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第4章 液压与气压传动执行元件-80页文档资料

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液压与气压传动 第四章 液压执行元件 ? 第一节 ? 第二节 ? 第三节 ? 第四节 ? 第五节 ? 第六节 液压缸的分类和特点 其它形式的常用缸 缸的结构 液压缸的设计计算 缸缓冲装置的设计计算 液压马达 ? 常用执行元件: ? 液压缸:以输出直线运动为主( F , v ) ? 液压马达:输出连续的旋转运动 (T,w) ? ? 液体的工作压力较高,因此,液压缸 和液压马达常用于需要输出较大力和扭矩 的场合。 第一节 液压缸的分类和特点 ? 液压缸的特点: ? 液压缸结构简单,制造容易,工作可靠,用 于实现往复的直线运动尤其方便。 ? 液压缸的分类: ? 1 .按其作用方式: ? 单作用液压缸 ? 双作用液压缸 ? ? ? 2.按其结构特点: ? 活塞式液压缸 ? 柱塞式液压缸 ? 摆动式液压缸 一、活塞缸 ? 分类: ? (1)单杆活塞缸、双杆活塞缸 ? 无杆活塞缸 ? (2)缸体(缸筒)固定、活塞杆固定 ? 1、双杆活塞缸(双杆双作用活塞缸) ? 又分为:实心双杆活塞缸 空心双杆活塞缸 ? 这种缸常用于要求往返运动速度相同的场合。 ? 实心双杆活塞缸常用于缸体固定不动,由活 塞杆带动工作台运动,工作台的运动范围约等于油 缸有效行程的三倍; ? ? 空心双杆活塞缸常用于活塞杆固定不动,缸 体和工作台的运动范围约等于油缸有效行程的两 倍. 2、单杆活塞缸(双作用单杆活塞缸) ? (1)无杆腔进油 ? 活塞的运动速度 v1 和推力 F1 ? (2)有杆腔进油 ? 活塞的运动速度 v2 和推力 F2 (3)差动连接液压缸 ? 活塞的运动速度 v3 和推力 F3 ? 差动连接时实际的有效作用面积是活塞杆的 横截面积。 ? 在液体压力和流量不变的条件下,差动连接 缸的伸出速度较大而推力较小。 ? 差动连接是在不增加泵流量的条件下,实现 快速运动的有效办法。 ? 通过控制阀来实现单杆活塞缸的回路连接: ? 快进(差动)→ 工进 → 快退 3、活塞缸的安装形式和选用 二、柱塞缸 ? 1、柱塞缸只能制成单作用缸,为了实现双向运动, 柱塞缸常成对使用。 ? 柱塞缸适宜垂直安装,可利用负载的重力实现回程。 ? 2、柱塞油缸的结构 ? 3、柱塞缸的速度推力特性 柱塞运动速度 v = qηv /A = 4 qηv/πd 2 柱塞推力 F= pAηm =p(πd 2 / 4 )ηm 三、摆动缸(摆动液压马达) (1)单叶片摆动缸:最大回转角小于280° (2)双叶片摆动缸:最大回转角小于180° 当输入工作介质的压力和流量不变时,双叶 片摆动缸摆动轴的输出转矩是单叶片摆动缸的两 倍,而摆动角度则是单叶片摆动缸的一半。 ? 这种摆动液压缸的结构并不复杂,主要技术 关键是如何保证叶片工作腔的密封性。所以,叶 片的外缘及两侧与缸体、端盖之间必需保证可靠 的密封,同时摩擦力又不能太大,以免影响机械 效率和启动性能。当摆动角度较小而转矩较大时, 可采用多叶片摆动液压缸。 第二节 其它形式的常用缸 ? 1、增压缸(增压器) ? 在某些短时间或局部需要高压液体的液压系统 中,常用增压缸与低压大流量泵配合使用。 ? (1)单作用增压缸 ? ①工作原理 ? ②增压比 ? ? ③增压缸的结构 ? 增压缸的增压能力是在降低有效流量的基础上得到的。 即,增压缸仅仅增大了输出的压力,并不能增大输出的流 量。 ? 在右图中,当 ? 向A、B腔交替供油时, ? 活塞每往复一次, ? C腔向外供一次高 ? 压油,所以,这种 ? 缸被称为间断动作 ? 型增压缸。 ? (2)双作用增压缸 ? 增压液压缸常用于要求低压时实现快速进给, 而工作进给又需要很大压力的场合。可以使系统经 济化,同时也减小了系统的发热。 ? 增压缸也应用于需要超高压的场合。当油泵的 压力达不到某一压力指标时,可采用增压液压缸来 实现。 2、增力缸 ? 又称串联液压缸。即,在一个活塞杆上将多 个活塞串联起来,由此获得相当于各个活塞受压 面积相加的输出力。 ? F=nAp ? 其中, n—活塞杆上的活塞数 ? A—单个活塞的有效面积 ? 这种缸用于液压缸径向安装尺寸受到限制而 输出力又要求很大的场合。 3、多级缸 ? 又称伸缩套筒式缸。由两级或多级活塞缸套 装而成,前一级缸的活塞是后一级缸的缸套。 ? 单作用伸缩缸 ? 双作用伸缩缸 ? 活塞伸出的顺序: 从大活塞到小活塞 ? 活塞伸出的速度: 由慢变快 ? 活塞空载缩回的顺 序:从小活塞到大 活塞 4、齿条缸 ? 由带有齿条杆的 双活塞缸与齿轮齿条 机构组成。它将活塞 的往复直线运动经齿 轮齿条机构转换为齿 轮轴的往复回转运动。 ? 齿轮轴输出的扭矩T ? 齿轮轴的回转角速度 ω ? 5、气液阻尼缸 ? 由气缸和液压缸组合而成,动力源为压缩空 气,利用了液体压缩性小的特点,常用于要求气 缸运动速度*稳的场合。 ? 6、气压油缸 ? 是一种气压→液压转换装置。该传动装置不 需要油泵和驱动电机,但压力较低,只适用于传 递功率较小的场合。 ? 7、多速缸 ? 8、薄膜气缸 ? 膜片的形状:盘形、*形 ? 该缸结构简单,制造容易,但活塞杆的行程 较短且输出力随行程的加大而减小。 ? 9、冲击气缸 ? 与普通气缸相比,增加了一个具有一定容积 的蓄能腔和喷嘴。 ? 泄排口的作用 第三节 缸的结构 ? 1、缸的组成 ? (1)缸体组件(缸筒、端盖) ? (2)活塞组件(活塞、活塞杆等) ? (3)密封装置 ? (4)缓冲装置 ? (5)排气装置 2、液压缸的典型结构 ? 以单杆活塞缸为例。 ? (1)缸体和前、后缸盖分开,便于加工缸体内孔; ? (2)在缸的两端装有缓冲装置。 ? 当活塞高速运动时, ? 缓冲装置能保证在 ? 行程终点上准确定



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