液壓系統(tǒng)安裝與調(diào)試02 教案 項目3 認識液壓缸與液壓馬達.docx

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1、項目三認識液壓缸與液壓馬達一、教學目標1.了解液壓缸的參數(shù)概念及符號。2.掌握液壓缸的工作原理。3.了解各類液壓缸的優(yōu)缺點及應用。二、課時分配本章共2個任務(wù)，本章安排6課時。三、教學重點通過本章的學習，能了解液壓馬達的基本參數(shù)概念，掌握液壓馬達的工作原理，并且了解各類液壓馬達的優(yōu)缺點及應用。四、教學難點1.掌握液壓馬達的工作原理。2.了解各類液壓馬達的優(yōu)缺點及應用。五、課后作業(yè)完成課后習題。六、教學過程和組織任務(wù)一認識液壓缸知識儲備一、液壓缸的分類液壓缸有多種類型。液壓缸按結(jié)構(gòu)形式分活塞式、柱塞式、擺動式、組合式、伸縮式等液壓缸；按作用方式分單作用式液壓缸和雙作用式液壓缸；按

2、缸的特殊用途可分為串聯(lián)缸、增壓缸、增速缸、步進缸等。二、活塞式液壓缸1．單出桿液壓缸單出桿液壓缸僅一端有活塞桿。由于液壓缸兩個腔的有效面積不相等，當輸入液壓缸兩個腔的壓力和流量相等時，活塞（或缸體）在兩個方向上的速度和推動力均不相等。單桿液壓有三種連接方式：圖所示的無桿腔進油、有桿腔回油的連接方式；圖所示的有桿腔進油、無桿腔回油的連接方式；圖所示的兩腔同時進油方式（差動連接）。（1）當無桿腔進油、有桿腔回油時。式中：F1——推力；p1——進油壓力；v1——運動速度；p2——回油壓力。若回油腔直接接油箱，p2≈0，則：（2）當有桿腔進油、無桿腔回油時。式中：F1——推力；p1—

3、—進油壓力；v1——運動速度；p2——回油壓力。若回油腔直接接油箱，p2≈0，則：（3）當有桿腔、無桿腔同時進油時（差動連接）。在忽略差值下，差動連接時活塞推力F3和運動速度為：由上式可知，在輸入壓力相等時，差動連接時輸出的推力比非差動連接時小，而速度比非差動連接時大，在不加大油源流量的情況下得到較快的運動速度。（4）液壓缸返回時非差動連接，欲獲得相等的快進快退速度，須滿足：2．雙桿液壓缸雙桿液壓缸的兩端都有活塞伸出。圖所示為活塞桿固定的形式，活塞桿通過支架行程的2倍。雙桿活塞式液壓缸，活塞兩側(cè)都裝有活塞桿，由于兩腔的有效面積相等，故活塞往返的作用力和運動速度都相等，即：3．

4、柱塞缸圖所示為柱塞式液壓缸，它只能實現(xiàn)一個方向的液壓驅(qū)動，反向運動要靠外力。當成對使用時，可實現(xiàn)雙向液壓驅(qū)動，如圖所示。柱塞缸適用于行程較長的場合，柱塞和鋼桶內(nèi)壁不接觸，因此缸筒的內(nèi)壁不需精加工。柱塞缸輸出的推力F（N）和速度為：式中：d——柱塞直徑，單位為mm;q——輸入流量，單位為m3/s。4．擺動缸擺動缸是將輸入的壓力能轉(zhuǎn)換為輸出軸的力矩并進行往復擺動的執(zhí)行元件。擺動缸的擺動角度小于360°，擺動缸有單葉片式和雙葉片式兩種結(jié)構(gòu)。其工作原理為：當工作介質(zhì)從A口進入缸內(nèi)，葉片被推動并帶動軸做逆時針回轉(zhuǎn)，葉片另一側(cè)的工作介質(zhì)從B口排出；反之，工作介質(zhì)從B口進，A口出，葉片及軸

5、做順時針回轉(zhuǎn)。當擺動缸進出油口壓力為p1和p2，輸入流量為q時，它的輸出轉(zhuǎn)矩T和角速度ω為：式中：b為葉片的寬度，R1、R2為葉片底部、頂部的回轉(zhuǎn)半徑。圖所示為雙葉片式擺動缸。在徑向尺寸和工作壓力相同的條件下，分別是單葉片式擺動缸輸出轉(zhuǎn)矩的兩倍，回轉(zhuǎn)角度相應減少，雙葉片式擺動缸的回轉(zhuǎn)角度一般小于120°。5．液壓缸的典型結(jié)構(gòu)圖為單桿式雙作用活塞式液壓缸，這種液壓缸的應用最為廣泛。單出桿活塞缸結(jié)構(gòu)圖如圖所示，它是由缸筒、蓋板、活塞、活塞桿、緩沖裝置、放氣裝置、密封裝置等組成。（1）缸筒和缸蓋。圖所示為缸筒和缸蓋的常見結(jié)構(gòu)形式。（2）活塞與活塞桿。圖所示為活塞與活塞桿之間采用螺母

6、連接，它適用負載較小，受力無沖擊的液壓缸中。圖和所示為半環(huán)式連接方式。圖中活塞桿8上開有一個環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有兩個半環(huán)6以夾緊活塞7，半環(huán)6由軸套5套住，而軸套5的軸向外置用彈簧卡圈4來固定。圖中的活塞桿，使用了兩個半環(huán)12，它們分別由兩個密封圈座10套住，半圓形的活塞11安放在密封圈座的中間。半環(huán)連接一般用在高壓大負載的場合，特別是當工作設(shè)備有較大振動的情況下。圖所示的一種徑向錐銷式連接結(jié)構(gòu)，用錐銷13把活塞14固連在活塞桿15上。（3）密封裝置。液壓缸高壓腔中的油液向低壓腔泄漏稱為內(nèi)泄漏，液壓缸中的油液向外部泄漏稱為外泄漏。設(shè)計和選用密封裝置的基本要求是：密封裝置應具有良好

7、的密封性能，并隨壓力的增加能自動提高；密封裝置要耐油抗腐蝕、耐磨、壽命長、制造簡單、拆裝方便。①間隙密封。②摩擦環(huán)密封。③密封圈（O形圈、Y形圈、V形圈等）。④防塵圈。（4）緩沖裝置。液壓缸一般都設(shè)置緩沖裝置，特別是對大型、高速或要求高的液壓缸。為了防止活塞在行程終點時和缸蓋相互撞擊，引起噪聲、沖擊，則必須設(shè)置緩沖裝置。①節(jié)流口面積可調(diào)式緩沖裝置如圖所示，在端蓋上裝有節(jié)流閥，當緩沖凸臺進入凹腔c后，活塞與端蓋（a腔）間的油液運動速度減慢，實現(xiàn)制動緩沖。②節(jié)流口面積可變式緩沖裝置如圖所示，在緩沖柱塞上開有