第四章液壓執(zhí)行元件與輔件選編課件

全國高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材

液壓與氣動主編馬廉潔副主編單淑梅韓廷水參編張文祥趙春紅機(jī)械工業(yè)出版社全國高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材

液壓與氣動主編第四章液壓執(zhí)行元件及輔助元件第一節(jié)液壓缸第二節(jié)液壓馬達(dá)第三節(jié)液壓輔助元件第四章液壓執(zhí)行元件及輔助元件第一節(jié)液壓缸第一節(jié)液壓缸液壓缸則將液壓能轉(zhuǎn)換成實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動（或往復(fù)擺動）的機(jī)械能，輸出力（或轉(zhuǎn)矩）與直線運(yùn)動速度(擺動角速度)的裝置。第一節(jié)液壓缸液壓缸則將液壓能轉(zhuǎn)一、液壓缸的分類1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：活塞式、柱塞式、擺動式、特種式。液壓缸活塞缸擺動缸特種缸柱塞缸2.油方式：單作用式、雙作用式。液壓缸雙作用缸單作用缸一、液壓缸的分類1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：液壓缸活塞缸擺動缸特種缸柱塞二、液壓缸的結(jié)構(gòu)1.活塞式液壓缸按活塞桿個(gè)數(shù)可分為：雙活塞桿液壓缸和單活塞桿液壓缸；按固定方式可分為：缸固定式液壓缸和桿固定式液壓缸；按油液的供給方式可分為：雙作用液壓缸和單作用液壓缸；活塞式液壓缸雙作用缸單作用缸活塞式液壓缸缸固式桿固式活塞式液壓缸雙活塞桿單活塞桿二、液壓缸的結(jié)構(gòu)1.活塞式液壓缸活塞式雙作用缸單作用缸活塞（1）雙作用活塞式液壓缸1－活塞桿2、6—端蓋3—活塞4—缸體5—密封圈圖4-1雙桿雙作用缸體固定活塞式液壓缸（1）雙作用活塞式液壓缸1－活塞桿圖4-1雙桿雙作（2）單作用活塞式液壓缸1—活塞2—彈簧3—缸筒4—活塞桿圖4-2單作用活塞液壓缸（2）單作用活塞式液壓缸1—活塞圖4-2單作用活塞液2、柱塞式液壓缸1—缸筒2—柱塞3—導(dǎo)向套4—密封圈5—壓蓋圖4-3柱塞式液壓缸2、柱塞式液壓缸1—缸筒圖4-3柱塞式液壓缸3、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)（3）液壓缸的緩沖裝置a）圓柱環(huán)形間隙式

b）圓錐環(huán)形間隙式c）可變節(jié)流式

d）可調(diào)節(jié)流式

圖4-4液壓缸的緩沖裝置a）圓柱環(huán)形間隙式b）圓錐環(huán)形間隙式

c）可變節(jié)流式d）可調(diào)節(jié)流式3、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)（3）液壓缸的緩沖裝置圖4-4液壓缸（4）液壓缸的排氣裝置圖4-5液壓缸的排氣裝置（4）液壓缸的排氣裝置圖4-5液壓缸的排氣裝置三、液壓缸的參數(shù)計(jì)算1、雙作用液壓缸的力和速度（1）雙桿雙作用液壓缸力和速度1）力的計(jì)算2）速度的計(jì)算三、液壓缸的參數(shù)計(jì)算1、雙作用液壓缸的力和速度三、液壓缸的參數(shù)計(jì)算（2）單活塞桿雙作用液壓缸速度和推力的計(jì)算1）當(dāng)液壓缸無桿腔供給高壓油液時(shí)：圖a)

2）當(dāng)液壓缸有桿腔供給高壓油液時(shí)：圖b)3）液壓缸差動連接時(shí)：圖c)三、液壓缸的參數(shù)計(jì)算（2）單活塞桿雙作用液壓缸速度和推力的計(jì)三、液壓缸的參數(shù)計(jì)算2、單作用（活塞或柱塞）液壓缸的力和速度1）力的計(jì)算2）速度的計(jì)算

三、液壓缸的參數(shù)計(jì)算2、單作用（活塞或柱塞）液壓缸的力和速度四、其它液壓缸1.增壓缸圖4-7增壓缸原理四、其它液壓缸1.增壓缸圖4-7增壓缸原理2、伸縮式液壓缸1—小活塞

2—套筒

3—O形密封圈4—缸體

5—大活塞6—缸蓋圖4-8伸縮式液壓缸結(jié)構(gòu)示意圖2、伸縮式液壓缸1—小活塞圖4-8伸縮式液壓缸結(jié)構(gòu)示3、齒條活塞缸圖4-9齒條活塞缸1—齒條2—齒輪3—活塞3、齒條活塞缸圖4-9齒條活塞缸第二節(jié)液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)是一種執(zhí)行元件，是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，輸出轉(zhuǎn)矩與角速度。第二節(jié)液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)是一種執(zhí)行元第二節(jié)液壓馬達(dá)一、液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)1、液壓馬達(dá)分類按其排量能否調(diào)節(jié)可分為：定量馬達(dá)和變量馬達(dá)；按其液體的可輸入方向可分為單向馬達(dá)和雙向馬達(dá)；按其結(jié)構(gòu)形式來分，分類右圖。液壓馬達(dá)齒輪馬達(dá)柱塞馬達(dá)螺桿馬達(dá)葉片馬達(dá)單螺桿雙螺桿徑向軸向單作用雙作用內(nèi)嚙合外嚙合三螺桿第二節(jié)液壓馬達(dá)一、液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)液壓齒輪柱塞螺桿2、液壓馬達(dá)特點(diǎn)與液壓泵相比時(shí)的特點(diǎn)：馬達(dá)的進(jìn)口、出口相同；可以正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；進(jìn)口、出口必須設(shè)有方向控制閥。2、液壓馬達(dá)特點(diǎn)與液壓泵相比時(shí)的特點(diǎn)：二、液壓馬達(dá)圖形符號圖4-10液壓馬達(dá)圖形符號a）單向定量馬達(dá)b）單向變量馬達(dá)

c）雙向定量馬達(dá)d）雙向變量馬達(dá)二、液壓馬達(dá)圖形符號三、液壓馬達(dá)參數(shù)計(jì)算1．液壓馬達(dá)的壓力

(1)工作壓力。液壓馬達(dá)的工作壓力是指它的輸入口壓力，在液壓系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置安全閥來限制。(2)額定工作壓力。液壓馬達(dá)的額定壓力是指液壓馬達(dá)在長時(shí)間使用中，允許到達(dá)的最大工作壓力。(3)最大壓力（最大工作壓力）。液壓馬達(dá)的最大壓力是指液壓馬達(dá)在短時(shí)間內(nèi)過載時(shí)，所允許的極限工作壓力。由液壓系統(tǒng)中的安全閥限定。安全閥的調(diào)定值不允許超過液壓馬達(dá)的最大壓力。三、液壓馬達(dá)參數(shù)計(jì)算1．液壓馬達(dá)的壓力2、液壓馬達(dá)的排量與流量（1）排量V。液壓馬達(dá)的排量是指馬達(dá)軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，由其密封容積的幾何尺寸計(jì)算而得到的吞入液體的體積。（2）流量q1）理論流量qt。液壓馬達(dá)的理論流量，是指馬達(dá)在單位時(shí)間內(nèi)為達(dá)到指定轉(zhuǎn)速，由其密封容積的幾何尺寸計(jì)算而得到的吞入液體的體積。理論流量等于排量與轉(zhuǎn)速的乘積，與工作壓力無關(guān)。qt=Vn2）泄漏流量Δq。液壓馬達(dá)的泄漏流量,馬達(dá)在公稱轉(zhuǎn)速和公稱壓力下，由高壓向低壓方向流動的不作功的液體的流量。3）實(shí)際流量q。液壓馬達(dá)的實(shí)際流量，是指馬達(dá)工作時(shí)實(shí)際輸入的流量，等于理論流量加上因泄漏損失的流量，與工作壓力無關(guān)。q=qt+Δq

4）額定流量qn。液壓馬達(dá)的額定流量，是指馬達(dá)在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下，馬達(dá)入口的輸入流量。2、液壓馬達(dá)的排量與流量3、液壓馬達(dá)的功率1）馬達(dá)的輸入功率。即

式中：p——為馬達(dá)進(jìn)口的壓力；q——為馬達(dá)進(jìn)口的2）馬達(dá)的輸出功率。馬達(dá)對外作功的機(jī)械功率叫馬達(dá)的輸出功率。

3、液壓馬達(dá)的功率1）馬達(dá)的輸入功率。四、液壓馬達(dá)的工作原理1.齒輪馬達(dá)1—?dú)んw2、5—齒輪3、4—齒輪軸

圖4-11齒輪馬達(dá)工作原理四、液壓馬達(dá)的工作原理1.齒輪馬達(dá)圖4-11齒輪馬達(dá)工2、葉片式液壓馬達(dá)的工作原理圖4-12雙作用葉片馬達(dá)工作原理2、葉片式液壓馬達(dá)的工作原理圖4-12雙作用葉片馬達(dá)工作3、軸向柱塞液壓馬達(dá)工作原理圖4-13軸向柱塞液壓馬達(dá)工作原理1—斜盤2—柱塞3—缸體4—配流盤圖4-12雙作用葉片馬達(dá)工作原理圖4-13軸向柱塞液壓馬達(dá)工作原理3、軸向柱塞液壓馬達(dá)工作原理圖4-13軸向柱塞液壓馬達(dá)工4、液壓馬達(dá)的選擇表4-2常用液壓馬達(dá)的技術(shù)性能參數(shù)性能類別齒輪馬達(dá)葉片馬達(dá)軸向柱塞馬達(dá)壓力范圍(MPa)10～146～2010～32轉(zhuǎn)矩(Nm)17～33010～7017～5655轉(zhuǎn)速范圍(r/min)150～3000120～3000300～3000機(jī)械效率0.8～0.850.85～0.950.90～0.95制動性能差較差好噪音大小較小流量脈動(﹪)11～271～32～14最高自吸能力(KPa)5033.533.5對油液污染敏感性不敏感較敏感較敏感4、液壓馬達(dá)的選擇表4-2常用液壓第三節(jié)液壓輔助元件?在液壓系統(tǒng)中起輔助作用的元件統(tǒng)稱為輔助元件。?分類：蓄能器、過濾器、油管與管接頭、壓力計(jì)與壓力計(jì)開關(guān)以及油箱等。?作用：這些輔助裝置在液壓系統(tǒng)中是不可缺少的組成部分，如果處理不當(dāng)，會嚴(yán)重影響整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作性能，甚至使液壓系統(tǒng)無法正常工作。第三節(jié)液壓輔助元件?在液壓系統(tǒng)中起輔助作用的元件統(tǒng)稱為一、油箱作用：油箱主要用來儲存液壓油，除此外，還可以起到散發(fā)熱量、排掉油液中的空氣、沉淀油液中的雜質(zhì)等作用。分類：開式和閉式1—油管2—過濾器3—空氣濾清器4—回油管5—上蓋6—油位指示器7—下隔板8—放油閥9—上隔板a）結(jié)構(gòu)簡圖b）圖形符號圖4-14開式油箱結(jié)構(gòu)簡圖一、油箱a）結(jié)構(gòu)簡圖b）圖形符號圖4-14開式油箱結(jié)構(gòu)簡二、過濾器作用：不斷凈化油液，將其污染程度控制在允許范圍內(nèi)。二、過濾器1、過濾器的分類網(wǎng)式、線隙式、紙芯式、燒結(jié)式磁性式（1）網(wǎng)式過濾器1、4—端蓋2—骨架3—濾網(wǎng)圖4-15網(wǎng)式過濾器及圖形符號a)網(wǎng)式過濾器外觀b)網(wǎng)式過濾器結(jié)構(gòu)簡圖c)圖形符號1、過濾器的分類網(wǎng)式、線隙式、圖4-15網(wǎng)式過濾器及圖（2）線隙式過濾器1—端蓋

2—?dú)んw3—芯架

4—鋁絲圖4-16線隙式過濾器（2）線隙式過濾器1—端蓋圖4-16線隙式過濾器（2）紙芯式過濾器圖4-17紙芯式過濾器1—紙芯2—芯架（2）紙芯式過濾器圖4-17紙芯式過濾器（4）燒結(jié)式過濾器1—端蓋2—?dú)んw3—濾芯圖4-18燒結(jié)式過濾器（4）燒結(jié)式過濾器1—端蓋2—?dú)んw3—濾芯圖4-18（5）磁性過濾器圖4-19磁性過濾器1—鐵環(huán)2—罩子3—永久性磁鐵（5）磁性過濾器圖4-19磁性過濾器2、過濾器安裝位置安裝于：1)泵吸油管路。2)壓力油路。3)回油路。4)旁油路。5)獨(dú)立的過濾系統(tǒng)。圖4-20過濾器的安裝位置2、過濾器安裝位置安裝于：圖4-20過濾器的安裝位置三、空氣過濾器圖4-21空氣過濾器結(jié)構(gòu)與圖形符號a)空氣過濾器結(jié)構(gòu)b)圖形符號三、空氣過濾器圖4-21空氣過濾器結(jié)構(gòu)與圖形符號a)b)四、熱交換器1．冷卻器1—外殼

2—擋板3—銅管4—隔板圖4-22多管式冷卻器四、熱交換器1．冷卻器圖4-22多管式冷卻器2、加熱器定義：在液壓系統(tǒng)中，將油液溫度提高到15oC以上的預(yù)加熱的設(shè)備

。作用：將油箱油液溫度提高到15oC以上預(yù)加熱方法如下：（1）采用流體阻力損失加熱。（2）采用蛇形管蒸氣加熱。（3）采用電熱器加熱。

2、加熱器定義：在液壓系統(tǒng)中，將油液溫度提高到15oC以上的五、蓄能器定義：蓄能器是液壓系統(tǒng)中用以儲存和釋放液壓能的裝置。作用：儲存和釋放液壓能、吸收壓力脈動、減小液壓沖擊、節(jié)約能量、減少投資。

1.蓄能器的類型與原理類型：重錘式、彈簧式和充氣，充氣式蓄能器分為：直接接觸式和隔離式。隔離式分為：活塞式、氣囊式和隔膜式。五、蓄能器定義：蓄能器是液壓系統(tǒng)中用以儲存和釋放液壓能的裝置1、蓄能器類型與原理蓄能器的分類：隔離式蓄能器活塞式氣囊式隔膜式充氣式蓄能器接觸式隔離式蓄能器重錘式彈簧式充氣式1、蓄能器類型與原理蓄能器的分類：隔離式活塞式氣囊式隔膜式充1、蓄能器類型與原理氣囊式蓄能器工作原理1—?dú)忾T2—?dú)んw3—?dú)饽?—提升閥5—螺塞

圖4-23氣囊式蓄能器1、蓄能器類型與原理氣囊式蓄能器工作原理圖4-23氣囊式2、蓄能器的功用功用：（1）用于輔助油源。

（2）用于系統(tǒng)保壓、補(bǔ)油。（3）用于吸收壓力沖擊、脈動。2、蓄能器的功用功用：3、蓄能器的安裝與使用（1）在安裝蓄能器時(shí)，應(yīng)將油口朝下垂直安裝，并便于檢修。（2）裝在管路上的蓄能器必須用支架固定。（3）蓄能器是壓力容器，搬運(yùn)和裝拆時(shí)應(yīng)先排除內(nèi)部的氣體。（4）蓄能器與管路系統(tǒng)之間應(yīng)安裝截止閥，這便于在系統(tǒng)長期停止工作時(shí)，將蓄能器與主油路切斷。（5）蓄能器與液壓泵之間應(yīng)設(shè)單向閥，以防止液壓泵停轉(zhuǎn)時(shí)蓄能器內(nèi)的壓力油倒流。（6）用于吸收液壓沖擊和脈動壓力的蓄能器，應(yīng)盡可能裝在振源附近。3、蓄能器的安裝與使用（1）在安裝蓄能器時(shí)，應(yīng)將油口朝下垂直六、油管與管接頭1.油管（1）油管種類及適用場合。根據(jù)材料不同，常用油管有鋼管、銅管、橡膠軟管、有機(jī)玻璃管和塑料管等