1、第四章 液壓與氣壓傳動的執(zhí)行元件 本章主要介紹液壓和氣壓系統(tǒng)中做旋轉(zhuǎn)運動或做直線往復運動的執(zhí)行元件馬達和缸。,壓力能,機械能,由于結(jié)構(gòu)強度、材質(zhì)要求和密封條件的不同，兩種介質(zhì)的缸和馬達不能互換使用。,第一節(jié)、缸的分類和特點,缸將壓力能轉(zhuǎn)換成往復直線（擺動）運動機械能的裝置。,缸結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，與杠桿、連桿、齒輪齒條、棘輪棘爪、凸輪等機構(gòu)配合使用實現(xiàn)多種機械運動，滿足各種運動形式要求。,三梁四柱式壓力機,液壓缸,一、活塞缸,1、雙桿活塞缸,圖形符號：,運動范圍約等于活塞有效行程的三倍,運動范圍約等于缸體有效行程的兩倍,雙桿活塞缸,雙桿活塞缸的速度推力計算：,運動速度：,推力：,這種缸常用于要

2、求往返運動速度相同的場合，如外圓磨床工作臺往復運動液壓缸等 。,2、單桿活塞缸,圖形符號：,運動速度：,推力：,差動連接：壓力相同的液體或壓縮空氣同時通入單活塞桿缸的兩腔,運動速度：,推力：,方向:右,二、柱塞缸,圖形符號：,柱塞和缸簡內(nèi)壁不接觸，因此缸筒內(nèi)孔不需精加工工藝性好成本低.,運動速度：,推力：,柱塞缸只能制成單作用缸。在大行程設備中，為了得到雙向運動，柱塞缸常成對使用。,特點:,三、擺動缸,輸出的是周期性的回轉(zhuǎn)運動，單葉片回轉(zhuǎn)角小于300,雙葉片回轉(zhuǎn)角小于150。應用：低壓、送料夾緊和回轉(zhuǎn)夾具等輔助裝置。,圖形符號：,氣壓擺動缸,液壓擺動缸,動畫,式中：Z-葉片數(shù)； b-葉片寬度；

3、 D缸體網(wǎng)孔直徑 d葉片軸直徑： p1缸的進口壓力 p2缸的背壓力； q缸的輸人流量.,轉(zhuǎn)速、扭矩計算,第二節(jié)、其它形式的常用缸,1、伸縮缸（動畫）,圖形符號,2、 增速缸（動畫）,3、增壓缸（增壓器）,4、齒條活塞缸,式中：p 缸的工作壓力； D 缸的直徑； Df 齒輪的分度圓直徑； q 缸的輸人流量。,扭矩：,角速度：,5、氣-液阻尼缸,調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口面積，就能調(diào)節(jié)活塞的運動速度。,6、氣壓油缸,氣壓油缸是一種使氣壓直接轉(zhuǎn)換成液壓的裝置。它利用氣壓控制達到液壓傳動的目的。,氣壓油缸傳動裝置無需使用油泵和驅(qū)動電機，便可獲得結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉的速度平穩(wěn)和可調(diào)的液壓傳動。,7、氣液增力缸,第三

4、節(jié)、缸的結(jié)構(gòu),一、缸體組件,缸體組件要有足夠的強度、剛度和可靠的密封性。 （1）缸體組件的連接形式 （2）缸體、端蓋和導向套,二. 活塞組件 活塞和活塞桿一般采用螺紋和半環(huán)聯(lián)接。,三、緩沖裝置 高速或要求較高的液壓缸中往往須設置有緩裝置。防止在行程終了時,活塞與端蓋發(fā)生撞擊,造成液壓沖擊和噪聲,甚至嚴重影響工作。,四、排氣裝置,當液壓系統(tǒng)長時間停止工作，系統(tǒng)中的油液由于本身重量的作用和其它原因而流出時，易使空氣吸入系統(tǒng)，如果液壓缸中有空氣或油中混入空氣，都會使液壓缸運動不平穩(wěn)。,第四節(jié)、缸的設計計算 設計缸需要注意的問題1) 要盡量縮小外型尺寸，使結(jié)構(gòu)緊湊；2) 設計活塞桿最好受拉，不受壓，以

5、免產(chǎn)生縱向彎曲；3) 選擇合適的密封方式，減小摩擦損失，提高密封效果，防止泄漏；4) 根據(jù)具體情況適當考慮緩沖裝置和排氣裝置。 缸主要尺寸的確定 液壓缸的主要尺寸有缸筒內(nèi)徑、活塞桿直徑和缸筒長度等。1. 缸筒內(nèi)徑D根據(jù)負載大小和選定的工作壓力、運動速度和輸入流量，按本章有關(guān)公式計算確定后，再從GB/T2348-93標準中選取相近尺寸加以圓整。2. 活塞桿直徑d按工作壓力決定,或設備類型選取。見教材表4-2。 按GB/T2348-93標準進行圓整。3. 缸筒長度L,缸筒長度=活塞行程+活塞長度 +活塞導向長度+活塞桿密封及導向長度。,液壓馬達和液壓泵在原理上可逆，結(jié)構(gòu)上類似，但由于用途不同，它們

6、在結(jié)構(gòu)上有一定差別。常用的液壓馬達有柱塞式、葉片式和齒輪式等。,一、液壓馬達的分類,特點及應用,第六節(jié) 液壓及氣壓馬達(Motor),二、液壓馬達的工作原理 以斜盤式軸向柱塞馬達為例說明液壓馬達的工作原理。,三、液壓馬達的主要性能參數(shù) （一）工作壓力和額定壓力 1工作壓力: 液壓馬達實際工作時輸入的壓力。 2額定壓力: 液壓馬達在正常工作條件下，按試驗標準規(guī)定能連續(xù)運轉(zhuǎn)所允許的最高壓力。 （二）排量和流量 1理論（或幾何）排量 液壓馬達轉(zhuǎn)一周，由其密封容積幾何尺 寸變化計算而得的、需輸進液體的體積。 2流量： 液壓馬達在單位時間內(nèi)，需輸進液體的體積，也有理論 和實際流量之分。理論流量 是指在沒

7、有泄漏的情況下，達到要求 轉(zhuǎn)速所需輸入液體的流量。其值由理論排量和轉(zhuǎn)速計算而得。由于 有泄漏損失，實際輸入的流量 必須大于理論流量。,（三）效率和功率 1容積效率Mv馬達的理論流量qT與實際輸入流量q的比值。 式中：q馬達的泄漏量。 2機械效率Mm 由于有摩擦損失，液壓馬達實際輸出的轉(zhuǎn)矩T小于理論轉(zhuǎn)矩Tt。如果損失轉(zhuǎn)矩T1，則實際輸出轉(zhuǎn)矩M和機械效率Mm為,3馬達的總效率M 4馬達的輸入功率Pi 5馬達的輸出功率Po 式中：p馬達進、出口的壓力差；,n馬達的角速度和 轉(zhuǎn)速。 （四）輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 1液壓馬達軸理論輸出的轉(zhuǎn)矩Tt和實際輸出的轉(zhuǎn)矩T為 2馬達軸實際輸出的轉(zhuǎn)速n為 式中：V馬達的排量,四、液壓馬達的類型 與液壓泵類似，從結(jié)構(gòu)上看，常用的液壓馬達有柱塞式、葉片式和齒輪式等三大類。根據(jù)其排量是否可調(diào)，可分為定量馬達和變量馬達；根據(jù)轉(zhuǎn)速高低和轉(zhuǎn)矩大小，液壓馬達又分為高速小轉(zhuǎn)矩和低速大轉(zhuǎn)矩馬達等。,四、典型液壓馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理 1齒輪液壓馬達,2葉片馬達,1、缸和馬達的工作原理、作用及圖形符號；,2、缸的運動速度和推力計算； 3、單活塞桿液壓缸的差動聯(lián)接特點及相關(guān)計算。 4、馬達的相關(guān)參數(shù)計算。,學習要點,人有了知識，就會具備各種分析能力， 明辨是非的能力。 所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀， 古人說“書中自有黃金屋