第2章 液壓馬達及液壓缸

第二章液壓馬達與液壓缸第一節(jié)液壓馬達第二節(jié)液壓缸主講：和中灝1液壓理論與維護課程第一節(jié)液壓馬達一、液壓馬達的作用與分類

液壓馬達是把液體的壓力能轉換成連續(xù)旋轉或擺動機械能的能量轉換裝置(執(zhí)行元件)。液壓馬達按結構可分為齒輪式、葉片式和柱塞式三大類。液壓馬達是液壓泵的逆過程，利用壓力油推動產(chǎn)生軸轉動。2液壓理論與維護課程二、液壓馬達的主要性能參數(shù)１．工作壓力和額定壓力２．流量與容積效率ηV

理論流量qvt=qvηV（qv為輸入流量）３．排量與轉速轉速：n=qvt/V=qvηV/V４．功率輸入功率：Pi=Δpqv(Δp進出口壓差）輸出功率：P0=2πnT５．機械效率ηm=T/Tt

理論轉矩：Tt=ΔpV/(2π)

輸出轉矩：T=ΔpVηm/(2π)６．總效率：η=ηvηm3液壓理論與維護課程三、液壓馬達的類型與結構１、分類

１）按工作特性高速液壓馬達——額定轉速在500r/min以上，如包括齒輪馬達、螺桿馬達、葉片馬達、軸向柱塞馬達等；低速液壓馬達——額定轉速在500r/min以下，如單作用連桿型徑向柱塞馬達和多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達等；２）按排量定量馬達和變量馬達，柱塞液壓馬達可以作變量馬達。２、結構如圖片所示4液壓理論與維護課程轉矩與轉速：四、擺動缸5液壓理論與維護課程第二節(jié)液壓缸一、液壓缸的類型和特點

液壓缸是把液體的壓力能轉換成直線往復運動或擺動的機械能的能量轉換裝置(執(zhí)行元件)。

液壓缸的類型：

按結構特點分為活塞缸、柱塞缸、回轉缸；按作用方式分為單作用和雙作用。1.活塞式液壓缸（1）雙桿活塞缸：兩端有活塞桿和進出油口，由于兩端活塞桿直徑相等，所以左右兩腔有效面積相等，當左右兩腔工作壓力和輸入流量相同時，雙向推力和速度相等。按其安裝方式的不同，有固定缸（缸定）式和固定桿（桿定）式兩種。

6液壓理論與維護課程（2）單桿活塞缸：只有一腔有活塞桿，兩腔有效工作面積不相等。7液壓理論與維護課程差動缸：兩腔同時接通壓力油，目的提高推進速度，這種連接成為差動連接。為了使往返速度相等，則：8液壓理論與維護課程2.柱塞缸

單柱塞缸只能單向運動，反向要靠外力推動（如彈簧、重力等），一般用于行程較長，缸筒內(nèi)壁可不必精加工。9液壓理論與維護課程3.伸縮式液壓缸

由兩個或多個活塞套裝，前一級活塞缸的活塞桿是后一級的缸筒。目的使為了增加行程。10液壓理論與維護課程1.結構組成

缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿、緩沖裝置（環(huán)隙、節(jié)流口）、排氣裝置的典型結構。二、液壓缸的結構2.缸體組件11液壓理論與維護課程

間隙密封、活塞環(huán)密封、O形圈密封、Y形圈密封、V形圈密封、U形圈密封、組合密封全、骨架油封等

液壓缸若采用橡膠圈密封，泄漏量很小，一般不考慮，ηv≈1。

液壓缸工作是要克服密封及導向部分的摩擦阻力，造成機械損失，一般在額定壓力下取ηv=0.93.密封裝置12液壓理論與維護課程4.活塞組件

5.緩沖與排氣裝置

δδ13液壓理論與維護課程三、設計計算1.液壓缸的設計計算

根據(jù)任務要求確定液壓缸的結構形式，再根據(jù)負載、速度、行程等要求確定其主要尺寸，并進行強度、穩(wěn)定性、緩沖等驗算。

（1）注意問題1）盡量在活塞桿受拉時承受最大負載，保證受壓時活塞桿具有良好的穩(wěn)定性；2）盡量采用標準結構，簡化加工、維修；3）液壓缸端頭應設置緩沖、排氣裝置；4）正確選擇液壓缸的固定安裝方式。14液壓理論與維護課程（2）主要尺寸確定1）缸筒內(nèi)徑D：根據(jù)負載和工作壓力或速度與流量計算。2）活塞桿直徑d：根據(jù)受力情況或往返速度要求和D確定。3）缸筒長度L：由最大行程決定。最后取整按優(yōu)先序列選擇。15液壓理論與維護課程（3）強度校核

低壓系統(tǒng)一般不必進行校核，對高壓系統(tǒng)必須進行。1）缸筒壁厚δ

薄壁時（D/δ≥10）：其中：py—試驗壓力，額定壓力pn≤16MPa時，py=1.5

pn；

pn>16MPa時，py=1.25

pn。[σ]—缸筒材料需用應力，[σ]=σb/n，安全系數(shù)：n=516液壓理論與維護課程厚壁時（D/δ<10）：2）活塞桿直徑d的強度校核[σ]—缸筒材料需用應力，[σ]=σb/1.43）缸蓋固定螺栓ds的校核[σ]—缸筒材料需用應力，[σ]=σs/(1.22~2.5)k—螺釘擰緊系數(shù)，k=1.12~1.517液壓理論與維護課程（4）穩(wěn)定性校核軸向受壓負載F≤Fk/n安全系數(shù)：n=2~4當細長比l/rk>ψ1ψ21/2時，臨界力：當細長比l/rk≤ψ1ψ21/2時，且ψ1ψ21/2=20~120，臨界力：其中：rk=(J/A)1/2，J—活塞桿橫截面慣性矩，α—材料系數(shù)ψ1—材料柔性系數(shù)，f—材料強度系數(shù)，ψ2—缸支承末端系數(shù)18液壓理論與維護課程（5）液壓缸緩沖計算緩沖計算主要是估計缸內(nèi)最大沖擊壓力，校核缸壁厚和制動距離。緩沖時