17.3执行元件（课件）-《汽车机械基础》同步教学（高教版）

第3节 执行元件 液压缸是液压传动系统中的执行元件，是完成液体的压力能转换成机械能的装置，主要用于实现传动系统执行元件的直线往复运动或摆动。 常用的液压缸分为活塞式、柱塞式和摆动式三种。 一、活塞式液压缸 1.双活塞杆式液压缸 图17-22所示为双活塞杆式液压缸的示意图及图形符号，固定在活塞上的双活塞杆从液压缸两侧伸出，两活塞杆的直径相等，活塞两端的有效工作面积相等。当流入两腔的液压油的流量、压力一定时，活塞或缸体往返两个方向的运动速度和推力相等。 双活塞杆式液压缸的推力F为 式中 A1——活塞的有效工作面积， mm ； D——活塞的直径， mm； d——活塞杆的直径， mm； 如进入液压缸内的流量为q，则工作台的运动速度为 2.单活塞杆式液压缸 图17-22所示的单活塞杆式液压缸的示意图及图形符号，活塞上只有一端固定有活塞杆，活塞在压力油的作用下只能作单向推力运动，活塞两端的有效工作面积相差了一个活塞杆截面的面积。当有杆腔进油时，由于有效面积小，所以活塞速度大，推力小；当无杆腔进油时，由于有效面积大，所以活塞速度小，推力大。 当油液从单活塞杆式液压缸的左侧无杆腔进油时，活塞上产生向右的推力F1和速度v1为 当油液从单活塞杆式液压缸的右侧有杆腔进油时，活塞上产生的向左推力F2和速度v2为 式中 A1、A2——无杆腔和有杆腔活塞的有效工作面积， mm2； D—— 活塞的直径，mm； d——活塞杆的直径，mm。 3.差动式单活塞杆式液压缸 图17-24所示的差动式单活塞杆式液压缸，活塞的左、右两腔同时通入压力油，这种连接方式称为差动连接。差动连接回油缸的压力油流回进油腔，增加了进油腔的流量，加快了活塞杆的移动速度，适合于要求推力不大，快进、快退的工作循环中。如果活塞杆的直径是活塞直径的0.707倍，则快进与快退的速度相等。 活塞上产生的向右推力F3、速度v3为 4.增压缸 液压系统中，整个系统需要低压，而局部需要高压，为了节省一个高压泵，常用增压缸与低压大流量泵配合作用，使输出油压变为高压。这样只有局部是高压，而整个液压系统调整压力较低，减少了功率损耗。 增压缸的结构及工作原理如图17-24所示，当左腔输入压力为p1，推动面积为A1的大活塞向右移动时，从面积为A2的小活塞右侧输出压力为p2，则p2= p1 A1/ A2，由此输出压力得到了提高。 二、液压缸的结构 液压缸由缸筒与缸盖、活塞与活塞杆、密封装置、缓冲装置、排气装置五个部分组成。 1.缸筒与缸盖 缸筒与缸盖的连接要求紧密、不泄漏。常用的连接形式有 ①法兰式连接 ②螺纹式连接 ③拉杆式连接 11 2.活塞与活塞杆 活塞与活塞杆之间常采用锥销连接和螺纹连接，锥销连接常用于双出杆液压缸。 3.密封装置 密封装置是避免油液泄漏造成压力降低和流量损失。 4. 缓冲装置 缓冲装置是为了防止活塞运动到极限位置时与缸盖相撞。 5.排气装置 排气装置是在装配或维护液压设备后，排出管道和系统中的空气，保证液压系统能达到使用的压力。 第4节 辅助元件 液压传动系统的辅助元件主要有油箱、滤油器、油管和管接头。 一、油箱 作用：油箱的主要作用是储油，向液压系统供油和接收回油，散发油液中的热量，释放混在油液中的气体，沉淀油液中的杂质。 结构：独立式油箱的结构如图17-33所示。 材料：油箱一般由钢板焊接而成，也可采用铸铁铸造件。 二、滤油器 作用：滤油器的作用是过滤液油液中的杂质，保证油液清洁，系统管路畅通，液压元件工作正常。 分类：常用的滤油器有网式滤油器、线隙式滤油器、纸芯式滤油器和烧结式滤油器。 1．网式滤油器 结构：网式滤油器由金属或塑料圆筒制成，外包一层铜丝网，靠铜丝网来阻挡油液中的杂质被吸入油泵。 特点：结构简单，通油能力大，但过滤精度低，一般安装在液压泵的吸油口。 2．线隙式滤油器 结构：线隙式滤油器的滤芯由铜线或铝线在滤架上绕制而成，依靠线与线之间的微小间隙来过滤杂质。 特点：结构简单，过滤效果好，但不易清洗。 应用：一般用于中、低压系统，安装在液压泵之后、元件之前。 3．纸芯式滤油器 结构：纸芯式滤油器的滤芯用微孔滤纸制成。 特点：过滤精度高，但容易堵塞，无法清洗，需要经常更换纸芯。 4．烧结式滤油器 结构：烧结式滤油器的滤芯是用青铜粉末烧结成一定形状，并依靠颗粒间的间隙滤油的。 特点：过滤精度高，滤芯强度大，但通油能力低，用于过滤质量要求较高的液压系统。 三、油管和管接头 1．油管 作用：油管的作用是连接液压元件和输送油液。 分类：紫铜管、无缝钢管、尼龙管、高压橡胶管和塑料管。 2.管接头 作用：管接头用于油管与油管、油管与液压元间之间的连接。 分类：焊接式、卡套式、扣压式和管端扩口式。 四、蓄能器 作用：蓄能器是液压系统中的储能元件，用以储存多余的压力油液，在需要的时候释放出来供给系统。 分类：蓄能器有重锤式、弹簧式和充气式三类。常用的是充气式蓄能器。 小结： 1.液压执行元件和辅助元件的作用及类型。 2.各液压执行元件和辅助元件的作用、工作原理、分类、简图及应用。 $$