45.液压执行元件（课件）-高二《汽车机械基础》同步教学（北理工版）

《汽车机械基础》 液压执行元件 液压马达 1．液压马达的基本工作原理 液压马达和液压泵从工作原理上来说是一致的，都是通过密封工作腔的容积变化来实现能量转换。液压马达在输入的高压液体作用下，进液腔由小变大．直接或间接地对转动部件施加压力并产生扭矩，以克服负载阻力矩，实现转动；同时，液压马达的回液腔由大变小，向油箱（开式系统）或泵的吸液口（闭式系统）回液，并降低压力。 1)齿轮液压马达 齿轮液压马达的工作原理如图12所示，c为I、Ⅱ两个齿轮的啮合点，h为齿轮全齿高。啮合点c到两个齿轮I、Ⅱ的齿根距离分别为a和6。当压力为p的高压油进人马达的高压腔时，处于高压腔的所有轮齿均受到压力油的作用，其中 相互啮合的两个轮齿则只有部分齿面受到了高压油的作用。由于a和6均小于齿高h，所以在两个齿轮I、Ⅱ上受到的液压力并不平衡（如图所示），其合力大小分别为pB（h-a）和pB（h-b），其中B为轮齿宽度。在这两个力的作用下，齿轮就可以按图示方向输出转矩，而进人马达的油液则被带到低压腔排出。 2)叶片式液压马达 如图13所示的叶片式液压马达，当压力油输入进油腔a以后，此腔内的叶片均受到油液压力p的作用。由于叶片2比叶片1伸出的面积大，所以叶片2获得的推力比叶片1大，两者推力之差相对于转子中心形成一个力矩。 同样，叶片1和5、4和3、3和6之间，由于液压力的作用而产生的推力差也都形成力矩。这些力矩的方向相同，它们的总和是推动转子沿顺时针方向转动的总力矩。 叶片式液压马达的体积较小，动作灵敏；但泄漏较大，效率较低，故适用于高速、低转矩以及要求动作灵敏的工作场合。 2．液压马达的选用 液压马达的工作压力、输出转矩、转速范围、变量方式、重量等，均可从制造厂商的产品样本中查得。 一般情况下，不应使液压马达的最大转矩和最高转速同时出现。实际转速不应低于马达的最低转速，否则将出现爬行。当系统要求的转速较低，而低速马达在转速、转矩等性能参数不易满足工作要求时，可采用高速马达并增设减速机构。 液压缸 液压缸和液压马达同为执行元件，是将液压能转变为机械能的一种能量转换装置。与液压马达不同的是，液压缸将液压能转变成直线运动或摆动的机械能。 1．活塞式液压缸 活杆塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构，其固定方式有缸体固定和活塞杆固定两种。 1)双杆活塞式液压缸 双杆活塞式液压缸的活塞两端都有活塞杆伸出，当两活塞杆 直径相同、缸两腔的供油压力和流量都相等时，活塞（或缸体）两个方向的运动速度和推力也都相等。因此，这种液压缸常用于要求往复运动速度和负载都相同的场合。 2)单杆活塞式液压缸 单杆活塞式液压缸的工作原理如图15所示。其特点是活塞的一端有杆，而另一端无杆，所以活塞杆的有效作用面积不等。当左、右两腔分别进入压力油时，即使流量和压力都相等，活塞往复运动的速度和所受的推力也不相等。 假设活塞与活塞杆的直径分别为D和d，当无杆腔进油、工作台向左运动时，速度为v1，推力为F1，则 当有杆腔进油、工作台向右运动时，速度为v2，推力为F2，则 当单杆液压缸两腔互通并接人压力油时，活塞可作差动快速运动。液压缸的这种油路连接，称为差动连接。液压缸的差动连接是在不增加液压泵流量的情况下实现快速运动的有效方法。在机床液压系统中，常通过控制阀来改变单杆缸的油路连接，从而获得快进（差动连接）一工进（无杆腔进油）一快退（有杆腔进油）的进给工作循环。 单杆活塞式液压缸在实际应用中，可以做成缸体固定、活塞移动的结构，也可以做成活塞杆固定、缸体移动的结构。 3)柱塞式液压缸 柱塞式液压缸的工作原理如图17所示。这种液压缸只能在压力油的作用下产生单向运动，另一个方向的运动往往靠它本身的自重（垂直放置时）或弹簧等其他外力来实现。为了得到双向运动，柱塞式液压缸通常应成对使用。 图12齿轮液压马达工作原理 返回 图13叶片式液压马达的工作原理 返回 图15单杆活塞式液压缸的工作原理 返回 图17柱塞式液压缸 返回 谢谢 $