第3章-液压马达和液压缸课件.ppt
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1、 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院第三章 液压泵和液压马达液压泵液压泵液压马达液压马达 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院3.1 液压马达概述功 用液压马达:液压马达:将泵输入的液压能转换为机械能将泵输入的液压能转换为机械能 而对负载做功。而对负载做功。液液压压泵泵:将将电电动动机机或或其其它它原原动动机机输输入入的的机机械械能转换为液体的压力能能转换为液体的压力能,向系统供油。向系统供油。液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和
2、液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院液压泵与液压马达关系功用上功用上 相反相反 结构上结构上 相似相似 原理上原理上 互互逆逆 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院n液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置,输出转矩和转速,是液压系统的执行元件。输出转矩和转速,是液压系统的执行元件。n马达与泵在原理上有可逆性,但因用途不同结马达与泵在原理上有可逆性,但因用途不同结构上有些差别:马达要求正反转,其结构具有构上有些差别:马达要求正反转,其结构具有对称性;而泵为了保证其自吸性能,结
3、构上采对称性;而泵为了保证其自吸性能,结构上采取了某些措施。取了某些措施。n马达的分类:马达的分类:nns500r/min 为高速液压为高速液压 马达:齿轮马达,叶片马达,马达:齿轮马达,叶片马达,轴向柱塞马达轴向柱塞马达nns 500r/min 为低速液压马达:径向柱塞马达(单作为低速液压马达:径向柱塞马达(单作用连杆型径向柱塞马达,多作用内曲线径向柱塞马用连杆型径向柱塞马达,多作用内曲线径向柱塞马达)达)液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院液压马达图形符号液压马达图形符号 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章
4、 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院3.1.1 液压马达的工作原理及分类液压泵的基本原理 吸油:密封容积增大,产生真空吸油:密封容积增大,产生真空 容积式容积式 压油:密封容积减小,油液被迫压出压油:密封容积减小,油液被迫压出 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院液压泵基本工作条件(必要条件)1.1.形成密封容积形成密封容积2.2.密封容积变化密封容积变化3.3.吸压油腔隔开(配流装置)吸压油腔隔开(配流装置)液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院
5、机械工程学院液压泵和液压马达分类按输出流量能否调节:按输出流量能否调节:定量定量 变量变量 按结构形式按结构形式 :齿轮式:齿轮式 叶片式叶片式 柱塞式柱塞式 按输油方向能否改变:单向按输油方向能否改变:单向 双向双向 按使用压力:低压按使用压力:低压 中压中压 中高压中高压 高压高压 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院3.1.2 液压泵和液压马达的的主要工作参数n工作压力和额定压力工作压力和额定压力n排量和流量排量和流量n功率和效率功率和效率n效率效率 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液
6、压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院工作压力和额定压力工作压力工作压力额定压力额定压力(公称压力、铭牌压力)(公称压力、铭牌压力)最高允许压力最高允许压力 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院工作压力指马达指马达(或泵)(或泵)实际工作时输入实际工作时输入(或(或输出)输出)油液的压力,其值取决于外界油液的压力,其值取决于外界负载负载(管阻、摩擦、外负载)管阻、摩擦、外负载)液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院额定压力指马达指马达(或泵)(或泵)在正常工
7、作条件下,按实在正常工作条件下,按实验标准规定能够连续运转的最高压力(受验标准规定能够连续运转的最高压力(受马达马达(或泵)(或泵)本身泄漏和结构强度限制)本身泄漏和结构强度限制)p p p pn n 即泵过载即泵过载 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院最高允许压力马达马达(或泵)(或泵)在短时间内允许超载使用在短时间内允许超载使用 (p(p max max)的极限压力的极限压力 p pp p n n p p max max 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械
8、工程学院排量和流量 n排量排量V Vn理论流量理论流量q qt t n实际流量实际流量q qn额定流量额定流量q qn n n瞬时流量瞬时流量q qm m 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院排量V排排量量:在在没没有有泄泄漏漏的的情情况况下下,马马达达(或或泵泵)每每转转一一周周所所排排出出的液体的体积。的液体的体积。液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院理论流量qt不考虑泄露的情况下,单位时间内不考虑泄露的情况下,单位时间内所排出的液体的体积。所排出的液
9、体的体积。q qt t=VnVn 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院实际流量q指马达指马达(或泵)(或泵)工作时实际输出的流量工作时实际输出的流量 q=qq=qt t-q qs s 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院额定流量(公称流量、铭牌流量)qn指泵在正常工作条件下,按试验标准指泵在正常工作条件下,按试验标准 规定规定 必须保证的输出流量。必须保证的输出流量。q q q qn n q qt t 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压
10、马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院瞬时流量qm瞬时流量瞬时流量:泵在某一瞬泵在某一瞬 时的几何流量时的几何流量 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院功率和效率n理论功率理论功率n输入(或输出)功率输入(或输出)功率n输出(或输入)功率输出(或输入)功率n结结 论论 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院理论功率P Pt t=pqpqt t 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程
11、学院输入(或输出)功率即泵轴的驱动功率或马达的输出功率即泵轴的驱动功率或马达的输出功率 P PI I=T=2nT=T=2nT 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院输出(或输入)功率P PO O=pqpq 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院结 论 液压传动系统液体所具有的功率,即液液压传动系统液体所具有的功率,即液压功率等于压力和流量的乘积压功率等于压力和流量的乘积 若忽略能量若忽略能量损失,则损失,则P PO O=P=PI I 即即P Pt t=pqpq
12、t t=pVnpVn=TTt t =2nT2nTt t 实际上有能量损失实际上有能量损失 P PO O PA2,产生的液压作用力不等,故活塞向右运动,有杆腔中的油液便会流入无杆腔。此时,差动液压缸产生的推力F3和活塞向右运动的速度v3分别为:上式表明,单杆活塞缸差动连接时的推力推力比非差动连接时要小小;而活塞向右移动时的速度,在供油量q相同的情况下要比非差动连接时的速度大速度大得多。液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院3.2.2 柱塞缸 如图所示为一柱塞缸。其特点是,缸筒内壁与柱塞没有配合要求,因此缸筒内孔可只作粗加工或不加
13、工,仅柱塞与导向套有配合要求,这样就大大简化了缸筒的加工工艺。为减轻柱塞重量以减小柱塞弯曲变形,柱塞一般做成空心的。动画演示动画演示压力油符号缸筒柱塞 导向套 密封圈 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院柱塞缸产生的推力和运动速度为:推力与速度计算推力与速度计算 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院3.2.3 摆动液压缸 摆动液压缸是输出转矩并实现往复摆动的一种液压缸。叶片式摆动液压缸如图所示。按叶片数量可分为单叶片、双叶片和多叶片摆动缸。下图为单叶片摆动
14、液压缸。动画演示动画演示符号 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院3.2.3 摆动液压缸 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院摆动液压缸的输出扭矩T 和角速度为:转矩与角速度计算转矩与角速度计算 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院3.2.3 组合液压缸组合液压缸的结构形式很多,这里仅简要介绍较为常见的三种组合液压缸。组合液压缸组合液压缸齿条传动液压缸齿条传动液压缸伸缩式伸缩式增压缸增压
15、缸 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院3.2.3 组合液压缸n齿条传动液压缸齿条传动液压缸 齿条传动液压缸结构形式很多,如图所示是一种用于驱动回转工作台回转的齿条传动液压缸。液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院n齿条传动液压缸齿条传动液压缸 3.2.3 组合液压缸 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院n 伸缩式液压缸伸缩式液压缸 图示为一种伸缩式液压缸。其特点是:活塞杆伸出的行程长,收
16、缩后的结构尺寸小。动画演示3.2.3 组合液压缸提问:教材P73图3-14伸缩缸 双作用如何判断?液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院n 增压缸增压缸 图示为一种由活塞缸和柱塞缸组合而成的增压缸,常应用于在局部区域需要获得高压的液压系统中。3.2.3 组合液压缸该该增增压压缸缸利利用用活活塞塞的的有有效效面面积积大大于于柱柱塞塞的的有有效效面面积积,使使输输出出压力压力p2大于输入压力大于输入压力p1,其值为:其值为:提问:教材P73图3-17增压缸 根据推力和速度其压力、流量如何计算?液压与气动液压与气动电子课件电子课件第
17、三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院液压缸的五大组成部分:液压缸的五大组成部分:n缸筒组件缸筒组件 n 活塞组件活塞组件 n 密封装置密封装置 n 缓冲装置缓冲装置 n 排气装置排气装置3.2.4 液压缸的组成 液压与气动液压与气动电子课件电子课件第三章第三章 液压马达和液压缸液压马达和液压缸机械工程学院机械工程学院缸筒缸筒(1)(1)工作压力工作压力p p10MPa10MPa时,使用铸铁;时,使用铸铁;(2)(2)工作压力工作压力p p20MPa20MPa时,使用无缝钢管;时,使用无缝钢管;(3)(3)工作压力工作压力p p20MPa20MPa时,使用铸钢或锻
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