液气压传动与控制_执行元件ppt课件.ppt

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1、液气压传动与控制贵州大学机械工程学院第四章　执行元件直线运动执行元件的类型、特点和工作原理液压缸气缸旋转运动执行元件的类型、特点和工作原理液压马达气马达液压缸将液压能转变为机械能的装置，它将液压能转变为直线运动或摆动的机械能。一、液压缸的分类1.按结构形式分：活塞缸又分单杆活塞缸、双杆活塞缸柱塞缸2.按作用方式分：单作用液压缸一个方向的运动依靠液压作用力实现，另一个方向依靠弹簧力、重力等实现；双作用液压缸两个方向的运动都依靠液压作用力来实现。执行元件概述液压缸的分类4.1概述二、双杆活塞缸双双杆活塞缸活塞两侧都有活塞杆伸出，根据安装方式不同又

2、分为活塞杆固定式和缸筒固定式两种。执行元件概述双杆活塞缸双杆活塞缸的速度推力特性v＝q/A＝4qηv/π（D2－d2）缸在左右两个方向上输出的速度相等，ηv为缸的容积效率。F＝A（p1－p2）ηm＝π（D2－d2）（p1－p2）ηm/4缸在左右两个方向上输出的推力相等，ηm为缸的机械效率。当缸筒固定时，运动部件移动范围是活塞有效行程的三倍；当活塞杆固定时，运动部件移动范围是活塞有效行程的两倍。执行元件概述双杆活塞缸的速度推力特性三、单杆活塞缸单杆活塞缸速度推力特性向右运动速度v1＝qηv/A1＝4qηv/πD2向右运动推力F1＝（A1p1－A

3、2p2）ηm向左运动速度v2＝qηv/A2＝4qηv/π（D2－d2）向左运动推力F2＝（A2p1－A1p2）ηm往返速比λv＝v2/v1＝1/［1－（d/D）2］式中ηv为缸的容积效率，ηm为缸的机械效率单杆活塞缸只有一端带活塞杆，它也有缸筒固定和活塞杆固定两种安装方式，两种方式的运动部件移动范围均为活塞有效行程的两倍。执行元件概述单杆活塞缸差动连接单活塞杆缸两腔同时通压力油，称为差动连接。差动连接的缸只能一个方向运动。图示为向右运动。执行元件概述差动连接运动速度v3＝（q＋q`）/A1＝（q＋A2v3）/A1整理得：v3＝q/（A1－A2

4、）＝4q/πd2如果要求差动缸向右运动速度v3＝非差动连接向左运动速度v2则D=21/2d活塞推力F3＝p1（A1－A2）ηm适用于机床液压系统空载快进工况。四、柱塞缸1.柱塞缸的特点柱塞与缸筒无配合关系，缸筒内孔不需精加工，只是柱塞与缸盖上的导向套有配合关系。为减轻重量，减少弯曲变形，柱塞常做成空心。执行元件概述柱塞缸柱塞缸只能作单作用缸，要求往复运动时，需成对使用。特别适用在行程较长的场合。执行元件概述柱塞缸2.柱塞缸的速度推力特性柱塞运动速度v＝qηv/A＝4qηv/πd2柱塞推力F＝pAηm＝p（πd2/4）ηm式中A——柱塞的有效工

5、作面积(m2)；d——柱塞直径(m)；p——缸筒内油液的工作压力(N/m2)；q——输入柱塞缸的油液流量(m3/s)。五、伸缩液压缸执行元件概述伸缩液压缸两个或多个活塞式缸套装而成，前一级活塞缸的活塞杆是后一级活塞缸的缸筒。各级活塞依次伸出可获得很长的行程，当依次缩回时缸的轴向尺寸很小。除双作用伸缩液压缸外，还有单作用伸缩液压缸。不同点是单作用回程靠外力，而双作用靠液压作用力。六、齿条活塞缸齿条活塞缸是活塞缸与齿轮齿条机构组成的复合式缸。它将活塞的直线往复运动转变为齿轮的旋转运动，用在机床的进刀机构、回转工作台转位、液压机械手等。液压缸概述齿

6、条活塞缸七、增压缸液压缸概述齿条活塞缸增压缸是活塞缸与柱塞缸组成的复合缸，但它不是能量转换装置，只是一个增压器件。增压比为大活塞与小柱塞的面积比K＝D2/d2小柱塞缸输出的压力pb＝paKηm增压能力是以降低有效流量为代价的。八、摆动式液压缸液压缸摆动缸概述当通入液压油，它的主轴能输出小于360°的摆动运动的缸称为摆动式液压缸。常用于辅助装置，如送料和转位装置、液压机械手及间歇进给机构。当通入液压油，它的主轴能输出小于360°的摆动运动的缸称为摆动式液压缸。常用于辅助装置，如送料和转位装置、液压机械手及间歇进给机构。双叶片式：摆动角度一般小于

7、150°。但在相同条件下，输出转矩是单叶片摆动缸的两倍，输出角速度是单叶片缸的一半。单叶片式：摆动角度较大，可达300°输出转矩T＝（R22－R12）Δpηmb/2输出角速度ω＝2qηv/b（R22－R12）液压缸摆动缸概述4.2液压缸一、液压缸的典型结构1－缸底；2－弹簧挡圈；3－套环；4－卡环；5－活塞；6－O形密封圈；7－支承环；8－挡圈；9－YX形密封圈；10－缸体；11－管接头；12－导向套；13－缸盖；14－防尘圈；15－活塞杆；16－定位螺钉；17－耳环液压缸液压缸的典型结构执行元件半环连接式优点缺点1.结构简单键槽使缸筒壁的强

8、度2.易装卸有所削弱执行元件缸体组件液压缸1.缸体组件包括缸筒、缸盖，其结构形式和其使用的材料有关。常用的结构形式有：法兰式连接优点缺点1.结构较简单1.比螺纹联接