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1、 液压马达和液压缸Hydraulic motor and Cylinder1液压马达（Hydraulic motor）一.概述 1.马达的功能及在系统中的作用 马达在液压系统中属于执行元件，它将液体传来的压力能（pq）转变为机械能（T），带动负载做旋转运动。T泵（pq）控制元件（pq）马达（T）负载 2.马达的工作原理 齿轮马达 叶片马达 轴向柱塞马达叶片马达轴向柱塞马达 二.马达的主要参数 1.工作压力和额定压力 1)工作压力：马达的 进口实际压力，大小由负载决定。马达进、出口的压差称为马达的压差。2)额定压力：允许使用的最大工作压力。2.排量和流量 1)排量V：马达每转一圈吸入油的体积。单
2、位为ml/r。分为理论排量和实际排量。2)流量q：马达单位时间内吸入油的体积。单位为L/min。分为理论流量和实际流量。q=Vn 3.功率和效率 容积效率=理论排（流）量/实际排（流）量。v=vthvr=qthqr 机械效率=实际扭矩/理论扭矩。m=TrTth 总效率=容积效率机械效率。=vm 输出功率：Tr 输入功率：pqr 4.马达的输出扭矩 Pqrvm=Tr Pvrnvm=Tr 2n Tr=Pvthm 2 三.马达的术语及职能符号1.单向定量马达:进出油口固定，排量不可调.2.单向变量马达：进出油口固定，排量可调。3.双向定量马达：进出油口不固定，排量不可调。4.双向变量马达：进出油口不
3、固定，排量可调。液压马达图形符号液压马达图形符号2液压缸（Hydraulic cylinder）液压缸是系统中的执行元件，将压力能pq转变为机械能F（或T），带动负载做直线（或小于360度的旋转）运动。一.液压缸的种类、工作原理、输出参数 1.单活塞杆液压缸 输出（推）力F=P1D24 输出速度=4q1D2 输出（拉）力 F=p1（D2-d2）4 输出速度=4q1（D2-d2）液压缸的输出力F和输出速度：对运动元件进行受力分析，列出力平衡方程，得出输出力F的公式。液压缸运动时，进油腔容积变大，变大的容积等于进入该腔油的体积；回油腔容积变小，变小的容积等于排出油的体积。由此得出输出速度公式。2.
4、差动（连接）缸 差动缸是因单杆缸的进、回油腔连接到一起而得名。它是一种状态名称，而非结构名称。输出力：F=pd24 输出速度：=4qd2差动快进与快退速度相等时D与d的关系：3.双（活塞）杆缸 F=p（D2-d2）4 =4q（D2-d2）4.柱塞缸 输出力与输出速度 F=pd24 =4qd2 5.伸缩液压缸n由多节缸组成，其输出力和输出速度不是定值。n当压力一定时，输出力越来越小，当流量一定时，输出速度越来越大。伸缩液压缸实物结构图 伸缩液压缸职能符号 6.摆动液压缸（做小于360度的旋转运动）摆动液压缸原理 单叶片式摆动缸单叶片式摆动缸 1.1.叶片；叶片；2.2.隔板；隔板；3.3.缸体缸
5、体 摆动液压缸的输出扭矩和输出角速度 令P=P2P1 F=PBdr T=Fr T=T=PBrdr=PB（R22R12)qdt=B（R22R12)d2 =d dt=2qB（R22R12)二.液压缸的典型结构（结构设计）1.缸的组成部分 缸（体）筒组件，活塞（杆）组件，密封元件，缓冲装置，排气装置等。液压缸典型结构 双作用单活塞杆液压缸结构l.缸底；2.卡键；3、5、9、11.密封圈；4.活塞；6.缸筒；7.活塞杆；8.导向套；10.缸盖；12.防尘圈；13.耳轴 缸体与缸底的典型联接形式 a 法兰连接式 b 半环连接式 c 螺纹连接式 d 拉杆连接式 e 焊接连接式 活塞与活塞杆的典型联接形式
6、三.液压缸的设计与计算 1.1.设计内容和设计步骤设计内容和设计步骤 液压缸设计的主要内容和步骤如下：1）选择液压缸的类型和各部分结构形式；）选择液压缸的类型和各部分结构形式；2）确定液压缸的工作参数和结构尺寸；）确定液压缸的工作参数和结构尺寸；3）结构强度、刚度的计算和校核；）结构强度、刚度的计算和校核；4）导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置）导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计；的设计；5）绘制装配图、零件图、编写设计说明书。）绘制装配图、零件图、编写设计说明书。2.基本参数确定基本参数确定 1）工作负载与液压缸推力：液压缸的工作负载是指工作机构在满负荷情况下，以一定加速度起动时对液压
7、缸产生的总阻力，即：式中：FR液压缸的总工作负载；F1工作机构的负载、自重等对液压缸产生的作用力（外负载）；Ff工作机构在满负载下起动时的静摩擦力；Fg工作机构满负载起动时的惯性力。2）工作速度 与输入流量和活塞、活塞杆的面积有关。如果对液压缸的运动速度有一定要求，应根据所需运动速度和缸径来选择液压泵；否则，根据已选定泵流量和缸径来确定运动速度。3）.主要结构尺寸 液压缸的主要结构尺寸有：缸内径D、活塞杆直径d，缸筒长度L和最小导向长度H。（1）缸筒内径 D 当给定工作负载，且选定液压系统工作压力P（设回油背压为零）时,可依据公式确定缸筒内径D。缸径D的计算公式 由:PD24=F D=（4FP
8、）0.5 D值计算后按国家标准查表取值。(2)活塞杆直径计算 按强度 按速比 活塞缸的速比JB/T 7939-1995给出了液压缸的面积比系列，1.06 1.121.251.401.602.002.50 5.00 d/D 0.25 0.320.450.550.630.700.80 0.90（3）缸筒长度 L 液压缸的缸筒长度L由最大工作行程长度决定，缸筒的长度一般最好不超过其内径的20倍。（4）最小导向长度 H 当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度H。最小导向长度计算 3.液压缸的结构计算和校核液压缸的结构计算和校核 对液压缸的缸筒壁厚、活塞杆直径d和缸
9、盖固定螺栓的直径，在高压系统中必须进行强度校核。1）缸筒壁厚的计算和校核 当/D0.08 时，称为薄壁缸筒，一般为无缝钢管，壁厚按材料力学薄壁圆筒公式计算：PD2b4.4.液压缸设计中应注意的问题液压缸设计中应注意的问题 在液压缸设计过程中应注意以下几点，以减少使用中故障的发生，提高液压缸的性能。1）尽量使液压缸的活塞杆在受拉状态下承受最大负载，或在受压状态下具有良好的稳定性。2）需要在缸内设置缓冲装置和排气装置。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。5）在保证能满足运动行程和负载力的条件下，应尽可能地缩小液压缸的轮廓尺寸。6）要保证密封可靠，防尘良好。