第三章液压执行元件
p1
p2 )D2
p2d 2 ]
v1
q A1
4q
D 2
b)从有杆腔进油时,活塞上所产生的推力
F2和速度v2
F2
A2 p1
A1 p2
4 [( p1
p2 )D2
p1d 2 ]
q
4q
v2 A2 (D 2 d 2 )
C)速度比
v
v2 v1
1 1 (d / D)2
3.差动液压缸——单杆活塞缸的左右两腔同 时通压力油,称为差动液压缸。
(二)液压缸的组成 液压缸的结构基本上可以分为缸筒和
缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装 置和排气装置五个部分。
1、缸筒与缸盖
2、活塞和活塞杆
3、密封装置 用以防止油液的泄漏(液压缸一般不允许外泄 并要求内泄漏尽可能小)。
4.缓冲装置 目的:使活塞接近终端时,增达回油阻力, 减缓运动件的运动速度,避免冲击。
3.液压马达的转速和低速稳定性
1)转速
n
q V
v
2)爬行现象——当液压马达工作转速过低 时,往往保持不了均匀的速度,进入时动 时停的不稳定状态,这就是所谓爬行现象
• 和其低速摩擦阻力特性有关。
• 另外,液压马达排量本身及泄漏量也在 随转子转动的相位角变化作周期性波动, 这也会造成马达转速的波动
4.调速范围 液压马达的调速范围以允许的最大转速和 最低稳定转速之比表示,即
当E1=E2时,工作部件的机械能全部被缓冲 腔液体所吸收,由上两式得
pc
E2 Ac l c
节流口可调式则最大的缓冲压力即冲击压
力为
pc max
pc
mv02 2 Aclc
5.液压缸稳定性校核 当 l/d ≤15时 一般不用校核 当 l/d ≥15时 必须进行校核,即F<Fk F为活塞杆承受的负载力,Fk为保持工作稳 定的临界负载力
3)推力F和速度v为:
a)推力F
F
A( p1
p2 )
4
(D2
d
2 )( p1
p2 )
b)速度v
v
q A
4q
(D2 d 2)
2.单杆式活塞缸——活塞只有一端带活塞杆 1)缸筒固定 2)活塞杆固定式
3)推力和速度 a)从无杆腔进油时,活塞上所产生的推力
F1和速度v1
F1
A1 p1
A2 p2
4
[(
• 泵是能源装置,马达是执行元件。
• 泵的吸油腔一般为真空(为改善吸油性和 抗气蚀耐力),通常进口尺寸大于出口, 马达排油腔的压力稍高于大气压力,没有 特殊要求,可以进出油口尺寸相同。
• 泵的结构需保证自吸能力,而马达无此要 求。
• 马达需要正反转(内部结构需对称),泵 一般是单向旋转。
• 马达的轴承结构,润滑形式需保证在很宽 的速度范围内使用,而泵的转速虽相对比 较高,但变化小,故无此苛刻要求。
b)特点是:排量大,体积大,转速低,
二、液压马达的工作原理 1、叶片式液压马达
• 优点:体积小,转动惯量小,因此动作灵 敏。允许频繁换向(甚至可以在千分之几 秒内换向)。
• 缺点:泄漏较大,不能在低转速下工作。 所以叶片式马达一般用于高转速、低扭矩 以及动作要求灵敏的场合。
2.径向柱塞式液压马达
i nmax nmin
第二节 液压缸
液压缸是将液压泵输出的压力能转换为 机械能的执行元件,它主要是用来输出直 线运动(也包括摆动运动)。 一、液压缸的分类 液压缸按其结构形式,可以分为活塞缸、 柱塞缸和摆动缸三类。 (一)活塞式液压缸 分为双杆式和单杆式
1.双杆式活塞缸——活塞两端都有一根直径 相等的活塞杆伸出 1)缸筒固定 2)活塞杆固定式
(3) 正确确定液压缸的安装、固定方式。 (4)液压缸各部分的结构需根据推荐的结构形式和 设计标准进行设计,尽可能做到结构简单、紧凑、 加工、装配和维修方便。
2.液压缸主要尺寸的确定 (1)缸筒内径D :根据负荷,工作压力,运
动速度和输入的流量确定 (2)活塞杆直径d
d D v 1 v
(3)液压缸缸筒长度L
•
重于泰山,轻于鸿毛。01:27:2701:27:2701:27Saturday, November 07, 2020
•
安全在于心细,事故出在麻痹。20.11.720.11.701:27:2701:27:27November 7, 2020
•
加强自身建设,增强个人的休养。2020年11月7日上 午1时27分20.11.720.11.7
由最大工作行程长度决定,L≤ 20D
(4)最小导向长度
H L D 20 2
3.强度校核
1)缸筒壁厚校核 δ为壁厚,py为缸筒试
验压力
D/δ≥10
pyD
2[ ]
D/δ<10
D
[ ] 0.4 p y
1
2 [ ] 1.3 py
2)活塞杆直径校核
d 4F
[ ]
3)液压缸盖固定螺栓直径校核
• 马达起动时需克服较大的静摩擦力,,因 此要求起动扭矩大,扭矩脉动小,内部摩 擦小(如齿轮马达的齿数不能象齿轮泵那 样少)。
• 泵-希望容积效率高;马达-希望机械效 率高。
• 叶片泵的叶片倾斜安装,叶片马达的叶片 则径向安装(考虑正反转)。
• 叶片马达的叶片依靠根部的预紧弹簧以及 压力油,使其压紧在定子表面上,而叶片 泵的叶片则依靠根部的压力油和离心力压 紧在定子表面上。
4
d2
p1
4
D2
p2
p1
D d
2
Kp1
2.伸缩缸——由两个或多个活塞式液压缸套 装而成,前一级活塞缸的活塞是后一级活 塞缸的缸筒。
3.齿轮缸 ——又称无杆式活塞缸,它由两 个柱塞缸和一套齿轮齿条传动装置组成, 特点是将直线运动转换为回转运动
二、液压缸的典型结构和组成 (一)液压缸的典型结构举例
•
加强做责任心,责任到人,责任到位 才是长 久的发 展。20.11.720.11.7Saturday, November 07, 2020
•
弄虚作假要不得,踏实肯干第一名。01:27:2701:27:2701:2711/7/2020 1:27:27 AM
•
安全象只弓,不拉它就松,要想保安 全,常 把弓弦 绷。20.11.701:27:2701:27Nov-207-N ov-20
• 液压马达的容积效率比泵低,通常泵的转 速高。而马达输出较低的转速。
• 液压泵是连续运转的,油温变化相对较小, 马达经常空转或停转,受频繁的温度冲击。
• 泵与原动机装在一起,主轴不受额外的径 向负载。而马达直接装在轮子上或与皮带、 链轮、齿轮相连接时,主轴将受较高的径 向负载。
3.液压马达的分类
ds
5.2kF
z[ ]
4.缓冲计算
液压缸在缓冲时,缓冲腔内产生的液压能
E1和工作部件产生的机械能E2分别为 E1 pc Aclc
E2
pp Aplc
1 2
mv02
Ff lc
l力 积c为, ,缓Am冲c,,长vAc为度p为工,缓作p冲c为部腔缓件,冲的高腔总压中质腔的量有平和效均速工缓度作冲,面压Ff 为摩擦力
360o的摆动运动,它的输出转矩T和角速度
ω各为
T
b
( p R2
R1
1
p2 )rdr
b 2
(
R22
R12 )( p1
p2 )
n q
q
v (R22 R12 )b
2n
2q
(R22 R12
)b
2q b(R22
R12 )
(四)其它液压缸 1.增压缸——又称增压器,有单作用和双作 用两种型式,
p2
1)高速液压马达:额定转速高于500r/min的 属于高速液压马达;
a)基本形式:齿轮式、螺杆式、叶片式和 轴向柱塞式等。
b)特点是:转速较高,转动惯量小,便于 起动和制动,调节(调速和换向)灵敏度 高。
2)低速液压马达:额定转速低于500r/min的 则属于低速液压马达。
a)基本形式:径向柱塞式
第三章 液压执行元件
液压执行元件是将液压泵提供的液压能转变
为机械能的能量转换装置,它包括液压缸和液压
马达。
液压马达
第一节 液压马达
一、液压马达的特点及分类
1.液压马达与泵的相同点
• 从原理上讲,马达和泵是可逆的。
• 从结构上看,马达和泵是相似的。
• 工作原理均是利用密封工作容积的变化进 行工作。
2.泵和马达的不同点
活塞推力F3
F3 p1 ( A1
A和2 )运动p1速4 度d 2v3
v3
q q A1
q
4
(D2
d
2
)v3
D2
4
4q
v3 d 2
(二)柱塞缸 是一种单作用液压缸
柱塞上所产生的推力 F和速度v为
F pA p d 2
4
q 时,它的主轴能输出小于
三、液压马达的基本参数和基本性能 1.液压马达的排量V、排量和转矩的关系
pq Tt
因为ω=2πn,q=vn所以液压马达的理论转
矩Tt为
Tt
pV
2
2、液压马达的机械效率和启动机械效率
1)机械效率 T pVm 2
T为实际输出的转矩,ηm为机械效率 2)启动机械效率
m0
T0 Tt
T0为马达的启动转矩,ηm0为启动机械效率
•
好的事情马上就会到来,一切都是最 好的安 排。上 午1时27分27秒 上午1时27分01:27:2720.11.7
•
每天都是美好的一天,新的一天开启 。20.11.720.11.701:2701:27:2701:27:27Nov- 20