第4章液压执行元件4

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1、Chapter 4Hydraulic Execute Elements第第4章章 液压执行元件液压执行元件第第4章章 液压执行元件液压执行元件本单元学习内容本单元学习内容4.3 液压缸的典型结构液压缸的典型结构4.4 液压缸的设计计算液压缸的设计计算4.2 液压缸的类型与特点液压缸的类型与特点4.1 液压执行元件概述液压执行元件概述第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.1 液压执行元件概述液压执行元件概述Introduction of Hydraulic Execute Elements 液压执行元件包括液压执行元件包括液压缸液压缸和和液压马达液压马达。 液压执行元件的功用是将液压泵及液压控

2、制元件提液压执行元件的功用是将液压泵及液压控制元件提供的液压油的液压能转化为直线运动形式或回转运动形供的液压油的液压能转化为直线运动形式或回转运动形式的机械能，克服负载对外做功。式的机械能，克服负载对外做功。 液压缸输出直线形式的运动，液压马达输出回转形液压缸输出直线形式的运动，液压马达输出回转形式的运动。式的运动。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 作为能量转换装置，液压缸和液压马达也存在能量作为能量转换装置，液压缸和液压马达也存在能量转换效率问题。转换效率问题。了解液压执行元件了解液压执行元件液压缸液压缸压力压力p 流量流量q液压功率液压功率作用力作用力F 速度速度v机械功率机械功率压力

3、压力p 流量流量q液压功率液压功率转矩转矩T 速度速度机械功率机械功率液压液压马达马达第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.2 液压缸的类型与特点液压缸的类型与特点Types of Hydraulic Cylinder and Their Characteristics4.2.1 液压缸的类型液压缸的类型 活塞式活塞式 柱塞式柱塞式 摆动式摆动式 按结构特点分按结构特点分 按作用方式分按作用方式分 单作用单作用 双作用双作用第第4章章 液压执行元件液压执行元件液压缸的类型与简图液压缸的类型与简图第第4章章 液压执行元件液压执行元件第第4章章 液压执行元件液压执行元件第第4章章 液压执行元件液

4、压执行元件液压缸与液压马达的图形符号液压缸与液压马达的图形符号第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.2.2 活塞式液压缸活塞式液压缸 活塞式液压缸由缸筒、活塞和活塞杆、端盖等主要活塞式液压缸由缸筒、活塞和活塞杆、端盖等主要部件组成。部件组成。 活塞式液压缸有单活塞杆和双活塞杆两种形式。其活塞式液压缸有单活塞杆和双活塞杆两种形式。其固定方式又有缸筒固定、活塞移动与活塞杆固定、缸筒固定方式又有缸筒固定、活塞移动与活塞杆固定、缸筒移动两种。移动两种。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 双杆活塞式液压缸双杆活塞式液压缸 双杆活塞式液压缸的活塞两端都带有活塞杆，其固双杆活塞式液压缸的活塞两端都带有活

5、塞杆，其固定方式有缸体固定和活塞杆固定两种。定方式有缸体固定和活塞杆固定两种。双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸第第4章章 液压执行元件液压执行元件缸筒固定，活塞杆运动缸筒固定，活塞杆运动第第4章章 液压执行元件液压执行元件活塞杆固定，缸体运动活塞杆固定，缸体运动第第4章章 液压执行元件液压执行元件 2122214ppdDApApF 输出推力输出推力 224dDqAqv 运动速度运动速度 21ppqFvPo 输出功率输出功率2p回油压回油压力，背压力，背压第第4章章 液压执行元件液压执行元件 单杆活塞式液压缸单杆活塞式液压缸 单杆活塞式液压缸左右两腔的活塞有效作用面积不相单杆活塞式液压缸左右两腔

6、的活塞有效作用面积不相等，所以，这种液压缸具有三种连接方式。在三种不同的等，所以，这种液压缸具有三种连接方式。在三种不同的连接方式中，即使输入液压缸油液的压力和流量相同，其连接方式中，即使输入液压缸油液的压力和流量相同，其输出的推力和速度大小也各不相同。输出的推力和速度大小也各不相同。第第4章章 液压执行元件液压执行元件无杆腔进油，有杆腔回油无杆腔进油，有杆腔回油2114DqAqv 运动速度运动速度 222212211144dDpDpApApF 输出推力输出推力第第4章章 液压执行元件液压执行元件有杆腔进油，无杆腔回油有杆腔进油，无杆腔回油 222211221244DpdDpApApF 输出推

7、力输出推力 22224dDqAqv 运动速度运动速度第第4章章 液压执行元件液压执行元件 差动连接差动连接液压缸两腔同时接压力油液压缸两腔同时接压力油 22134dpAApF 输出推力输出推力2134dqAqqv 运动速度运动速度第第4章章 液压执行元件液压执行元件等效于等效于第第4章章 液压执行元件液压执行元件第第4章章 液压执行元件液压执行元件对于差动连接对于差动连接DDd707. 02 若欲使差动连接时的往返速度相等，则应使若欲使差动连接时的往返速度相等，则应使11222232 dDdDdvv 22221211 DddDDvv 速度比速度比第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.2.3

8、其他液压缸其他液压缸 柱塞式液压缸柱塞式液压缸 活塞缸内孔和尺寸精度很高，并且要求表面光滑，大活塞缸内孔和尺寸精度很高，并且要求表面光滑，大型或超长行程的液压缸不易实现这种要求，在这种情况下型或超长行程的液压缸不易实现这种要求，在这种情况下可以采用柱塞缸。可以采用柱塞缸。柱塞柱塞pq 缸筒缸筒A24dppAF 输出推力输出推力24dqAqv 运动速度运动速度第第4章章 液压执行元件液压执行元件柱塞式液压缸的结构柱塞式液压缸的结构l 缸筒；缸筒；2 柱塞；柱塞；3 导向套；导向套；4 密封圈；密封圈；5 压盖压盖 柱塞和缸筒内壁不接触，因此缸筒内孔不需精加工，工柱塞和缸筒内壁不接触，因此缸筒内孔

9、不需精加工，工艺性好，成本低。艺性好，成本低。 活塞缸为单作用缸，回程需借助外力。活塞缸为单作用缸，回程需借助外力。 柱塞工作时受压，因此要具有足够的刚度和压杆稳定性。柱塞工作时受压，因此要具有足够的刚度和压杆稳定性。 常垂直使用，柱塞做成中空。常垂直使用，柱塞做成中空。第第4章章 液压执行元件液压执行元件qqVdd柱塞式液压缸的成对使用柱塞式液压缸的成对使用以实现双向运动以实现双向运动qqVdd第第4章章 液压执行元件液压执行元件柱塞柱塞pq 缸筒缸筒A中空柱塞式液压缸中空柱塞式液压缸第第4章章 液压执行元件液压执行元件 摆动式液压缸摆动式液压缸 摆动液压缸能实现小于摆动液压缸能实现小于36

10、0角度的角度的往复摆动运动，由于它可直接输出扭矩，往复摆动运动，由于它可直接输出扭矩，故又称为故又称为摆动液压马达摆动液压马达，主要有，主要有单叶片单叶片式式和和双叶片式双叶片式两种结构形式。两种结构形式。Dd1234432411单叶片式单叶片式双叶片式双叶片式第第4章章 液压执行元件液压执行元件输出转矩输出转矩 mppdDzbT 21228 Dd1234432411 ,T ,T输出转速（角速度）输出转速（角速度） VdDzbq 228 第第4章章 液压执行元件液压执行元件Dd1234432411 ,T ,T 受结构的限制，单叶片摆动缸的摆角一般不超过受结构的限制，单叶片摆动缸的摆角一般不超过

11、280 ，双叶片摆动缸，双叶片摆动缸的摆角一般不超过的摆角一般不超过150 。 当输入压力和流量不变时，双叶片摆动缸摆动轴输出转矩是相同参数当输入压力和流量不变时，双叶片摆动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摆动缸的一半。单叶片摆动缸的两倍，而摆动角速度则是单叶片摆动缸的一半。 摆动缸结构紧凑，输出转矩大，但密封性差，一般只用于中、低压系摆动缸结构紧凑，输出转矩大，但密封性差，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，如机床的送料机构、间歇进给机统中往复摆动、转位或间歇运动的地方，如机床的送料机构、间歇进给机构、回转夹具等。构、回转夹具等。第第4