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1、液压与气动技术液压与气动技术其次单元其次单元 液压动力元件及执行元件液压动力元件及执行元件2005120教学内容：教学内容：l液压泵的工作原理（重点）l液压泵的主要性能及参数（难点）l液压泵的结构l液压泵与电动机参数的选用l液压缸（重点）l液压马达深圳职业技术学院液压与气动技术 液压系统是以液压泵作为向系统供应确定的流量和压力的动力元件，液压泵由电动机带动将液压油从油箱吸上来并以确定的压力输送出去，使执行元件推动负载作功。2.液压动力元件液压动力元件 深圳职业技术学院液压与气动技术由于这种泵是依靠泵的密封工作腔的容积变更来实现吸油和压油的，因而称为容积式泵。容积式泵的流量大小取决于密封工作腔容
2、积变更的大小和次数。若不计泄漏，流量与压力无关。液压泵的分类方式很多，它可按压力的大小分为低压泵、中压泵和高压泵。也可按流量是否可调整分为定量泵和变量泵。又可按泵的结构分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，其中齿轮泵和叶片泵多用于中、低压系统，柱塞泵多用于高压系统。观看动画。2.1液压泵的工作原理液压泵的工作原理 深圳职业技术学院液压与气动技术l 液压泵正常工作的三个必备条件液压泵正常工作的三个必备条件l必需具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积；必需具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积；l密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变更，容积由小变大密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变更，容积
3、由小变大吸油，吸油，由大变小由大变小压油；压油；l密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭容积密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。2.1液压泵的工作原理液压泵的工作原理 深圳职业技术学院液压与气动技术1 1、压力、压力1 1）工工作作压压力力：液液压压泵泵实实际际工工作作时时的的输输出出压压力力称称为为工工作作压压力力。工工作作压压力力取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。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
4、流量无关。2 2）额额定定压压力力：液液压压泵泵在在正正常常工工作作条条件件下下，按按试试验验标标准准规规定定连连续续运运转转的的最最高压力称为液压泵的额定压力。高压力称为液压泵的额定压力。3 3）最最高高允允许许压压力力：在在超超过过额额定定压压力力的的条条件件下下，依依据据试试验验准准规规定定，允允许许液液压压泵泵短短暂暂运运行行的的最最高高压压力力值值，称称为为液液压压泵泵的的最最高高允允许许压压力力，超超过过此此压压力，泵的泄漏会快速增加。力，泵的泄漏会快速增加。2.2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 深圳职业技术学院液压与气动技术2 2、排量、排量 排量是泵主轴每转一周所
5、排出液体体积的理论值，如泵排量固定，则为定量泵；排量可变则为变量泵。一般定量泵因密封性较好，泄漏小，在高压时效率较高。2.2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 深圳职业技术学院液压与气动技术3、流量：为泵单位时间内排出的液体体积（L/min），有理论流量Qth和实际流量Qac两种。（21）式中：q 泵的排量（L/r）n 泵的转速（r/min）（22）Q 泵运转时，油会从高压区泄漏到低压区，是泵的泄漏损失。2.2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 深圳职业技术学院液压与气动技术4、容积、容积效率和机械效率泵的容积效率：泵的机械效率：Tth泵的理论输入扭矩Tac泵的实际输入扭矩
6、2.2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 深圳职业技术学院液压与气动技术5 5、泵的总效率、功率、泵的总效率、功率泵的总效率(厄塔)：泵实际输出功率电动机输出功率泵的功率：式中：p泵输出的工作压力（MPa）Qac泵的实际输出流量（L/min），1L=103cm3。2.2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 深圳职业技术学院液压与气动技术例题21某液压系统，泵的排量q10mL/r，电机转速n1200rpm，泵的输出压力p=5Mpa泵容积效率v0.92，总效率0.84，求：1）泵的理论流量；2）泵的实际流量；3）泵的输出功率；4）驱动电机功率。2.2液压泵的主要性能和参数液压泵的
7、主要性能和参数 深圳职业技术学院液压与气动技术解：1）泵的理论流量 Qth-3=10120010-312 L/min 2)泵的实际流量 Qac Qth.v120.9211.04L/min 3)泵的输出功率4）驱动电机功率2.2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 深圳职业技术学院液压与气动技术泵性能指标公式记忆泵性能指标公式记忆理论转矩记住它理论转矩记住它,等于排量乘压差等于排量乘压差.理论流量记得住理论流量记得住,等于排量乘转速等于排量乘转速.功率等于功率等于p 乘乘 q,也等转矩乘转速也等转矩乘转速.能流方向分得清能流方向分得清,乘除效率不模糊乘除效率不模糊.计算单位要统一计算单位
8、要统一,角度一律用弧度角度一律用弧度.2.2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 深圳职业技术学院液压与气动技术1 1、齿齿轮轮泵泵：液液压压泵泵中中结结构构最最简简洁洁的的一一种种，且且价价格格便便宜宜，故故在在一一般般机机械械上上被被广广泛泛运运用用；齿齿轮轮泵泵是是定定量量泵泵，可可分分为为外外啮啮合合齿齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。轮泵和内啮合齿轮泵两种。1 1）外外啮啮合合齿齿轮轮泵泵：其其的的构构造造和和动作原理如图动作原理如图2 22 2所示。所示。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术1 1、齿齿轮轮泵泵：液液压压泵泵中中结结构构最最简简洁洁的的一一
9、种种，且且价价格格便便宜宜，故故在在一一般般机机械械上上被被广广泛泛运运用用；齿齿轮轮泵泵是是定定量量泵泵，可可分分为为外外啮啮合合齿齿轮轮泵泵和和内内啮啮合合齿齿轮轮泵泵两种。两种。1 1）外外啮啮合合齿齿轮轮泵泵：其其的的构构造造和动作原理如图和动作原理如图2 22 2所示。所示。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术1 1、齿齿轮轮泵泵：液液压压泵泵中中结结构构最最简简洁洁的的一一种种，且且价价格格便便宜宜，故故在在一一般般机机械械上上被被广广泛泛运运用用；齿齿轮轮泵泵是是定定量量泵泵，可可分分为为外外啮啮合合齿齿轮轮泵泵和和内内啮啮合齿轮泵两种。合齿轮泵两种。1
10、 1）外外啮啮合合齿齿轮轮泵泵：其其的的构构造造和动作原理如图和动作原理如图2 22 2所示。所示。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术1 1、齿轮泵：可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。、齿轮泵：可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。1 1）外外啮啮合合齿齿轮轮泵泵：其其的的构构造造和和动动作作原原理理如如图图2 22 2所所示示，它它由由装装在在壳壳体体内内的的一一对对齿齿轮轮所所组组成成齿齿轮轮两两侧侧有有端端盖盖罩罩住住，壳壳体体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了很多密封工作腔。端盖和齿轮的各个齿间槽组成了很多密封工作腔。外外啮啮合合齿齿轮轮运运转转时时泄泄漏漏
11、途途径径有有二二：一一为为齿齿顶顶与与齿齿轮轮壳壳内内壁壁的的间间隙隙，其其次次为为齿齿端端面面与与侧侧板板之之间间的的间间隙隙，当当压压力力增增加加时时，前前者者不不会会变变更更，但但后后者者挠挠度度大大增增，此此为为外外啮啮合合齿齿轮轮泵泄漏最主要的缘由，故不适合用作高压泵。泵泄漏最主要的缘由，故不适合用作高压泵。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术1）外啮合齿轮泵：外啮合齿轮运转时泄漏途径有二：一为齿顶与齿轮壳内壁的间隙，其次为齿端面与侧板之间的间隙（端面泄漏占8085），当压力增加时，前者不会变更，但后者挠度大增，此为外啮合齿轮泵泄漏最主要的缘由，故不适合用作
12、高压泵。解决方法：端面间隙补偿接受静压平衡措施：在齿轮和盖板之间增加一个补偿零件，如浮动轴套、浮动侧板。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术液压油在渐开线齿轮泵运转过程中，因齿轮相交处的封闭体积随时间变更，常有一部分的液压油被封闭在齿间，如图23所示，称为困油现象，因液压油不行压缩将使外接齿轮泵产生极大的振动和噪音，故必需在侧板上开设卸荷槽，以防止其发生。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术液压油在渐开线齿轮泵运转过程中，因齿轮相交处的封闭体积随时间变更，常有一部分的液压油被封闭在齿间，如图23所示，称为困油现象，因液压油不行压缩将使外接齿轮
13、泵产生极大的振动和噪音，故必需在侧板上开设卸荷槽，以防止其发生。卸荷措施：在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽开设卸荷槽的原则：两槽间距a为最小闭死容积，而使闭死容积由大变小时与压油腔相通，闭死容积由小变大时与吸油腔相通。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术2）内啮合齿轮泵：图24a为有隔板的内啮合齿轮泵，图24b为摇摆式内啮合齿轮泵，它们共同的特点是由于内外齿轮转向相同，齿面间相对速度小，运转时噪音小；又因齿数相异，确定不会发生困油现象，但因外齿轮的齿端必需始终与内齿轮的齿面紧贴，以防内漏，故不适用于较高的压力，泵的额定压力可达成30MPa。2.3液压泵的结构液压泵的结构
14、 深圳职业技术学院液压与气动技术齿轮泵的优缺点及应用优点：结构简洁，制造工艺性好，价格便宜，自吸实力较好，抗污染实力强，而且能耐冲击性负载。2.缺点：流量脉动大，泄漏大，噪声大，效率低，零件的互换性差，磨损后不易修复。3.应用：用于环境差、精度要求不高的场合，通常p10MPa，如工程机械、建筑机械、农用机械等。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术2、螺杆泵：如图25所示，液压油沿螺旋方向前进，转轴径向负载各处均相等，脉动少，故运动时噪音低，可高速运转，适合作大容量泵。但压缩量小，不适合高压，一般用于燃油、润滑油泵而不用作液压泵。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业
15、技术学院液压与气动技术2 2、叶片泵、叶片泵 其其优优点点是是：运运转转平平稳稳、压压力力脉脉动动小小，噪噪音音小小；结结构构紧紧凑凑、尺尺寸寸小小、流量大；流量大；其其缺缺点点是是：对对油油液液要要求求高高，如如油油液液中中有有杂杂质质，则则叶叶片片简简洁洁卡死；与齿轮泵相比结构较困难。卡死；与齿轮泵相比结构较困难。它它广广泛泛的的应应用用于于机机械械制制造造中中的的专专用用机机床床、自自动动线线等等中中、低低压压液压系统中。液压系统中。该该泵泵有有两两种种结结构构形形式式：一一种种是是单单作作用用叶叶片片泵泵，另另一一种种是是双双作用式叶片泵。作用式叶片泵。2.3液压泵的结构液压泵的结构
16、深圳职业技术学院液压与气动技术1）单作用叶片泵，其工作原理如图26所示，单作用叶片泵由转子1、定子2、叶片3和端盖等组成。定子具有圆柱形内表面，定子和转子的间有偏心距e，叶片装在转子槽中，并可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠在定子内壁。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术1）单作用叶片泵，其工作原理如图26所示，单作用叶片泵由转子1、定子2、叶片3和端盖等组成。定子具有圆柱形内表面，定子和转子的间有偏心距e，叶片装在转子槽中，并可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠在定子内壁。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压
17、与气动技术叶片泵叶片槽根部全部通压力油会带来以下副作用：定子的吸油腔部被叶片刮研，造成磨损；削减了泵的理论排量；可能引起瞬时理论流量脉动。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术1）单作用叶片泵：变更转子与定子的偏心量，即可变更泵的流量，偏心越大，流量越大，如调成几乎是同心，则流量接近于零。因此单作用叶片泵大多为变量泵。另外还有一种限压式变量泵，当负荷小时，泵输出流量大，负载可快速移动，当负荷增加时，泵输出流量变少，输出压力增加，负载速度降低，如此可削减能量消耗，避开油温上升。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术2）双作用叶片泵 双作用式叶片泵如
18、图27所示，定子内表面近似椭圆，转子和定子同心安装，有两个吸油区和两个压油区对称布置。转子每转一周，完成两次吸油和压油。双作用叶片泵大多是定量泵。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术叶片泵的应用用于中低压、要求较高的系统中。2.油液粘度要合适，转速不能太低，5001500rpm。3.要留意油液的清洁，油不清洁简洁使叶片卡死。4.通常只能单方向旋转，假如旋转方向错误，会造成叶片折断。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术4 4、柱塞泵：、柱塞泵：工工作作原原理理是是柱柱塞塞在在液液压压缸缸内内作作往往复复运运动动来来实实现现吸吸油油和和压压油油。
19、与与齿齿轮轮泵泵和和叶叶片片泵泵相相比比，该该泵泵能能以以最最小小的的尺尺寸寸和和最最小小的的重重量量供供应应最最大大的的动动力力，为为一一种种高高效效率率的的泵泵，但但制制造造成成本本相相对对较较高高，该该泵泵用用于于高高压压、大流量、大功率的场合。它可分为轴向式和径向式两种形式。大流量、大功率的场合。它可分为轴向式和径向式两种形式。柱柱塞塞沿沿径径向向放放置置的的泵泵称称为为径径向向柱柱塞塞泵泵，柱柱塞塞轴轴向向布布置置的的泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压油，柱塞数必需大于等于泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压油，柱塞数必需大于等于3 3。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院
20、液压与气动技术1）轴向柱塞泵：如图28所示，可分为直轴式（图a）所示）和斜轴式（图b）所示）两种，该两种泵都是变量泵，通过调整斜盘倾角，即可变更泵的输出流量。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术2）径向柱塞泵：（柱塞运动方向与液压缸体的中心线垂直），又可分为固定液压缸式和回转液压缸式两种。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术2）径向柱塞泵：（柱塞运动方向与液压缸体的中心线垂直），又可分为固定液压缸式和回转液压缸式两种。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术 柱塞泵 特点:1）工作压力高，容积效率高，p2040MPa，P
21、max可到100MPa；2）流量大，易于实现变量；3）主要零件均受压，使材料的强度得以充分利用，寿命长，单位功率重量小。2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术5 5、液压泵的图形符号、液压泵的图形符号2.3液压泵的结构液压泵的结构 深圳职业技术学院液压与气动技术1 1、选择液压泵的原则、选择液压泵的原则是否要求变量：径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵是变量泵。是否要求变量：径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵是变量泵。工工作作压压力力：柱柱塞塞泵泵压压力力31.5MPa31.5MPa；叶叶片片泵泵压压力力6.3MPa,6.3MPa,高高压压化化以以后后可可达达16MP
22、a16MPa；齿轮泵压力；齿轮泵压力2.5MPa2.5MPa，高压化以后可达，高压化以后可达21MPa21MPa。工作环境：齿轮泵的抗污染实力最好。工作环境：齿轮泵的抗污染实力最好。噪噪声声指指标标：低低噪噪声声泵泵有有内内啮啮合合齿齿轮轮泵泵、双双作作用用叶叶片片泵泵和和螺螺杆杆泵泵，双双作作用用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量匀整。叶片泵和螺杆泵的瞬时流量匀整。效效率率：轴轴向向柱柱塞塞泵泵的的总总效效率率最最高高；同同一一结结构构的的泵泵，排排量量大大的的泵泵总总效效率率高高；同一排量的泵在额定工况下总效率最高。同一排量的泵在额定工况下总效率最高。2.4液压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数
23、的选用 深圳职业技术学院液压与气动技术1 1、液压泵大小的选用、液压泵大小的选用 液液压压泵泵的的选选择择，通通常常是是先先依依据据对对液液压压泵泵的的性性能能要要求求来来选选定定液液压压泵泵的的型型式式，再再依依据据液液压压泵泵所所应应保保证证的压力和流量来确定它的具体规格。的压力和流量来确定它的具体规格。液液压压泵泵的的的的工工作作压压力力是是依依据据执执行行元元件件的的最最大大工工作作压压力力来来确确定定的的，考考虑虑到到各各种种压压力力损损失失，泵泵的的最最大大工作压力工作压力P P泵可按下式确定：泵可按下式确定：P P泵泵kk压压PP缸缸 式中：式中：P P泵泵 一液压泵所须要供应的
24、压力，一液压泵所须要供应的压力，Pa,Pa,k k压压一一 系系统统中中压压力力损损失失系系数数，取取1.3 1.3 1.51.5 P P缸缸 一一液液压压缸缸中中所所需需的的最最大大工工作作压压力力，PaPa2.4液压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数的选用 深圳职业技术学院液压与气动技术1 1、液压泵大小的选用、液压泵大小的选用 液液压压泵泵的的选选择择，通通常常是是先先依依据据对对液液压压泵泵的的性性能能要要求求来来选选定定液液压压泵泵的的型型式式，再再依依据据液液压压泵泵所所应应保保证证的的压压力力和和流流量量来来确确定定它它的的具具体规格。体规格。液压泵的输出流量取决于系统所需最
25、大流量及泄漏量，即液压泵的输出流量取决于系统所需最大流量及泄漏量，即Q Q泵泵KK流流.Q.Q缸缸式中：式中：Q Q泵泵液压泵所需输出的流量，液压泵所需输出的流量，m3/minm3/min。K K流流系统的泄漏系数，取系统的泄漏系数，取1.11.31.11.3 Q Q缸一液压缸所需供应的最大流量，缸一液压缸所需供应的最大流量，m3/minm3/min。若若为为多多液液压压缸缸同同时时动动作作，Q Q缸缸应应为为同同时时动动作作的的几几个个液液压压缸缸所所需的最大流量之和。需的最大流量之和。在在P P泵泵、Q Q泵泵求求出出以以后后，就就可可具具体体选选择择液液压压泵泵的的规规格格，选选择择时时
26、应应使使实实际际选选用用泵泵的的额额定定压压力力大大于于所所求求出出的的P P泵泵值值，通通常常可可放放大大25%25%。泵泵的的额额定流量略大于或等于所求出的定流量略大于或等于所求出的Q Q缸值即可。缸值即可。2.4液压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数的选用 深圳职业技术学院液压与气动技术2、电动机参数的选择电动机参数的选择驱动液压泵所需的电动机功率可按下式确定：（KW）式中：PM电动机所需的功率，kw p泵泵所需的最大工作压力，Pa,Q泵泵所需输出的最大流量，m3/min 泵的总效率。各种泵的总效率大致为：齿轮泵0.6 0.7，叶片泵0.6 0.75；柱塞泵0.8 0.85。2.4液
27、压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数的选用 深圳职业技术学院液压与气动技术3、计计算算举举例例：例22 已知某液压系统如图212所示，工作时，活塞上所受的外载荷为F=9720N，活塞有效工作面积A0.008m2，活塞运动速度v=0.04m/s。.问应选择额定压力和额定流量为多少的液压泵？驱动它的电机功率应为多少?2.4液压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数的选用 深圳职业技术学院液压与气动技术例23如图212所示的液压系统，巳知负载F=30000N，活塞有效面积A=0.01m2，空载时的快速前进的速度为0.05 m/s，负载工作时的前选速度为0.025 m/s，选取k压1.5，k流1.
28、3 0.75，.试从下列已知泵中选择一台合适的泵，并计算其相应的电动机功率。已知泵如下：YB-32型叶片泵，Q额32L/min，p额63kgf/cm2YB-40型叶片泵，Q额.40 L/min，p额63kgf/cm2YB-50型叶片泵，Q.额.50 L/min，p额63 kgf/cm22.4液压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数的选用 深圳职业技术学院液压与气动技术27某液压泵的转速为950r/min，排量为q168ml/r在额定压力29.5Mpa和同样转速下，测的实际流量为150l/min，额定工况下的总效率为0.87，求：1）泵的理论流量；2）泵的容积效率和机械效率；3）泵在额定工况下
29、，所需电机驱动功率。28已知某液压系统工作时所需最大流量Q5104m3/s，最大工作压力p40105Pa，取k压1.3，k流1.1，试从下列表中选择液压泵。若泵的效率0.7，计算电机功率。CBB50型泵Q50L/min，p25105PaYB40型泵Q40L/min，p63105Pa思索题与习题深圳职业技术学院液压与气动技术液压缸是使负载作直线运动的执行元件。1 1、液压缸分类、液压缸分类分为单作用式液压缸和双作用式液压缸两类。单作用式液压缸又分为无弹簧式、附弹簧式、柱塞式三种，如图31所示。双作用式液压缸又分为单杆形，双杆形两种，如图32所示。3.1液压缸液压缸 深圳职业技术学院液压与气动技术
30、液压缸及其分类分类柱塞式液压缸柱塞式液压缸单活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸深圳职业技术学院液压与气动技术液压缸及其分类分类单活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸深圳职业技术学院液压与气动技术液压缸及其分类增压缸增压缸弹簧复位式液压缸弹簧复位式液压缸串联式液压缸串联式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸深圳职业技术学院液压与气动技术 缸体固定：缸体固定：(3倍缸体长倍缸体长)活塞杆固定：活塞杆固定：(2倍缸体长倍缸体长)双杆缸运动范围双杆缸运动范围:受安装方式影响受安装方式影响 动画演示动画演示深
31、圳职业技术学院液压与气动技术2 2、液液压压缸缸结结构构：图图3 33 3为为液液压压缸缸结结构构图图，选选用用液液压压缸缸时时，首首先先考考虑虑活活塞塞杆长度（由行程确定），再依据回路的最高压力选出适合的液压缸。杆长度（由行程确定），再依据回路的最高压力选出适合的液压缸。3.1液压缸液压缸 深圳职业技术学院液压与气动技术2 2、液压缸结构、液压缸结构1 1）缸缸筒筒主主要要是是由由钢钢材材制制成成，缸缸筒筒内内要要经经过过精精细细加加工工，表表面面粗粗糙糙度度Ra0.08umRa0.08um，以削减密封件的摩擦。，以削减密封件的摩擦。2 2）盖盖板板：通通常常由由钢钢材材制制成成，有有前前端
32、端盖盖和和后后端端盖盖，安安装装在在缸缸筒筒的的前前后后两两端，盖板和缸筒的连接方法有焊接、拉杆、法兰、罗纹连接等。端，盖板和缸筒的连接方法有焊接、拉杆、法兰、罗纹连接等。3 3）活活塞塞的的材材料料通通常常用用钢钢或或铸铸铁铁，也也可可接接受受铝铝合合金金。活活塞塞和和缸缸筒筒内内壁壁间间须须要要密密封封，接接受受的的密密封封件件有有O O形形环环、V V形形油油封封、U U形形油油封封、X X形形油油封封和和活活塞塞环环等等。而而活活塞塞应应有有确确定定的的导导向向长长度度，一一般般取取活活塞塞长长度度为为缸缸筒筒内内径径的的（0.60.61.01.0）倍。）倍。3.1液压缸液压缸 深圳职
33、业技术学院液压与气动技术4）活塞杆：是由钢材做成实心杆或空心杆，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终至停止。如图33b所示前后端盖上的缓冲阀旁边有单向阀的结构。当活塞接近端盖时，缓冲环插入端盖板油出入口，强迫压油经缓冲阀的孔口流出，促使活塞的速度缓慢下来。相反，当活塞从行程的终点将离去时，如压油只作用在缓冲环上，活塞要移动的那一瞬间将特别不稳定甚至无足够力气推动活塞，故必需使压油经缓冲阀内的止回阀作用在活塞上，如此才能使活塞平稳的
34、前进。6）放气装置：在安装过程中或停止工作的一段时间后，空气将渗入液压系统内，缸筒内如存留空气，将使液压缸在低速时产生爬行、颤抖现象，换向时易引起冲击，因此在液压缸结构上要能刚好解除缸内留存的气体。一般双作用式液压缸不设特地的放气孔，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需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，在最高处设放气栓塞。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。常接受O形密封圈和Y形密封圈。3.1液压缸液压缸 深圳职业技术学院液压与气动技术3 3、液压缸的
35、参数计算、液压缸的参数计算 图图3 34 4所所示示，液液压压缸缸缸缸体体固固定定，液液压压油油从从A A口口进进入入作作用用在在活活塞塞上上，产产生生一一推推力力F F，通通过过活活塞塞杆杆以以克克服服负负荷荷W W，活活塞塞以以速速度度向向前前推推动动，同同时时将将活活塞塞杆杆侧侧内内的的油油液液通通过过B B口口流流回回油油箱箱。相相反反，如如高高压压油油从从B B口口进进入入，则活塞后退。则活塞后退。3.1液压缸液压缸 深圳职业技术学院液压与气动技术3 3、液压缸的参数计算、液压缸的参数计算1 1）速度和流量）速度和流量 若忽视泄漏，则速度和流量的关系如下：若忽视泄漏，则速度和流量的关
36、系如下：Q=A Q=A （3 31 1）=Q/A =Q/A （3 32 2）式中：式中：Q Q 液压缸的输入流量（液压缸的输入流量（m3/sm3/s或或L/min,L=110L/min,L=1103m33m3）A A 液压缸活塞上有效工作面积液压缸活塞上有效工作面积 活塞移动速度活塞移动速度 通通常常活活塞塞上上工工作作有有效效面面积积是是固固定定的的，由由式式（3 32 2）可可知知，活活塞塞的的速度取决于输入液压缸的流量，又由理论上可知，速度和负载无关。速度取决于输入液压缸的流量，又由理论上可知，速度和负载无关。3.1液压缸液压缸 深圳职业技术学院液压与气动技术2）推力和压力 推力F是压力
37、为p的液压油作用在工作有效面积为A的活塞上，以平衡负载W，若液压缸回油接油箱，则P0=0，故：F=W=p.A(N)(33)式中：p 液压缸的工作压力（MPa）A 液压缸活塞上有效工作面积（mm2）推力F可看成是液压缸的理论推力，因为活塞的有效面积固定，故压力取决于总负载。3.1液压缸液压缸 深圳职业技术学院液压与气动技术3.1液压缸液压缸 深圳职业技术学院液压与气动技术3.1液压缸液压缸 图36所示为单杆活塞的另一种联结方式。它把右腔的回油管道和左腔的进油管道接通。这种联结方式称为差动联结。活塞前进的速度及推力F为：故：明显，差动联结时活塞运动速度较快，产生的推力较小。所以差动联结常用于空载快
38、进场合。深圳职业技术学院液压与气动技术4 4、其他液压缸、其他液压缸1 1）摇摆缸：摇摆式液压缸也称摇摆马达。）摇摆缸：摇摆式液压缸也称摇摆马达。3.1液压缸液压缸 深圳职业技术学院液压与气动技术4 4、其他液压缸、其他液压缸1 1）摇摇摆摆缸缸：摇摇摆摆式式液液压压缸缸也也称称摇摇摆摆马马达达。当当它它通通入入液液压压油油时时，它它的的主主轴轴输输出出小小于于36003600的的摇摇摆摆运运动动。图图3 37a7a所所示示为为单单叶叶片片式式摇摇摆摆缸缸，它它的的摇摇摆摆角角度度较较大大，可可达达30003000、当当摇摇摆摆缸缸进进出出油油口口压压力力为为p1p1和和p2p2，输输入入流流
39、量量为为q q时时，它它的的输输出出转转矩矩T T和角速度和角速度为：为：(3 (310)10)(3 (311)11)式中：式中：b b为叶片的宽度，为叶片的宽度，R1,R2R1,R2为叶片底部、顶部的回转半径。为叶片底部、顶部的回转半径。图图3 37b7b所所示示为为双双叶叶片片式式摇摇摆摆缸缸，它它的的摇摇摆摆角角度度和和角角速速度度为为单单叶叶片式的一半，而输出角度是单叶片式的两倍。片式的一半，而输出角度是单叶片式的两倍。3.1液压缸液压缸 深圳职业技术学院液压与气动技术4 4、其他液压缸、其他液压缸2 2）增增压压缸缸：在在某某些些短短时时或或局局部部须须要要高高压压的的液液压压系系统
40、统中中，常常用用增增压压缸缸与与低低压压大大流流量量泵泵协协作作作作用用，单单作作用用增增压压缸缸的的工工作作原原理理如如图图3 38a8a所所示示，输输入入低低压压力力p1p1的的液液压压油油，输输出出高高压压力力为为p2p2的的液液压压油油，增大压力关系如式（增大压力关系如式（3 31212）。）。（3 31212）单单作作用用增增压压缸缸不不能能连连续续向向系系统统供供油油，图图3 38 8 b b为为双双作作用用式式增增压压缸缸，可可由两个高压端连续向系统供油。由两个高压端连续向系统供油。3.1液压缸液压缸 深圳职业技术学院液压与气动技术4 4、其他液压缸、其他液压缸3）伸缩缸：图39
41、所示，伸缩式液压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，可获得很长的工作行程。伸缩缸广泛的用于起重运输车辆上。图39a是单作用式，图39b是双作用式。3.1液压缸液压缸 深圳职业技术学院液压与气动技术4 4、其他液压缸、其他液压缸4）齿轮缸：图310所示，它由两个柱塞和一套齿轮齿条传动装置组成，当液压油推动活塞左右往复运动时，齿条就推动齿轮往复转动，从而由齿轮驱动工作部件作往复旋转运动。3.1液压缸液压缸 深圳职业技术学院液压与气动技术 液压马达是使负载作连续旋转的执行元件，其内部构造与液压泵类似，差别仅在于液压泵的旋转是由电机所带动，输出的是液压油；液压马
42、达则是输入液压油，输出的是转矩和转速。因此，液压马达和液压泵在细部结构上存在确定的差别。3.2液压马达 深圳职业技术学院液压与气动技术1 1、液压马达分类及特点、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、柱塞式等其它形式。也可按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。额定转速高于500r/min的属高速液压马达，额定转速低于500r/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。通常高速液压马达输出转矩不大（仅几十N.m到几百N.m），所以又称为高速小转矩马达。低速液压
43、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（可达每分钟几转甚至零点几转）、输出转矩大（可达几千N.m到几万N.m）,所以又称为低速大转矩液压马达。3.2液压马达 深圳职业技术学院液压与气动技术ABPT溢流阀液压泵液压泵液压马达回路液压马达回路深圳职业技术学院液压与气动技术2 2、液压马达图形符号、液压马达图形符号液压马达图形符号如图311所示3.2液压马达 深圳职业技术学院液压与气动技术 油缸油泵油马达，工作原理属一家：油缸油泵油马达，工作原理属一家：能量转换共同点，均靠容积来变更，能量转换共同点，均靠容积来变更，出油容积必缩小，进油容积则扩大。出油容积必缩小，
44、进油容积则扩大。油泵输出压力油，出油当然是高压，油泵输出压力油，出油当然是高压，缸和马达与泵反，出油自然是低压。缸和马达与泵反，出油自然是低压。工作压差看负载，负载含义要登记：工作压差看负载，负载含义要登记：油泵不仅看外载，管路阻力也得加，油泵不仅看外载，管路阻力也得加，缸和马达带负载，压差只是克服它。缸和马达带负载，压差只是克服它。流量大小看速度，再看排量小与大，流量大小看速度，再看排量小与大，单位位移需油量，排量含义就是它。单位位移需油量，排量含义就是它。液压缸、液压泵、液压马达的共性液压缸、液压泵、液压马达的共性深圳职业技术学院液压与气动技术液压马达与液压泵的区分从原理上讲，液压泵与液压
45、马达可以互换，但结构有差异从原理上讲，液压泵与液压马达可以互换，但结构有差异1 1、泵的进油口比出油口大，马达的进、出油口相同、泵的进油口比出油口大，马达的进、出油口相同2 2、结构上要求泵有自吸实力、结构上要求泵有自吸实力3 3、马达要正反转，结构具有对称性；泵单方向转，不要对称、马达要正反转，结构具有对称性；泵单方向转，不要对称4 4、要求马达的结构及润滑，能保证在宽速度范围内正常工作、要求马达的结构及润滑，能保证在宽速度范围内正常工作5 5、液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动、液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动深圳职业技术学院液压与气动技术液压马达的参数计算深圳职业技术学院液压与气动技术液压马达的参数计算深圳职业技术学院液压与气动技术液压泵的工作原理液压泵的主要性能及参数液压泵的结构液压泵与电动机参数的选用液压缸液压马达总 结深圳职业技术学院液压与气动技术Take a Break深圳职业技术学院液压与气动技术