第4章液壓執(zhí)行元件

1、 第第4章章 液壓執(zhí)行元件液壓執(zhí)行元件 液壓執(zhí)行元件包括液壓缸和液壓馬達(dá)，它們都是把液體的壓力液壓執(zhí)行元件包括液壓缸和液壓馬達(dá)，它們都是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，對(duì)系統(tǒng)外的工作機(jī)構(gòu)做功。能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，對(duì)系統(tǒng)外的工作機(jī)構(gòu)做功。驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)作往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)擺動(dòng)的液壓執(zhí)行元件是液壓缸；驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)作往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)擺動(dòng)的液壓執(zhí)行元件是液壓缸；驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓執(zhí)行元件是液壓馬達(dá)。驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓執(zhí)行元件是液壓馬達(dá)。 4.1液壓缸液壓缸 4.1.1 液壓缸的分類(lèi)液壓缸的分類(lèi) 液壓缸可分為單作用式液壓缸和雙作用式液壓缸兩類(lèi)。液壓缸可分為

2、單作用式液壓缸和雙作用式液壓缸兩類(lèi)。 單作用單作用式液壓缸又可分為無(wú)彈簧式、附彈簧式和柱塞式三種，如圖式液壓缸又可分為無(wú)彈簧式、附彈簧式和柱塞式三種，如圖4-1所所示；雙作用式液壓缸又可分為單桿式和雙桿式兩種，如圖示；雙作用式液壓缸又可分為單桿式和雙桿式兩種，如圖4-2所示。所示。 (a)無(wú)彈簧式無(wú)彈簧式 (b)附彈簧式附彈簧式 (c)柱塞式柱塞式圖圖4-1 單作用液壓缸單作用液壓缸(a) 單桿式單桿式 （b) 雙桿式雙桿式圖圖4-2 雙作用式液壓缸雙作用式液壓缸 4.1.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu) 單桿雙作用式液壓缸主要由缸筒、蓋板、活塞、單桿雙作用式液壓缸主要由缸筒、蓋板、活塞、 活塞桿

3、、導(dǎo)向活塞桿、導(dǎo)向套、緩沖裝置、放氣裝置、及密封裝置組成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖套、緩沖裝置、放氣裝置、及密封裝置組成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4-3所示。所示。圖圖4-3單桿雙作用式液壓缸單桿雙作用式液壓缸1-后端蓋；后端蓋；2-缸筒；缸筒；3-活塞；活塞；4-緩沖環(huán)；緩沖環(huán)；5-可調(diào)節(jié)流閥；可調(diào)節(jié)流閥；6-單向閥；單向閥；7-放氣裝置；放氣裝置；8-導(dǎo)向套；導(dǎo)向套；9-密封圈；密封圈；10-拉桿；拉桿；11防塵圈；防塵圈；12-活塞桿活塞桿 (1)缸筒缸筒缸筒是液壓缸的主體，它與端蓋及活塞構(gòu)成了液壓缸的前后壓缸筒是液壓缸的主體，它與端蓋及活塞構(gòu)成了液壓缸的前后壓力腔，需要承受很大的工作壓力，因此缸筒要有足夠

4、的強(qiáng)度和剛度。力腔，需要承受很大的工作壓力，因此缸筒要有足夠的強(qiáng)度和剛度。缸筒主要由無(wú)縫鋼管制成。為減小活塞與缸筒內(nèi)壁的摩擦，缸缸筒主要由無(wú)縫鋼管制成。為減小活塞與缸筒內(nèi)壁的摩擦，缸筒內(nèi)壁需要進(jìn)行要精密加工，其表面粗糙度筒內(nèi)壁需要進(jìn)行要精密加工，其表面粗糙度Ra0.4 nm。 (2)端蓋端蓋液壓缸的端蓋除了也要承受液壓缸前后壓力腔的工作壓力外，液壓缸的端蓋除了也要承受液壓缸前后壓力腔的工作壓力外，同時(shí)，它也是液壓缸的緊固件，所以，需要有很高的強(qiáng)度和剛度。同時(shí)，它也是液壓缸的緊固件，所以，需要有很高的強(qiáng)度和剛度。端蓋通常由鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵和鋁合金等材料制成。端蓋通常由鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵和鋁合金等材

5、料制成。 端蓋和缸筒之間的連接有法蘭、半環(huán)、外螺紋、內(nèi)螺紋、拉端蓋和缸筒之間的連接有法蘭、半環(huán)、外螺紋、內(nèi)螺紋、拉桿和焊接等多種形式，如圖桿和焊接等多種形式，如圖4-4所示。所示。圖圖4-4端蓋和缸筒之間的連接端蓋和缸筒之間的連接(a)法連接蘭法連接蘭 (b)半環(huán)連接半環(huán)連接 (c)外螺紋連接外螺紋連接 (d)內(nèi)螺紋連接內(nèi)螺紋連接 (e)拉桿連接拉桿連接 (f)焊接連接焊接連接 (3)活塞活塞 活塞是液壓缸內(nèi)沿鋼筒內(nèi)壁作往反運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)受力零件，它除活塞是液壓缸內(nèi)沿鋼筒內(nèi)壁作往反運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)受力零件，它除了需要一定的強(qiáng)度和剛度以外，對(duì)于采用間隙密封的活塞，還需要了需要一定的強(qiáng)度和剛度以外，對(duì)于采用

6、間隙密封的活塞，還需要具有良好的耐磨性。具有良好的耐磨性。 活塞的材料通常是鋼材、耐磨鑄鐵及鋁合金等?；钊牟牧贤ǔＪ卿摬摹⒛湍ヨT鐵及鋁合金等。 為了保證活塞的平穩(wěn)運(yùn)行，活塞應(yīng)有一定的導(dǎo)向長(zhǎng)度，一般為為了保證活塞的平穩(wěn)運(yùn)行，活塞應(yīng)有一定的導(dǎo)向長(zhǎng)度，一般為缸筒內(nèi)徑的缸筒內(nèi)徑的0.61.0倍。倍。 (4)活塞桿活塞桿活塞桿是連接活塞和工作部件的傳力零件，它同樣須要足夠的活塞桿是連接活塞和工作部件的傳力零件，它同樣須要足夠的強(qiáng)度和剛度。強(qiáng)度和剛度?；钊麠U通常是由實(shí)心圓鋼和無(wú)縫鋼管制成，為了耐磨和防銹，活塞桿通常是由實(shí)心圓鋼和無(wú)縫鋼管制成，為了耐磨和防銹，其表面需進(jìn)行淬火、鍍鉻及拋光處理。其表面需進(jìn)行

7、淬火、鍍鉻及拋光處理。 (5)導(dǎo)向套導(dǎo)向套導(dǎo)向套是對(duì)活塞桿起導(dǎo)向和支承作用的金屬圓套，需要具有良導(dǎo)向套是對(duì)活塞桿起導(dǎo)向和支承作用的金屬圓套，需要具有良好的耐磨性。好的耐磨性。導(dǎo)向套的常用的材料是鑄造青銅、耐磨鑄鐵和含油粉末冶金等。導(dǎo)向套的常用的材料是鑄造青銅、耐磨鑄鐵和含油粉末冶金等。 (6)緩沖裝置緩沖裝置 緩沖裝置是液壓缸最核心的組成部分。緩沖裝置是液壓缸最核心的組成部分。 在液壓系統(tǒng)中，液壓油的強(qiáng)大壓力推動(dòng)液壓缸的活塞前進(jìn)，當(dāng)在液壓系統(tǒng)中，液壓油的強(qiáng)大壓力推動(dòng)液壓缸的活塞前進(jìn)，當(dāng)活塞運(yùn)行到終點(diǎn)時(shí)，如果沒(méi)有緩沖裝置，就會(huì)直接沖撞端蓋，產(chǎn)生活塞運(yùn)行到終點(diǎn)時(shí)，如果沒(méi)有緩沖裝置，就會(huì)直接沖撞端蓋

8、，產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲和液壓沖擊，降低液壓系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量和工作精度，縮強(qiáng)烈的噪聲和液壓沖擊，降低液壓系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量和工作精度，縮短液壓缸的使用壽命。所以液壓缸必須設(shè)置緩沖裝置。短液壓缸的使用壽命。所以液壓缸必須設(shè)置緩沖裝置。 緩沖裝置由緩沖環(huán)、可調(diào)節(jié)流孔和單向閥組成，如圖緩沖裝置由緩沖環(huán)、可調(diào)節(jié)流孔和單向閥組成，如圖4-3中中4、5、6所示。所示。 緩沖裝置的工作原理如下：緩沖裝置的工作原理如下：當(dāng)快速運(yùn)行的活塞接近端蓋時(shí)，緩沖環(huán)首先插入端蓋的出油口，當(dāng)快速運(yùn)行的活塞接近端蓋時(shí)，緩沖環(huán)首先插入端蓋的出油口，把液壓缸的出油通道堵住，迫使液壓缸腔內(nèi)的壓力油只能從可調(diào)節(jié)把液壓缸的出油通道堵住，迫使液壓缸腔

9、內(nèi)的壓力油只能從可調(diào)節(jié)流孔中緩慢流出。于是，在活塞與端蓋之間就形成了一層由液壓油流孔中緩慢流出。于是，在活塞與端蓋之間就形成了一層由液壓油組成的緩沖油墊，從而使活塞獲得緩沖。組成的緩沖油墊，從而使活塞獲得緩沖。 當(dāng)活塞需要離開(kāi)端蓋時(shí)，對(duì)于較大型液壓缸，當(dāng)活塞需要離開(kāi)端蓋時(shí)，對(duì)于較大型液壓缸，由活塞于面積大，由活塞于面積大，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的推力和流量要求都很大，僅靠壓力油推動(dòng)緩沖環(huán)的端活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的推力和流量要求都很大，僅靠壓力油推動(dòng)緩沖環(huán)的端面和從可調(diào)節(jié)流孔流入缸內(nèi)的微小流量，很難輕松快速地推動(dòng)活塞面和從可調(diào)節(jié)流孔流入缸內(nèi)的微小流量，很難輕松快速地推動(dòng)活塞。所以，在較大型液壓缸的端蓋上還要安置單向閥

10、，壓力油可通過(guò)單所以，在較大型液壓缸的端蓋上還要安置單向閥，壓力油可通過(guò)單向閥進(jìn)入液壓缸腔內(nèi)，向閥進(jìn)入液壓缸腔內(nèi)，推動(dòng)活塞快速離開(kāi)端蓋推動(dòng)活塞快速離開(kāi)端蓋。中小型液壓缸因活。中小型液壓缸因活塞面積不大，推力較小，通常不需要單向閥。塞面積不大，推力較小，通常不需要單向閥。 (7)排氣裝置排氣裝置在液壓缸組裝到液壓系統(tǒng)時(shí)，必須把液壓缸內(nèi)的空氣排除干凈，在液壓缸組裝到液壓系統(tǒng)時(shí)，必須把液壓缸內(nèi)的空氣排除干凈，所以排氣也是液壓缸在使用中遇到的重要問(wèn)題之一。所以排氣也是液壓缸在使用中遇到的重要問(wèn)題之一。在較大型或大型液壓缸的前、后端蓋上都安裝有專(zhuān)用的排氣裝在較大型或大型液壓缸的前、后端蓋上都安裝有專(zhuān)用的

11、排氣裝置，如圖置，如圖4-3中中7所示。所示。 排氣裝置由排氣孔和排氣螺栓組成，排氣螺栓安裝在排氣孔上，排氣裝置由排氣孔和排氣螺栓組成，排氣螺栓安裝在排氣孔上，其結(jié)構(gòu)如圖其結(jié)構(gòu)如圖4-5所示。在圖所示。在圖4-5中，將排氣螺栓適當(dāng)松動(dòng)，液壓缸腔中，將排氣螺栓適當(dāng)松動(dòng)，液壓缸腔內(nèi)即可與外部相通，向外排出空氣。內(nèi)即可與外部相通，向外排出空氣。 中小型液壓缸一般不設(shè)專(zhuān)門(mén)的排氣孔，而是將液壓缸的兩進(jìn)出中小型液壓缸一般不設(shè)專(zhuān)門(mén)的排氣孔，而是將液壓缸的兩進(jìn)出油口布置在前后蓋板的最高處，用以排氣。油口布置在前后蓋板的最高處，用以排氣。 圖圖4-5液壓缸的排氣裝置液壓缸的排氣裝置 (8)密封裝置密封裝置液壓缸

12、的密封有動(dòng)密封和靜密封兩種。液壓缸的密封有動(dòng)密封和靜密封兩種?；钊c缸筒之間的密封以及活塞桿與導(dǎo)向套之間的密封是動(dòng)密活塞與缸筒之間的密封以及活塞桿與導(dǎo)向套之間的密封是動(dòng)密封，缸筒與端蓋之間的密封是靜密封。封，缸筒與端蓋之間的密封是靜密封。 其中，活塞與缸筒之間的密封又分為間隙密封和密封圈密封兩其中，活塞與缸筒之間的密封又分為間隙密封和密封圈密封兩種。種。圖圖4-6液壓缸的間隙密封液壓缸的間隙密封 1-缸筒；缸筒；2-活塞活塞 圖圖4-7常用的密封圈常用的密封圈 間隙密封主要是依靠運(yùn)動(dòng)件之間的微小間隙來(lái)防止泄漏，實(shí)現(xiàn)間隙密封主要是依靠運(yùn)動(dòng)件之間的微小間隙來(lái)防止泄漏，實(shí)現(xiàn)密封。為了提高防止泄漏的效

13、果，常在間隙密封的活塞表面加工幾密封。為了提高防止泄漏的效果，常在間隙密封的活塞表面加工幾條三角形或矩形環(huán)槽，以增大從高壓腔向低壓腔泄漏的阻力，如圖條三角形或矩形環(huán)槽，以增大從高壓腔向低壓腔泄漏的阻力，如圖4-6所示。間隙密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦力小，耐高溫，但對(duì)零件的加所示。間隙密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦力小，耐高溫，但對(duì)零件的加工精度要求高，而且不可避免地存在泄漏，所以一般只適用于低壓，工精度要求高，而且不可避免地存在泄漏，所以一般只適用于低壓，小直徑，快速運(yùn)行的液壓缸。小直徑，快速運(yùn)行的液壓缸。 活塞與缸筒之間的密封圈密封通常采用活塞與缸筒之間的密封圈密封通常采用“O”型，型，“Y”形和形和“V”型密

14、封圈，如圖型密封圈，如圖4-7中中(a)(b)(c)所示。所示。 活塞桿與導(dǎo)向套之間的動(dòng)密封，通常也采用活塞桿與導(dǎo)向套之間的動(dòng)密封，通常也采用“O”型，型，“Y”形形和和“V”型密封圈密封。型密封圈密封。 鋼筒與端蓋之間的靜密封通常采用鋼筒與端蓋之間的靜密封通常采用“O”型密封圈密封型密封圈密封 4.1.3 液壓缸的參數(shù)計(jì)算液壓缸的參數(shù)計(jì)算 液壓缸的參數(shù)計(jì)算主要包括兩個(gè)方面：一是當(dāng)供給液壓缸的流液壓缸的參數(shù)計(jì)算主要包括兩個(gè)方面：一是當(dāng)供給液壓缸的流量一定時(shí)，求活塞的運(yùn)動(dòng)速度；二是當(dāng)供油壓力一定時(shí)，求液壓缸量一定時(shí)，求活塞的運(yùn)動(dòng)速度；二是當(dāng)供油壓力一定時(shí)，求液壓缸的承載能力。的承載能力。 液壓缸

15、的種類(lèi)很多，下面僅以單桿雙作用式液壓缸為例進(jìn)行這液壓缸的種類(lèi)很多，下面僅以單桿雙作用式液壓缸為例進(jìn)行這兩個(gè)參數(shù)的計(jì)算。兩個(gè)參數(shù)的計(jì)算。 單桿雙作用式液壓缸有四種工作狀態(tài)，即：當(dāng)液壓缸回油壓力單桿雙作用式液壓缸有四種工作狀態(tài)，即：當(dāng)液壓缸回油壓力為零時(shí)，活塞有前進(jìn)和后退兩種狀態(tài)，當(dāng)液壓缸回油壓力不為零時(shí)，為零時(shí)，活塞有前進(jìn)和后退兩種狀態(tài)，當(dāng)液壓缸回油壓力不為零時(shí)，活塞也有前進(jìn)和后退兩種狀態(tài)?；钊灿星斑M(jìn)和后退兩種狀態(tài)。 圖圖4-8(a)(b)為單桿雙作用式液壓缸回油壓力為零時(shí)，活塞的前為單桿雙作用式液壓缸回油壓力為零時(shí)，活塞的前進(jìn)和后退狀態(tài)。進(jìn)和后退狀態(tài)。圖圖4-8雙作用單桿式液壓缸的工作原理雙

16、作用單桿式液壓缸的工作原理1(a)無(wú)回油壓力時(shí)活塞前進(jìn)無(wú)回油壓力時(shí)活塞前進(jìn)(a)無(wú)回油壓力時(shí)活塞后退無(wú)回油壓力時(shí)活塞后退 在圖在圖4-8中，中，A1，A2為無(wú)桿腔和有桿腔的活塞面積，為無(wú)桿腔和有桿腔的活塞面積，D為活塞為活塞的直徑，的直徑，d為活塞桿直徑，為活塞桿直徑，F(xiàn)為負(fù)載力，為負(fù)載力，u為活塞的運(yùn)動(dòng)速度，為活塞的運(yùn)動(dòng)速度，P1和和Q1為輸入的壓力和流量。為輸入的壓力和流量。于是有：于是有： 圖圖4-9(a)(b)為單桿雙作用式液壓缸回油壓力不為零時(shí)，活塞的為單桿雙作用式液壓缸回油壓力不為零時(shí)，活塞的前進(jìn)和后退狀態(tài)前進(jìn)和后退狀態(tài) 圖圖4-9雙作用單桿式液壓缸的工作原理雙作用單桿式液壓缸的工

17、作原理2(a)有回油壓力時(shí)活塞前進(jìn)有回油壓力時(shí)活塞前進(jìn) (b)有回油壓力時(shí)活塞后退有回油壓力時(shí)活塞后退 圖中，圖中，A1，A2，D，d，F(xiàn)，u，p1和和Q1的含義同圖的含義同圖4-8，p2為為回油壓力?；赜蛪毫?。于是有：于是有： 在以上單桿雙作用液壓缸的四種工作狀態(tài)中，在以上單桿雙作用液壓缸的四種工作狀態(tài)中，u1=u3，u2=u4，這再一次說(shuō)明了在液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的運(yùn)行速度取決，這再一次說(shuō)明了在液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的運(yùn)行速度取決于流量的大小，而與系統(tǒng)的工作壓力無(wú)關(guān)。于流量的大小，而與系統(tǒng)的工作壓力無(wú)關(guān)。 4.1.4單桿式液壓缸的差動(dòng)聯(lián)接單桿式液壓缸的差動(dòng)聯(lián)接單桿式液壓缸的差動(dòng)聯(lián)接如圖單桿式

18、液壓缸的差動(dòng)聯(lián)接如圖4-10所示，他是液壓系統(tǒng)中使用所示，他是液壓系統(tǒng)中使用頻率很高的一種聯(lián)接方式。頻率很高的一種聯(lián)接方式。 差動(dòng)聯(lián)接是將有桿腔的輸油口與無(wú)桿腔的輸油口直接連在一起。差動(dòng)聯(lián)接是將有桿腔的輸油口與無(wú)桿腔的輸油口直接連在一起。當(dāng)給液壓缸提供壓力油時(shí)，由于無(wú)桿腔比有桿腔活塞的受力面積大，當(dāng)給液壓缸提供壓力油時(shí)，由于無(wú)桿腔比有桿腔活塞的受力面積大，壓力油只會(huì)推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，有桿腔排出的油液可與泵提壓力油只會(huì)推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，有桿腔排出的油液可與泵提供的油液匯合后一起進(jìn)入液壓缸的無(wú)桿腔，推動(dòng)活塞快速右移供的油液匯合后一起進(jìn)入液壓缸的無(wú)桿腔，推動(dòng)活塞快速右移。 圖圖410液壓

19、缸的差動(dòng)連接液壓缸的差動(dòng)連接 由圖由圖410可得：可得： 比較式比較式4-9與與4-1，顯然差動(dòng)聯(lián)接比非差動(dòng)聯(lián)接時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)速，顯然差動(dòng)聯(lián)接比非差動(dòng)聯(lián)接時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)速度快得多。度快得多。比較式比較式4-10與與4-2，顯然差動(dòng)聯(lián)接比非差動(dòng)聯(lián)接的推力小得多。，顯然差動(dòng)聯(lián)接比非差動(dòng)聯(lián)接的推力小得多。因?yàn)椴顒?dòng)聯(lián)接時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)速度快，推力小，所以差動(dòng)聯(lián)接廣因?yàn)椴顒?dòng)聯(lián)接時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)速度快，推力小，所以差動(dòng)聯(lián)接廣泛用于空載快進(jìn)的場(chǎng)合。泛用于空載快進(jìn)的場(chǎng)合。 4.1.5 其他液壓缸其他液壓缸 (1)擺動(dòng)缸擺動(dòng)缸擺動(dòng)式液壓缸也稱(chēng)擺動(dòng)馬達(dá)，它是輸出轉(zhuǎn)矩并實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)的擺動(dòng)式液壓缸也稱(chēng)擺動(dòng)馬達(dá)，它是輸出轉(zhuǎn)矩并實(shí)現(xiàn)

20、往復(fù)擺動(dòng)的執(zhí)行元件。擺動(dòng)缸有單葉片和雙葉片式兩種執(zhí)行元件。擺動(dòng)缸有單葉片和雙葉片式兩種。 圖圖-11擺動(dòng)缸原理圖擺動(dòng)缸原理圖(a) 單葉片式擺動(dòng)缸；單葉片式擺動(dòng)缸； (b) 雙葉片式擺動(dòng)缸；雙葉片式擺動(dòng)缸； (c) 職能符號(hào)職能符號(hào) 圖圖4-11(a)所示為單葉片式擺動(dòng)缸。單葉片式擺動(dòng)缸只有一個(gè)所示為單葉片式擺動(dòng)缸。單葉片式擺動(dòng)缸只有一個(gè)葉片，固定在中心軸上，葉片葉片，固定在中心軸上，葉片1和封油隔板和封油隔板2將擺動(dòng)缸的內(nèi)部空間分將擺動(dòng)缸的內(nèi)部空間分成了兩腔，每一腔各有一個(gè)輸油口。當(dāng)一個(gè)輸油口給腔內(nèi)輸入壓力成了兩腔，每一腔各有一個(gè)輸油口。當(dāng)一個(gè)輸油口給腔內(nèi)輸入壓力油時(shí)，葉片油時(shí)，葉片1則在油

21、壓的作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)中心軸擺動(dòng)，同時(shí)，則在油壓的作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)中心軸擺動(dòng)，同時(shí)，另一腔的油液就會(huì)從另一輸油口流出。另一腔的油液就會(huì)從另一輸油口流出。 圖圖4-11(b)所示為雙葉片式擺動(dòng)缸，它比單葉片式擺動(dòng)缸多了所示為雙葉片式擺動(dòng)缸，它比單葉片式擺動(dòng)缸多了一個(gè)葉片和一個(gè)封油隔板，內(nèi)部空間分成了四腔，有兩腔可同時(shí)從一個(gè)葉片和一個(gè)封油隔板，內(nèi)部空間分成了四腔，有兩腔可同時(shí)從一個(gè)輸油口輸入壓力油，另外兩腔內(nèi)的油液可同時(shí)從另一輸油口流一個(gè)輸油口輸入壓力油，另外兩腔內(nèi)的油液可同時(shí)從另一輸油口流出。雙葉片擺動(dòng)缸的擺動(dòng)角度比單葉片小，但輸出的轉(zhuǎn)矩要比單葉出。雙葉片擺動(dòng)缸的擺動(dòng)角度比單葉片小，但輸出

22、的轉(zhuǎn)矩要比單葉片大片大1倍。倍。 單葉片擺動(dòng)缸的擺動(dòng)角度一般不超過(guò)單葉片擺動(dòng)缸的擺動(dòng)角度一般不超過(guò)280；雙葉片擺動(dòng)缸的；雙葉片擺動(dòng)缸的擺動(dòng)角度一般不超過(guò)擺動(dòng)角度一般不超過(guò)100。 圖圖4-11(c)所示為擺動(dòng)的缸職能符號(hào)所示為擺動(dòng)的缸職能符號(hào) (2)增壓缸增壓缸有些液壓系統(tǒng)，需要為某些支路提供短時(shí)或局部高壓，通常需有些液壓系統(tǒng)，需要為某些支路提供短時(shí)或局部高壓，通常需要采用一種可以增加局部支路壓力的執(zhí)行元件，這就是增壓缸。要采用一種可以增加局部支路壓力的執(zhí)行元件，這就是增壓缸。 增壓缸的工作原理如圖增壓缸的工作原理如圖4-12所示，它是由直徑不同的兩個(gè)液壓所示，它是由直徑不同的兩個(gè)液壓缸串連

23、而成，大缸為原動(dòng)缸，小缸為輸出缸，輸入的低壓油可通過(guò)缸串連而成，大缸為原動(dòng)缸，小缸為輸出缸，輸入的低壓油可通過(guò)大小缸轉(zhuǎn)換成輸出的高壓油。大小缸轉(zhuǎn)換成輸出的高壓油。 圖圖4-12增壓缸的工作原理增壓缸的工作原理 在圖在圖4-12中，中，A1為原動(dòng)缸的活塞面積，為原動(dòng)缸的活塞面積，D為原動(dòng)缸的直徑；為原動(dòng)缸的直徑；p1為原動(dòng)缸（也是增壓缸）的輸入壓力，為原動(dòng)缸（也是增壓缸）的輸入壓力，Q1為原動(dòng)缸（也是增壓為原動(dòng)缸（也是增壓缸）的輸入流量；缸）的輸入流量；A2為輸出缸的活塞面積，為輸出缸的活塞面積，d為輸出缸的活塞直徑；為輸出缸的活塞直徑；p2為輸出缸（也是增壓缸）的輸出壓力，為輸出缸（也是增壓缸

24、）的輸出壓力，Q2為輸出缸（也是增壓缸）為輸出缸（也是增壓缸）的輸出流量。的輸出流量。 在以上參數(shù)中，增壓缸的輸出壓力在以上參數(shù)中，增壓缸的輸出壓力p2和輸出流量和輸出流量Q2決定了后續(xù)決定了后續(xù)執(zhí)行元件的承載能力和運(yùn)動(dòng)速度，是增壓缸需要求取的二個(gè)主要參執(zhí)行元件的承載能力和運(yùn)動(dòng)速度，是增壓缸需要求取的二個(gè)主要參數(shù)，其計(jì)算方法如下：數(shù)，其計(jì)算方法如下： 1)求增壓缸的輸出壓力求增壓缸的輸出壓力p2 根據(jù)力的平衡關(guān)系可得根據(jù)力的平衡關(guān)系可得 顯然，增壓缸的輸出壓力顯然，增壓缸的輸出壓力p2大于輸入壓力大于輸入壓力p1，p2是是p1的的A1/A2(或或D2/d2 )倍。倍。 2)求增壓缸的輸出流量求

25、增壓缸的輸出流量Q2 因?yàn)樵鰤焊状笮』钊B在一起，運(yùn)動(dòng)的速度都為因?yàn)樵鰤焊状笮』钊B在一起，運(yùn)動(dòng)的速度都為u3 顯然，增壓缸的輸出流量顯然，增壓缸的輸出流量Q2小于輸入流量小于輸入流量Q1，Q2是是Q1的的A2/A1(或或d2/D2)倍。倍。 (3)伸縮缸伸縮缸 伸縮缸又稱(chēng)為多級(jí)缸，他由兩個(gè)或多個(gè)活塞式液壓缸由大到小伸縮缸又稱(chēng)為多級(jí)缸，他由兩個(gè)或多個(gè)活塞式液壓缸由大到小套裝而成，前一級(jí)大活塞缸的活塞是后一級(jí)小活塞缸的缸筒，各級(jí)套裝而成，前一級(jí)大活塞缸的活塞是后一級(jí)小活塞缸的缸筒，各級(jí)活塞可依次伸出和縮回。活塞可依次伸出和縮回。 圖圖4-13為三級(jí)伸縮缸的基本結(jié)構(gòu)原理。為三級(jí)伸縮缸的基本結(jié)構(gòu)原理

26、。圖圖4-13伸縮缸的工作原理伸縮缸的工作原理 在圖在圖4-13中，當(dāng)壓力油從中，當(dāng)壓力油從A口進(jìn)入，則可推動(dòng)伸縮缸伸出。伸口進(jìn)入，則可推動(dòng)伸縮缸伸出。伸縮缸伸出時(shí)的順序是由大到??；當(dāng)壓力油從縮缸伸出時(shí)的順序是由大到小；當(dāng)壓力油從B口進(jìn)入時(shí)，則可推口進(jìn)入時(shí)，則可推動(dòng)伸縮缸縮回，伸縮缸縮回時(shí)的順序通常是由小到大。動(dòng)伸縮缸縮回，伸縮缸縮回時(shí)的順序通常是由小到大。 伸縮缸從大到小逐級(jí)伸出時(shí)，由于缸體的活塞直徑在逐級(jí)減伸縮缸從大到小逐級(jí)伸出時(shí)，由于缸體的活塞直徑在逐級(jí)減小，所以當(dāng)輸入流量相同時(shí)，外伸的速度會(huì)逐級(jí)增大；當(dāng)負(fù)載恒小，所以當(dāng)輸入流量相同時(shí)，外伸的速度會(huì)逐級(jí)增大；當(dāng)負(fù)載恒定時(shí)，伸縮缸的工作壓力

27、也會(huì)在外伸時(shí)逐級(jí)升高。定時(shí)，伸縮缸的工作壓力也會(huì)在外伸時(shí)逐級(jí)升高。 伸縮缸結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，但制造技術(shù)要求高，常用于空間伸縮缸結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，但制造技術(shù)要求高，常用于空間有限而行程又很長(zhǎng)的場(chǎng)合，例如起重機(jī)的伸縮臂，自卸汽車(chē)的舉有限而行程又很長(zhǎng)的場(chǎng)合，例如起重機(jī)的伸縮臂，自卸汽車(chē)的舉升杠等。升杠等。(4)齒輪缸齒輪缸圖圖-4 齒輪缸齒輪缸 圖圖4-14所示為齒輪缸，它由兩個(gè)活塞和一套齒輪齒條傳動(dòng)裝所示為齒輪缸，它由兩個(gè)活塞和一套齒輪齒條傳動(dòng)裝置組成。當(dāng)壓力油推動(dòng)活塞左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒條可同時(shí)帶動(dòng)齒輪置組成。當(dāng)壓力油推動(dòng)活塞左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒條可同時(shí)帶動(dòng)齒輪往復(fù)擺動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)往復(fù)擺動(dòng)。往

28、復(fù)擺動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)往復(fù)擺動(dòng)。改變活塞行程即可改變齒輪的轉(zhuǎn)角大小，常用的齒輪缸旋轉(zhuǎn)角改變活塞行程即可改變齒輪的轉(zhuǎn)角大小，常用的齒輪缸旋轉(zhuǎn)角度通?？蛇_(dá)度通常可達(dá)720。齒輪缸多用于自動(dòng)線(xiàn)，組合機(jī)床等設(shè)備的轉(zhuǎn)位或分度機(jī)構(gòu)中。齒輪缸多用于自動(dòng)線(xiàn)，組合機(jī)床等設(shè)備的轉(zhuǎn)位或分度機(jī)構(gòu)中。 4.2液壓馬達(dá)液壓馬達(dá) 液壓馬達(dá)是使負(fù)載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，其基本結(jié)構(gòu)與液壓馬達(dá)是使負(fù)載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，其基本結(jié)構(gòu)與液壓泵類(lèi)似。但液壓泵的輸入是由電動(dòng)機(jī)提供的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，輸出液壓泵類(lèi)似。但液壓泵的輸入是由電動(dòng)機(jī)提供的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，輸出的是壓力油；而液壓馬達(dá)的輸入是壓力油，輸出則是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。的是壓力油；而

29、液壓馬達(dá)的輸入是壓力油，輸出則是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。 4.2.1 液壓馬達(dá)的分類(lèi)液壓馬達(dá)的分類(lèi) 液壓馬達(dá)按其結(jié)構(gòu)可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式等；按液液壓馬達(dá)按其結(jié)構(gòu)可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式等；按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速又可分為高速和低速兩類(lèi)：額定轉(zhuǎn)速高于壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速又可分為高速和低速兩類(lèi)：額定轉(zhuǎn)速高于500 r/min屬于高速液壓馬達(dá)，屬于高速液壓馬達(dá)， 額定轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速低于500 r/min屬于低速液壓馬屬于低速液壓馬達(dá)。目前，常習(xí)慣于按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行分類(lèi)。達(dá)。目前，常習(xí)慣于按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行分類(lèi)。 高速液壓馬達(dá)主要有齒輪式、葉片式和軸向柱塞式，他們的主高速液壓馬達(dá)主要有齒輪

30、式、葉片式和軸向柱塞式，他們的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，便于啟動(dòng)和制動(dòng)。高速液壓馬達(dá)輸要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，便于啟動(dòng)和制動(dòng)。高速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩?。▋H幾十牛出轉(zhuǎn)矩小（僅幾十牛米到幾百牛米到幾百牛米），所以又稱(chēng)為高速小轉(zhuǎn)矩液米），所以又稱(chēng)為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。壓馬達(dá)。 低速液壓馬達(dá)主要是徑向柱塞式，其主要特點(diǎn)是體積大，排量低速液壓馬達(dá)主要是徑向柱塞式，其主要特點(diǎn)是體積大，排量大，轉(zhuǎn)速低（幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn)每分鐘）。低速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)速低（幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn)每分鐘）。低速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩大（可達(dá)幾千牛大（可達(dá)幾千牛米到幾萬(wàn)牛米到幾萬(wàn)牛米），所以又稱(chēng)為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬米），所以又稱(chēng)為低

31、速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。達(dá)。 4.2.2 高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá) (1)齒輪馬達(dá)齒輪馬達(dá) 齒輪馬達(dá)主要是指外嚙合齒輪馬達(dá)，其結(jié)構(gòu)形式與外嚙合齒齒輪馬達(dá)主要是指外嚙合齒輪馬達(dá)，其結(jié)構(gòu)形式與外嚙合齒輪泵非常相似。輪泵非常相似。 齒輪馬達(dá)體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，耐沖擊，齒輪馬達(dá)體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，耐沖擊，慣性小，對(duì)液壓油的污染不敏感。但是齒輪馬達(dá)效率較低，轉(zhuǎn)矩慣性小，對(duì)液壓油的污染不敏感。但是齒輪馬達(dá)效率較低，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大，低速穩(wěn)定性差，所以一般用于工作質(zhì)量要求不太高的脈動(dòng)較大，低速穩(wěn)定性差，所以一般用于工作質(zhì)量要求不太高的高速低轉(zhuǎn)矩場(chǎng)合。高速低轉(zhuǎn)矩場(chǎng)合。 1)齒

32、輪式液壓馬達(dá)的工作原理齒輪式液壓馬達(dá)的工作原理 齒輪馬達(dá)的工作原理如圖齒輪馬達(dá)的工作原理如圖4-15所示。所示。圖圖4.15齒輪馬達(dá)的工作原理齒輪馬達(dá)的工作原理 在圖在圖4-15中，當(dāng)壓力油進(jìn)入齒輪馬達(dá)的進(jìn)油口后，有的輪齒中，當(dāng)壓力油進(jìn)入齒輪馬達(dá)的進(jìn)油口后，有的輪齒雙面受壓，兩齒面受壓相互抵消，不會(huì)推動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。有的輪齒雙面受壓，兩齒面受壓相互抵消，不會(huì)推動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。有的輪齒則是單面受壓或部分單面受壓則是單面受壓或部分單面受壓(如圖中箭頭指向面所示如圖中箭頭指向面所示)，由于單，由于單面受壓的輪齒推動(dòng)齒輪朝不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)的受壓面積有差異，所以面受壓的輪齒推動(dòng)齒輪朝不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)的受壓面積有差異，所

33、以可推動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)向相同且受壓面積之和較大的輪齒可推動(dòng)齒輪如圖可推動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)向相同且受壓面積之和較大的輪齒可推動(dòng)齒輪如圖中的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)齒輪軸對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。中的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)齒輪軸對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。 2)齒輪馬達(dá)與齒輪泵的主要區(qū)別齒輪馬達(dá)與齒輪泵的主要區(qū)別 為了減小齒輪泵中齒輪軸受到的徑向壓力，齒輪泵的吸油為了減小齒輪泵中齒輪軸受到的徑向壓力，齒輪泵的吸油口一般略大，壓油口一般略小。齒輪馬達(dá)考慮到需要正反旋轉(zhuǎn)，口一般略大，壓油口一般略小。齒輪馬達(dá)考慮到需要正反旋轉(zhuǎn)，所以進(jìn)油口和出油口通常對(duì)稱(chēng)布局。所以進(jìn)油口和出油口通常對(duì)稱(chēng)布局。 齒輪泵的內(nèi)部泄漏都流向吸油口，但齒輪馬達(dá)為了方便可齒輪泵的內(nèi)部泄漏都

34、流向吸油口，但齒輪馬達(dá)為了方便可正反旋轉(zhuǎn)，其內(nèi)部泄漏通常引到殼體外，單獨(dú)流回油箱。正反旋轉(zhuǎn)，其內(nèi)部泄漏通常引到殼體外，單獨(dú)流回油箱。 為了齒輪馬達(dá)有較好的啟動(dòng)性和低速運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，其齒為了齒輪馬達(dá)有較好的啟動(dòng)性和低速運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，其齒數(shù)一般多于齒輪泵。數(shù)一般多于齒輪泵。 (2)葉片馬達(dá)葉片馬達(dá)葉片馬達(dá)雖然泄漏較大，容積效率較低，低速旋轉(zhuǎn)也不夠穩(wěn)定，葉片馬達(dá)雖然泄漏較大，容積效率較低，低速旋轉(zhuǎn)也不夠穩(wěn)定，但是葉片馬達(dá)因其結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，且具有高速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，但是葉片馬達(dá)因其結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，且具有高速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，慣性小，噪聲低，換向頻率較高等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用于磨床回慣性小，噪聲低，換向

35、頻率較高等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用于磨床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，機(jī)床操縱機(jī)構(gòu)等工作質(zhì)量要求較高的高速低轉(zhuǎn)矩場(chǎng)合。轉(zhuǎn)工作臺(tái)，機(jī)床操縱機(jī)構(gòu)等工作質(zhì)量要求較高的高速低轉(zhuǎn)矩場(chǎng)合。 1)葉片式液壓馬達(dá)的工作原理葉片式液壓馬達(dá)的工作原理 葉片馬達(dá)和葉片泵的結(jié)構(gòu)也較為相似，而且也有單作用和雙作葉片馬達(dá)和葉片泵的結(jié)構(gòu)也較為相似，而且也有單作用和雙作用兩種。用兩種。 圖圖4-16為一雙作用葉片泵的工作原理。為一雙作用葉片泵的工作原理。圖圖4.16雙作用葉片馬達(dá)的工作原理雙作用葉片馬達(dá)的工作原理 在圖在圖4-16中，當(dāng)壓力油從葉片馬達(dá)的右側(cè)的進(jìn)油口進(jìn)入馬達(dá)右中，當(dāng)壓力油從葉片馬達(dá)的右側(cè)的進(jìn)油口進(jìn)入馬達(dá)右下側(cè)和左上側(cè)的密閉壓力腔后

36、，由于組成腔體的前后兩葉片伸出的下側(cè)和左上側(cè)的密閉壓力腔后，由于組成腔體的前后兩葉片伸出的長(zhǎng)短不同，所以?xún)扇~片的受力面積不一樣。葉片的受力面積大，壓長(zhǎng)短不同，所以?xún)扇~片的受力面積不一樣。葉片的受力面積大，壓力油對(duì)葉片的推力也越大；葉片的受力面積小，壓力油對(duì)葉片的推力油對(duì)葉片的推力也越大；葉片的受力面積小，壓力油對(duì)葉片的推力也越小。所以，葉片馬達(dá)可通過(guò)受力面積大的葉片推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，力也越小。所以，葉片馬達(dá)可通過(guò)受力面積大的葉片推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)轉(zhuǎn)子主軸對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。并通過(guò)轉(zhuǎn)子主軸對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。 2)葉片馬達(dá)與葉片泵的主要區(qū)別葉片馬達(dá)與葉片泵的主要區(qū)別 葉片馬達(dá)與葉片泵主要是葉片的安裝形式和葉片

37、的形狀上有區(qū)葉片馬達(dá)與葉片泵主要是葉片的安裝形式和葉片的形狀上有區(qū)別：別： 為了能正反轉(zhuǎn)，葉片馬達(dá)的葉片通常采用徑向安裝（即葉片為了能正反轉(zhuǎn)，葉片馬達(dá)的葉片通常采用徑向安裝（即葉片延伸面與轉(zhuǎn)子軸心線(xiàn)重合）。延伸面與轉(zhuǎn)子軸心線(xiàn)重合）。 葉片馬達(dá)的轉(zhuǎn)子是被動(dòng)的，需要壓力油推動(dòng)葉片才能轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片馬達(dá)的轉(zhuǎn)子是被動(dòng)的，需要壓力油推動(dòng)葉片才能轉(zhuǎn)動(dòng)，所以葉片馬達(dá)的葉片底部裝有燕式彈簧或通有壓力油，借助外力把所以葉片馬達(dá)的葉片底部裝有燕式彈簧或通有壓力油，借助外力把葉片推出滑槽。葉片推出滑槽。 為了使葉片馬達(dá)在正反轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片都不損壞定子內(nèi)壁，所為了使葉片馬達(dá)在正反轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片都不損壞定子內(nèi)壁，所以葉片馬達(dá)的

38、葉片頂部是圓角。以葉片馬達(dá)的葉片頂部是圓角。 (3)軸向柱塞馬達(dá)軸向柱塞馬達(dá)軸向柱塞馬達(dá)和軸向柱塞泵一樣，也有直軸式和斜軸式兩種，軸向柱塞馬達(dá)和軸向柱塞泵一樣，也有直軸式和斜軸式兩種，且結(jié)構(gòu)形式也基本相同。且結(jié)構(gòu)形式也基本相同。 1)直軸式軸向柱塞液壓馬達(dá)的工作原理直軸式軸向柱塞液壓馬達(dá)的工作原理圖圖4-17直軸式軸向柱塞馬達(dá)工作原理直軸式軸向柱塞馬達(dá)工作原理 直軸式軸向柱塞液壓馬達(dá)的動(dòng)作原理如圖直軸式軸向柱塞液壓馬達(dá)的動(dòng)作原理如圖4-17所示。所示。 在圖在圖4-17中，由于軸向柱塞馬達(dá)的斜盤(pán)是固定不動(dòng)的，當(dāng)壓力中，由于軸向柱塞馬達(dá)的斜盤(pán)是固定不動(dòng)的，當(dāng)壓力油推動(dòng)柱塞壓向斜盤(pán)時(shí)，斜盤(pán)會(huì)在柱塞

39、圓頭的上側(cè)部產(chǎn)生一反作用油推動(dòng)柱塞壓向斜盤(pán)時(shí)，斜盤(pán)會(huì)在柱塞圓頭的上側(cè)部產(chǎn)生一反作用力力F，力，力F可分解為柱塞的軸向分力可分解為柱塞的軸向分力Fn和柱塞的垂直分力和柱塞的垂直分力Ft。Fn與與作用在柱塞上的液油壓力相平衡，作用在柱塞上的液油壓力相平衡，F(xiàn)t則可推動(dòng)柱塞缸繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則可推動(dòng)柱塞缸繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)中心軸對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。通過(guò)中心軸對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。 2)斜軸式軸向柱塞液壓馬達(dá)的工作原理斜軸式軸向柱塞液壓馬達(dá)的工作原理 斜軸式軸向柱塞馬達(dá)的活塞是通過(guò)萬(wàn)向鉸鏈（球頭和球窩）和斜軸式軸向柱塞馬達(dá)的活塞是通過(guò)萬(wàn)向鉸鏈（球頭和球窩）和主軸連在一起，其工作原理如圖主軸連在一起，其工作原理如圖4-

40、18所示。所示。圖圖4-18斜軸式軸向柱塞馬達(dá)工作原理斜軸式軸向柱塞馬達(dá)工作原理 在圖在圖4-18中，當(dāng)壓力油推動(dòng)柱塞的球頭壓向主軸上的球窩時(shí)，中，當(dāng)壓力油推動(dòng)柱塞的球頭壓向主軸上的球窩時(shí)，球窩在球頭的上側(cè)部也會(huì)產(chǎn)生一反作用力球窩在球頭的上側(cè)部也會(huì)產(chǎn)生一反作用力F，力，力F也可分解為柱塞的也可分解為柱塞的軸向分力軸向分力Fn和柱塞的垂直分力和柱塞的垂直分力Ft。Fn與作用在柱塞上的液油壓力與作用在柱塞上的液油壓力相平衡，相平衡，F(xiàn)t則可推動(dòng)中心軸帶動(dòng)主軸一起旋轉(zhuǎn)，對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。則可推動(dòng)中心軸帶動(dòng)主軸一起旋轉(zhuǎn)，對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。 柱塞馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)貫量小，噪聲小，泄漏少，效率高，所以廣泛用柱塞馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)貫量

41、小，噪聲小，泄漏少，效率高，所以廣泛用于行走機(jī)械，數(shù)控機(jī)床等對(duì)馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合。但柱于行走機(jī)械，數(shù)控機(jī)床等對(duì)馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合。但柱塞馬達(dá)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低，耐沖擊性較差，對(duì)油液的污染塞馬達(dá)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低，耐沖擊性較差，對(duì)油液的污染也較敏感，所以會(huì)增加維修和保養(yǎng)的難度。也較敏感，所以會(huì)增加維修和保養(yǎng)的難度。 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) 低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)主要是曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)和多作用低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)主要是曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)和多作用內(nèi)曲線(xiàn)式柱塞馬達(dá)內(nèi)曲線(xiàn)式柱塞馬達(dá)。 (1)曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá) 曲軸連桿

42、式徑向柱塞馬達(dá)是使用較早的一種低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)是使用較早的一種低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)，它主要由缸體、柱塞、連桿、鞍形圓弧、偏心軸、主軸、配油達(dá)，它主要由缸體、柱塞、連桿、鞍形圓弧、偏心軸、主軸、配油軸和配油套組成，如圖軸和配油套組成，如圖4-19所示。所示。 圖圖4-19曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)工作原理曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)工作原理 1-缸體缸體 2-柱塞柱塞 3-連桿連桿 4-鞍形圓弧鞍形圓弧 5-偏心軸偏心軸 6-主軸主軸7-配油軸配油軸 8-配油套配油套 a-輸油管道輸油管道 b-排油管道排油管道 在圖在圖4-19中，缸體中，缸體1和配油套和配油套8是固定不動(dòng)的，可轉(zhuǎn)動(dòng)部

43、件主要是固定不動(dòng)的，可轉(zhuǎn)動(dòng)部件主要是直接對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩的主軸是直接對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩的主軸6和與主軸和與主軸6聯(lián)接和固定在一起的配油軸聯(lián)接和固定在一起的配油軸7和偏心軸和偏心軸5。 和主軸和主軸6聯(lián)接在一起的配油軸聯(lián)接在一起的配油軸7跟隨主軸跟隨主軸6一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可通過(guò)輸一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可通過(guò)輸油管道油管道a，將，將A口輸入的壓力油輪流不斷地輸入到處上升狀態(tài)的各柱口輸入的壓力油輪流不斷地輸入到處上升狀態(tài)的各柱塞底部，推動(dòng)柱塞伸出；同時(shí)，可通過(guò)排油管道塞底部，推動(dòng)柱塞伸出；同時(shí)，可通過(guò)排油管道b，將不斷縮回的，將不斷縮回的各柱塞缸的油液從各柱塞缸的油液從B口排出馬達(dá)?？谂懦鲴R達(dá)。 固定在主軸固定在主軸6上的

44、偏心軸上的偏心軸5有大面和小面，大面如同給主軸有大面和小面，大面如同給主軸6增增加了一個(gè)可推動(dòng)主軸加了一個(gè)可推動(dòng)主軸6轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，用以推動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，用以推動(dòng)主軸6轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)。各柱塞通過(guò)連桿與鞍形圓弧相連，各鞍形圓弧緊貼在圓形偏心軸各柱塞通過(guò)連桿與鞍形圓弧相連，各鞍形圓弧緊貼在圓形偏心軸5上。所以，當(dāng)輸油管道上。所以，當(dāng)輸油管道a給處上升狀態(tài)的各柱塞底部缸輸入壓力油，給處上升狀態(tài)的各柱塞底部缸輸入壓力油，推動(dòng)柱塞向外伸出時(shí)，各柱塞可通過(guò)鞍形圓弧推動(dòng)偏心軸推動(dòng)柱塞向外伸出時(shí)，各柱塞可通過(guò)鞍形圓弧推動(dòng)偏心軸5的大面，的大面，帶動(dòng)主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)偏心軸帶動(dòng)主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)偏心軸5從小面轉(zhuǎn)向大面時(shí)

45、，又可通過(guò)鞍形從小面轉(zhuǎn)向大面時(shí)，又可通過(guò)鞍形圓弧和連桿把伸出缸體外的柱塞壓回，并通過(guò)排油管道圓弧和連桿把伸出缸體外的柱塞壓回，并通過(guò)排油管道b把油液排把油液排出。出。通過(guò)配油軸通過(guò)配油軸7的合理配油，各個(gè)柱塞缸的柱塞則可輪流不斷地的合理配油，各個(gè)柱塞缸的柱塞則可輪流不斷地推動(dòng)偏心軸推動(dòng)偏心軸5，帶動(dòng)主軸，帶動(dòng)主軸6不停地旋轉(zhuǎn)，對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。不停地旋轉(zhuǎn)，對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。 曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)具有低速穩(wěn)定，啟動(dòng)性能良好，輸出曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)具有低速穩(wěn)定，啟動(dòng)性能良好，輸出扭矩大，效率高壽命長(zhǎng)，噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，所以在輕工，冶金，船扭矩大，效率高壽命長(zhǎng)，噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，所以在輕工，冶金，船泊，起重機(jī)

46、械等低速重載的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中能長(zhǎng)期被用戶(hù)接受。泊，起重機(jī)械等低速重載的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中能長(zhǎng)期被用戶(hù)接受。 2.多作用內(nèi)曲線(xiàn)徑向柱塞馬達(dá)多作用內(nèi)曲線(xiàn)徑向柱塞馬達(dá) 多作用內(nèi)曲線(xiàn)徑向柱塞馬達(dá)采用了滾輪在道軌中運(yùn)動(dòng)的組合形多作用內(nèi)曲線(xiàn)徑向柱塞馬達(dá)采用了滾輪在道軌中運(yùn)動(dòng)的組合形式，不僅結(jié)構(gòu)更緊湊，其各項(xiàng)性能指標(biāo)也在曲軸連桿式徑向柱塞馬式，不僅結(jié)構(gòu)更緊湊，其各項(xiàng)性能指標(biāo)也在曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)的基礎(chǔ)上有了一定的改善，所以，在實(shí)踐中得到了更廣泛的應(yīng)用達(dá)的基礎(chǔ)上有了一定的改善，所以，在實(shí)踐中得到了更廣泛的應(yīng)用 多作用內(nèi)曲線(xiàn)徑向柱塞馬達(dá)主要由定子、轉(zhuǎn)子、柱塞組件（包多作用內(nèi)曲線(xiàn)徑向柱塞馬達(dá)主要由定子、轉(zhuǎn)子、柱塞

47、組件（包括柱塞、滾子和連接柱塞和滾子的橫梁）和配油軸組成，如圖括柱塞、滾子和連接柱塞和滾子的橫梁）和配油軸組成，如圖4-20所示。所示。 圖圖4-20 多作用內(nèi)曲線(xiàn)徑向柱塞多作用內(nèi)曲線(xiàn)徑向柱塞馬達(dá)的工作原理馬達(dá)的工作原理 1-定子定子 2-轉(zhuǎn)子（缸體）轉(zhuǎn)子（缸體） 3-柱塞組件柱塞組件 4-配流軸配流軸 在圖在圖4-20中，定子中，定子1和配油軸和配油軸4固定不動(dòng)；柱塞組件固定不動(dòng)；柱塞組件3安裝在轉(zhuǎn)安裝在轉(zhuǎn)子子2的缸體內(nèi)，可帶動(dòng)轉(zhuǎn)子的缸體內(nèi)，可帶動(dòng)轉(zhuǎn)子2并且和轉(zhuǎn)子并且和轉(zhuǎn)子2一起轉(zhuǎn)動(dòng)。一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖圖4-20的工作原理主要包括以下的工作原理主要包括以下3個(gè)方面：個(gè)方面： 1) 柱塞組件在定子

48、凹形曲面中的工作過(guò)程。柱塞組件在定子凹形曲面中的工作過(guò)程。 在圖在圖4-20中，定子中，定子1內(nèi)壁有六個(gè)形狀相同的凹形曲面道軌，內(nèi)壁有六個(gè)形狀相同的凹形曲面道軌，每每 個(gè)柱塞組件通過(guò)每個(gè)凹形曲面道軌時(shí)都會(huì)有四個(gè)工作過(guò)程：一是個(gè)柱塞組件通過(guò)每個(gè)凹形曲面道軌時(shí)都會(huì)有四個(gè)工作過(guò)程：一是 柱塞組件柱塞組件3的滾子處在凹形曲面的最高位（如圖中的滾子處在凹形曲面的最高位（如圖中A點(diǎn)）時(shí)，柱塞點(diǎn)）時(shí)，柱塞 缸的容積最小，且不進(jìn)油也不排油，這是柱塞缸在凹形曲面段中缸的容積最小，且不進(jìn)油也不排油，這是柱塞缸在凹形曲面段中 工作前的臨界過(guò)度過(guò)程；二是柱塞組件工作前的臨界過(guò)度過(guò)程；二是柱塞組件3的滾子處在凹形曲面的

49、下的滾子處在凹形曲面的下 降段（如圖中降段（如圖中B點(diǎn)）時(shí)，配油軸在不斷地給柱塞缸輸入壓力油，柱點(diǎn)）時(shí)，配油軸在不斷地給柱塞缸輸入壓力油，柱 塞缸的容積在壓力油的作用下逐漸增大，柱塞組件塞缸的容積在壓力油的作用下逐漸增大，柱塞組件3的滾子則可利的滾子則可利 用壓力油的壓力在凹形曲面上的分力帶動(dòng)轉(zhuǎn)子用壓力油的壓力在凹形曲面上的分力帶動(dòng)轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)，這是柱塞缸轉(zhuǎn)動(dòng)，這是柱塞缸 在凹形曲面段中對(duì)外做功的工作過(guò)程。三是柱塞組件在凹形曲面段中對(duì)外做功的工作過(guò)程。三是柱塞組件3的滾子處在的滾子處在 凹形曲面最低位（如圖中凹形曲面最低位（如圖中C點(diǎn)）時(shí)，柱塞缸的容積最大，里面充滿(mǎn)點(diǎn)）時(shí)，柱塞缸的容積最大，里面

50、充滿(mǎn) 了油液，不進(jìn)油也不排油，這是柱塞缸在凹形曲面段中排油前的了油液，不進(jìn)油也不排油，這是柱塞缸在凹形曲面段中排油前的 臨界過(guò)度過(guò)程；四是柱塞組件臨界過(guò)度過(guò)程；四是柱塞組件3的滾子處在凹形曲面的上升段（如的滾子處在凹形曲面的上升段（如 圖中圖中D點(diǎn)）時(shí)，柱塞缸的容積在凹形曲面的擠壓下逐漸減小，并且點(diǎn)）時(shí)，柱塞缸的容積在凹形曲面的擠壓下逐漸減小，并且 通過(guò)配油軸向外排油，這是柱塞缸在凹形曲面段中的排油過(guò)程。通過(guò)配油軸向外排油，這是柱塞缸在凹形曲面段中的排油過(guò)程。 2) 定子凹形曲面與配油軸的對(duì)應(yīng)關(guān)系定子凹形曲面與配油軸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 在圖在圖4-20中，由于定子中，由于定子2有有6個(gè)凹形曲面，這些

51、凹形曲面對(duì)應(yīng)著個(gè)凹形曲面，這些凹形曲面對(duì)應(yīng)著相互間隔的相互間隔的6個(gè)柱塞缸的工作過(guò)程和個(gè)柱塞缸的工作過(guò)程和6個(gè)柱塞缸的排油過(guò)程。所以，個(gè)柱塞缸的排油過(guò)程。所以，配油軸也必須配置配油軸也必須配置6個(gè)輸入油口和個(gè)輸入油口和6個(gè)排油口，并且安裝時(shí)要與定子個(gè)排油口，并且安裝時(shí)要與定子上凹形曲面的各工作過(guò)程一一對(duì)應(yīng)，不得錯(cuò)位上凹形曲面的各工作過(guò)程一一對(duì)應(yīng)，不得錯(cuò)位。 3) 定子的凹形曲面數(shù)與柱塞缸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。定子的凹形曲面數(shù)與柱塞缸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 在圖在圖4-20中，有中，有6個(gè)凹形曲面，如果配置個(gè)凹形曲面，如果配置6個(gè)均布的柱塞缸，個(gè)均布的柱塞缸，就會(huì)出現(xiàn)就會(huì)出現(xiàn)6個(gè)柱塞缸同時(shí)處于臨界過(guò)度階段，轉(zhuǎn)子將不

52、可能啟動(dòng)。個(gè)柱塞缸同時(shí)處于臨界過(guò)度階段，轉(zhuǎn)子將不可能啟動(dòng)。所以柱塞缸的配置一定要保證轉(zhuǎn)子在所以柱塞缸的配置一定要保證轉(zhuǎn)子在360的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，至少的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，至少有一個(gè)柱塞缸與凹形曲面的工作段相對(duì)應(yīng)，處于對(duì)外做功的工有一個(gè)柱塞缸與凹形曲面的工作段相對(duì)應(yīng)，處于對(duì)外做功的工作過(guò)程。作過(guò)程。 在圖在圖4-20中，采用了中，采用了6個(gè)凹形曲面和個(gè)凹形曲面和8個(gè)柱塞缸，將個(gè)柱塞缸，將6個(gè)凹形個(gè)凹形曲面和曲面和8個(gè)柱塞缸的工作環(huán)展開(kāi)，如圖個(gè)柱塞缸的工作環(huán)展開(kāi)，如圖4-21所示所示。圖中，以。圖中，以U1U6表示表示6個(gè)凹形曲面，剖面線(xiàn)段表示柱塞缸在凹形曲面中的個(gè)凹形曲面，剖面線(xiàn)段表示柱塞缸在凹形曲面中的

53、進(jìn)油工作段，無(wú)剖面線(xiàn)段表示柱塞缸在凹形曲面中的排油段；進(jìn)油工作段，無(wú)剖面線(xiàn)段表示柱塞缸在凹形曲面中的排油段；以以18表示表示8個(gè)柱塞缸運(yùn)動(dòng)時(shí)的所在位置。顯然，圖中在個(gè)柱塞缸運(yùn)動(dòng)時(shí)的所在位置。顯然，圖中在360范范圍內(nèi)，圍內(nèi)，U3 和和U6兩個(gè)凹形曲面的剖面線(xiàn)段有柱塞缸兩個(gè)凹形曲面的剖面線(xiàn)段有柱塞缸4和和8處在對(duì)處在對(duì)應(yīng)的工作段中。這是因?yàn)榘夹吻娴拈g距是應(yīng)的工作段中。這是因?yàn)榘夹吻娴拈g距是60，8缸的間距是缸的間距是45，他們的最小公倍數(shù)是，他們的最小公倍數(shù)是180，所以在，所以在180內(nèi)至少會(huì)有一內(nèi)至少會(huì)有一個(gè)柱塞缸處在凹形曲面對(duì)應(yīng)的工作段中。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，個(gè)柱塞缸處在凹形曲面對(duì)應(yīng)的工

54、作段中。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圖中柱塞缸的位置會(huì)同時(shí)向右移動(dòng)，那么，又會(huì)有新的柱塞缸圖中柱塞缸的位置會(huì)同時(shí)向右移動(dòng)，那么，又會(huì)有新的柱塞缸進(jìn)入工作段。進(jìn)入工作段。圖圖4-21 6個(gè)凹形曲面和個(gè)凹形曲面和8個(gè)柱塞缸的工作環(huán)個(gè)柱塞缸的工作環(huán) 正因?yàn)閳D正因?yàn)閳D4-20中的中的8個(gè)柱塞缸，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，至個(gè)柱塞缸，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，至少有二個(gè)柱塞缸可輪流處于推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的工作狀態(tài)中，所以轉(zhuǎn)子少有二個(gè)柱塞缸可輪流處于推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的工作狀態(tài)中，所以轉(zhuǎn)子可不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩?？刹煌５剞D(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。 有的多作用內(nèi)曲線(xiàn)徑向柱塞液壓馬達(dá)采用了有的多作用內(nèi)曲線(xiàn)徑向柱塞液壓馬達(dá)采用了8個(gè)凹形曲面和個(gè)凹形曲面和5個(gè)個(gè)柱塞缸相配，則在柱塞缸相配，則在360內(nèi)，至少會(huì)有一個(gè)柱塞缸處在工作過(guò)程段內(nèi)，至少會(huì)有一個(gè)柱塞缸處在工作過(guò)程段 。 4.3液壓馬達(dá)的職能符號(hào)液壓馬達(dá)的職能符號(hào) 液壓馬達(dá)職能符號(hào)如圖液壓馬達(dá)職能符號(hào)如圖4-22所示。所示。圖圖4-22 液壓馬達(dá)的職能符號(hào)液壓馬達(dá)的職能符號(hào) (a) 單向定量液壓馬達(dá)；單向定量液壓馬達(dá)； (b) 單向變量液壓馬達(dá)；單向變量液壓馬達(dá)；(c) 雙向定量液壓馬達(dá)；雙向定量液壓馬達(dá)； (d) 雙向變量液壓馬達(dá)雙向變量液壓馬達(dá) 4.4液壓馬達(dá)的參數(shù)計(jì)算液壓馬達(dá)的參數(shù)計(jì)算 液壓馬達(dá)的各項(xiàng)性能參數(shù)與