第3章 液壓馬達(dá)與液壓缸

第三章液壓馬達(dá)與液壓缸3.1液壓執(zhí)行元件概述3.2液壓馬達(dá)HydraulicMotor3.3液壓缸HydraulicCylinder1本章要求了解液壓執(zhí)行元件的概念了解液壓馬達(dá)的工作原理、主要參數(shù)、主要類(lèi)型及其適用的場(chǎng)合了解液壓缸的工作原理、結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)、主要類(lèi)型及其適用的場(chǎng)合會(huì)簡(jiǎn)單進(jìn)行液壓缸的力、速度以及結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的計(jì)算2液壓執(zhí)行元件（Hydraulicactuator/executivecomponent）3.1液壓執(zhí)行元件概述液壓執(zhí)行元件液壓能機(jī)械能力位移速度加速度線(xiàn)位移角位移液壓執(zhí)行元件分類(lèi)液壓馬達(dá)液壓缸3第三章液壓馬達(dá)與液壓缸3.1液壓執(zhí)行元件概述3.2液壓馬達(dá)HydraulicMotor3.3液壓缸HydraulicCylinder43.2液壓馬達(dá)HydraulicMotor液壓泵液壓馬達(dá)53.2液壓馬達(dá)HydraulicMotor

液壓馬達(dá)與液壓泵液壓馬達(dá)是使負(fù)載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)的執(zhí)行元件，其內(nèi)部構(gòu)造與液壓泵類(lèi)似，差別僅在于：液壓泵的旋轉(zhuǎn)是由電機(jī)所帶動(dòng)，輸出的是壓力油；液壓馬達(dá)則是輸入液壓油，輸出的是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。液壓馬達(dá)和液壓泵在細(xì)部結(jié)構(gòu)上存在一定的差別。6液壓泵與液壓馬達(dá)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、泵的進(jìn)油口比出油口大，馬達(dá)的進(jìn)、出油口相同2、結(jié)構(gòu)上要求泵有自吸能力3、馬達(dá)要正反轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱(chēng)性；泵單方向轉(zhuǎn)，不要對(duì)稱(chēng)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5、液壓馬達(dá)應(yīng)有較大的起動(dòng)扭矩和較小的脈動(dòng)7液壓馬達(dá)回路ABPT溢流閥液壓泵液壓馬達(dá)8

油缸油泵油馬達(dá)，工作原理屬一家：能量轉(zhuǎn)換共同點(diǎn)，均靠容積來(lái)變化，出油容積必縮小，進(jìn)油容積則擴(kuò)大。油泵輸出壓力油，出油當(dāng)然是高壓，缸和馬達(dá)與泵反，出油自然是低壓。工作壓差看負(fù)載，負(fù)載含義要記下：油泵不僅看外載，管路阻力也得加，缸和馬達(dá)帶負(fù)載，壓差只是克服它。流量大小看速度，再看排量小與大，單位位移需油量，排量含義就是它。

液壓缸、液壓泵、液壓馬達(dá)的共性9一、液壓馬達(dá)的分類(lèi)和工作原理分類(lèi)：按速度分類(lèi)：按結(jié)構(gòu)分類(lèi)：齒輪式、葉片式、柱塞式等其它形式10馬達(dá)的分類(lèi)11高速液壓馬達(dá)的基本形式有齒輪式、螺桿式、葉片式和軸向柱塞式等。高速液壓馬達(dá)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)。通常高速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不大（僅幾十N.m到幾百N.m），所以又稱(chēng)為高速小轉(zhuǎn)矩馬達(dá)。低速液壓馬達(dá)的基本形式是徑向柱塞式。低速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)是排量大、體積大、轉(zhuǎn)速低（可達(dá)每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn)）、輸出轉(zhuǎn)矩大（可達(dá)幾千N.m到幾萬(wàn)N.m）,所以又稱(chēng)為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。12

液壓馬達(dá)的圖形符號(hào)1314齒輪馬達(dá)的特點(diǎn)應(yīng)用齒輪馬達(dá)具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，對(duì)污染不敏感，耐沖擊，慣性小等優(yōu)點(diǎn)。因此，在礦山、工程機(jī)械及農(nóng)業(yè)機(jī)械上廣泛使用。但由于壓力油作用在液壓馬達(dá)齒輪上的作用面積小，所以輸出轉(zhuǎn)矩較小，一般都用于高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩的情況下。1516171819馬達(dá)沒(méi)有泄漏時(shí)，使馬達(dá)輸出軸旋轉(zhuǎn)一周所需要油液的體積，單位L/r20212223重要的是明確輸入和輸出2425262728徑向柱塞式液壓馬達(dá)29303132333435第三章液壓馬達(dá)與液壓缸3.1液壓執(zhí)行元件概述3.2液壓馬達(dá)HydraulicMotor3.3液壓缸HydraulicCylinder363.3液壓缸一、液壓缸概述二、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)三、液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算3738液壓缸是使負(fù)載作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件。1、液壓缸分類(lèi)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：活塞缸、柱塞缸、擺動(dòng)缸。按作用方式：分為單作用式液壓缸和雙作用式液壓缸兩類(lèi)。單作用式液壓缸又分為無(wú)彈簧式、附彈簧式、柱塞式三種，如圖3-1所示。雙作用式液壓缸又分為單桿形，雙桿形兩種，如圖3－2所示。394041424344454647－484950515253－－54555657585960615、擺動(dòng)式液壓缸Thelimitedanglerotaryactuator擺動(dòng)式液壓缸是輸出扭矩并實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，也稱(chēng)擺動(dòng)式液壓馬達(dá)。有單葉片和雙葉片兩種形式。圖中定子塊固定在缸體上，而葉片和轉(zhuǎn)子連接在一起。根據(jù)進(jìn)油方向，葉片將帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作往復(fù)擺動(dòng)。625、擺動(dòng)式液壓缸Thelimitedanglerotaryactuator63擺動(dòng)式液壓馬達(dá)6465擺動(dòng)式液壓缸結(jié)構(gòu)66如圖所示，若輸入液壓油的流量為Q和擺動(dòng)軸輸出的角速度之間的關(guān)系為：Q=/4(D2-d2)b.n=(b/8)(D2-d2)所以＝8Q/b(D2-d2)式中

n－擺動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速(n=/2)；b－葉片寬度；D、d－見(jiàn)圖。67＝6869伸縮缸的應(yīng)用－液壓電梯70717273二、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)74757677787980818283848586878889909192三、液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算

液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算是在對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)進(jìn)行工況分析，計(jì)算了最大負(fù)載力，先定了工作壓力的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此：首先要根據(jù)使用要求確定結(jié)構(gòu)類(lèi)型，再按照負(fù)載情況，運(yùn)動(dòng)要求決定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸；最后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。93液壓缸主要尺寸的確定1、工作壓力的選取

根據(jù)液壓缸的實(shí)際工況，計(jì)算出外負(fù)載大小，然后參考下表選取適當(dāng)?shù)墓ぷ髁Α?/p>

942、活塞桿直徑d與缸筒內(nèi)徑D的計(jì)算

受拉時(shí)：d=(0.3-0.5)D

受壓時(shí)：d=(0.5-0.55)D(p1<5mpa)d=(0.6-0.7)D(5mpa<p1<7mpa)d=0.7D(p1>7mpa)953、液壓缸缸筒壁厚和外徑的計(jì)算缸筒最薄處壁厚：δ≥pyD/2(σ)δ—缸筒壁厚；D—缸筒內(nèi)徑；py—缸筒度驗(yàn)壓力，當(dāng)額定壓Pn>160x105Pa時(shí)，Py=1.25Pn；

(σ)—缸筒材料許用應(yīng)力。(σ)=σb/n。964、活塞桿的計(jì)算直徑強(qiáng)度校核：d≥[4F/π(σ)]1/2d—活塞桿直徑；F