第四章液压与气压缸.ppt

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1、 作作用用：油油液液的的压压力力能能转转化化成成机机械械能能。执执行行元元件件的的作作用用，实实现现往往复复直直线线运运动动和和往往复复摆摆动动的的执执行行元元件件。包包括括缸缸和和马马达达。液液体体的的压压力力高高，因因此此液液压压缸缸和和液液压压马马达达常常用用于于获获得得最最大大的的输输出出力和扭矩的场合。力和扭矩的场合。气气压压缸缸和和气气压压马马达达用用压压缩缩空空气气作作为为工工作作介介质质指指，其其工工作作压压力力小小，所所以以输输出出的的力力和和扭扭矩矩较较小小，但但压压缩缩空空气气不不污污染染环环境境，并并且气压元件反应迅速，动作快，广泛应用在电子和食品工业。且气压元件反应迅

2、速，动作快，广泛应用在电子和食品工业。由由于于结结构构强强度度，材材质质要要求求和和密密封封条条件件的的不不同同，液液压压缸缸和和液液压马达与气压缸和气压马达不能互换。压马达与气压缸和气压马达不能互换。形式：活塞缸形式：活塞缸 实现往复直线运动，输出速度和推力实现往复直线运动，输出速度和推力 柱塞缸柱塞缸 摆动缸摆动缸 实现往复摆动，输出角速度（转速）和转矩实现往复摆动，输出角速度（转速）和转矩第四章 液压与气压缸4.1 4.1 缸的类型和特点缸的类型和特点 4.1.1 4.1.1 活塞缸活塞缸 单单作作用用活活塞塞缸缸：液液压压油油只只供供给给活活塞塞的的一一侧侧，推推活活塞向一侧移动，反向

3、复位则靠重力或弹力。应用锻压。塞向一侧移动，反向复位则靠重力或弹力。应用锻压。双双作作用用活活塞塞缸缸：利利用用液液压压力力推推动动活活塞塞作作正正反反两两个个方向的运动。方向的运动。一、单作用活塞缸一、单作用活塞缸 有缸筒固定和活塞杆固定有缸筒固定和活塞杆固定图图4-1 单作用活塞缸单作用活塞缸F1=PA V1=Q/A第四章第四章 液压与气压缸液压与气压缸二、双作用活塞缸二、双作用活塞缸二、双作用活塞缸二、双作用活塞缸 若进回油口供油压力相等若进回油口供油压力相等往复力：往复力：往复速度：缸往复运动的速度比为：上式表明，当活塞杆的直径愈小时，速度比愈接近于上式表明，当活塞杆的直径愈小时，速度

4、比愈接近于1，在两个，在两个方向上的缸的运动速度差愈小。方向上的缸的运动速度差愈小。第四章第四章 液压与气压缸液压与气压缸 差差差差动连接动连接：双双作作用用单单活活塞塞杆杆油油缸缸可可进进行行差差动动连连接接，即即当当单单杆杆活活塞塞缸缸两两腔腔同同时时通通入入相相同同压压力力的的液液体体时时，由由于于无无杆杆腔腔的的受受力力面面积积大大于于有有杆杆腔腔的的受受力力面面积积，使使活活塞塞向向右右的的作作用用力力大大于于向向左左的的作作用用力力，因因此此，活活塞塞杆杆作作伸伸出出运运动动，并并将将有有杆杆腔腔的的液液体体挤挤出出，流流进进无无杆杆腔腔，加加快快了了活活塞塞杆杆的的伸伸出出运运动

5、动，缸缸的的这这种种连连接成为差动连接。接成为差动连接。图4-3 差动连接第四章第四章 液压与气压缸液压与气压缸图4-3 差动连接 设右移速度为设右移速度为V3，则右杆腔出油则右杆腔出油Q，Q和和 一同进入无杆腔，故一同进入无杆腔，故 可推出可推出 与非差动连接比较要大于与非差动连接比较要大于V1 推推力力比比较较：与与非差动连接比较要小于非差动连接比较要小于F1。若令若令 =推推出出 ，说说明明若若使使差差动动缸缸的的向向右右速速度度与与非非差差动动缸缸的的向向左左运运动动速速度度相相等等，应应满满足足上上式式。举举例例说说明明差差动动连连接接的的应应用用：解解决决回回程程要要求求速速度度高

6、高的的问问题题，目目的的用用一一个个小小流流量可得到一个大速度。量可得到一个大速度。第四章第四章 液压与气压缸液压与气压缸4.1.2 4.1.2 4.1.2 4.1.2 柱塞缸柱塞缸柱塞缸柱塞缸 1.1.组成：组成：2.2.力和速度力和速度 3.3.应用应用 柱塞柱塞2只与导向套只与导向套3配合，故缸筒配合，故缸筒内壁只需粗加工，甚至在缸筒采用无内壁只需粗加工，甚至在缸筒采用无缝钢管时可不加工，所以结构简单，缝钢管时可不加工，所以结构简单，制造容易，成本低廉，常用于长行程制造容易，成本低廉，常用于长行程机床，如龙门刨床、导轨磨床、大型机床，如龙门刨床、导轨磨床、大型拉床等。水压机的缸筒以及液压

7、电梯拉床等。水压机的缸筒以及液压电梯的长油缸常采用这种结构。的长油缸常采用这种结构。4-44-5 柱塞缸第四章第四章 液压与气压缸液压与气压缸锻压力示例锻压力示例4-6 锻压回路锻压回路第四章第四章 液压与气压缸液压与气压缸第四章第四章 液压与气压缸液压与气压缸4.1.3 摆动缸 摆动缸输出转矩并实现往复摆动运动，它有单叶片和双叶片两种型式。其结构形式如图47所示。图4-7a为单叶片式摆动缸，它由定子块1、缸体2、摆动轴3、叶片4、左右支承盘和左右盖板等主要零件组成，定子块固定在缸体上，叶片和摆动轴连接在一起。其工作原理为：当工作介质从A口进入缸内，叶片被推动并带动轴作逆时针方向回转，叶片另一

8、侧的工作介质从B口排出；反之，工作介质从B口进入，叶片及轴作顺时针方向回转，A口排出工作介质。图图4 47 7 摆动缸摆动缸 I I一一定定子子于于块块；2 2一一缸缸体体；3 3一一摆摆动动轴；轴；4 4一叶片一叶片 从从图图47中中可可看看出出，单单叶叶片片式式摆摆动动缸缸的的最最大大回回转转角角小小于于360，一一般般不不超超过过280；双双叶叶片片式式摆摆动动缸缸则则小小于于180，一一般般不不超超过过150。当当输输人人工工作作介介质质的的压压力力和和流流量量不不变变时时，双双叶叶片片摆摆动动缸缸摆摆动动轴轴输输出出转转矩矩是是单单叶叶片片摆摆动动缸缸的的两两倍倍，而而摆摆动动角角速

9、速度度则则是是单单叶叶片片摆动缸的一半。摆动缸的一半。摆摆动动缸缸结结构构紧紧凑凑，输输出出转转矩矩大大，但但密密封封困困难难，一一般般只只用用在在低低中中压压系系统统中中作作往往复复摆摆动动、转转位位或或间间歇歇运动的地方。运动的地方。第四章第四章 液压与气压缸液压与气压缸4.2 4.2 其他形式缸其他形式缸1.多级液压缸2.薄膜气缸4-8 图4-9 薄膜气缸工作原理图1一缸体；2一膜片；3一膜盘;4一活塞杆第四章第四章 液压与气压缸液压与气压缸 薄薄膜膜气气缸缸是是一一种种利利用用压压缩缩空空气气通通过过膜膜片片推推动动活活塞塞杆杆作作往往复复直直线线运运动动的的气气缸缸，它它可可应应用用

10、在在刹刹车车装装置置、调调节节阀阀和和夹夹具具等等上上。薄薄膜膜气气缸缸由由缸缸体体、膜膜片片、膜膜盘盘和和活活塞塞杆杆等等主主要要零零件件组组成成，如如4 41616所所示示。其其中中，图图4-94-9是是单单作作用用式式，需需借借助助弹弹簧簧力力回回程程；图图4-9b4-9b是是双双作作用用式式，靠靠气气压压回回程程，膜膜片片的的形形状状有有盘盘形形和和平平形形两两种种，材材料料可可以以是是夹夹物物橡橡胶胶、钢钢片片或或磷磷青青铜铜片片，第第一一种种材材料料较较常常厚厚度度通通常常为为5-6mm5-6mm，有有时时也也有有用用1 13 3 mmmm。金金属属膜膜片片只只用用于行程较小的气缸。于行程较小的气缸。薄膜气缸具有结构紧凑和简单、制造容易、成本薄膜气缸具有结构紧凑和简单、制造容易、成本低、泄漏少、寿命长、效率高等优点，但是膜片的变低、泄漏少、寿命长、效率高等优点，但是膜片的变形量有限，故其行程较短，一般不超过形量有限，故其行程较短，一般不超过404050mm50mm。若若为平膜片，有时可短到只有几毫米。此外，这种缸的为平膜片，有时可短到只有几毫米。此外，这种缸的活塞杆输出力随行程的加大而减小。活塞杆输出力随行程的加大而减小。第四章第四章 液压与气压缸液压与气压缸