《液压缸和液压马达》PPT课件

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1、液压传动主讲教师：吴海燕whyfool@163.com第四章液压缸和液压马达§4.1液压缸§4.2液压马达§4.1液压缸液压缸是液压系统中实现直线运动的一种执行元件，其功能是将液压能转变为直线运动的机械能。液压缸结构简单，工作可靠。4.1.1液压缸的分类根据液压缸的作用方式分为：单作用式和双作用式。单作用式由液压单腔供油单方向驱动，反方向运动则由弹簧力或重力实现。双作用式两个方向的运动均由液压向两腔交换供油实现。根据液压缸的结构特点分为：活塞式、柱塞式和摆动式。根据液压缸的安装方式分为：缸筒固定式和活塞杆固定式

2、。常见的液压缸种类及特点见书P56表4.14.1.2液压缸的速度和推力对液压执行元件，其工作压力取决于负载，速度取决于流量。1、活塞式液压缸活塞式液压缸根据其使用要求不同分为单杆和双杆两种。（1）单杆活塞缸无杆腔进油时：v1=qηv/A1=4qηv/πD2F1=（p1A1-p2A2）ηm=π[（p1–p2）D2+p2d2]ηm/4有杆腔进油时：v2=qηv/A2=4qηv/π（D2-d2）F2=（p1A2-p2A1）ηm=π[（p1–p2）D2–p1d2]ηm/4∵A1>A2∴v1F2故活塞杆伸出时

3、，推力较大，速度较小活塞杆缩回时，推力较小，速度较大因而：活塞杆伸出时，适用于重载慢速活塞杆缩回时，适用于轻载快速速度比λv：（2）差动缸单杆活塞液压缸两腔同时通入流体时称为差动连接。F3=p1（A1-A2）ηm=πd2p1ηm/4∵v3=(q+q’)/A1=(qηv+v3A2)/A1∴v3=q/(A1-A2)=4qηv/πd2在相同的工作压力和供油流量下，差动连接液压缸的推力比非差动连接时小，速度比非差动连接大。所以差动连接可在不增加供油流量的前提下，实现快速运动。要使其反向运动，油路接法和非差动时一样。若要

4、求机床往返速度相等，即v2=v3，4qηv/π（D2-d2）=4qηv/πd2，于是有：单杆活塞液压缸应用单杆活塞液压缸不同连接，可实现如下工作循环：（差动连接）（无杆腔进油）（有杆腔进油）快进→工进→快退v3、F3v1、F1v2、F2动画演示（3）双杆活塞缸双活塞杆液压缸的两活塞杆直径通常相等，活塞两端有效面积相同。如果供油压力不变，那么活塞反复运动时两个方向的作用力和速度相等。v=qηv/A=4qηv/(D2-d2),F=（p1–p2）Aηm=（p1–p2）(D2-d2)ηm/4v—活塞（或缸筒）运动速

5、度；Q—供油流量；F—活塞（或缸筒）上的作用力；D--活塞直径；d—活塞杆直径。将缸筒固定在床身上，活塞杆和工作台相联接时，工作台运动所占空间长度为活塞有效行程的三倍。一般多用于小机床(a）；反之，将活塞杆固定在床身上，缸筒和工作台相联接时，工作台运动所占空间长度为液压缸有效行程的两倍适用于中型及大型机床（b）。2、柱塞缸自重只能单向运动，回程需靠外力<弹簧力需双向运动时，常成对使用。动画演示v=qηv/A=4qηv/πd2F=pAηm=πd2pηm/43、其他液压缸（1）增压液压缸p2=p1A1/A2=p1D

6、2/d2增压缸虽然增大了输出压力，但输出流量也减小了。（2）伸缩缸动画演示4.1.3液压缸的结构设计要点1、液压缸的典型结构和组成（1）液压缸的典型结构（2）液压缸的组成液压缸主要由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置以及排气装置五个部分组成，也称缸体组件。2、液压缸的设计和计算液压缸的设计和计算是在对整个液压系统进行工况分析，计算了最大负载力，先定了工作压力的基础上进行的。因此，首先要根据使用要求确定结构类型，再按照负载情况，运动要求决定液压缸的主要结构尺寸，最后进行结构设计。（1）计算液压缸的结构尺

7、寸①缸筒内径D的计算。a、根据最大总负载和选取的工作压力来确定时无杆腔进油时D=√4Fmax/πp有杆腔进油时D=√4Fmax/πp+d2b、根据执行机构速度要求和选定液压泵流量来确定无杆腔进油时：D=√4qv/πv1有杆腔进油时：D=√4qv/πv1+d2计算所得液压缸的内径（即活塞直径）应圆整为标准值②活塞外径d。原则：活塞杆直径可根据工作压力或设备类型选取液压缸的往复速度比有一定要求时用d=D√（λv-1）/λv计算所得活塞杆直径d亦应圆整为标准系列值。③缸筒长度L。原则：由液压缸最大行程l、活塞宽度B、

8、活塞杆导向套长度、活塞杆密封长度和特殊要求的其它长度确定,为减小加工难度，一般液压缸缸体长度不应大于内径的20—30倍。L=l+B+M+N+C④最小导向长度H。H≥l/20+D/2(2)缸筒壁厚δ的确定和校核中低压系统，无需校核确定原则<高压大直径时，必须校核δ缸筒壁厚δ校核方法薄壁缸体（无缝钢管）:当D/δ≥10时δ≥ptD/2[б]厚壁缸体（铸造缸体）:当D/δ＜10时δ≥D/2[