第三章 液压执行元件 第一节 液压缸 第二节 液压马达 实训项目 本章小结 思考题与习题 液压缸和液压马达 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 一、液压缸的分类 二、液压缸的结构 三、液压缸的参数计算 四、其他液压缸 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 一、液压缸的分类 液压缸按结构特点的不同可分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸三类。活塞缸和柱塞 缸用以实现直线运动，输出推力和速度；摆动缸用以实现小于360的转动， 输出转矩和角速度。 液压缸按其作用方式不同可分为单作用式和双作用式两种 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 二、液压缸的结构 活塞式液压缸一般由缸筒、缸盖、活塞、活塞杆、缓冲装置、放气装置和密封装置等 组成，选用液压缸时，首先应考虑活塞杆的长度，再根据回路的最高压力选用适合的 液压缸。 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 二、液压缸的结构 1.缸筒和缸盖。 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 二、液压缸的结构 2活塞与活塞杆。 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 二、液压缸的结构 3密封装置 。 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 二、液压缸的结构 4缓冲装置。液压缸一般都设置缓冲装置，特别是对大型、高速或要求高的液压缸， 为了防止活塞在行程终点时和缸盖相互撞击，引起噪声、冲击，则必须设置缓冲装置 。 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 二、液压缸的结构 5放气装置。液压缸在安装过程中或长时间停放重新工作时，液压缸里和管道系统中 会渗入空气，为了防止执行元件出现爬行，噪声和发热等不正常现象，需把缸中和系 统中的空气排出。 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 二、液压缸的结构 6 液压缸的典型结构举例。 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 三、液压缸的参数计算 1单杆缸的速度和推力计算 当无杆腔进油时活塞运动速度v1及推力F1为： 当有杆腔进油时活塞运动速度v1及推力F1为： 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 三、液压缸的参数计算 2差动连接缸的速度和推力计算 3双作用双出杆活塞式液压缸 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 四、其他液压缸 1.柱塞式液压缸柱塞式液压缸 柱塞式液压缸由缸筒、柱塞、导套、密封圈和压盖等零件组成，柱塞和缸筒内壁 不接触，因此，缸筒内孔不需精加工，工艺性好，成本低。柱塞式液压缸是单作 用的，它的回程需要借助自重或弹簧等其他外力来完成，如果要获得双向运动， 可将两个柱塞式液压缸成对使用. 柱塞式液压缸结构简单，制造方便，常用于工作行程较长的场合，如大型拉床、 矿用液压支架等。 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 四、其他液压缸 2.摆动缸 摆动式液压缸也称摆动马达。当它通入液压油时，它的主轴输出小于3600的摆动 运动。图3-15a所示为单叶片式摆动缸，它的摆动角度较大，可达300。图3-15b 所示为双叶片式摆动缸，它的摆动角度和角速度为单叶片式的一半，而输出角度 是单叶片式的两倍。 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 四、其他液压缸 3增压缸 在某些短时或局部需要高压的液压系统中，常用增压缸与低压大流量泵配合作用 ，单作用增压缸的工作原理如图3-16a所示，输入低压力p1的液压油，输出高压力 为p2的液压油， 单作用式增压缸不能连续向系统供油，图3-16b为双作用式增压缸，可由两个高压 端连续向系统供油。 增大压力关系如式 第一节 液压缸 第三章 液压执行元件 四、其他液压缸 4伸缩缸 图3-17所示，伸缩式液压缸由两个或多个活 塞式液压缸套装而成，前一级活塞缸的 活塞是后一级活塞缸的缸筒，可获得很 长的工作行程。伸缩缸广泛的用于起重 运输车辆上。 5齿轮缸 图318所示，它由两个柱塞和一套齿轮 齿条传动装置组成，当液压油推动活塞 左右往复运动时，齿条就推动齿轮往复 转动，从而由齿轮驱动工作部件作往复 旋转运动。 第二节 液压马达 第三章 液压执行元件 一、液压马达的分类 二、液压马达的工作原理和图形符号 三、液压马达的参数计算 四、液压马达在结构上与液压泵的差异 第二节 液压马达 第三章 液压执行元件 一、液压马达的分类 液压马达与液压泵一样，按其结构形式分仍有齿轮式、叶片式和柱塞式；按其 排量是否可调仍有定量式和变量式。 二、液压马达的工作原理和图形符号 以叶片式液压马达为例，通常是双作用 的 第二节 液压马达 第三章 液压执行元件 三、液压马达的参数计算 第二节 液压马达 第三章 液压执行元件 四、液压马达在结构上与液压泵的差异 1.液压马达是依靠输入压力油来启动的，密封容腔必须有可靠的密封。 2.液压马达往往要求能正、反转，因此它的配流机构应该对称，进出油口的大 小相等。 3.液压马达是依靠泵输出压力来进行工作的，不需要具备自吸能力。 4.液压马达要实现双向转动，高低压油口要能相互变换，故采用外泄式结构。 5.液压马达应有较大的启动转矩，为使启动转矩尽可能接近工作状态下的转矩 ，要求马达的转矩脉动小，内部摩擦小，齿数、叶片数、柱塞数比泵多一些。 同时，马达轴向间隙补偿装置的压紧力系数也比泵小，以减小摩擦。 虽然马达和泵的工作原理是可逆的，由于上述原因，同类型的泵和马达一般不 能通用。 实训项目三 压蜡机执行元件的选择和分析 第三章 液压执行元件 一、任务引入 双工位双缸液压蜡模压注机设有两个挤蜡缸,液压系统配有4 个液压油泵。两个挤蜡缸分别给两个工位供蜡，两工位可按 工艺要求分别调定射蜡压力，克服了双工位单缸压蜡机射蜡 压力相互影响的问题。每个工位配有两个液压油泵，压模、 进模、退模、升模由一个油泵供油；挤蜡由一个油 泵专门供油，射蜡压力可根据工艺要求调定。更换蜡缸，采 用回转进出，操作轻便，定位准确。那么在压蜡机中由什么 元件来带动主轴完成这一运动呢?该如何选择这些元件呢? 二、任务分析 分析上述任务可知，液压压蜡机要完成工作所需的双工位运 动必须靠液压传动系统中相关的元件来带动，这个元件就是 液压传动系统中的执行元件。在液压传动系统中执行元件一 般有液压缸和液压马达两种，液压缸将压力油转化为直线运 动，液压马达将压力油转化为旋转运动。此任务中需要采用 液压缸作为执行元件来带动主轴产生上下运动。 第三章 液压执行元件 三、任务实施 双作用单出杆液压缸带动工作部件的往复运动不相等，常用 于实现机床设备中的快速退回和慢速退回工作进给。同时 ，双作用单出杆液压缸由于两端有效作用面积不同，无杆 腔进油产生的推力大于有杆腔进油的推力，当无杆腔进油 时能克服较大的外载荷，因此，也常用在需要液压缸产生 较大推力的场合。如该课题任务引入中的压力机工作时， 向下工进时需要慢速运动并要克服较大的工作阻力，向上 退回时需要快速返回，这时候选择双作用单出杆液压缸就 非常合适。二、四、操作步骤 正确选择和安装液压缸。 计算液压缸运动时的参数。 分析双作用双出杆液压缸的特点。 观察和分析液压缸的密封装置、缓冲装置的作用。 实训项目三 压蜡机执行元件的选择和分析 实训项目四 平面磨床执行元件的选择和分析 第三章 液压执行元件 一、任务引入 平面磨床的工作台在工作时要求做往复运动且速度 和推力保持不变，我们已经知道可以选择双作用活 塞式液压缸作为执行元件。那么液压缸在实际使用 过程中应考虑哪些参数呢?这些参数又由哪些因素来 决定?液压缸的结构特点又是怎样的? 二、任务分析 液压缸无论是用在平面磨床或是其他场合，都要在 满足使用要求的前提下尽量使其质量轻、效率高、 耐用、结构简单。而要达到这一目的，必须了解液 压缸工作时哪些因素会影响液压缸的性能参数，这 些参数与液压缸本身的工作参数有什么联系?如何确 定液压缸的工作参数? 第三章 液压执行元件 三、任务实施 1.根据机构运动和结构要求，选择液压缸的类型； 2.根据机构工作力的要求，确定液压缸的输出力； 3.根据系统压力和往返速度比，确定液压缸的主要尺寸，如缸径、活塞杆直径等，并按 标准尺寸系列选择恰当的尺寸。 4.根据机构运动的行程和速度要求，确定液压缸的长度和流量，并由此确定液压缸的通 油口尺寸。 5.根据工作压力和材料，确定液压缸的壁厚尺寸、活塞杆尺寸、螺钉尺寸及端盖结构。 6.可靠的密封是保证液压缸正常工作的重要因素，应选择适当的密封结构。 7.根据缓冲要求，选择适用的缓冲机构，对高速液压缸必须要设置缓冲装置。 8.在保证获得所需要的往复运动行程和驱动力条件下，尽可能减小液压缸的轮廓尺寸。 9.对运动平稳性要求高的液压缸应设置排气装置。 四、操作步骤 1、观察带缓冲和不带缓冲液压缸运动时的特点。 2、分析带缓冲和不带缓冲液压缸运动时不同的原因。 3、计算液压缸运动时的参数。 4、液压缸安装正确。 实训项目四 平面磨床执行元件的选择和分析 第三章 液压执行元件 本 章 小 结 知识要点 液压缸、液压马达的工作原理、结构特点和职能符号 液压缸的推力和速度计算方法 液压马达的参数计算 液压马达在结构上与液压泵的差异 其他液压缸的工作原理 技能要点 液压缸的选用和分析 第三章 液压执行元件 本 章 小 结 液压执行元件是把液压能转变为机械能输出的装置，液压执行元件 有液压缸和液压马达两种类型，这两者不同点在于：液压缸将液压能变 成直线运动或摆动的机械能，液压马达将液压能变成连续回转的机械能 。液压缸又有活塞式、柱塞式、摆动式等形式。 本章主要讨论了液压缸、液压马达的分类、工作原理、结构和图形 符号以及参数计算，其中重点介绍了单出杆双作用液压缸的工作特点以 及速度、推力的计算，难点是差动液压缸的工作原理以及计算。 通过两个操作训练项目可以提高液压缸的选用和分析的能力。 第三章 液压执行元件 思考题与习题 一、填空题 1液压执行元件有 和 两种类型，这两者不同点在于： 将液 压能变成直线运动或摆动的机械能，液压马达将液压能变成连续回转的机械能。 2液压缸按结构特点的不同可分为 缸、 缸和摆动缸三类。液压缸按 其作用方式不同可分为 式和 式两种 3 缸和 缸用以实现直线运动，输出推力和速度； 缸用以实现小 于360的转动，输出转矩和角速度。 4活塞式液压缸一般由 、 、缓冲装置、放气装置和 装置等组成 。选用液压缸时，首先应考虑活塞杆的 ，再根据回路的最高 选 用适合的液压缸。 5两腔同时输入压力油，利用 进行工作的单活塞杆液压缸称为差动液压 缸。它可以实现 的工作循环。 6.液压缸常用的密封方法有 和 两种。 7 式液压缸由两个或多个活塞式液压缸套装而成，可获得很长的工作行 程。 第三章 液压执行元件 思考题与习题 二、单项选择题 1.液压缸差动连接工作时，缸的（ ），缸的（ ）。 A.运动速度增加了B.输出力增加了C.运动速度减少了D.输出力减少了 2.在某一液压设备中需要一个完成很长工作行程的液压缸，宜采用（ ） A.单活塞液压缸B.双活塞杆液压缸C.柱塞液压缸D.伸缩式液压缸 3.在液压系统的液压缸是（ ） A.动力元件B.执行元件C.控制元件D.传动元件 4.在液压传动中，液压缸的（ ）决定于流量。 A.压力B.负载C.速度D.排量 5. 将压力能转换为驱动工作部件机械能的能量转换元件是（ ）。 A、动力元件； B、执行元件； C、控制元件。 6.要求机床工作台往复运动速度相同时，应采用（ ）液压缸。 A、双出杆 B、差动 C、柱塞 D、单叶片摆动 7.单杆活塞液压缸作为差动液压缸使