第10章 液压缸和液压马达(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（人民邮电版）

第10章 液压缸和液压马达 液压缸 10.1 液压马达 10.2 能力训练与拓展  思考题  10.1 液压缸 在液压传动系统中，将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置称为液压执行元件，它包括液压缸和液压马达。液压马达习惯上是指输出旋转运动的液压执行元件，而把输出直线运动（其中包括输出摆动运动）的液压执行元件称为液压缸。 10.1.1 液压缸的类型和特点 10.1.2 活塞式液压缸 10.1.3 其他液压缸 10.1.1 液压缸的类型及特点 分 类 名 称 符 号 说 明 单作用 液压缸 柱塞式液压缸 柱塞仅单向运动，返回行程是利用自重或负荷将柱塞推回 单活塞杆液压缸 活塞仅单向运动，返回行程是利用自重或负荷将活塞推回 双活塞杆液压缸 活塞的两侧都装有活塞杆，只能向活塞一侧供给压力油，返回行程通常利用弹簧力、重力或外力 伸缩液压缸 它以短缸获得长行程。用液压油由大到小逐节推出，靠外力由小到大逐节缩回 双作用 液压缸 单活塞杆液压缸 单边有杆，两向液压驱动，两向推力和速度不等 双活塞杆液压缸 双向有杆，双向液压驱动，可实现等速往复运动 伸缩液压缸 双向液压驱动，伸出由大到小逐步推出，由小到大逐节缩回 组合 液压缸 弹簧复位液压缸 单向液压驱动，由弹簧力复位 串联液压缸 用于缸的直径受限制，而长度不受限制处，获得大的推力 增压缸（增压器） 由低压力室A缸驱动，使B室获得高压油源 齿条传动液压缸 活塞往复运动经装在一起的齿条驱动齿轮获得往复回转运动 摆动 液压缸 输出轴直接输出扭矩，其往复回转的角度小于360℃，也称摆动马达 表10-1 常见液压缸的种类及特点 10.1.2 活塞式液压缸 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。活塞缸和柱塞缸能实现往复运动，输出推力和速度，摆动缸则能实现小于360°的往复摆动，输出转矩和角速度。 活塞式液压缸根据其使用要求不同分为双杆式和单杆式两种。其固定方式有缸体固定和活塞杆固定两种。 （1）双杆式活塞缸。双杆式活塞缸的活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出，它根据安装方式不同又可以分为缸体固定式和活塞杆固定式两种。 （a）缸体固定，活塞杆运动 （b）活塞杆固定，缸体运动 图10-1 双杆活塞式液压缸 10.1.2 液压泵的主要性能参数 1．液压泵的压力 2．液压泵的排量和流量 3．液压泵的功率和效率 1．液压泵的压力 （1）工作压力。液压泵实际工作时的输出压力称为工作 压力。工作压力的大小取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。 （2）额定压力。液压泵在正常工作条件下，按试验标准 规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。工作 压力超过此值即为过载。 2.液压泵的排量和流量 （1）排量。液压泵的排量（用V表示）是指泵每转一转，由其密封油腔几何尺寸变化所计算得出的输出液体的体积，即在无泄漏的情况下，其每转一转所能输出的液体体积，常用单位为mL/r。 （2）理论流量qvt。理论流量是指在不考虑液压泵的泄漏流量的情况下，在单位时间内所排出的液体体积的平均值。显然，如果液压泵的排量为V，其主轴转速为n，则该液压泵的理论流量qvt为： qvt=Vn （9-1） 2.液压泵的排量和流量 （3）实际流量qv。它是泵工作时的输出流量，这时的流量必须考虑到泵的泄漏。它等于泵理论流量减去泄漏损失的流量∆qv，即： （9-2） （4）额定流量qvn。它是泵在额定转速和额定压力下输出的流量。由于泵存在泄漏，所以泵实际流量q和额定流量qvn都小于理论流量qvt。 双杆活塞缸的特点 双杆活塞缸两端的活塞杆直径通常是相等的，因此它左、右两腔的有效面积也相等。当分别向左、右腔输入相同压力和相同流量的油液时，液压缸左、右两个方向的推力和速度相等。若活塞的直径为D，活塞杆的直径为d，液压缸进、出油腔的压力为p1和p2，输入流量为q，双杆活塞缸的推力为F和速度为v，则它们的关系有： （2）单杆式活塞缸 如图10-2所示，活塞只有一端带活塞杆，单杆液压缸也有缸体固定和活塞杆固定两种形式，但它们的工作台移动范围都是活塞有效行程的两倍。 图10-2 单杆活塞式液压缸 （2）单杆式活塞缸的特点及计算 （2）单杆式活塞缸的特点及计算 （2）单杆式活塞缸的特点及计算 差动连接的特点及常见应用 在输入流量和工作压力相同的情况下，差动连接时液压缸的推力比非差动连接时小，速度比非差动连接时大，也就是单杆活塞缸差动连接时能使其速度提高，同时其推力下降。利用这一点，可使在不加大油源流量的情况下得到较快的运动速度，这种连接方式被广泛应用于组合机床的液压动力滑台和其他机械设