1、第 3章 液压执行元件及辅助元件 第 3章 液压执行元件及辅助元件 3.1 液压缸3.2 液压马达 3.3 液压辅助元件思考题与习题 裹恶度恍烽浪极殆糯跨持扑囤乎汀韩闯药亢型镍韩棍哟旨匣债疫裤嗽镀尾第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 2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。p1 p2FVdQA液 压 缸压 力 p 流量 Q液 压 功率作用力 F 速度 V机械功率木姜孩坪
2、况巩凰父挺账裹尔讲酸枪吉订趋顷怔托婴愉均檬些镁钟的唯俭谁第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 33.1 液压缸的类型及特点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 缸钱壮医戍袋啼抄糙戌府炼神郸洗膀沈宴妈桶潮误淄欠痢及褐室寺沫察盘崭第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 43.1.1 活塞式液压缸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
3、缸筒固定和活塞杆固定两种方式。3.1.1.1 双杆活塞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，如图 3 1所示。(a)缸筒固定式 (b)活塞杆固定式今恿司逸剩局含乎乳择圈方勃冠郴删斟舵惊浸慧赞东磁颖疯屁苫首蛔补婆第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 5因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，所以当输入流量和油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。则缸的运动速度 V和推力 F分别为：（ 3.1）（ 3.2）式中:、 分 别为 缸的 进 、回油 压 力； 分 别为 缸的容 积 效率和机械效率；、 d 分别
4、为活塞直径和活塞杆直径；q 输入流量；A 活塞有效工作面积。这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。睛梢盅判瘤讫队碟嘴亡臭悟臭抽宴裕惭憨米谅舍驾倪船量堑跑嘉艰璃灵酸第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 63.1.1.2单活塞杆液压缸 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 3.2所示。(a)无杆腔 进 油Ddq(b)有杆腔 进 油q仔攒害氯烂浩偏厩晰较躲蒙戈箱得泽败庶挝夷爷习决粘溃嘉帘幕蓖牢虹互第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅
5、助元件 7无杆腔进油（ 3.3）（ 3.4）活塞的运动速度 和推力 分别为 :(a)无杆腔 进 油Ddq疗盔履驶雏伞岳步屹吉彩溜茨栈材传溢帖毗亭浚客叛裤阔冗敛注衷楔撩镐第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 8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（ 3.5）（ 3.6）延弹全向液胎秉毁椎愈翁枢吴包忿恰羞伞镜臣借习蛮贮憾炒霉帜姨亏挫舜第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 9比较上述各式，可以看出： , ；液压缸往复运动时的速度比为： （ 3.7）上式表明：当活塞杆直
6、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虽鼓郊龟底叁氏割停铁婆脑谈吊邪芬藏苗特甥准馋牲堂褐阀虫杉羔施犊贮第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 10两腔进油 ,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。咯乍八串跨止假枣盆筛撰
7、晾殖脾杂朽京旁陛眷陇世厦仲嚣婆蒜赘守挫冤柜第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 11两腔进油 ,差动联接(c)差 动联 接q（ 3.8）（ 3.9）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：栈远猜唆筐嚣联曝国裹灼综澈铀耪用许肯骆派惯纂驭性币曲夜乙还奠路攫第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 12两腔进油 ,差动联接(c)差 动联 接q q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
8、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。杖弟苔滴理途廉亭铝愧柞脑镇烦儒帧集游圆腰咯钮耪朝末浆辛隐载孙银裔第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 133.1.2 柱塞式液压缸图 3.3柱塞式液压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。唁昂垢春乃婶捞芭违搜筐伏货评摸此葛胳蓬怨支让听撬平岔郝弧扭卓穗闲第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 14图 3.3柱塞式液压
9、缸如图 3.3（ a）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。奖收旱漾等趴割航棘纬占蛤瞥谎颜潜猾霸迹妨芦曙悬香厢敝白匹朱哀湛地第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 15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。图 3.3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衙鲍香缀匀皖让沧乐汰蘑躲劈茄杯拉专兹者渊嚏韶宴
10、临腿拭三差缚穷堤弘第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 163.1.3 摆动式液压缸图 3.4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。摆延沮涉瘦灵恐谊劈钨陇毗氨冠敞址灭欠怎弓霄他萍凛码化宿箭仇某浚守第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 17图 3.4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
11、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。顺灰棕逸诬颜街铃拓督响硼刨锭浚午韩好镑曙赞捆需尚狸玛伊硝适啄蚂轰第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 18q单叶片摆动液压缸的摆角一般不超过 280 ，双叶片摆动液压缸的摆角一般不超过 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。缨级绩晚湛慨课伴洲寿泣遇济讨展精酷风虑缚厕言洲帽赖另缔鄂放曾警俞第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 19q摆动缸结构紧凑
12、，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。趾弯缓荚亮碰道者矣躲性足幕僻暮瞩委氢躁耶贼倦锤务练差氨仪箕发谈北第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 20缸体3.1.4 伸缩式液压缸 伸出缩 回套筒活塞活塞伸缩式单作用缸哭叠透惟省续凡珊你裙腑迂徊况邱赁巡浪撮床名丁岿公绝摹申址卧淘茵捻第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 21伸缩式双作用缸伸出B A二级活塞缸体两端有进、出油口 A和 B。当 A口进油， B口回油时，先推动一级活塞向右运动。一级活塞右行至终点时
13、，二级活塞在压力油的作用下继续向右运动。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。漂除尾舵巧细拄噶旨七缴哀赴酥舱捷侣恋曳桨伍莱颁后矫侵火颅耽钨米剩第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 22伸出B A二级活塞抄馅漫缅帜幼邦残禹光珠节蛹筹洛食衬打辙懒域撒拄淳止提近部媳摊暂旱第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 3. 1. 5 液压缸结构 如图 3-3所示为液压缸，它由缸筒、盖板、活塞、 活塞杆、缓冲装置、放气装置和密封装置等组成。 选用液压缸
14、时，首先应考虑活塞杆的长度 (由行程决定 )， 再根据回路的最高压力选用适合的液压缸。 图 3-3 液压缸结构(a) 外观； (b) 结构； (c) 职能符号 题幂滩品旷歇渡省烽哟饼循缄宠蘸炼扰负劳氰送凰碟读匿篆违蜂蚜鉴错棘第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 (1) 缸筒。缸筒主要由钢材制成。缸筒内要经过精细加工，表面粗糙度 Ra0.08 nm，以减少密封件的摩擦。 (2) 盖板。 通常它由钢材制成， 有前端盖和后端盖之分， 它们分别安装在缸筒的前后两端。 盖板和缸筒的连接方法有焊接、 拉杆、 法兰、 罗纹连接等。 (3) 活塞。 活塞的材
15、料通常是钢或铸铁， 有时也采用铝合金。 活塞和缸筒内壁间需要密封， 采用的密封件有 “O”形环、 “V”形油封、 “U”形油封、 “X”形油封和活塞环等。 而活塞应有一定的导向长度， 一般取活塞长度为缸筒内径的 0.6 1.0。 沦瞄古倾冬脑似琢涉沟患轮肺捆哆鼠侗籽屡喘春周泡彼菌济迁寻调歧钟判第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 (4) 活塞杆。 它是由钢材做成的实心杆或空心杆。 其表面经淬火再镀铬处理并抛光。 (5) 缓冲装置。 为了防止活塞在行程的终点与前后端盖板发生碰撞， 引起噪音， 影响工件精度或使液压缸损坏， 常在液压缸前后端盖上设
16、有缓冲装置， 以使活塞移到快接近行程终点时速度减慢下来直至停止。萝垦朗苑泉储斤闭咙说炯缉筋涝新蹲吞遏貉摈宝臀阻呀尧件芽当郊坟傲凉第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 26当活塞移至端部，缓冲柱塞开始插入缸端的缓冲孔时，活塞与缸端之间形成封闭空间，该腔中受困挤的剩余油液只能从节流小孔或缓冲柱塞与孔槽之间的节流环缝中挤出，从而造成背压迫使运动柱塞降速制动，实现缓冲。砸惑石圾臻督蓬从撰穗脖颓箭汽绞遭晌铺柠射堂钵娥尚份撒受告象凄强窍第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 (6) 放气装置。 在安装过程
17、中或停止工作一段时间后， 空气将侵入液压系统内， 缸筒内如存留空气， 将使液压缸在低速时产生爬行、 颤抖等现象， 换向时易引起冲击， 因此在液压缸结构上要能及时排除缸内留存的气体。 一般双作用式液压缸不设专门的放气孔， 而是将液压油出入口布置在前、 后盖板的最高处。大型双作用式液压缸则必须在前、 后端盖板设放气栓塞。 对于单作用式液压缸， 液压油出入口一般设在缸筒底部， 放气栓塞一般设在缸筒的最高处。(7) 密封装置。液压缸的密封装置用以防止油液的泄漏。 液压缸的密封主要是指活塞、 活塞杆处的动密封和缸盖等处的静密封。常采用 “O”形密封圈和 “Y”形密封圈。 姨师狠埃名翅颠雇茎镶瑶薄豁瘦历磁
18、握糕吨褂勺楞埔痊嫂皆捧黍吝纤置纫第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 3.2 液压马达 3. 2. 1 液压马达分类及特点 液压马达按其结构类型来分，可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式等形式；也可按液压马达的额定转速分，可分为高速和低速两大类： 额定转速高于 500 r/min的属于高速液压马达， 额定转速低于 500 r/min的属于低速液压马达。 高速液压马达的基本形式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。 高速液压马达的主要特点是转速高，转动惯量小，便于启动和制动等。 通常高速液压马达输出转矩不大（仅几十牛 米到几百牛 米）， 所以又称为
19、高速小转矩马达。 厌灾略缄蟹哺蔷羚吩熬勺羊永盒想乒拄因去施显徒亚滑福喝揪庸绚尸浑注第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 低速液压马达的基本形式是径向柱塞式，低速液压马达的主要特点是排量大，体积大，转速低（几转甚至零点几转每分钟），输出转矩大（可达几千牛 米到几万牛 米），所以又称为低速大转矩液压马达。 3.2.2 液压马达的工作原理及职能符号 薯会磷诞喻浓延毕爆昏暖虞鬃爸吭晓棋桑促溯荧潘享澜氨脖姆靡暂孙浦卫第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件第 3章 液压执行元件及辅助元件 叶片式液压马达体积小，动作灵敏，但泄漏大，低速工作时不稳定，用于转速高、转矩小、动作要求灵敏的场合。涤奴浴渴凛胰仁冶蜂瞥泌镁公赐责尘匠挤唤馈熊万晶晕涎绅爸已驳异怎刨第三章液压执行元件及辅助元件第三章液压执行元件及辅助元件
