液壓與氣動技術PROJECT3執行元件和輔助元件的選用01PARTONE液壓執行元件的選用液壓缸液壓馬達液壓執行元件是將液壓油的壓力能轉換成機械能的裝置，以克服負載，驅動工作部件運動。其中液壓缸一般輸出直線往復運動，液壓馬達輸出旋轉運動。輸入壓力能：壓力P、流量q

輸出機械能：速度v、力N液壓缸一、液壓缸的工作原理1.活塞式液壓缸的結構前缸蓋后缸蓋連接桿缸筒活塞桿油口油口液壓缸一、液壓缸的工作原理2.活塞式液壓缸的工作原理液壓缸安裝方式：缸筒固定（1）左腔（無桿腔）進油，右腔（有桿腔）回油，活塞桿向右運動。（2）右腔（有桿腔）進油，左腔（無桿腔）回油，活塞桿向左運動。若安裝時活塞桿固定呢？液壓缸一、液壓缸的工作原理3.液壓缸的分類液壓缸一、液壓缸的工作原理3.液壓缸的分類單作用液壓缸雙活塞桿式液壓缸柱塞式液壓缸單活塞桿式液壓缸伸縮式液壓缸液壓缸一、液壓缸的工作原理3.液壓缸的分類雙作用液壓缸單活塞桿式液壓缸雙活塞桿式液壓缸多級液壓缸液壓缸一、液壓缸的工作原理3.液壓缸的分類彈簧復位式液壓缸串聯式液壓缸增壓缸齒條式液壓缸液壓缸一、液壓缸的工作原理4.液壓缸的計算（1）無桿腔進油運動速度v1：提供的力F1：P2=0液壓缸一、液壓缸的工作原理4.液壓缸的計算（2）有桿腔進油運動速度v2：提供的力F2：液壓缸一、液壓缸的工作原理4.液壓缸的計算（3）差動連接運動速度v3：提供的力F3：液壓缸一、液壓缸的工作原理4.液壓缸的計算（4）單桿活塞缸速度比較v1<v2v1<v3F1>F2F1>F3結論：液壓缸一、液壓缸的工作原理4.液壓缸的計算（5）雙桿活塞缸運動速度v：提供的力F：液壓缸一、液壓缸的工作原理5.運動部件的移動范圍（1）單桿活塞缸運動部件的移動范圍均為活塞有效行程的2倍。a.缸筒固定b.活塞桿固定液壓缸一、液壓缸的工作原理5.運動部件的移動范圍（2）雙桿活塞缸a.缸筒固定b.活塞桿固定運動部件的移動范圍為活塞有效行程的3倍。運動部件的移動范圍為活塞有效行程的2倍。液壓缸二、其他液壓缸柱塞式液壓缸由缸筒、柱塞、導套、密封圈和壓蓋等零件組成，柱塞和缸筒無配合關系，因此，缸筒內孔不需精加工，工藝性好，成本低。柱塞缸只能作單作用缸，要求往復運動時，需成對使用。柱塞缸能承受一定的徑向力。1.柱塞缸液壓缸單葉片式擺動角度較大，可達300°雙葉片式擺動角度一般小于150°。二、其他液壓缸2.擺動缸液壓缸在某些短時或局部需要高壓的液壓系統中，常用增壓缸與低壓大流量泵配合作用。單作用式增壓缸增大壓力關系為：

d

D

2p2

p1二、其他液壓缸3.增壓缸液壓缸它由兩個或多個活塞式缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞桿是后一級活塞缸的缸筒。當通入壓力油時，活塞由大到小依次伸出；縮回時，活塞則由小到大依次收回。伸縮式多級液壓缸常用于起重運輸車輛上。二、其他液壓缸4.伸縮缸液壓缸三、活塞式液壓缸的組成活塞式液壓缸一般由缸筒組件（缸筒、缸蓋）、活塞組件（活塞、活塞桿）、緩沖裝置、放氣裝置和密封裝置等組成，選用液壓缸時，首先應考慮活塞桿的長度，再根據回路的最高壓力選用適合的液壓缸。液壓缸三、活塞式液壓缸的組成1.缸筒組件液壓缸三、活塞式液壓缸的組成2.活塞組件液壓缸三、活塞式液壓缸的組成3.密封裝置液壓缸三、活塞式液壓缸的組成4.緩沖裝置液壓缸三、活塞式液壓缸的組成5.排氣裝置液壓馬達

液壓馬達是液壓系統中的執行元件，是將壓力能轉換為機械能的裝置，輸出轉矩和轉速。從原理上講，液壓泵與液壓馬達有可逆性；從結構上講，因用途不同結構上有差別：馬達要求正反轉，其結構具有對稱性；而泵為了保證其自吸性能，結構上采取了某些措施，使之不能通用。馬達泵液壓馬達一、液壓馬達的圖形符號單向定量液壓馬達單向變量液壓馬達雙向定量液壓馬達雙向變量液壓馬達液壓馬達二、齒輪液壓馬達外嚙合齒輪液壓馬達工作原理圖當高壓油p進入馬達的高壓腔時，處于高壓腔的輪齒受到壓力油的作用，根據它們的受力情況，齒輪按圖示方向旋轉。油液被帶到低壓腔。齒輪液壓馬達僅適合于高速小轉矩的場合。一般用于工程機械、農業機械以及對轉矩均勻性要求不高的機械設備上。液壓馬達三、葉片液壓馬達葉片馬達工作原理圖高壓油進入由葉片、定子、轉子組成的密閉空間，根據它們的受力情況，推動轉子旋轉。轉動慣量小，反應靈敏，但泄露大。一般用于轉速高、轉矩小和動作要求靈敏的場合。液壓馬達四、軸向柱塞液壓馬達軸向柱塞液壓馬達工作原理圖除閥式配流外，軸向柱塞馬達和軸向柱塞泵是互逆的。改變斜盤傾角的方向，可改變馬達的旋轉方向。02PARTTWO氣動執行元件的選用氣缸氣馬達氣動執行元件是將壓縮空氣的壓力能轉換為機械能的裝置。氣缸氣馬達氣

缸一、氣缸的分類氣

缸二、普通氣缸1.單作用氣缸

壓縮空氣僅在氣缸的一端進氣，并推動活塞運動，而活塞的返回借助其他外力，如重力、彈簧力等。（1）單作用彈簧復位氣缸結構活塞桿伸出由壓縮空氣的壓力實現，靠彈簧力復位。單作用彈簧復位氣缸圖形符號氣

缸二、普通氣缸1.單作用氣缸（2）單作用彈簧復位氣缸特點氣

缸二、普通氣缸1.單作用氣缸（3）單作用氣缸應用單作用氣缸多用于短行程及對活塞桿推力、運動速度要求不高的場合，如定位、夾緊、推送、沖壓等。氣

缸二、普通氣缸2.雙作用氣缸雙作用氣缸的圖形符號氣

缸三、其他氣缸1.無桿氣缸

適用場合：小缸徑、長行程的場合。氣

缸三、其他氣缸2.帶磁性開關氣缸

適用場合：需要通過檢測氣缸活塞位置來控制電磁閥動作的場合。氣

缸三、其他氣缸3.薄膜式氣缸

適用場合：氣動夾具、自動調節閥及短行程場合。氣

缸三、其他氣缸4.沖擊氣缸

適用場合：打印、沖孔、折彎、落料、鉚接等速度快、動能高的場合。氣

缸三、其他氣缸5.旋轉氣缸

適用場合：用于安裝位置受到限制或轉動角度小于360°的回轉工作部件。氣

缸三、其他氣缸6.手指氣缸氣

缸三、其他氣缸7.氣液阻尼缸

氣液阻尼缸又叫氣液穩速缸，是氣缸內部結構中加入液壓油，從而達到氣缸的勻速運動。適用場合：用于要求氣缸慢速均勻運動的場合。氣馬達一種作連續旋轉運動的氣動執行元件，是一種把壓縮空氣的壓力能轉換成回轉機械能的能量轉換裝置。葉片式齒輪式活塞式氣馬達一、齒輪式氣馬達齒輪式氣馬達具有體積小、重量輕、結構簡單、對氣源質量要求低、耐沖擊及慣性小等優點。但轉矩脈動較大，效率較低。適用場合：可應用于礦山工具、化學工業、自動化機械。氣馬達二、葉片式氣馬達葉片馬達體積小、重量輕，結構簡單，但耗氣量較大。適用場合：一般用于中、小容量，高轉速的場合。氣馬達三、活塞式氣馬達通過曲柄或斜盤將多個氣缸活塞的輸出力轉換為回轉運動。適用于低轉速、高轉矩的場合，其耗氣量小，但構成零件多，價格高。適用場合：主要應用于礦山機械、傳送帶等設備。03PARTTHREE

輔助元件的選用液壓系統輔助元件氣動系統輔助元件液壓系統輔助元件液壓系統中除動力元件、執行元件和控制元件以外的其他各類元件。一、蓄能器蓄能器是液壓系統中的儲能元件，用來儲存液體的壓力能，并在需要的時候釋放出來給液壓系統。囊式蓄能器應用最為廣泛。其特點為：慣性小，反應靈敏，結構尺寸小，容易維護，但氣囊和殼體制造比較困難。適用于儲能和吸收壓力沖擊，工作壓力可達32MPa。液壓系統輔助元件二、過濾器過濾器的作用是將液壓油中的雜質過濾出來，使液壓油保持潔凈，提高液壓系統的工作穩定性、可靠性和元件壽命。液壓系統輔助元件二、過濾器過濾器一般只能單向使用（濾芯的外圍進油，中心出油），進、出油口不能反接，以利于濾芯的清洗和安全。液壓系統輔助元件三、壓力表壓力表在液壓系統中用于工作壓力的檢測和現實壓力數值，合理使用壓力表對保證液壓系統的正常工作十分重要。壓力表一般用于系統壓力為壓力表量程的2/3-3/4，被測壓力不應超過壓力表量程的3/4，否則將影響壓力表的使用壽命。注意：壓力表必須直立安裝。液壓系統輔助元件四、油管與管接頭油管是液壓系統中用于輸送液壓油、連接各個液壓元件的輔助元件。液壓系統中常用的油管有鋼管、銅管、橡膠軟管、尼龍管、塑料管等多種類型。1.油管液壓系統輔助元件四、油管與管接頭管接頭用于油管與元件、油管與油管之間的可拆卸式連接。2.管接頭液壓系統輔助元件五、密封裝置間隙密封利用相對運動件之間的微小間隙起密封作用，常用于直徑較小、壓力較低、運動速度較高的柱塞、活塞或滑閥的圓柱面配合副中。1.間隙密封密封裝置的作用是防止液壓元件和液壓系統中液壓油的泄露，同時防止外界灰塵等雜質的侵入，保證建立起必要的工作壓力。液壓系統輔助元件五、密封裝置

密封圈常用耐油橡膠或尼龍壓制而成，根據其截面形狀不同可分為O型密封圈、Y型密封圈和V型密封圈。2.密封圈密封液壓系統輔助元件六、油箱油箱的主要功能是儲存滿足液壓系統正常工作所需的足夠的油液，散發油液中的熱量，分離油液中的氣體，沉淀油液中的雜質。油箱按結構可分為整體式油箱和分離式油箱。液壓系統輔助元件七、熱交換器熱交換器包括冷卻器和加熱器，使油液溫度保持在合適的范圍內。氣動系統輔助元件一、氣管氣