任務2液壓馬達與液壓缸的識別與應用

了解液壓缸、液壓馬達的類型及結構。

掌握活塞式液壓缸、葉片式液壓馬達的工作特點和參數計算。

了解其它類型液壓缸、液壓馬達的結構及工作過程。【技能目標】【知識目標】

能正確地選擇和使用液壓缸、液壓馬達。

液壓缸的類型

液壓缸的工作特點及參數

液壓缸的結構

【主要內容】任務2.1液壓缸的識別與應用引入：液壓泵——動力元件機械能→液壓能液壓缸、液壓馬達——

執行元件液壓能→機械能

液壓缸與液壓馬達的區別在于：液壓缸輸出直線運動速度v

和推（拉）力F，實現往復直線運動。

液壓馬達輸出轉速n

和轉矩T，實現連續旋轉運動。一、液壓缸的類型分類按結構形式按作用方式活塞式L/d＜3柱塞式L/d≥3組合式單作用式雙作用式雙作用式——液壓缸上有兩個進、出油口。單作用式——液壓缸上只有一個進、出油口，回程需外力作用。二、液壓缸的工作特點1、活塞式液壓缸分：雙桿活塞式、單桿活塞式（1）雙桿活塞式液壓缸圖形符號qvv2p2p1DdA1A2p1p1p2p21、活塞式液壓缸（1）雙桿活塞式液壓缸qvv2F2DdA1A2qv

☆活塞運動速度

v1=v2=v=qv/A①

特點☆

活塞有效作用面積

A1

=A2

=A=(D2

_d2

)

π4☆活塞所受推力Ｆ１=Ｆ2=Ｆ=(p1–p2)A

v1F1應用：多用于承受雙向等值負載。（1）雙桿活塞式液壓缸②

固定方式

☆缸固定式（硬管連接）——運動范圍約等于活塞有效行程的三倍，一般用于中、小型設備。

☆桿固定式（硬、軟管連接）——運動范圍約等于活塞有效行程的二倍，一般用于大、中型設備。注意：兩種固定方式中，運動件的運動方向不同。1、活塞式液壓缸（2）單桿活塞式液壓缸①

特點DdA1A2☆

缸有效作用面積

A1

=D2

π4

A2

=(D2

_d2)

π4＞qvv1

☆活塞運動速度v1=qv/

A1v2

=qv

/

A2＜qvv2☆活塞所受推力p1p2右推力Ｆ１

=p1A1

–p2

A2

p1p2左推力Ｆ2

=p1A2–p2

A1

Ｆ１

＞

Ｆ2圖形符號結論：無桿腔進油，桿伸出——速度v慢，推力F大有桿腔進油，桿收回

——速度v快，推力F小動畫演示例：液壓刨床應用：適用于伸出時承受工作載荷，縮回時為空載或輕載的場合。（2）單桿活塞式液壓缸②

固定方式

☆缸固定式、桿固定式——運動范圍約等于活塞有效行程的兩倍。注意：▲

兩種固定方式中，運動件的運動方向不同。

▲

單桿液壓缸的進油量與回油量不相等。問題：A1=2A2

進油qv1

求：回油qv2

？A1A2qv1qv2v1單桿活塞式液壓缸實物示意圖p1A1A2A1A2v1v2F1F2例：已知p1、A1=2A2、F1

=2F2

求：（1）比較v1、v2

（2）F1

、F2p2p3≈0（2）單桿活塞式液壓缸③差動連接液壓缸——單桿液壓缸的兩油口同時接進油路的連接方式。v3dDqvA1A2F3問題：單桿液壓缸差動連接時，其活塞應向何方向運動？運動速度？產生的推力方向？大小？v3=πd24qv差動速度v3差動推力F3F3

=pd2π4特點：單桿液壓缸差動連接時，v3

、F3與缸（活塞）的直徑無關。F1F2p③差動連接液壓缸

比較：v3dDqvA1A2一般連接：桿伸出v1=πD24qvv3=πd24qv差動連接：桿伸出

v3

＞v1

差動連接可以在不增加泵的輸出流量的情況下，提高單桿液壓缸的桿伸出的速度。

動畫演示桿縮回v2=π(D2-d2)4qvv1qvv2一般連接

單桿液壓缸的應用：快速進給

v3

→工作進給

v1

→快速退回v2差動連接

一般連接無桿腔進油

一般連接有桿腔進油

注意：若需快進與快退速度相等，即：

v3

=v2

因為

v3=πd24qvv2=π(D2-d2)4qv

得：d2=D2-d2

D=

2

d

機床的工作循環

動畫演示二、液壓缸的工作特點2、柱塞式液壓缸一般為單作用式液壓缸。vd特點：☆柱塞與缸筒內壁不接觸，內壁可不加工或只作粗加工。F☆柱塞的移動速度和產生的推力，只與柱塞的直徑有關，與缸徑無關。

v=πd24qv

F

=pd2π4pqv2、柱塞式液壓缸☆柱塞較長、粗、重，一般做成空心的，適宜于垂直安裝。☆需雙向承載運動時成對使用。

動畫演示特點：1—缸筒2—柱塞3—導向套4—密封圈5—壓蓋d3、組合式液壓缸

——由兩級或兩級以上的活塞缸套裝而成。潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制1234結構：1—一級缸筒2—一級活塞3—二級缸筒4—二級活塞動作順序：△

負載恒定外伸時，由大到小活塞桿逐個依次伸出。△

空載縮回時，由小到大活塞桿逐個依次縮回。（1）伸縮缸（1）伸縮缸問題：為什么是一級活塞先伸出，而不是二級活塞先伸出？潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制1234Fp1p2特點：☆桿伸出時，在負載恒定的情況下，液壓缸的工作壓力逐級增大。☆當輸入的流量不變時，桿伸出的速度會逐級加快。☆缸伸出較長，收回尺寸較小。

動畫演示3、組合式液壓缸（2）齒條活塞缸

——利用齒輪機構將活塞的往復運動轉變成齒輪軸的往復轉動。結構：

雙活塞缸

+

齒輪齒條機構應用：自動生產線、組合機床等的轉位或分度機構。

小結：活塞式液壓缸:1、雙桿活塞式液壓缸的特點

☆活塞往復運動速度相等

v1=v2

=qv

/A☆

缸兩側有效作用面積相等

A1

=A2

=(D2_d2)

π4☆活塞在兩方向所受推力相等Ｆ１

=Ｆ2=(p1–p2)A

圖形符號：兩種固定方式中，運動件的運動方向不同。缸固定式桿固定式2、單桿活塞式液壓缸的特點☆

缸有效作用面積

A1=D2

π4

A2

=(D2_d2

)

π4＞

☆活塞運動速度v1

=qv/

A1v2=qv/

A2＜☆活塞所受推力右推力Ｆ１=p1

A1–p2

A2

左推力Ｆ2=p1

A2–p2

A1

Ｆ１＞

Ｆ2

圖形符