液压与气液传动教案任务三-液压执行元件的选用.doc

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1、任务三液压执行元件的选用课程名称液压与气动控制班级学习任务液压执行元件的选用计划学时4教学目标知识目标能力目标素质目标液压缸的分类、工作原理、性能特点及各部分结构关系1.能进行常见液压缸的拆装；2.能进行液压缸常见故障的诊断排除；3.能根据实际情况选用液压马达和液压缸。培养学生创新思维的能力教学重点液压缸的分类、原理、及缸选用教学过程环节教学内容方式参考时间任务导入本项目以液压传动的执行元件液压缸为载体，介绍液压缸的分类及用途，并介绍齿液压缸的结构及工作原理，同时对液压缸的常见故障现象进行了分析。分析、演示10

2、任务分析本任务主要了解液压缸类型、结构、使用及常见故障原因及排除方法。小组讨论10任务实施介绍液压缸的分类。液压缸的工作原理，液压缸的基本计算，液压缸的结构，液压缸的选用及液压缸简单故障的诊断与排除。教师讲解，学生自主实施，教师进行指导40任务总结与考核总结所学知识点、技能点，小组互评任务完成情况小组互评，进行分析，完成课后题，总结本次课所学内容。20拓展任务液压缸的密封及缓冲装置学生自主训练30[工作任务导入]：液压缸跟液压马达一样是液压系统的执行原件，它把液体的压力能转化为机械能，用以驱动工作机构做直线运动

3、或往复摆动。本次课我们将就液压缸的特点以及结构做详细的介绍。[工作任务分析]：本任务主要了解液压缸类型、结构、使用及常见故障原因及排除方法。[工作任务实施]：一、液压缸的类型和特点1．液压缸的分类：按结构形式：活塞式柱塞式组合式按作用方式：单作用式，双作用式活塞式液压缸：双杆式，单杆式，无杆式按固定方式不同：缸体固定式，活塞杆固定式2．双杆活塞缸　　图1所示为双杆活塞缸的原理图。活塞两侧均装有活塞杆。当两活塞杆直径相同，供油压力和流量不变时，活塞(或缸体)在两个方向的运动速度和推力也都相等，即式中:v为活塞(或

4、缸体)的运动速度；q为输入液压缸的流量；A为液压缸的有效工作面积；D为活塞直径；d为活塞杆直径;F为活塞(或缸体)上的液压推力；p1为液压缸的进油压力；p2为液压缸的回油压力。　　这种两个方向等速、等力的特性使双杆液压缸特别适合应用于双向负载基本相等而又要求往复运动速度相同的场合，如平面磨床液压系统。图3-1双杆活塞式液压缸(a)缸体固定;(b)活塞杆固定3．.单杆活塞缸　　图3-2所示为双作用单杆活塞缸，缸体固定。它只在活塞的一侧装有活塞杆，因而两腔有效作用面积不同，当向缸的两腔分别供油，供油压力和流量不变

5、时，活塞在两个方向的运动速度和输出推力皆不相等。图3-2单杆活塞式液压缸(a)无杆腔进油;(b)有杆腔进油无杆腔进油时(见图3-2(a))，有杆腔回油。设活塞的运动速度为v1，推力为F1,则有有杆腔进油时(见图3-2(b))，无杆腔回油。设活塞的运动速度为v2，推力为F2，则有式中:q为输入液压缸的流量；D为活塞直径(即缸体内径)；d为活塞杆直径；A1、A2分别为液压缸无杆腔和有杆腔的活塞有效作用面积；F1、F2为活塞(或缸体)上的液压推力；p1为液压缸的进油压力；p2为液压缸的回油压力。液压缸往复运动时的

6、速度比为上式表明，可以通过改变活塞与活塞杆的直径比值，来满足两个方向的不同速度要求。　　单杆活塞缸还有另外一种非常重要的工作方式，即两腔同时通入压力油，如图4－3所示，这种油路连接方式称为差动连接。在忽略两腔连通油路压力损失的情况下，差动连接时液压缸两腔的油液压力相等。但由于无杆腔受力面积大于有杆腔，活塞向右的作用力大于向左的作用力，活塞杆作伸出运动，并将有杆腔的油液挤出，流进无杆腔，加快了活塞杆的伸出速度单杆活塞缸还有另外一种非常重要的工作方式，即两腔同时通入压力油，如图4－3所示，这种油路连接方式称为差动连

7、接。差动连接时，有杆腔排出流量q′=v3A2,进入无杆腔，则有4.柱塞式液压缸　　柱塞缸是单作用液压缸，其工作原理如图3-4所示。柱塞与工作部件连接,缸筒固定在机体上(也可以改变固定方式,使柱塞固定,缸筒带动工作部件运动)。油液进入缸筒，推动柱塞向右运动，但反方向时必须依靠其它外力或自重驱动。为了得到双向运动，柱塞缸常成对反向布置使用，如图3-4(b)所示。当柱塞直径为d，输入液压油的流量为q，压力为p时，其产生的速度v和推力F为5.摆动缸　　摆动缸也称摆动液压马达,它有单叶片和双叶片两种结构形式，如图3-5所

8、示。结构中定子块1固定在缸体4上，叶片2与摆动轴连为一体。当两油口交替通入压力油时，在叶片的带动下，它的主轴能输出小于360°的摆动运动。6.组合式液压缸　　（１）伸缩缸　　伸缩缸又称多级缸，它由两级或多级活塞缸套装而成，前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的缸筒。图4-6所示为其结构示意图。工作时外伸动作逐级进行，首先是最大直径的缸筒外伸，当其达到行程终点的时候，稍小直径的缸筒开始外伸