第四章執(zhí)行元件課件

1、視頻v4.1 引言v4.2 液壓馬達(dá)v4.3 氣壓馬達(dá)v4.4液壓缸v4.5氣缸v4.6工程實(shí)例 執(zhí)行元件將輸入的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或其他能量形式，按照控制要求改變受控對(duì)象的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或其他狀態(tài)（如溫度、壓力等）。它直接作用于受控對(duì)象，能起“手”和“腳”的作用。根據(jù)輸入能量的不同執(zhí)行元件所示，可分為電動(dòng)、氣動(dòng)和液壓三類。4.1引言引言v液壓馬達(dá)是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)與液壓泵相似，并且也是靠密封容積的變化進(jìn)行工作的。v馬達(dá)和泵在工作原理上是互逆的，當(dāng)向泵內(nèi)輸入壓力油時(shí)，其軸就輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩成為馬達(dá)。但由于二者的任務(wù)和要求有所不同，故在實(shí)際中只有少數(shù)泵能作馬達(dá)

2、使用。4.2 液壓馬達(dá)(1/19)返回首頁(yè)ABPT溢流閥液壓泵液壓泵 齒輪式按結(jié)構(gòu)類型來(lái)分 葉片式 柱塞式按額定轉(zhuǎn)速分： 齒輪式 高速額定轉(zhuǎn)速高于500 r/min 螺桿式 葉片式 軸向柱塞式 低速額定轉(zhuǎn)速低于500 r/min 徑向柱塞油馬達(dá)4.2.1液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn) 通常高速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不大（僅幾十牛米到幾百牛米）， 所以又稱為高速小轉(zhuǎn)矩馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，便于啟動(dòng)和制動(dòng)，靈敏度高等。v低速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)低速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)v輸入壓力高，排量大，體積大，輸入壓力高，排量大，體積大，v轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)速低（幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn)每分鐘（幾轉(zhuǎn)甚至

3、零點(diǎn)幾轉(zhuǎn)每分鐘可在每分鐘10轉(zhuǎn)以下平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)），），v輸出轉(zhuǎn)矩大輸出轉(zhuǎn)矩大（可達(dá)幾千牛（可達(dá)幾千牛米到幾萬(wàn)牛米到幾萬(wàn)牛米），米），v又稱為又稱為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。4.2.1液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn) 液壓馬達(dá)與液壓泵的區(qū)別液壓馬達(dá)與液壓泵的區(qū)別從原理上講，液壓泵與液壓馬達(dá)可以互換，但結(jié)構(gòu)有差異從原理上講，液壓泵與液壓馬達(dá)可以互換，但結(jié)構(gòu)有差異1 1、泵的進(jìn)油口比出油口大，馬達(dá)的進(jìn)、出油口相同、泵的進(jìn)油口比出油口大，馬達(dá)的進(jìn)、出油口相同2 2、結(jié)構(gòu)上要求泵有自吸能力、結(jié)構(gòu)上要求泵有自吸能力3 3、馬達(dá)要正反轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性；泵單方向轉(zhuǎn)，不要對(duì)稱、馬達(dá)要正反轉(zhuǎn)，

4、結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性；泵單方向轉(zhuǎn)，不要對(duì)稱4 4、要求馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及潤(rùn)滑，能保證在寬速度范圍內(nèi)正常工作、要求馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及潤(rùn)滑，能保證在寬速度范圍內(nèi)正常工作5 5、液壓馬達(dá)應(yīng)有較大的起動(dòng)扭矩和較小的脈動(dòng)、液壓馬達(dá)應(yīng)有較大的起動(dòng)扭矩和較小的脈動(dòng)4.2.1液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn) 液壓馬達(dá)圖形符號(hào)如圖311所示4.2.1液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn) 設(shè)定馬達(dá)的排量為設(shè)定馬達(dá)的排量為v v，轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)速為n n，泄露量泄露量q q 則輸入流量則輸入流量（即實(shí)際流量）（即實(shí)際流量）q q為：為： q=nv+q容積效率容積效率 mv= =理論流量理論流量/ /實(shí)際輸入流量實(shí)際輸入流量

5、=nv/q=nv/(nv+q) 或或 n=(q/v) mv 。5.5.液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)1 1）流量、排量和轉(zhuǎn)速）流量、排量和轉(zhuǎn)速4.2.1液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)(5/8)2 2）扭矩）扭矩理論理論輸出扭矩輸出扭矩TT=pv/2 TT*2n=pvn 可見(jiàn)液壓馬達(dá)的排量可見(jiàn)液壓馬達(dá)的排量v是決定其輸出扭矩的主要參數(shù)。是決定其輸出扭矩的主要參數(shù)。實(shí)際實(shí)際輸出扭矩輸出扭矩TM=TT-T因機(jī)械效率因機(jī)械效率 Mm=TM/TT=1-T/TM故故TM=TM. Mm=(pq/2). Mm4.2.1液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)(6/8)液壓馬達(dá)總功率：液

6、壓馬達(dá)總功率：M=2TMn/pq= mv Mm 可見(jiàn)，容積效率和機(jī)械效率是液壓泵和馬達(dá)的重可見(jiàn)，容積效率和機(jī)械效率是液壓泵和馬達(dá)的重要性能指標(biāo)。因總功率為它們二者的乘積，故液壓傳要性能指標(biāo)。因總功率為它們二者的乘積，故液壓傳動(dòng)系統(tǒng)效率低下。總功率過(guò)低將使能耗增加并因此引動(dòng)系統(tǒng)效率低下?？偣β蔬^(guò)低將使能耗增加并因此引起系統(tǒng)發(fā)熱，因此提高泵和馬達(dá)的效率有其重要意義。起系統(tǒng)發(fā)熱，因此提高泵和馬達(dá)的效率有其重要意義。3 3）總功率）總功率4.2.1液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)(7/8)4 4）壓力）壓力v馬達(dá)入口油液的實(shí)際壓力稱為馬達(dá)的工作壓力p v馬達(dá)入口壓力和出口壓力的差值稱為馬達(dá)的工

7、作壓差p 。即 p=pp出v在馬達(dá)出口直接接油箱的情況下，為便于定性分析問(wèn)題，通常近似認(rèn)為馬達(dá)的工作壓力等于工作壓差。即 p=p（認(rèn)為 p出=0）返回首頁(yè)4.2.1液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)(8/8)當(dāng)壓力油進(jìn)入壓油腔后，在葉片1、3上一面作用有壓力油，一面為低壓回油。由于葉片3伸出的面積大于葉片1伸出的面積，所以液體作用于葉片3上的作用力大于作用在葉片1上的作用力，從而使葉片帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。2.葉片葉片式馬達(dá)的工作原理式馬達(dá)的工作原理4.2.2 高速液壓馬達(dá)高速液壓馬達(dá)葉片式液壓馬達(dá)的使用特點(diǎn)體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)作靈敏允許高頻換向，且角速度和輸出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小；缺點(diǎn)：泄

8、漏量較大，低速工作時(shí)不穩(wěn)定（爬行）；因此葉片式液壓馬達(dá)一般用于轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小和動(dòng)作要求靈敏的場(chǎng)合。 4.2.2 高速液壓馬達(dá)高速液壓馬達(dá) 當(dāng)壓力油輸入液壓馬達(dá)時(shí)，處于壓當(dāng)壓力油輸入液壓馬達(dá)時(shí)，處于壓力腔的柱塞被頂出，壓在斜盤上，斜盤力腔的柱塞被頂出，壓在斜盤上，斜盤對(duì)柱塞產(chǎn)生反力，該力可分解為軸向分對(duì)柱塞產(chǎn)生反力，該力可分解為軸向分力和垂直于軸向的分力。其中，垂直于力和垂直于軸向的分力。其中，垂直于軸向的分力使缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。軸向的分力使缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。tFNFFFtFtFtF2、軸向柱塞馬達(dá)、軸向柱塞馬達(dá)4.2.2 高速液壓馬達(dá)高速液壓馬達(dá) 當(dāng)壓力油輸入液壓馬達(dá)后，所產(chǎn)生的軸向分力為：當(dāng)壓力油輸

9、入液壓馬達(dá)后，所產(chǎn)生的軸向分力為： pdF24 使缸體使缸體3 3產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的垂直分力為：產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的垂直分力為： ggptgdtgFFt24 NFFFtFtFtFtF馬達(dá)的扭矩計(jì)算馬達(dá)的扭矩計(jì)算4.2.2 高速液壓馬達(dá)高速液壓馬達(dá) 單個(gè)柱塞產(chǎn)生的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩為：?jiǎn)蝹€(gè)柱塞產(chǎn)生的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩為： itipRtgdRFTgsin4sin2 液壓馬達(dá)總的輸出轉(zhuǎn)矩：液壓馬達(dá)總的輸出轉(zhuǎn)矩： NiiNiipRtgdTT121sin4gR 柱塞在缸體的分布圓半徑； d 柱塞直徑； N 壓力腔半圓內(nèi)的柱塞數(shù) NFFFtFtFtFtF柱塞式馬達(dá)的扭矩計(jì)算柱塞式馬達(dá)的扭矩計(jì)算 4.2.2 高速液壓馬達(dá)高速液壓馬達(dá)v特點(diǎn)：特點(diǎn)

10、：v轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速低（低于低（低于500r/min500r/min，有的可達(dá)每分鐘，有的可達(dá)每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn)）幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn)）v輸出轉(zhuǎn)矩大輸出轉(zhuǎn)矩大（可達(dá)幾千牛米到幾萬(wàn)牛米）（可達(dá)幾千牛米到幾萬(wàn)牛米）v 排量排量大，大，體積體積大，大，v屬于屬于低速大扭矩低速大扭矩液壓馬達(dá)。液壓馬達(dá)。 徑向柱塞液壓馬達(dá)徑向柱塞液壓馬達(dá)多用于多用于低速大轉(zhuǎn)矩低速大轉(zhuǎn)矩的情的情況下況下。4.2.3 低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)曲柄連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)應(yīng)用較早，其額定壓力16MPa，最高壓力21MPa，理論排量最大值可達(dá)6.14L/r。1.1.曲柄連桿式液壓馬達(dá)曲柄連桿式液壓馬達(dá)4.2.3 低速大轉(zhuǎn)矩

11、液壓馬達(dá)低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)ysu-20104.2.3 低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)(5/6)v馬達(dá)由殼體1、連桿3、活塞組件2、曲軸4及配流軸5等組成，殼體內(nèi)沿圓周呈放射狀均勻布置了五只缸體，形成星形殼體(不轉(zhuǎn))；缸體內(nèi)裝有活塞，活塞與連桿通過(guò)球鉸連接，連桿大端做成鞍形圓柱瓦面緊貼在曲軸的偏心圓上，其圓心為O1，它與曲軸旋轉(zhuǎn)中心O的偏心距OO1=e。v液壓馬達(dá)的配流軸5與曲軸4通過(guò)十字鍵連接在一起，隨曲軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，馬達(dá)的壓力油經(jīng)過(guò)配流軸通道，由配流軸分配到對(duì)應(yīng)的活塞油缸，在圖中，油缸的、腔通壓力油，活塞受到壓力油的作用；根據(jù)曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理，受油壓作用的柱塞就通過(guò)連桿對(duì)偏心圓中心O

12、1作用一個(gè)力N，推動(dòng)曲軸繞旋轉(zhuǎn)中心O轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外輸出轉(zhuǎn)速和扭矩，其余的活塞油缸則與排油窗口接通；如果進(jìn)、排油口對(duì)換，液壓馬達(dá)也就反向旋轉(zhuǎn)。隨著驅(qū)動(dòng)軸、配流軸轉(zhuǎn)動(dòng)，配油狀態(tài)交替變化。在曲軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，位于高壓側(cè)的油缸容積逐漸增大，而位于低壓側(cè)的油缸容積逐漸縮小，因此，在工作時(shí)高壓油不斷進(jìn)入液壓馬達(dá)，然后由低壓腔不斷排出。4.2.3 低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)(5/6)缸體壓油口配油軸定子柱塞回油口 每一相同形狀的曲面又可分為對(duì)稱的每一相同形狀的曲面又可分為對(duì)稱的兩邊，其中兩邊，其中允許柱塞副向外伸的一邊允許柱塞副向外伸的一邊稱為進(jìn)油工作段稱為進(jìn)油工作段，使柱塞副縮回的一使柱塞副縮回的一邊

13、稱為排油工作段。邊稱為排油工作段。每個(gè)柱塞在液壓每個(gè)柱塞在液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)中往復(fù)的次數(shù)等于定子曲面馬達(dá)每轉(zhuǎn)中往復(fù)的次數(shù)等于定子曲面數(shù)數(shù)X X ，稱，稱 X X 為該液壓馬達(dá)的作用次為該液壓馬達(dá)的作用次數(shù)。數(shù)。缸體上有缸體上有Z Z 個(gè)柱塞缸孔，每個(gè)缸孔的個(gè)柱塞缸孔，每個(gè)缸孔的底部都有一配流窗口，并與它的中心底部都有一配流窗口，并與它的中心配流軸配流軸4 4相配合的配流孔相通。相配合的配流孔相通。v液壓馬達(dá)由定子液壓馬達(dá)由定子1 1、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子2 2、配流軸、配流軸4 4與柱塞組與柱塞組3 3等主要部件組成，定子等主要部件組成，定子1 1的內(nèi)壁的內(nèi)壁有若干段均布的、形狀完全相同的曲面組成。有若干段均

14、布的、形狀完全相同的曲面組成。2. 多作用內(nèi)曲線馬達(dá)多作用內(nèi)曲線馬達(dá)配流軸配流軸4中間有進(jìn)油和回油的孔道，它的配流窗口的位置與導(dǎo)軌曲面的進(jìn)油中間有進(jìn)油和回油的孔道，它的配流窗口的位置與導(dǎo)軌曲面的進(jìn)油工作段和回油工作段的位置相對(duì)應(yīng)。工作段和回油工作段的位置相對(duì)應(yīng)。4.2.3 低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)(5/6)工作時(shí)，油液通過(guò)配油軸上的工作時(shí)，油液通過(guò)配油軸上的配油窗口分配到工作區(qū)段的柱配油窗口分配到工作區(qū)段的柱塞底部油腔，壓力油使柱塞組塞底部油腔，壓力油使柱塞組的滾輪頂緊導(dǎo)軌表面，在接觸的滾輪頂緊導(dǎo)軌表面，在接觸點(diǎn)上導(dǎo)軌對(duì)滾輪產(chǎn)生法向反作點(diǎn)上導(dǎo)軌對(duì)滾輪產(chǎn)生法向反作用力用力N N，其方

15、向垂直導(dǎo)軌表面并，其方向垂直導(dǎo)軌表面并通過(guò)滾輪中心，該力可分解為通過(guò)滾輪中心，該力可分解為兩個(gè)分力，沿柱塞軸向的分力兩個(gè)分力，沿柱塞軸向的分力P P和垂直于柱塞軸線的分力和垂直于柱塞軸線的分力T T，返回首頁(yè)它通過(guò)橫梁側(cè)面?zhèn)鹘o缸體，對(duì)缸體產(chǎn)生力矩。使缸體帶動(dòng)負(fù)荷它通過(guò)橫梁側(cè)面?zhèn)鹘o缸體，對(duì)缸體產(chǎn)生力矩。使缸體帶動(dòng)負(fù)荷旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。4.2.3 低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)(5/6)v氣動(dòng)馬達(dá)是一種作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣動(dòng)執(zhí)行元件，是一種把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成回轉(zhuǎn)機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，其作用相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)，它輸出轉(zhuǎn)矩、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在氣壓傳動(dòng)中使用廣泛的是葉片式、活塞式和齒輪式

16、氣馬達(dá)。4.3氣動(dòng)馬達(dá)氣動(dòng)馬達(dá)1 葉片式氣動(dòng)馬達(dá)的工作原理葉片式氣動(dòng)馬達(dá)的工作原理 圖示是雙向葉片式氣動(dòng)馬達(dá)的工作原理圖。壓縮空氣由A孔輸入，小部分經(jīng)定子兩端的密封蓋的槽進(jìn)入葉片底部(圖中未表示)，將葉片推出，使葉片貼緊在定于內(nèi)壁上，大部分壓縮空氣進(jìn)入相應(yīng)的密封空間而作用在兩個(gè)葉片上，由于兩葉片伸出長(zhǎng)度不等，就產(chǎn)生了轉(zhuǎn)矩差，使葉片與轉(zhuǎn)子按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，作功后的氣體由定子上的孔c和B排出。若改變壓縮空氣的輸入方向（即壓縮空氣由B孔進(jìn)入，A孔和C孔排出），則可改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。 4.3氣動(dòng)馬達(dá)氣動(dòng)馬達(dá)（1）氣動(dòng)馬達(dá)的特點(diǎn)1）工作安全，具有防爆性能，適用于惡劣的環(huán)境，在易燃、易爆、高溫、振動(dòng)、潮濕、

17、粉塵等條件下均能正常工作。2）有過(guò)載保護(hù)作用。過(guò)載時(shí)馬達(dá)只是降低轉(zhuǎn)速或停止，當(dāng)過(guò)載解除后運(yùn)轉(zhuǎn)，并不產(chǎn)生故障。3）可以無(wú)級(jí)調(diào)速。只要控制進(jìn)氣流量，就能調(diào)節(jié)馬達(dá)的功率和轉(zhuǎn)速。 4）比同功率的電動(dòng)機(jī)輕13110，輸出功率慣性比較小。5）可長(zhǎng)期滿載工作，而溫升較小。6)功率范圍及轉(zhuǎn)速范圍均較寬，功率小至幾百瓦，大至幾萬(wàn)瓦，轉(zhuǎn)速可從每分鐘幾轉(zhuǎn)到上萬(wàn)轉(zhuǎn)。7）具有較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可以直接帶負(fù)載啟動(dòng)。啟動(dòng)、停止迅速。8）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱方便，可正反轉(zhuǎn)，維修容易，成本低。9）速度穩(wěn)定性差。輸出功率小，效率低，耗氣量大。噪聲大，容易產(chǎn)生振動(dòng)。 4.3氣動(dòng)馬達(dá)氣動(dòng)馬達(dá)4.4直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件 液

18、壓缸（氣缸）是將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線液壓缸（氣缸）是將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)（或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)）的執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工往復(fù)運(yùn)動(dòng)（或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)）的執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。用它來(lái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并作可靠。用它來(lái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并且沒(méi)有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液（氣）且沒(méi)有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液（氣）壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。一、分類一、分類：活塞式活塞式柱塞式柱塞式伸縮式伸縮式擺動(dòng)式擺動(dòng)式單活塞桿式單活塞桿式雙活塞桿式雙活塞桿式4.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(8/16)1、單作

19、用活塞式液壓缸、單作用活塞式液壓缸單向液壓驅(qū)動(dòng)，回程靠自重、彈簧或其它外力單向液壓驅(qū)動(dòng)，回程靠自重、彈簧或其它外力。2、單作用柱塞式液壓缸、單作用柱塞式液壓缸柱塞較粗，受力較好，穩(wěn)定性好，單向進(jìn)油驅(qū)柱塞較粗，受力較好，穩(wěn)定性好，單向進(jìn)油驅(qū)動(dòng)，回程靠外力。動(dòng)，回程靠外力。3、單作用伸縮式液壓缸、單作用伸縮式液壓缸液壓油進(jìn)入后，液壓油進(jìn)入后，將活塞從大到小逐節(jié)推出，然將活塞從大到小逐節(jié)推出，然后靠自重從小到大逐節(jié)縮回后靠自重從小到大逐節(jié)縮回，這種液壓缸的特，這種液壓缸的特點(diǎn)是缸筒短，伸出長(zhǎng)。缸筒不受安裝位置所限。點(diǎn)是缸筒短，伸出長(zhǎng)。缸筒不受安裝位置所限。例：自卸汽車?yán)鹤孕镀?.4.1 液壓缸的

20、類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(8/16) 4、雙作用單活塞桿液壓缸、雙作用單活塞桿液壓缸雙向液壓驅(qū)動(dòng)，往復(fù)速度、力雙向液壓驅(qū)動(dòng)，往復(fù)速度、力不等。不等。5、差動(dòng)液壓缸、差動(dòng)液壓缸差動(dòng)液壓缸主要是靠油路的連差動(dòng)液壓缸主要是靠油路的連接方式構(gòu)成差動(dòng)。可加大活塞接方式構(gòu)成差動(dòng)。可加大活塞桿的伸出速度，推力相應(yīng)減小。桿的伸出速度，推力相應(yīng)減小。6、雙桿雙作用液壓缸、雙桿雙作用液壓缸可實(shí)現(xiàn)等速往復(fù)運(yùn)動(dòng)?？蓪?shí)現(xiàn)等速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。4.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(8/16)7、雙作用伸縮式液壓缸、雙作用伸縮式液壓缸它是自卸汽車所用的雙作用伸縮液壓它是自卸汽車所用的雙作用伸縮液壓缸，由一節(jié)活塞缸和

21、一節(jié)柱塞缸組成。缸，由一節(jié)活塞缸和一節(jié)柱塞缸組成。v8、串聯(lián)液壓缸、串聯(lián)液壓缸 小直徑的液壓缸獲得大的作用面積，提高小直徑的液壓缸獲得大的作用面積，提高牽引力。牽引力。4.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(8/16)9、增壓液壓缸、增壓液壓缸從低壓系統(tǒng)可獲得高壓系統(tǒng)的能力。從低壓系統(tǒng)可獲得高壓系統(tǒng)的能力。10、多位液壓缸、多位液壓缸可獲得幾個(gè)長(zhǎng)度準(zhǔn)確的行程，例如，用可獲得幾個(gè)長(zhǎng)度準(zhǔn)確的行程，例如，用于排擋、換擋。于排擋、換擋。11、擺動(dòng)式、擺動(dòng)式液壓缸液壓缸擺動(dòng)式液壓缸輸出轉(zhuǎn)矩，并實(shí)現(xiàn)往擺動(dòng)式液壓缸輸出轉(zhuǎn)矩，并實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)，有時(shí)也稱為擺動(dòng)馬達(dá)，在復(fù)擺動(dòng)，有時(shí)也稱為擺動(dòng)馬達(dá)，在結(jié)構(gòu)上

22、有結(jié)構(gòu)上有單葉片單葉片和和雙葉片雙葉片兩種形式兩種形式4.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(8/16)v活塞式液壓缸可分為活塞式液壓缸可分為:v雙桿式雙桿式和和單桿式單桿式兩種結(jié)構(gòu)形式兩種結(jié)構(gòu)形式v安裝方式有安裝方式有v缸筒固定缸筒固定和和活塞桿固定活塞桿固定兩種形式兩種形式v液壓缸的基本參數(shù)：液壓缸的基本參數(shù)：v液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度速度v和和牽引力牽引力F。4.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(8/16)v1 雙桿活塞式液壓缸雙桿活塞式液壓缸當(dāng)兩活塞桿直徑相同，供油壓力和流量不變時(shí)，活塞式液壓當(dāng)兩活塞桿直徑相同，供油壓力和流量不變時(shí)，活塞式液壓缸在兩個(gè)

23、方向上的運(yùn)動(dòng)速度和推力都相等，即缸在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)速度和推力都相等，即 F1=F2 v1=v2缸固定缸固定v1v2F1F24.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(8/16)2 單桿活塞式液壓缸單桿活塞式液壓缸 v雙作用單活塞桿液壓缸，活塞桿只從液壓缸的一端伸出，液雙作用單活塞桿液壓缸，活塞桿只從液壓缸的一端伸出，液壓缸的活塞在兩腔有效作用面積不相等，壓缸的活塞在兩腔有效作用面積不相等，當(dāng)向液壓缸兩腔分當(dāng)向液壓缸兩腔分別供油，且壓力和流量都不變時(shí)，別供油，且壓力和流量都不變時(shí)，活塞在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)活塞在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)速度和推力都不相等速度和推力都不相等，即運(yùn)動(dòng)具有，即運(yùn)動(dòng)具有不對(duì)

24、稱性不對(duì)稱性。2114DqAqv)(4)(2221222111pdDpDpApAF4.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(8/16)2012/2/1835 單桿活塞缸的左右腔同時(shí)接通壓力油，如右圖所示，稱為，此缸稱為。 差動(dòng)液壓缸左、右腔壓力相等，但左、右腔有效面積不相等，因此，活塞向右運(yùn)動(dòng)。 差動(dòng)連接時(shí)因回油腔的油液進(jìn)入左腔，從而提高活塞運(yùn)動(dòng)速度。4.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(11/16)36F3=p1(A1-A2)m=p1 d2m (6)由圖可知：A1v3=q+A2v3 v3=考慮容積效率v v3= v 向液壓缸右腔輸油，而左腔通油箱，活箱便向左運(yùn)動(dòng)。如要求v

25、3和活塞向左運(yùn)動(dòng)的速度v2相等，即v3=v2，則必須使D= 。 42214dqAAq24dqd2差動(dòng)液壓缸的推力、速度計(jì)算差動(dòng)液壓缸的推力、速度計(jì)算由由v3=v2有：有：232224)(4dqvdDqvvv 222222dDddD4.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(12/16)2012/2/1837 差動(dòng)液壓缸的特點(diǎn)差動(dòng)液壓缸的特點(diǎn)： 差動(dòng)液壓缸推力比非差動(dòng)連接小，速度比非差動(dòng)連接大；差動(dòng)液壓缸推力比非差動(dòng)連接小，速度比非差動(dòng)連接大； 差動(dòng)缸可以在不加大油源流量的前提下得到較快的運(yùn)動(dòng)速度；差動(dòng)缸可以在不加大油源流量的前提下得到較快的運(yùn)動(dòng)速度； 差動(dòng)連接方式廣泛應(yīng)用于組合機(jī)床的液壓

26、動(dòng)力滑臺(tái)及其它機(jī)械設(shè)備的快速運(yùn)動(dòng)中；差動(dòng)連接方式廣泛應(yīng)用于組合機(jī)床的液壓動(dòng)力滑臺(tái)及其它機(jī)械設(shè)備的快速運(yùn)動(dòng)中； 如果要求差動(dòng)缸快速運(yùn)動(dòng)和快速退回的速度相等，即如果要求差動(dòng)缸快速運(yùn)動(dòng)和快速退回的速度相等，即v v3 3v v2 2，則需使，則需使 2Dd4.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(13/16)三、三、 柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸 柱塞缸由缸筒、柱塞、導(dǎo)套、密封圈和壓蓋等零件組成，柱塞柱塞缸由缸筒、柱塞、導(dǎo)套、密封圈和壓蓋等零件組成，柱塞和缸筒內(nèi)壁不接觸，因此缸筒內(nèi)孔不需精加工，工藝性好，成本和缸筒內(nèi)壁不接觸，因此缸筒內(nèi)孔不需精加工，工藝性好，成本低。用于單向控制場(chǎng)合低。用于單向

27、控制場(chǎng)合 柱塞上有效作用力柱塞上有效作用力F為：為：F=p.A=柱塞運(yùn)動(dòng)速度為：柱塞運(yùn)動(dòng)速度為：v= = 式中式中 d柱塞直徑；其它符號(hào)意義同前柱塞直徑；其它符號(hào)意義同前。4.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(8/16)39：Fi=p1 D2imivi= 式中 i i 級(jí)活塞缸。24iviDq 4 4.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(15/16)404.4.擺動(dòng)式液壓缸擺動(dòng)式液壓缸 擺動(dòng)式液壓缸輸出特性的計(jì)算：擺動(dòng)式液壓缸輸出特性的計(jì)算：輸出轉(zhuǎn)矩：輸出轉(zhuǎn)矩：輸出角速度：輸出角速度： 常用于工具夾緊、送料裝常用于工具夾緊、送料裝置以及需要周期性進(jìn)給系置以及需要周期性進(jìn)給

28、系統(tǒng)中統(tǒng)中。4.4.1 液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)(16/16)v液壓缸通常由液壓缸通常由缸體組件缸體組件（缸筒和缸蓋）、（缸筒和缸蓋）、活塞組件活塞組件（活塞和活（活塞和活塞桿）等主要部分組成；為防止油液向液壓缸外泄漏或由高壓腔塞桿）等主要部分組成；為防止油液向液壓缸外泄漏或由高壓腔向低壓腔泄漏，在缸筒與端蓋、活塞與活塞桿、活塞與缸筒、活向低壓腔泄漏，在缸筒與端蓋、活塞與活塞桿、活塞與缸筒、活塞桿與前端蓋之間均設(shè)置有塞桿與前端蓋之間均設(shè)置有密封裝置密封裝置，在前端蓋外側(cè)，還裝有，在前端蓋外側(cè)，還裝有防防塵裝置塵裝置；v為防止活塞快速退回到行程終端時(shí)撞擊缸蓋，液壓缸端部還設(shè)為防止活塞

29、快速退回到行程終端時(shí)撞擊缸蓋，液壓缸端部還設(shè)置置緩沖裝置緩沖裝置；有時(shí)還需設(shè)置；有時(shí)還需設(shè)置排氣裝置排氣裝置。缸底缸底1、缸筒、缸筒6、缸蓋、缸蓋10、活塞、活塞4、活塞桿、活塞桿7和導(dǎo)向套和導(dǎo)向套8，密封圈，密封圈3、5、9、11和防塵圈和防塵圈12。4.4.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(1/)1.缸體組件1)材料 一般來(lái)說(shuō)，缸筒和缸蓋的結(jié)構(gòu)形式和其使用的材料有關(guān)。 工作壓力p10MPa時(shí)，使用鑄鐵； p20MPa時(shí)，使用無(wú)縫鋼管； p20MPa時(shí)，使用鑄鋼或鍛鋼。常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式的缸筒和缸蓋如下圖。3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(1/17)2)連接方式：(1)法蘭連接式圖(a)所示為法蘭

30、連接式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工，也容易裝拆，但外形尺寸和重量都較大，常用于鑄鐵制的缸筒上。1缸蓋 2缸筒 3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(2/17) (2)半環(huán)連接式 圖(b)所示為半環(huán)連接式，它的缸筒壁部因開(kāi)了環(huán)形槽而削弱了強(qiáng)度，為此有時(shí)要加厚缸壁，它容易加工和裝拆，重量較輕，常用于無(wú)縫鋼管或鍛鋼制的缸筒上。1-缸蓋2缸筒3壓板4半環(huán) (3)螺紋連接螺紋連接 有外螺紋連接和內(nèi)螺紋連接兩種有外螺紋連接和內(nèi)螺紋連接兩種，其特點(diǎn)是體積小，重其特點(diǎn)是體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，但缸筒端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這種連接形式一量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，但缸筒端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這種連接形式一般用于要求外形尺寸小、重量輕的場(chǎng)般用于要

31、求外形尺寸小、重量輕的場(chǎng)合合1-缸蓋2缸筒5防松螺帽3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(3/17) （4）拉桿連接 圖(d)所示為拉桿連接式，結(jié)構(gòu)的通用性大，容易加工和裝拆，但外形尺寸較大，且較重。1-缸蓋2缸筒3拉桿3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(4/17)（5）焊接連接式 圖(e)所示為焊接連接式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，但缸底處內(nèi)徑不易加工，且可能引起變形。二、二、 活塞組件活塞組件v 活塞組件由活塞、活塞桿和連接件等組成。隨液壓缸活塞組件由活塞、活塞桿和連接件等組成。隨液壓缸的工作壓力、安裝方式和工作條件的不同，活塞組件的工作壓力、安裝方式和工作條件的不同，活塞組件有多種結(jié)構(gòu)形式。有

32、多種結(jié)構(gòu)形式。3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(5/17)v螺紋式連接螺紋式連接如圖如圖(a)所示，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單所示，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，但一般需備螺母防松，裝拆方便，但一般需備螺母防松裝置裝置3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(6/17)半環(huán)式連接半環(huán)式連接如圖如圖(b)所示，連接強(qiáng)所示，連接強(qiáng)度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝拆不便，度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝拆不便，半環(huán)連接多用于高壓和振動(dòng)較大半環(huán)連接多用于高壓和振動(dòng)較大的場(chǎng)的場(chǎng)活塞與活塞桿的連接最常用的有螺紋連接和半環(huán)連接形式，活塞與活塞桿的連接最常用的有螺紋連接和半環(huán)連接形式，除此之外還有整體式結(jié)構(gòu)、焊接式結(jié)構(gòu)、錐銷式結(jié)構(gòu)等。除此之外還有整體式結(jié)構(gòu)、焊

33、接式結(jié)構(gòu)、錐銷式結(jié)構(gòu)等。1.活塞活塞組件組件的連接的連接方式方式 活塞裝置主要用來(lái)防止液壓油的泄漏，良好的密封是液活塞裝置主要用來(lái)防止液壓油的泄漏，良好的密封是液壓缸傳遞動(dòng)力、正常動(dòng)作的保證，根據(jù)兩個(gè)需要密封的耦壓缸傳遞動(dòng)力、正常動(dòng)作的保證，根據(jù)兩個(gè)需要密封的耦合面間有無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可把密封分為合面間有無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可把密封分為動(dòng)密封和靜密封兩大動(dòng)密封和靜密封兩大類類。 設(shè)計(jì)或選用密封裝置的基本要求是具有良好的密封性能設(shè)計(jì)或選用密封裝置的基本要求是具有良好的密封性能，并隨壓力的增加能自動(dòng)提高密封性，除此以外，摩擦阻，并隨壓力的增加能自動(dòng)提高密封性，除此以外，摩擦阻力要小、耐油、抗腐蝕、耐磨、壽命長(zhǎng)

34、、制造簡(jiǎn)單、拆裝力要小、耐油、抗腐蝕、耐磨、壽命長(zhǎng)、制造簡(jiǎn)單、拆裝方便。方便。 常見(jiàn)的密封方法常見(jiàn)的密封方法:間隙密封間隙密封、活塞環(huán)密封活塞環(huán)密封、密封圈密封密封圈密封3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(7/17)2.活塞組件的密封活塞組件的密封v1)間隙間隙密封密封v 依靠依靠相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件配合面間的微小間隙來(lái)防止泄相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件配合面間的微小間隙來(lái)防止泄漏，由環(huán)形縫隙軸向流動(dòng)理論可知，泄漏量與間隙的漏，由環(huán)形縫隙軸向流動(dòng)理論可知，泄漏量與間隙的三次方成正比，因此可用減小間隙的辦法來(lái)減小泄漏三次方成正比，因此可用減小間隙的辦法來(lái)減小泄漏。 在活塞的外圓表面一般開(kāi)在活塞的外圓表面一般開(kāi)幾平衡幾

35、平衡槽，其作用如下槽，其作用如下: : v(a)(a)使活塞具有自位性能使活塞具有自位性能，開(kāi)，開(kāi)平衡槽后，使得徑向油壓力趨于平衡，使平衡槽后，使得徑向油壓力趨于平衡，使活塞能夠自動(dòng)對(duì)中，減小了摩擦力；活塞能夠自動(dòng)對(duì)中，減小了摩擦力；v( (b)b)由于同心環(huán)縫的泄漏要比偏心環(huán)縫小得多，活塞的對(duì)中減少了油液由于同心環(huán)縫的泄漏要比偏心環(huán)縫小得多，活塞的對(duì)中減少了油液的泄漏量，提高了密封性能；的泄漏量，提高了密封性能；v( (c)c)自潤(rùn)滑作用，油液儲(chǔ)存在平衡槽內(nèi)，使活塞能自動(dòng)潤(rùn)滑。自潤(rùn)滑作用，油液儲(chǔ)存在平衡槽內(nèi)，使活塞能自動(dòng)潤(rùn)滑。v 間隙密封的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、摩擦力小、耐用，但對(duì)零件的加工精間隙

36、密封的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、摩擦力小、耐用，但對(duì)零件的加工精度要求較高，且難以完全消除泄漏。故只適用于低壓、小直徑的快速液度要求較高，且難以完全消除泄漏。故只適用于低壓、小直徑的快速液壓缸。壓缸。 3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(8/17) 它的密封效果較間隙密封好，適用的壓力和溫度范圍很它的密封效果較間隙密封好，適用的壓力和溫度范圍很寬，能自動(dòng)補(bǔ)償磨損和溫度變化的影響，能在高速條件下寬，能自動(dòng)補(bǔ)償磨損和溫度變化的影響，能在高速條件下工作，摩擦力小，工作可靠，壽命長(zhǎng)，但不能完全密封工作，摩擦力小，工作可靠，壽命長(zhǎng)，但不能完全密封。 活塞環(huán)活塞環(huán)的加工復(fù)雜，缸筒內(nèi)表面加工精度要求高，一般的加工復(fù)

37、雜，缸筒內(nèi)表面加工精度要求高，一般用于高壓、高速和高溫的場(chǎng)合。用于高壓、高速和高溫的場(chǎng)合。3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(9/17)2)活塞環(huán)密封活塞環(huán)密封 活塞環(huán)密封依靠裝在活塞環(huán)形活塞環(huán)密封依靠裝在活塞環(huán)形槽內(nèi)的彈性金屬環(huán)緊貼缸筒內(nèi)壁槽內(nèi)的彈性金屬環(huán)緊貼缸筒內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)密封，如圖所示。實(shí)現(xiàn)密封，如圖所示。3) 密封圈密封密封圈密封密封圈密封是液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種密封，密密封圈密封是液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種密封，密封圈有封圈有O形、形、V形、形、Y形及組合式等數(shù)種，其材料為耐形及組合式等數(shù)種，其材料為耐油橡膠、尼龍、聚氨酯等。油橡膠、尼龍、聚氨酯等。 3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸

38、的結(jié)構(gòu)(10/17)（1）O形形密封圈密封圈vO O形密封圈的截面為圓形，主要用于靜密封和速度較低的滑動(dòng)密封，其形密封圈的截面為圓形，主要用于靜密封和速度較低的滑動(dòng)密封，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，安裝方便，價(jià)格便宜，可在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，安裝方便，價(jià)格便宜，可在-40-40120120C C的溫度范圍內(nèi)的溫度范圍內(nèi)工作。但與唇形密封圈相比，其壽命較短，密封裝置機(jī)械部分的精度工作。但與唇形密封圈相比，其壽命較短，密封裝置機(jī)械部分的精度要求高，啟動(dòng)阻力較大。要求高，啟動(dòng)阻力較大。 vO O形圈密封的原理如圖所示，形圈密封的原理如圖所示，O O形圈裝入密封槽后，其截面受到壓形圈裝入密封槽后，其截面受到壓縮后變形縮

39、后變形。3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(11/17)在無(wú)液壓力時(shí)，靠在無(wú)液壓力時(shí)，靠O O形圈的彈性對(duì)接觸面產(chǎn)形圈的彈性對(duì)接觸面產(chǎn)生預(yù)接觸壓力，實(shí)現(xiàn)初始密封，當(dāng)密封腔充生預(yù)接觸壓力，實(shí)現(xiàn)初始密封，當(dāng)密封腔充入壓力油后，在液壓力的作用下，入壓力油后，在液壓力的作用下，O O形圈擠形圈擠向槽一側(cè)，密封面上的接觸壓力上升，提高向槽一側(cè)，密封面上的接觸壓力上升，提高了密封效果。了密封效果。 （2）V形密封圈形密封圈 v V V形圈的截面為形圈的截面為V V形，如圖所示，形，如圖所示，V V形密封裝置是由壓環(huán)、形密封裝置是由壓環(huán)、V V形圈和支承環(huán)組成。當(dāng)工作壓力高于形圈和支承環(huán)組成。當(dāng)工作壓力高

40、于10MPa10MPa時(shí)，可增加時(shí)，可增加V V形形圈的數(shù)量，提高密封效果。安裝時(shí)，圈的數(shù)量，提高密封效果。安裝時(shí)，V V形圈的開(kāi)口應(yīng)面向壓形圈的開(kāi)口應(yīng)面向壓力高的一側(cè)。力高的一側(cè)。 v V V形圈密封性能良好，耐高壓，壽命長(zhǎng)，通過(guò)調(diào)節(jié)壓緊力形圈密封性能良好，耐高壓，壽命長(zhǎng)，通過(guò)調(diào)節(jié)壓緊力，可獲得最佳的密封效果，但，可獲得最佳的密封效果，但V V形密封裝置的摩擦阻力及結(jié)形密封裝置的摩擦阻力及結(jié)構(gòu)尺寸較大，主要用于活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封，它適宜在工構(gòu)尺寸較大，主要用于活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封，它適宜在工作壓力作壓力p p50MPa50MPa、溫度、溫度-4080-4080的條件下工作。的條件下工作。3

41、.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(12/17)（3）Y形形密封圈密封圈 Y Y形密封圈的截面為形密封圈的截面為Y Y形，屬唇形密封圈。它是一種密形，屬唇形密封圈。它是一種密封性、穩(wěn)定性和耐壓性較好，摩擦阻力小，壽命較長(zhǎng)的密封性、穩(wěn)定性和耐壓性較好，摩擦阻力小，壽命較長(zhǎng)的密封圈，故應(yīng)用很普遍。封圈，故應(yīng)用很普遍。Y Y形圈主要用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封，根形圈主要用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封，根據(jù)截面長(zhǎng)寬比例的不同，據(jù)截面長(zhǎng)寬比例的不同，Y Y形圈可分為寬斷面和窄斷面兩種形圈可分為寬斷面和窄斷面兩種形式；寬斷面形式；寬斷面Y Y形圈一般適用于工作壓力形圈一般適用于工作壓力p p20MPa20MPa。 窄斷面窄斷

42、面Y Y形圈一般適用于工作壓力形圈一般適用于工作壓力p p32MPa32MPa。3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(13/17)v當(dāng)液壓缸拖動(dòng)負(fù)載的質(zhì)量較大、速度較高時(shí)，一般當(dāng)液壓缸拖動(dòng)負(fù)載的質(zhì)量較大、速度較高時(shí)，一般應(yīng)在液壓缸中設(shè)緩沖裝置，必要時(shí)還需在液壓傳動(dòng)應(yīng)在液壓缸中設(shè)緩沖裝置，必要時(shí)還需在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)緩沖回路，以免在行程終端發(fā)生過(guò)大的機(jī)系統(tǒng)中設(shè)緩沖回路，以免在行程終端發(fā)生過(guò)大的機(jī)械碰撞，導(dǎo)致液壓缸損壞。緩沖的原理是當(dāng)活塞或械碰撞，導(dǎo)致液壓缸損壞。緩沖的原理是當(dāng)活塞或缸筒接近行程終端時(shí)，在排油腔內(nèi)增大回油阻力，缸筒接近行程終端時(shí)，在排油腔內(nèi)增大回油阻力，從而降低液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度，避

43、免活塞與缸蓋相撞從而降低液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度，避免活塞與缸蓋相撞。 3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(14/17)三、三、緩沖裝置緩沖裝置v由于緩沖柱塞為圓錐形，所以緩沖環(huán)由于緩沖柱塞為圓錐形，所以緩沖環(huán)形間隙形間隙隨位移量而改變；即節(jié)流面積隨位移量而改變；即節(jié)流面積隨緩沖行程的增大而縮小，使機(jī)械能隨緩沖行程的增大而縮小，使機(jī)械能的吸收較均勻，其緩沖效果較好。的吸收較均勻，其緩沖效果較好。3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(14/17)2.圓錐形環(huán)隙式緩沖裝置圓錐形環(huán)隙式緩沖裝置1、圓柱形環(huán)隙式緩沖裝置圓柱形環(huán)隙式緩沖裝置 由于緩沖柱塞為圓錐形，所以緩由于緩沖柱塞為圓錐形，所以緩沖環(huán)形間隙沖

44、環(huán)形間隙隨位移量而改變；隨位移量而改變；即節(jié)流面積隨緩沖行程的增大而即節(jié)流面積隨緩沖行程的增大而縮小，使機(jī)械能的吸收較均勻，縮小，使機(jī)械能的吸收較均勻，其緩沖效果較好。其緩沖效果較好。 在緩沖柱塞上開(kāi)有由淺漸深的三角節(jié)流槽，在緩沖柱塞上開(kāi)有由淺漸深的三角節(jié)流槽，節(jié)流面積隨著緩沖行程的增大而逐漸減小，緩節(jié)流面積隨著緩沖行程的增大而逐漸減小，緩沖壓力變化平緩。沖壓力變化平緩。3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(16/17)3.可變節(jié)流槽式可變節(jié)流槽式4.4.可調(diào)節(jié)流孔式緩沖裝置可調(diào)節(jié)流孔式緩沖裝置 在緩沖過(guò)在緩沖過(guò) 程中，緩沖腔油液經(jīng)小孔節(jié)流排出，程中，緩沖腔油液經(jīng)小孔節(jié)流排出，調(diào)節(jié)節(jié)流孔的大小

45、，可控制緩沖腔內(nèi)緩沖壓力的調(diào)節(jié)節(jié)流孔的大小，可控制緩沖腔內(nèi)緩沖壓力的大小，以適應(yīng)液壓缸不同的負(fù)載和速度工況對(duì)緩大小，以適應(yīng)液壓缸不同的負(fù)載和速度工況對(duì)緩沖的要求，同時(shí)當(dāng)活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，高壓油從單沖的要求，同時(shí)當(dāng)活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，高壓油從單向閥進(jìn)入液壓缸內(nèi)，活塞也不會(huì)因推力不足而產(chǎn)向閥進(jìn)入液壓缸內(nèi)，活塞也不會(huì)因推力不足而產(chǎn)生啟動(dòng)緩慢或困難等現(xiàn)象。生啟動(dòng)緩慢或困難等現(xiàn)象。v 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中往往會(huì)混入空氣，使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中往往會(huì)混入空氣，使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動(dòng)、爬行或前沖等現(xiàn)象；嚴(yán)重時(shí)會(huì)使系統(tǒng)不能正常產(chǎn)生振動(dòng)、爬行或前沖等現(xiàn)象；嚴(yán)重時(shí)會(huì)使系統(tǒng)不能正常工作。因此，設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)，必須考

46、慮空氣的排除，對(duì)于工作。因此，設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)，必須考慮空氣的排除，對(duì)于要求不高的液壓缸，往往不設(shè)計(jì)專門的排氣裝置，而是將要求不高的液壓缸，往往不設(shè)計(jì)專門的排氣裝置，而是將油口布置在缸筒兩端的最高處，這樣也能使空氣隨油液排油口布置在缸筒兩端的最高處，這樣也能使空氣隨油液排往油箱，再?gòu)挠拖湟绯?；?duì)于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓往油箱，再?gòu)挠拖湟绯觯粚?duì)于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓缸和大型液壓缸，常在液壓缸的最高處設(shè)置專門的排氣裝缸和大型液壓缸，常在液壓缸的最高處設(shè)置專門的排氣裝置，如排氣塞、排氣閥等。置，如排氣塞、排氣閥等。 3.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu)(17/17)四、四、排氣裝置排氣裝置 執(zhí)行元

47、件4.5氣缸(1/15)氣缸是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，用于實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)一、分類一、分類1.按基本功能分類帶端位緩沖帶磁環(huán)帶可調(diào)節(jié)緩沖帶夾緊定位擺動(dòng)動(dòng)作4.5氣缸(2/15)單作用雙作用單作用雙作用活塞式膜片式無(wú)活塞式仿生氣動(dòng)肌腱單活塞雙活塞有活塞桿無(wú)活塞桿平膜片氣囊串聯(lián)并聯(lián)單出桿雙出桿多位氣缸倍力氣缸無(wú)桿氣缸磁耦合氣缸單出桿雙出桿2.按基本結(jié)構(gòu)分類4.5氣缸(3/15)3 3、按尺寸分類、按尺寸分類v通常將缸徑為2.56mm的稱為微型氣缸v825mm為小型氣缸v32320mm為中型氣缸v大于320mm為大型氣缸。 4.5 氣缸(4/15)4 4、按安裝方式分類、按安裝

48、方式分類4.5 氣缸(5/15)5 5、按潤(rùn)滑方式分類、按潤(rùn)滑方式分類v可分為給油氣缸和不給油氣缸兩種。給油氣缸使用的工作介質(zhì)是含油霧的壓縮空氣，對(duì)氣缸內(nèi)活塞、缸筒等相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行潤(rùn)滑。不給油氣缸所使用的壓縮空氣中不含油霧，是靠裝配前預(yù)先添加在密封圈內(nèi)的潤(rùn)滑脂使氣缸運(yùn)動(dòng)部件潤(rùn)滑的。v使用時(shí)應(yīng)注意，不給油氣缸也可以給油使用，但一旦給油使用后,則必須一直給油使用,否則將引起密封件過(guò)快磨損。這是因?yàn)閴嚎s空氣中的油霧已將潤(rùn)滑脂洗去,而使氣缸內(nèi)部處于無(wú)油潤(rùn)滑狀態(tài)了。4.5 氣缸(6/15)6 6、按驅(qū)動(dòng)方式分類、按驅(qū)動(dòng)方式分類v按驅(qū)動(dòng)氣缸時(shí)壓縮空氣作用在活塞端面上的方向分v有單作用氣缸和雙作用氣缸兩種。 v普通氣缸是指缸筒內(nèi)只有一個(gè)活塞和一個(gè)活塞桿的氣缸。 當(dāng)從無(wú)桿腔輸入壓縮空氣時(shí)，有桿腔排氣，氣缸兩腔的壓力差作用在活塞上所形成的力克服阻力負(fù)載推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，使活塞桿伸出；當(dāng)有桿腔進(jìn)氣，無(wú)桿腔排氣時(shí)，使活塞桿縮回。若有桿腔和無(wú)桿腔交替進(jìn)氣和排氣，活塞實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。二. 普通氣缸工作原理 4.5氣缸(7/15)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 13 14 1、3緩沖柱塞 2活塞 4缸筒 5導(dǎo)向z套 6防塵圈 7前端蓋 8氣口 9傳感器 10活塞桿 11耐磨環(huán) 12密封圈 13后端蓋 14緩沖節(jié)流閥普通雙作用氣缸 vQGA-無(wú)緩沖普通氣缸；vQG