第4章-液压执行元件.ppt

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1、液压与气压传动第4章 液压执行元件Hydraulic Actuator 液压马达液压马达和和液压缸液压缸是液压系统的是液压系统的执行元件执行元件。是将液压泵提供。是将液压泵提供的的液压能液压能转变成转变成机械能机械能的能量转换装置。的能量转换装置。液压马达习惯上是指输出旋转运动的液压执行元件。液压马达习惯上是指输出旋转运动的液压执行元件。液压缸是指输出直线运动的液压执行元件。液压缸是指输出直线运动的液压执行元件。第第4 4章章 液压执行元件液压执行元件 (Hydraulic Actuator)湖南工程学院液压与气压传动第第4 4章章 液压执行元件液压执行元件 (Hydraulic Actuat

2、or)湖南工程学院液压与气压传动按供油方向分：按供油方向分：单作用缸单作用缸和和双作用缸双作用缸。液压缸的分类液压缸的分类液压缸的分类液压缸的分类 单活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸4.1 4.1 4.1 4.1 液压缸的类型和特点液压缸的类型和特点液压缸的类型和特点液压缸的类型和特点(Classification and(Classification and characteristics)characteristics)按活塞杆形式分：按活塞杆形式分：单活塞杆缸、双活塞杆缸单活塞杆缸、双活塞杆缸。湖南工程学院液压与气压传动按结构形式分：按结构形式分：活塞缸、柱

3、塞缸、伸缩套筒缸、摆动液压缸活塞缸、柱塞缸、伸缩套筒缸、摆动液压缸。液压缸的分类液压缸的分类液压缸的分类液压缸的分类 柱塞式液压缸柱塞式液压缸 单活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸弹簧复位式液压缸弹簧复位式液压缸4.1 4.1 4.1 4.1 液压缸的类型和特点液压缸的类型和特点液压缸的类型和特点液压缸的类型和特点(Classification and(Classification and characteristics)characteristics)湖南工程学院液压与气压传动 活活塞塞式式液液压压缸缸可可分分为为双双杆杆式式和和单单杆杆式式两两种种结结构构形形式

4、式，其其安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。4.1.1 4.1.1 活塞式液压缸活塞式液压缸 (Piston cylinders)(Piston cylinders)1、双活塞杆液压缸双活塞杆液压缸湖南工程学院液压与气压传动1、双活塞杆液压缸双活塞杆液压缸 双双活活塞塞杆杆液液压压缸缸的的活活塞塞两两端端都都带带有有活活塞塞杆杆，分分为为缸缸体体固固定定和和活塞杆固定活塞杆固定两种安装形式。两种安装形式。(a)缸筒固定式缸筒固定式(b)活塞杆固定活塞杆固定式式 4.1.1 4.1.1 活塞式液压缸活塞式液压缸 (Piston cylinders)(Pis

5、ton cylinders)湖南工程学院液压与气压传动活塞杆的推力和速度计算：活塞杆的推力和速度计算：式中：式中：A A活塞的有效工作面积；活塞的有效工作面积；D D活塞的直径；活塞的直径；d d活塞杆的直径；活塞杆的直径；P P1 1、P P2 2液压缸液压缸进、出进、出油腔的压力；油腔的压力；Q Q输入流量输入流量图形符号4.1.1 4.1.1 活塞式液压缸活塞式液压缸 (Piston cylinders)(Piston cylinders)湖南工程学院液压与气压传动(a)无杆腔进油无杆腔进油 Ddq(b)有杆腔进油有杆腔进油 q2、单活塞杆液压缸、单活塞杆液压缸图形符号4.1.1 4.1

6、.1 活塞式液压缸活塞式液压缸 (Piston cylinders)(Piston cylinders)湖南工程学院液压与气压传动无杆腔进油无杆腔进油有杆腔进油有杆腔进油（4-4）（4-3）（4-6）（4-5）4.1.1 4.1.1 活塞式液压缸活塞式液压缸 (Piston cylinders)(Piston cylinders)湖南工程学院液压与气压传动 比比较较上上述述各各式式，可可以以看看出出：,；液液压压缸缸往往复运动时的速度比为：复运动时的速度比为：（4.7）上式表明：上式表明：当活塞杆直径愈小时，速度比接近当活塞杆直径愈小时，速度比接近1 1，在两个，在两个方向上的速度差值就愈小方

7、向上的速度差值就愈小。4.1.1 4.1.1 活塞式液压缸活塞式液压缸 (Piston cylinders)(Piston cylinders)湖南工程学院液压与气压传动4.1.1 4.1.1 活塞式液压缸活塞式液压缸 (Piston cylinders)(Piston cylinders)l l差动连接差动连接差动连接差动连接：单活塞杆缸两腔同时通压力油，单活塞杆缸两腔同时通压力油，p1=p2。l差动连接的液压缸只能向一个方向运动。差动连接的液压缸只能向一个方向运动。湖南工程学院液压与气压传动差动连接差动连接（4-8）（4-9）4.1.1 4.1.1 活塞式液压缸活塞式液压缸 (Piston

8、 cylinders)(Piston cylinders)湖南工程学院液压与气压传动 如如要要求求单单活活塞塞杆杆液液压压缸缸在在差差动动连连接接时时的的活活塞塞伸伸出出速速度度与与活活塞缩回（非差动连接）的速度相等，即塞缩回（非差动连接）的速度相等，即 。则有：则有：可得：可得：按这种比例做的单杆缸称为按这种比例做的单杆缸称为差动液压缸差动液压缸。4.1.1 4.1.1 活塞式液压缸活塞式液压缸 (Piston cylinders)(Piston cylinders)湖南工程学院液压与气压传动图4.5柱塞缸 当活塞式液压缸行程较长时，加工难度大当活塞式液压缸行程较长时，加工难度大,使得制造成

9、本使得制造成本增加。增加。某些场合所用的液压缸并不要求双向控制某些场合所用的液压缸并不要求双向控制,柱塞式液压缸柱塞式液压缸正是满足了这种使用要求的一种价格低廉的液压缸。正是满足了这种使用要求的一种价格低廉的液压缸。4.1.2 4.1.2 柱塞式液压缸柱塞式液压缸(Plunger cylinders)(Plunger cylinders)湖南工程学院液压与气压传动 如如图图所所示示，柱柱塞塞缸缸由由缸缸筒筒、柱柱塞塞、导导套套、密密封封圈圈和和压压盖盖等等零零件件组组成成，柱柱塞塞和和缸缸筒筒内内壁壁不不接接触触，因因此此缸缸筒筒内内孔不需精加工，工艺性好，成本低。孔不需精加工，工艺性好，成本

10、低。4.1.2 4.1.2 柱塞式液压缸柱塞式液压缸(Plunger cylinders)(Plunger cylinders)湖南工程学院液压与气压传动 如果要获得双向运动，如果要获得双向运动，可将两柱塞液压缸成对可将两柱塞液压缸成对使用。为减轻柱塞的重使用。为减轻柱塞的重量，有时制成空心柱塞。量，有时制成空心柱塞。式中：式中：d柱塞直径，柱塞直径，p1进油压力，进油压力，p2另一缸的回油压力。另一缸的回油压力。4.1.2 4.1.2 柱塞式液压缸柱塞式液压缸(Plunger cylinders)(Plunger cylinders)湖南工程学院液压与气压传动1.伸缩式液压缸伸缩式液压缸 T

11、elescopic cylinders 结结构构：由由两两个个或或多多个个活活塞塞缸缸或或柱柱塞塞缸缸套套装装而而成成，前前一一级级活活塞塞缸缸的的活活塞塞是是后后一一级级活活塞塞缸缸的的缸缸筒筒，可可获获得得很很长长的的工工作作行行程程。伸伸缩缩缸缸广广泛泛的的用用于于起起重重运运输输车车辆辆上上。有有单作用和双作用之分。单作用和双作用之分。b)双作用伸缩缸a)单作用伸缩缸4.1.3 4.1.3 其他液压其他液压缸缸 (Cylinders of other types)(Cylinders of other types)湖南工程学院液压与气压传动结构：4.1.3 4.1.3 其他液压其他液压

12、缸缸 (Cylinders of other types)(Cylinders of other types)湖南工程学院液压与气压传动2 齿条活塞缸齿条活塞缸 Rack-piston cylindersRack-piston cylinders 齿齿条条活活塞塞缸缸由由带带有有齿齿条条杆杆的的双双作作用用活活塞塞缸缸和和齿齿轮轮齿齿条条机机构构组组成成，活活塞塞往往复复移移动动经经齿齿条条、齿齿轮轮机机构构变变成成齿齿轮轮轴轴往往复复转动。转动。4.1.3 4.1.3 其他液压其他液压缸缸 (Cylinders of other types)(Cylinders of other types

13、)湖南工程学院液压与气压传动3 增速缸增速缸 BoostingBoostingcylinders 增速缸是增速缸是活塞缸与柱塞缸组成的复合缸活塞缸与柱塞缸组成的复合缸，活塞缸的活塞内，活塞缸的活塞内腔是柱塞缸的缸筒，柱塞固定在活塞缸的缸筒上。增速缸可腔是柱塞缸的缸筒，柱塞固定在活塞缸的缸筒上。增速缸可用于快速运动回路，在不增加泵的流量的前提下，使执行元用于快速运动回路，在不增加泵的流量的前提下，使执行元件获得尽可能大的工作速度。件获得尽可能大的工作速度。4.1.3 4.1.3 其他液压其他液压缸缸 (Cylinders of other types)(Cylinders of other ty

14、pes)湖南工程学院液压与气压传动4.2 4.2 4.2 4.2 液压缸的典型结构和组成液压缸的典型结构和组成液压缸的典型结构和组成液压缸的典型结构和组成 (Typical Typical Typical Typical constructions and constructions and constructions and constructions and makeupsmakeupsmakeupsmakeups)液压缸的典型结构液压缸的典型结构湖南工程学院液压与气压传动 液液压压缸缸由由缸缸体体组组件件、活活塞塞组组件件、密密封封件件和和连连接接件件等等基基本本部部分分组成。此外，根据

15、缸的需要还设有缓冲装置和排气装置。组成。此外，根据缸的需要还设有缓冲装置和排气装置。4.2 4.2 4.2 4.2 液压缸的典型结构和组成液压缸的典型结构和组成液压缸的典型结构和组成液压缸的典型结构和组成 (Typical Typical Typical Typical constructions and constructions and constructions and constructions and makeupsmakeupsmakeupsmakeups)湖南工程学院液压与气压传动1 缸体组件的连接形式缸体组件的连接形式4.2.1 4.2.1 缸体组件缸体组件 (Cylinder

16、 block assembly)(Cylinder block assembly)(Cylinder block assembly)(Cylinder block assembly)缸体组件通常由缸筒、缸盖、导向环和支承环等组成。缸体组件通常由缸筒、缸盖、导向环和支承环等组成。湖南工程学院液压与气压传动 缸筒缸筒 液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗糙绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗糙 度在度在0.1 m0.4 m。端盖端盖 装在缸筒两端，与缸筒形成封闭油腔，同样装在缸筒两端，与缸筒形成封闭油腔，同样

17、承受很大的液压力，因此，端盖及其连接件都应有足够承受很大的液压力，因此，端盖及其连接件都应有足够 的强度。的强度。导向套导向套 对活塞杆或柱塞起导向和支承作用，有对活塞杆或柱塞起导向和支承作用，有 些液压缸不设导向套，直接用端盖孔导向些液压缸不设导向套，直接用端盖孔导向。缸筒，端盖和导向套的材料选择和技术要求可参缸筒，端盖和导向套的材料选择和技术要求可参缸筒，端盖和导向套的材料选择和技术要求可参缸筒，端盖和导向套的材料选择和技术要求可参 考液压设计手冊。考液压设计手冊。考液压设计手冊。考液压设计手冊。2.缸筒、缸盖和导向套缸筒、缸盖和导向套 4.2.1 4.2.1 缸体组件缸体组件 (Cyli

18、nder block assembly)(Cylinder block assembly)(Cylinder block assembly)(Cylinder block assembly)湖南工程学院液压与气压传动4.3.2 活塞组件活塞组件(Piston assembly)活塞组件由活塞组件由活塞活塞、密封件密封件、活塞杆活塞杆和和连接件连接件等组成。等组成。1 1 活塞与活塞杆的连接形式活塞与活塞杆的连接形式 如如图图所所示示，活活塞塞与与活活塞塞杆杆的的连连接接最最常常用用的的有有螺螺纹纹连连接接和和半半环环连连接接形形式式，除除此此之之外外还还有有整整体体式式结结构构、焊焊接接式式结

19、结构构、锥锥销式结构销式结构等。等。1一活塞杆；2一活塞；3一密封圈；4一弹簧圈；5一螺母1一卡键；2一套环；3一弹簧卡圈4.2.2 4.2.2 活塞组件活塞组件 (Piston assembly)(Piston assembly)(Piston assembly)(Piston assembly)湖南工程学院液压与气压传动4.2.2 4.2.2 活塞组件活塞组件 (Piston assembly)(Piston assembly)(Piston assembly)(Piston assembly)湖南工程学院液压与气压传动螺纹式连接螺纹式连接 半环式连接半环式连接 螺纹式连接：螺纹式连接：结

20、构简单，装拆方便，但在高压大负载下备有螺结构简单，装拆方便，但在高压大负载下备有螺帽防松装置。帽防松装置。半环式连接：半环式连接：结构较复杂，装拆不便，但工作较可靠。结构较复杂，装拆不便，但工作较可靠。活塞和活塞杆制成整体式结构：活塞和活塞杆制成整体式结构：只适用于尺寸较小的场合。只适用于尺寸较小的场合。活塞一般用耐磨铸铁制造，活活塞一般用耐磨铸铁制造，活塞杆不论是空心的还是实心的，大塞杆不论是空心的还是实心的，大多用钢料制造。多用钢料制造。4.2.2 4.2.2 活塞组件活塞组件 (Piston assembly)(Piston assembly)(Piston assembly)(Pist

21、on assembly)湖南工程学院液压与气压传动 密封按其工作原理可分为密封按其工作原理可分为非接触式密封非接触式密封和和接触式密封接触式密封。前者主要指前者主要指间隙密封间隙密封，后者指密封件密封。，后者指密封件密封。1 1 间隙密封间隙密封(Clearance sealing)(Clearance sealing)：它依靠运动件间的微小间隙来防止泄漏。它依靠运动件间的微小间隙来防止泄漏。为了提高这种装置的密封能力，常在活塞表面制出几为了提高这种装置的密封能力，常在活塞表面制出几条细小的环形槽，以增大油液通过间隙时的阻力。条细小的环形槽，以增大油液通过间隙时的阻力。它的结构简单，摩擦阻力小

22、，它的结构简单，摩擦阻力小，可耐高温，但泄漏大，加工要求可耐高温，但泄漏大，加工要求高，磨损后无法恢复原有能力，高，磨损后无法恢复原有能力，只有在尺寸较小、压力较低、相只有在尺寸较小、压力较低、相对运动速度较高的缸筒和活塞间对运动速度较高的缸筒和活塞间使用。使用。4.2.3 4.2.3 密封装置密封装置(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)湖南工程学院液压与气压传动 在活塞的环槽中放置金属活塞环，活塞环有一个开口，依在

23、活塞的环槽中放置金属活塞环，活塞环有一个开口，依靠其弹性变形所产生的张力紧贴缸筒内壁来实现密封。这种靠其弹性变形所产生的张力紧贴缸筒内壁来实现密封。这种密封具有自动补偿磨损的功能，密封效果好，能适应较大的密封具有自动补偿磨损的功能，密封效果好，能适应较大的压力与速度变化，耐高温、使用寿命长。缺点是制造工艺复压力与速度变化，耐高温、使用寿命长。缺点是制造工艺复杂，因此，它适用于高压、高速或密封性能要求高的场合。杂，因此，它适用于高压、高速或密封性能要求高的场合。2 活塞环密封活塞环密封4.2.3 4.2.3 密封装置密封装置(Seals and sealing devices)(Seals an

24、d sealing devices)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)湖南工程学院液压与气压传动 它利用橡胶或塑料的弹性使各种截面的环形圈紧贴它利用橡胶或塑料的弹性使各种截面的环形圈紧贴在静、动配合面之间来防止泄漏。在静、动配合面之间来防止泄漏。结构简单，制造方便，磨损后有自动补偿能力，性结构简单，制造方便，磨损后有自动补偿能力，性能可靠，在缸筒和活塞之间、缸盖和活塞之间、活塞和能可靠，在缸筒和活塞之间、缸盖和活塞之间、活塞和活塞杆之间、缸筒和缸盖之间都能使用。活塞杆之间、缸筒和缸盖之间都能使用。常用的密封件密封装置主要

25、有常用的密封件密封装置主要有：O O形密封圈、形密封圈、Y Y型型密密封圈封圈、v v型型密封圈、防尘圈密封圈、防尘圈及及组合密封组合密封圈圈等。等。3 密封圈密封密封圈密封4.2.3 4.2.3 密封装置密封装置(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)湖南工程学院液压与气压传动（1 1）OO形密封圈形密封圈 (“OO”ring seal)ring seal)0 0形密封圈的截面为圆形，主要制造材料形密封圈的截面为圆形，

26、主要制造材料为耐油橡胶。主要用于静密封和滑动密封为耐油橡胶。主要用于静密封和滑动密封（转动密封用得较少）。适用速度范围为（转动密封用得较少）。适用速度范围为0.0050.3m/s0.0050.3m/s。图4-13O形圈密封 当工作压力较高时（用于动密封，压力当工作压力较高时（用于动密封，压力10MPa，用于静密封，压，用于静密封，压力力32MPa），为防止），为防止O形圈被挤入间隙而损坏，可在密封圈低压侧设形圈被挤入间隙而损坏，可在密封圈低压侧设置由聚四氟乙烯或尼龙制作的档圈置由聚四氟乙烯或尼龙制作的档圈 4.2.3 4.2.3 密封装置密封装置(Seals and sealing devic

27、es)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)湖南工程学院液压与气压传动a）Y形圈一般安装；b）带支承环安装a）等高唇通用型；b）轴用型Yx形圈；c）孔用型Yx形圈（2）Y形密封圈形密封圈l类型：宽断面、窄断面类型：宽断面、窄断面l密封原理：唇口端对着高压侧，压力使唇口贴紧壁面。密封原理：唇口端对着高压侧，压力使唇口贴紧壁面。l特点：密封性、稳定性和耐压性较好，阻力小，寿命较长，特点：密封性、稳定性和耐压性较好，阻力小，寿命较长，唇边磨损后能自动补偿。材料：丁晴橡胶、氟橡胶

28、、聚唇边磨损后能自动补偿。材料：丁晴橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶。氨酯橡胶。l应用：往复运动密封，宽断面应用：往复运动密封，宽断面20MPa，窄断面，窄断面32MPa。轴用密封装在孔的槽内，短唇与轴相对滑动。轴用密封装在孔的槽内，短唇与轴相对滑动。孔用密封装在轴的槽内，短唇与孔相对滑动。孔用密封装在轴的槽内，短唇与孔相对滑动。4.2.3 4.2.3 密封装置密封装置(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)湖南工程学院液压与气

29、压传动（3）V形密封圈形密封圈l组成：压环、组成：压环、V V形环、支撑环形环、支撑环l密封原理：开口端对应高压侧；密封原理：开口端对应高压侧；压环、支撑环压力使压环、支撑环压力使V V形圈唇口形圈唇口贴紧壁面。贴紧壁面。l特点：封性好、耐压高、寿命长。特点：封性好、耐压高、寿命长。l应用：应用：适用适用50MPa50MPa的活塞及的活塞及活塞杆往复运动密封，工作温度活塞杆往复运动密封，工作温度为为-4080 。油液泄露时，可调整压环压力补油液泄露时，可调整压环压力补偿偿V V形环接触应力。形环接触应力。4.2.3 4.2.3 密封装置密封装置(Seals and sealing device

30、s)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)湖南工程学院液压与气压传动（4）防尘圈防尘圈 图4-17普通防尘圈1内唇；2防尘唇；3防尘圈；4轴位置：活塞杆或柱塞密封外侧。位置：活塞杆或柱塞密封外侧。作用：防止外界尘埃、砂粒等异作用：防止外界尘埃、砂粒等异物侵入油缸，导致元件损坏或工物侵入油缸，导致元件损坏或工作介质污染。作介质污染。类型：无骨架式、骨架式类型：无骨架式、骨架式无骨架式应用为多，其工作速度无骨架式应用为多，其工作速度1m/s1m/s，温度范围，温度范围-30+

31、110-30+110。4.2.3 4.2.3 密封装置密封装置(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)(Seals and sealing devices)湖南工程学院液压与气压传动 为了防止这种危害，保证安全，应采取缓冲为了防止这种危害，保证安全，应采取缓冲 措施，对液压缸运动速度进行控制。措施，对液压缸运动速度进行控制。当液压缸带动质量较大的部件作快速往复运动当液压缸带动质量较大的部件作快速往复运动 时，由于运动部件具有很大的动能，因此当活塞运时，由于运动部件具有很大的

32、动能，因此当活塞运 动到液压缸终端时，会与端盖碰撞，而产生冲击和动到液压缸终端时，会与端盖碰撞，而产生冲击和 噪声。这种机械冲击不仅引起液压缸的有关部分的噪声。这种机械冲击不仅引起液压缸的有关部分的 损坏，而且会引起其它相关机械的损伤。损坏，而且会引起其它相关机械的损伤。4.2.4 4.2.4 缓冲装置缓冲装置 (Cushion devices)(Cushion devices)(Cushion devices)(Cushion devices)4.2.4 缓冲装置缓冲装置湖南工程学院液压与气压传动液压缸中缓冲装置的工作原理液压缸中缓冲装置的工作原理：利用活塞或缸筒在其走向行程终端时，在活塞和

33、缸盖之间利用活塞或缸筒在其走向行程终端时，在活塞和缸盖之间封住一部分油液，强迫它从封住一部分油液，强迫它从小孔或细缝小孔或细缝中挤出，以产生中挤出，以产生很大的很大的阻力阻力，使工作部件受到制动，逐渐减慢运动速度，达到避免活，使工作部件受到制动，逐渐减慢运动速度，达到避免活塞和缸盖相互撞击的目的。塞和缸盖相互撞击的目的。常用的缓冲装置：常用的缓冲装置：圆柱形环隙式缓冲装置、圆锥形环圆柱形环隙式缓冲装置、圆锥形环隙式缓冲装置、可变节隙式缓冲装置、可变节流槽式缓冲装置流槽式缓冲装置和和可调节流孔式缓冲装置可调节流孔式缓冲装置。4.2.4 4.2.4 缓冲装置缓冲装置 (Cushion device

34、s)(Cushion devices)(Cushion devices)(Cushion devices)湖南工程学院液压与气压传动4.2.4 4.2.4 缓冲装置缓冲装置 (Cushion devices)(Cushion devices)(Cushion devices)(Cushion devices)湖南工程学院液压与气压传动 液压传动系统往往会混入空气，使系统工作不稳定，液压传动系统往往会混入空气，使系统工作不稳定，产生振动、爬行或前冲等现象，严重时会使系统不能正常产生振动、爬行或前冲等现象，严重时会使系统不能正常工作。工作。因此，设计液压缸时，必须考虑空气的排除。因此，设计液压缸时

35、，必须考虑空气的排除。对于速度稳定性要求较高的液压缸和大型液压缸对于速度稳定性要求较高的液压缸和大型液压缸：4.2.5 4.2.5 排气装置排气装置 (Venting devices)(Venting devices)(Venting devices)(Venting devices)对于要求不高的液压缸：对于要求不高的液压缸：4.2.5 排气装置排气装置 常常在在液液压压缸缸的的最最高高处处设设置置专专门门的的排排气气装装置置，如如排排气气塞塞、排气阀排气阀等。等。不不设设计计专专门门的的排排气气装装置置，将将油油口口布布置置在在缸缸筒筒端端的的最最高高处处，使空气随油液排往油箱，再从油箱逸

36、出。使空气随油液排往油箱，再从油箱逸出。湖南工程学院液压与气压传动 当当松松开开排排气气塞塞或或阀阀的的锁锁紧紧螺螺钉钉后后，低低压压往往复复运运动动几几次次，带带有有气气泡泡的的油油液液就就会会排排出出，空空气气排排完完后后拧拧紧紧螺螺钉钉，液液压压缸缸便便可正常。可正常。4.2.5 4.2.5 排气装置排气装置 (Venting devices)(Venting devices)(Venting devices)(Venting devices)湖南工程学院液压与气压传动液压马达液压马达（进行能量转换）（进行能量转换）输入液压功率输入液压功率输出机械功率输出机械功率p；qT；（n）液压马达

37、是液压系统中的执行元件液压马达是液压系统中的执行元件,在一定流在一定流量的压力油推动下旋转，输出扭矩和转速，将液压量的压力油推动下旋转，输出扭矩和转速，将液压能转换成机械能。能转换成机械能。4.3 4.3 液压马达液压马达 (Hydraulic Motors)(Hydraulic Motors)(Hydraulic Motors)(Hydraulic Motors)湖南工程学院液压与气压传动 液压马达按结构分为：液压马达按结构分为：齿轮式、齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。叶片式、柱塞式和其它型式。液压马达按额定转速分为：液压马达按额定转速分为：高速高速和低速和低速。额定转速额定转速高于高于5

38、00 r/min500 r/min 的的属于高速液压马达，额定转速属于高速液压马达，额定转速低于低于500 500 r/minr/min的属于低速液压马达。的属于低速液压马达。高速高速液压马达的基本类型有液压马达的基本类型有齿轮齿轮式、叶片式、柱塞式式、叶片式、柱塞式等，又称为高速等，又称为高速小转距液压马达小转距液压马达 。低速低速液压马达的基本型式是液压马达的基本型式是径向径向柱塞式柱塞式，又称为低速大转距液压马达，又称为低速大转距液压马达。液压马达的分类液压马达的分类4.3 4.3 液压马达液压马达 (Hydraulic Motors)(Hydraulic Motors)(Hydraul

39、ic Motors)(Hydraulic Motors)湖南工程学院液压与气压传动 液压马达与同类型的液压泵在结构和工作原理等方面是液压马达与同类型的液压泵在结构和工作原理等方面是相似的，从能量转换的角度看，二者是可逆的。但由于液相似的，从能量转换的角度看，二者是可逆的。但由于液压马达和液压泵的用途和工作条件不同，对它们的性能要压马达和液压泵的用途和工作条件不同，对它们的性能要求也不一样，二者还是存在着许多差别的。求也不一样，二者还是存在着许多差别的。例如：例如：叶片马达4.3 4.3 液压马达液压马达 (Hydraulic Motors)(Hydraulic Motors)(Hydrauli

40、c Motors)(Hydraulic Motors)湖南工程学院液压与气压传动FN所产生的轴向分力F：垂直于轴向的分力FT：某一柱塞产生的瞬时转矩为：4.3 4.3 液压马达液压马达 (Hydraulic Motors)(Hydraulic Motors)(Hydraulic Motors)(Hydraulic Motors)湖南工程学院液压与气压传动图形符号：4.3 4.3 液压马达液压马达 (Hydraulic Motors)(Hydraulic Motors)(Hydraulic Motors)(Hydraulic Motors)湖南工程学院液压与气压传动 1 1、工作压力和额定压力、

41、工作压力和额定压力 4.3.1 4.3.1 液压马达的主要性能参数液压马达的主要性能参数 工作压力工作压力：马达的实际工作压力即马达的实际工作压力即输入油液的压力输入油液的压力。在。在计算时应是马达进口压力和出口压力之差。计算时应是马达进口压力和出口压力之差。额定压力额定压力：正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力即额定压力，超过这个最高压力就叫做超载。最高压力即额定压力，超过这个最高压力就叫做超载。2、排量和流量、排量和流量 排量排量：马达轴转一周，由其密封容积几何尺寸变化计算而得到的液体体积。实际流量实际流量：马达入口处的流量。：马达入口处

42、的流量。理论流量理论流量：马达密封容积变化所需要的流量。：马达密封容积变化所需要的流量。额定流量额定流量:在额定转速和额定压力下输入到马达的流量。在额定转速和额定压力下输入到马达的流量。由于有泄漏损失，输入马达的实际流量必须大于它的理论流量。由于有泄漏损失，输入马达的实际流量必须大于它的理论流量。马达的实际流量（即进口流量）泄漏流量马达的理论流量。马达的实际流量（即进口流量）泄漏流量马达的理论流量。湖南工程学院液压与气压传动3、容积效率和转速容积效率和转速 马达内部各间隙的泄漏所引起的损失称为容积损失，用马达内部各间隙的泄漏所引起的损失称为容积损失，用 表示。为保证马达的转速满足要求，输入马达

43、的实际流量应为表示。为保证马达的转速满足要求，输入马达的实际流量应为 4.3.1 4.3.1 液压马达的主要性能参数液压马达的主要性能参数 液压马达的理论输入流量液压马达的理论输入流量 与实际输入流量之比称为容积与实际输入流量之比称为容积效率，即效率，即 马达的理论输出转速马达的理论输出转速 等于输入马达的流量等于输入马达的流量 与排量与排量V的比的比值，即值，即 马达的实际输出转速为：马达的实际输出转速为：湖南工程学院液压与气压传动 马达实际输出转马达实际输出转矩矩T必然小于理论输出转必然小于理论输出转矩矩Tt，机械效率机械效率为：为：4.3.1 4.3.1 液压马达的主要性能参数液压马达的

44、主要性能参数马达理论功率：马达理论功率：得理论转矩：得理论转矩：马达的实际输出转矩小于理论输出转矩，因马达实际存马达的实际输出转矩小于理论输出转矩，因马达实际存在机械摩擦，故实际输出转矩应考虑机械效率。在机械摩擦，故实际输出转矩应考虑机械效率。4、转矩和机械效率转矩和机械效率 湖南工程学院液压与气压传动5.5.功率和总效率功率和总效率 马达的输入功率为马达的输入功率为（4.48）马达的输出功率为马达的输出功率为（4.49）马达的总效率为马达的总效率为（4.50）由上式可见，液压马达的总效率亦同于液压泵的总效液压马达的总效率亦同于液压泵的总效 率，等于机械效率与容积效率的乘积率，等于机械效率与容

45、积效率的乘积。4.3.1 4.3.1 液压马达的主要性能参数液压马达的主要性能参数湖南工程学院液压与气压传动例例4.2 某齿轮液压马达的排量某齿轮液压马达的排量V=10mL/r，供油压力，供油压力p=10MPa，供油流量供油流量 ，容积效率容积效率 ，机械效率，机械效率 ，试求马达的实际转速、理论转矩和实际输出功率。，试求马达的实际转速、理论转矩和实际输出功率。解：（解：（1）马达的实际转速）马达的实际转速 4.3.1 4.3.1 液压马达的主要性能参数液压马达的主要性能参数（2）理论转矩）理论转矩（3）实际输出功率）实际输出功率湖南工程学院液压与气压传动4.3.2 4.3.2 低速大转矩液压

46、马达低速大转矩液压马达4.3.2低速大转矩液压马达湖南工程学院液压与气压传动 摆动式马达能实现小于摆动式马达能实现小于360360角度的往复摆动运动，由于角度的往复摆动运动，由于它可直接输出扭矩，故又称为摆动液压马达，主要有它可直接输出扭矩，故又称为摆动液压马达，主要有单叶片单叶片式式和和双叶片式双叶片式两种结构形式。两种结构形式。4.3.3 4.3.3 摆动式摆动式马达马达湖南工程学院液压与气压传动 图图423（a）所所示示为为单单叶叶片片式式摆摆动动缸缸。其其输输出出转转矩矩T和角速度和角速度为：为：图4-23（a）摆动缸式中：b为叶片的宽度，R1,R2为叶片底部、顶部的回转半径。4.3.3 4.3.3 摆动式摆动式马达马达湖南工程学院液压与气压传动湖南工程学院液压与气压传动