最新3液压执行元件教程教学讲义ppt课件.ppt

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1、3液压执行元件教程液压缸（油缸）主要用于实现机构的直线往复运动，也可以实现摆动，其结构简单，工作可靠，应用广泛。液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是速度和力。液压缸和液压马达都是液压执行元件，其职能是将液压能转换为机械能。p1p2FVdQA液压缸压力p流量Q液压功率作用力F速度V机械功率3.1液压缸液压缸的分类按供油方向分：单作用缸和双作用缸。按结构形式分：活塞缸、柱塞缸、伸缩套筒缸、摆动液压缸。按活塞杆形式分：单杆活塞缸、双杆活塞缸。单杆液压缸双杆液压缸柱塞式液压缸3.1.1液压缸的类型无杆腔进油活塞的运动速度和推力分别为:(a)无杆腔进油D

2、dq有杆腔进油活塞的运动速度和推力分别为:(b)有杆腔进油q比较上述各式，可以看出：>,>；液压缸往复运动时的速度比为：上式表明：当活塞杆直径愈小时，速度比接近1，在两个方向上的速度差值就愈小。(a)无杆腔进油Ddq(b)有杆腔进油q两腔进油,差动联接(c)差动联接q当单杆活塞缸两腔同时通入压力油时，由于无杆腔有效作用面积大于有杆腔的有效作用面积，使得活塞向右的作用力大于向左的作用力，因此，活塞向右运动，活塞杆向外伸出；与此同时，又将有杆腔的油液挤出，使其流进无杆腔，从而加快了活塞杆的伸出速度，单活塞杆液压缸的这种连接方式被称为差动连接。两腔进油,差

3、动联接(c)差动联接q在忽略两腔连通油路压力损失的情况下，差动连接液压缸的推力为：q等效活塞的运动速度为：两腔进油,差动联接(c)差动联接qq等效差动连接时,液压缸的有效作用面积是活塞杆的横截面积，工作台运动速度比无杆腔进油时的大，而输出力则较小。差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件下，实现快速运动的有效办法。差动液压缸计算举例例：已知单活塞杆液压缸的缸筒内径D=100mm，活塞杆直径d=70mm，进入液压缸的流量q=25L/min，压力P1=2Mpa，P2=0。液压缸的容积效率和机械效率分别为0.98、0.97，试求在图3-3(a)、(b)、图

4、3-4所示的三种工况下，液压缸可推动的最大负载和运动速度各是多少？并给出运动方向。解：在图3-3（a）中，液压缸无杆腔进压力油，回油腔压力为零，因此，可推动的最大负载为：活塞杆向右运动，其运动速度为：在图3-3（b）中，液压缸为有杆腔进压力油，无杆腔回油压力为零，可推动的负载为：活塞杆向左运动，其运动速度为：在图3-4中，液压缸差动连接，可推动的负载力为：活塞杆向右运动，其运动速度为：当活塞式液压缸行程较长时，加工难度大,使得制造成本增加。某些场合所用的液压缸并不要求双向控制,柱塞式液压缸正是满足了这种使用要求的一种价格低廉的液压缸。3.1.3柱塞式

5、液压缸柱塞式液压缸如图所示，柱塞缸由缸筒、柱塞、导套、密封圈和压盖等零件组成，柱塞和缸筒内壁不接触，因此缸筒内孔不需精加工，工艺性好，成本低。柱塞式液压缸是单作用的，它的回程需要借助自重或弹簧等其它外力来完成。如果要获得双向运动，可将两柱塞液压缸成对使用,为减轻柱塞的重量，有时制成空心柱塞。柱塞式液压缸QQVdd式中：d—柱塞直径，p1—进油压力，p2—另一缸的回油压力。p1p2缸体伸缩套筒缸伸出缩回套筒活塞活塞伸缩式单作用缸3.1.4伸缩式液压缸伸出缩回伸缩式液压缸的特点是：活塞杆伸出的行程长，收缩后的结构尺寸小，适用于翻斗汽车，起重机的伸缩臂等。

6、摆动液压缸摆动液压缸能实现小于360°角度的往复摆动运动，由于它可直接输出扭矩，故又称为摆动液压马达，主要有单叶片式和双叶片式两种结构形式。3.1.5摆动式液压缸摆动液压缸单叶片摆动液压缸主要由定子块1、缸体2、摆动轴3、叶片4、左右支承盘和左右盖板等主要零件组成。定子块固定在缸体上，叶片和摆动轴固连在一起，当两油口相继通以压力油时，叶片即带动摆动轴作往复摆动。摆动液压缸当考虑到机械效率时，单叶片缸的摆动轴输出转矩为p1p2D—缸体内孔直径；d—摆动轴直径；b—叶片宽度摆动液压缸q根据能量守恒原理,得输出角速度为D—缸体内孔直径；d—摆动轴直径；b—

7、叶片宽度ωqω单叶片摆动液压缸的摆角一般不超过280º，双叶片摆动液压缸的摆角一般不超过150º。当输入压力和流量不变时，双叶片摆动液压缸摆动轴输出转矩是相同参数单叶片摆动缸的两倍，而摆动角速度则是单叶片的一半。qω摆动缸结构紧凑，输出转矩大，但密封困难，一般只用于中、低压系统中往复摆动，转位或间歇运动的地方。其它形式液压缸齿条活塞缸由带有齿条杆的双作用活塞缸和齿轮齿条机构组成，活塞往复移动经齿条、齿轮机构变成齿轮轴往复转动。齿条活塞液压缸的结构图1—紧固螺帽；2—调节螺钉；3—端盖；4—垫圈；5—O形密封圈；6—挡圈；7—缸套；8—齿条活塞；9—齿

8、轮；l0—传动轴；11—缸体；12—螺钉qω增压缸a123增速缸增速缸原理图1—柱塞；2—活塞；3—缸筒3.