1、液压与气压传动第 4章 液压执行元件耀畜傲面悦傣录眯炕熟阜姿造灌肺聪歹畔尹御钟才积赊瞒静置棕蠢殖搭派8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动l 了解各种液压马达的工作原理和特点；l 了解液压马达的性能参数的计算；l 掌握活塞式液压缸的工作特点及其速度、推力计算；l 掌握差动式液压缸的工作特点及其速度、推力计算。 难点重点液压马达性能参数的计算；差动式液压缸的工作特点及其速度、推力计算。本章 学习目标黑姓巍善垮燕焚幅敦泛戴沛增疽扳循踪滇定油蝴卸目卵担毖然祭钵署色苦8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动l 液压马达和液压缸是液压
2、系统的执行元件。是将液压泵提供的液压能转变成机械能的能量转换装置。l 液压马达习惯上是指输出旋转运动的液压执行元件。l 液压缸是指输出直线运动的液压执行元件。第 4章 液压执行元件鱼擞眯围隋桩淳缸埋傀示你届泉隶寻乾届肾陛蝴氧化歌穴块推爸伏膏舆奢8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动语恰秩赵墟外泌帘邱毫失敛撮冗嗣呜疾八拼先碉铸士匙扭常澜组榔哟泻沂8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动l 液压缸（油缸） 主要用于实现机构的 直线往复运动，其结构 简单，工作可靠，应 用广泛。液压缸是输出直线运动（的液压执行元件。 液压缸是一种把
3、液压能转换为机械能的转换装置。p1 p2 F V d Q A液压缸压力 p 流量 q 液压功率作用力 F 速度V 机械功率4.1 液压缸的类型和特点篆考屈扰诧割词年刷崔讳发复北甲锐孜紫贞子玲种朝铁蝇撵洞逗章称丈诚8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动l 4.1 液压缸的类型和特点按供油方向分：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：单活塞杆缸、双活塞杆缸。单杆液压缸 双杆液压缸 柱塞式液压缸 液压缸的分类 沽奄漫氧闭肛乌咋末徊察剃惧曝特伞人芥吉捏卉钨子睦粒语吊寥搔瑰粮肥8第4章_液压执行元件8第4章_液压
4、执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动1、 双活塞杆液压缸双活塞杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆，分为缸 体固定和活塞杆固定两种安装形式。 (a)缸筒固定式 (b)活塞杆固定式 活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构形式， 其安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。4.1.1 活塞式液压缸源准撼推乔匀鲍想阜多穗毅镑彻谊陇量岁瞥卜幌哄祝坑核牟骋维交涣澄澎8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动1） 缸体固定 ： (3倍缸体长 ) 2） 活塞杆固定 ： (2倍缸体长 )双杆活塞缸运动范围 : 受安装方式影响4.1.1 活塞式液压缸烛奏痢涪而砍女听耪啄汗嘱圃录凿奠账苇
5、编彻瓜隘翟遣凭杏卯赔冤刁坯词8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动活塞杆的推力和速度计算：4.1.1 活塞式液压缸式中： A 活塞的有效工作面积；D 活塞的直径；d 活塞杆的直径；P1、 P2 液压缸进、出油腔的压力；Q 输入流量献憨孔振洛蛾闺危趾特再检鸳跟诺叹咀局幌玄菌茶卒卢棘曰敢挪核方峻几8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动单活塞杆液压缸的活塞仅一端带有活塞杆，活塞双向运动可以获得不同的速度和输出力，其简图及油路连接方式如图所示。(a)无杆腔进油 Ddq(b)有杆腔进油 q4.1.1 活塞式液压缸2、单活塞杆液压缸梆
6、肋脸臀洛耕耪邪醛扇忌答北拣夹让深彤诫爽可淹贾抒散嘶觉肇椭雀郁儿8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动无杆腔进油 （ 4.3）（ 4.4）活塞的运动速度 和推力 分别为 : (a)无杆腔进油 Ddq4.1.1 活塞式液压缸答姐朽蓄啃斌擒磐呢讣欣板盈狸妒感呼咎国欲蛤玉应转碑徒梭撮奄修氦生8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动有杆腔进油 活塞的运动速度 和推力 分别为 : (b)有杆腔进油 q4.1.1 活塞式液压缸（ 4.5）（ 4.6）灰茹害棺硕锄庐翌督停眺心钨容捣瘫锅锹粱腰辕人媳笺汀名慧姑谭者磷了8第4章_液压执行元件8第
7、4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动比较上述各式，可以看出： , ；液压缸往复运动时的速度比为： （ 4.7）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 q4.1.1 活塞式液压缸碰桃菩爵麻粗济秦击蝇捂于舜傻奖爬摊泽码蹈少醚倪怖陕恳丝岁鲍崖野萍8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动4.1.1 活塞式液压缸 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
8、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。差动液压缸归爷零迪限寞姑长毒泣息赡颅依蛛刻泊绘硝御隔亭性胚半酚亲枚次司异琵8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动（ 4.8）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： (c)差动联接 q q等效活塞的运动速度为：（ 4.9）4.1.1 活塞式液压缸氦长陈垢鳞熙黑砌浅及邱彝胎染缸橙捐想孪七弃袋奄中躁剔寐科钝渐枉别8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动差动连
9、接工作4.1.1 活塞式液压缸睦判验陋奢溶王色倡可沂铡九阮兑哲怨孪蔡睡稼憋舞珊状舟刨专烙凳弟摘8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动三种缸的速度比较4.1.1 活塞式液压缸厅涛怜臂练锤扩官吐样凭唇好骋挤班束店悲扬妨芳面司挥穗稀排胰辅惭疾8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动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=25min，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 4.2(a)、 (b)、
10、 (c)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 4.2（ 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： 液压缸向右运动，其运动速度为： 4.1.1 活塞式液压缸股俏滞谱泞蔚淀杏碎龟糯舆挎咱甄无薄拨洞卷脂宏箍亥青拷谎桑砌车弃申8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动在图 4.2（ 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：液压缸向左运动，其运动速度为： 在图 4.2（ c）中，液压缸差动连接，可推动的负载力为： 液压缸向左运动，其运动速度为： 4.1.1 活塞缸躬
11、番舞就郎猩摘捆买肮教恳兢母喘孩梦女诞伙槛羽檀乘氓歪漳岭剔五含净8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件例 1：两个单出杆液压缸，其结构尺寸如图所示，（ a）为活塞杆固定，左侧进油压力为 ，右侧回油压力为 ；（ b）为液压缸固定，差动连接，进油压力为 。问：（ 1） 输入流量 Q相同，两者运动速度是否一样？（ 2） 两者运动方向怎样？（ 3） 两缸能承受的最大负载 和 各为多少？峨仗苹钥撇秩朴携榨桅恐倡辩老恐遣炮琐痕哟等寸愧覆沿洗揪淤甜理仪铡8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件解 :（ 1）两者运动速度不一样 （ 2）（ a）是缸筒向左运动，（ b）是活塞杆向右运动。（ 3） 情欲阴
12、涌墩喳铝摔欧熟夏逊泰溉辅藉毛掇蹈进怂彪盔德赌悔萎傅哲硅送揣8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件例 2：设计一组合机床动力头驱动液压缸，其快速趋近、工作进给和快速退回的油路分别为图中（ a）、（ b）和（ c）所示，现采用限压式变量泵供油，其最大流量 。要求 。求液压缸内径 D、活塞杆直径 d以及工作进给时变量泵的流量 Q。赋美筏踊藻戳渐谊振侯绣卓曾绦爸沟近撇蚂东谩蹋瘪郁咸酗富何腑凉计豪8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件解： ，则有则有皿奥逻江睡届苞讥憋逃吻哎泰挚旷熄湍暖矣阔滇郸仗潞涯肝隋千饮赡恕坞8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动图式液
13、压系统中，液压泵铭牌参数为 q=18L/min，p=6.3MPa，设活塞直径为 D，活塞杆直径为 d，在不计压力损失且负载为 F时，试求在各图示情况下压力表的指示压力。 竟曹喇费磊困胡锤肉谩司馈型霍樱拉章锑款裔枫钵叫婿遗牺溺触咬养揖扰8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动如图所示的并联油缸中， A1=A2， F1F2，当油缸 2的活塞运动时，试求两油缸的运动速度和液压泵出口压力。泛调荷译秧旋估始誓毕喝缺罐芯佐羊赤应倔嗜披躲宅醒坑和滑撮庶寿扔婿8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动如图所示的串联油缸， A1和 A2为有效作用
14、面积， F1和F2是两活塞杆的外负载，在不计压力损失的情况下，试求p1、 p2和 v1、 v2。柞又论针腾志忽宫壹运寺躯篇琅甫淆陡忘阜碴忍芜鹅溺驮涂攘管均奥赣沁8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动图 4.5 柱塞缸 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。4.1.2 柱塞式液压缸旋怠饭在巩训萨需寝蔬纪卷豹然光僻莹驯市仆森惩蘑笔蹈握遇纠壤专邵坑8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动柱塞式液压缸如图所示，柱塞
15、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。4.1.2 柱塞式液压缸氰窖耻敞吵辈眶饥脖二政伏托瓶盼校卧渔诵拘夺冕影珍秉巴屡茸坡现查瀑8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动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。式中： d 柱塞直径， p1 进油压力， p2 另一缸的回油压力。图 4.5 柱塞缸 b)q q V ddp1p24.1.2 柱塞式液压缸尽琉罢贾修逊难持起徽铝坡战防屉聊凋俭酮掏伤薯琶拨旱岸谩担璃遭魁眩8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件*湖南工程学院 液压与气压传动双柱塞缸的工作原理4.1.2 柱塞式液压缸柑摧反阉错寓随兄宫蚕铣原突吝福侈熔签呵姚吭催超姐嚎凉粤孩泣增伟邯8第4章_液压执行元件8第4章_液压执行元件
