项目三液压执行元件的使用Word文档格式.docx

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2.单杆活塞式液压缸

（c）实物图（d）拆装图

单杆活塞式液压缸

1-活塞；

　2-缸体；

　3-活塞杆；

　4-工作台

（1）单杆活塞式液压缸的特点

无杆腔进油

有杆腔进油

有两式得：

（2）液压缸差动连接

差动连接

例3-1，差动连接液压缸,无杆腔有效面积A1=40cm2,有杆腔有效面积A2=20cm2，输入油液流量q=0.42×

10-3m3/s,压力p=0.1MPa，问活塞向哪个方向运动？

运动速度是多少？

能克服多大的工作阻力？

差动连接液压缸

解：

因为液压缸差动连接，所以液压缸两腔的压力相等，p=0.1MPa=1×

105Pa。

活塞向右的推力F1=pA1=105×

40×

10-4N=400N

活塞向左的推力F2=PA2=105×

20×

10-4N=200N

由于F1＞F2，故活塞向右运动。

活塞向右运动能克服的最大阻力F=F1-F2=（400-200）N=200N

活塞向右运动速度v=qA1-A2=0.42×

10-3（40-20）×

10-4=0.21m/s。

二、液压缸的典型结构举例

1.双作用单杆活塞式液压缸

双作用单杆活塞式液压缸

1-缸底；

2-半环；

3、5、9、11-密封圈；

4-活塞；

6-缸筒；

7-活塞杆；

8-导向套；

10-缸盖；

12-防尘圈；

13-耳轴

三、液压缸的组成

1.缸体组件

缸体组件连接形式

2.活塞组件

活塞与活塞杆连接形式

3.密封装置

（1）间隙密封

间隙密封

（2）O形密封圈

形密封圈

（3）Y形密封圈

Y形密封圈

Yx形密封圈

（4）V形密封圈

V形密封圈

4.缓冲装置

液压缸的缓冲装置

5.排气装置

液压缸的排气装置

6.活塞杆头部结构

活塞杆头部结构

任务实施：

一、液压缸的选用

1.液压缸的选用

液压缸的标准化有以下四种情况：

（1）完全标准的液压缸；

（2）在标准液压缸的基础上，对个别部分改进设计或改装的液压缸；

（3）借用标准液压缸某些零件的非标准液压缸；

（4）完全非标准液压缸。

非标准液压缸的设计，也要尽量遵守有关标准的规定，选择标准的或系列的压力等级、液压缸内径、活塞杆外径、行程等。

二、液压缸的设计与计算

1.液压缸工作压力的确定

（1）载荷选定法

按负载选择执行元件的工作压力

（2）类比选定法

各类液压设备常用的工作压力

2.液压缸内径D和活塞杆直径d

活塞杆直径的选取

3.缸筒长度

液压缸缸筒的长度由所需行程及结构上的需要确定，即液压缸缸筒长度=活塞行程+活塞长度+活塞杆导向套长度+活塞杆密封长度+其他长度。

4.液压缸壁厚

当D/δ≥10时，按薄壁筒公式计算：

当D/δ＜10时，按厚壁筒公式计算：

三、液压缸的安装与调整

1.液压缸的安装

2.液压缸的调整

知识扩展：

一、柱塞式液压缸

柱塞缸

二、增压式液压缸

增压式液压缸

三、摆动式液压缸

摆动式液压缸是一种输出转矩并实现往复摆动的液压执行元件，又称摆动式液压马达。

常用的有单叶片式和双叶片式。

摆动式液压缸

1-叶片轴；

2-缸体；

3-定子块；

4-回转叶片

四、伸缩式液压缸

伸缩式液压缸又称多级缸。

伸缩式液压缸

1-一级缸筒；

2-一级活塞；

3-二级缸筒；

4-二级活塞；

5-活塞杆；

6-缸盖

五、齿条活塞缸

齿条活塞缸

1-双活塞缸；

2-传动机构

技能拓展：

液压缸的常见故障与排除方法

1.外泄漏

2.速度达不到规定值

3.缓冲装置故障

4.活塞杆不能动作

思考与练习：

一、填空题

1.液压马达和液压缸是液压系统的装置，作用是将能转化为能。

2.对于差动液压缸，若使其往返速度相等，则活塞面积应为活塞杆面积的倍。

3.当工作行程较长时，采用较合适。

4.排气装置应设在液压缸的位置。

5.在液压缸中，为了减少活塞在终端的冲击，应采取措施。

6.液压缸的结构可分为、、、和等五个部分。

7.液压缸按结构不同，可分为、和三大类。

8.双活塞杆缸常用于的场合。

9.单活塞杆缸常用于一个方向，另一方向设备的液压系统。

10.活塞缸差动连接时，比其非差动连接同向运动获得的、。

因此，在机床的液压系统中常用其实现运动部件的空行程快进。

11.增压缸能将转变为供液压系统中某一支路使用。

12.伸缩式液压缸活塞伸出顺序是，伸出的速度是；

活塞缩回的顺序一般是；

活塞缩回的速度是。

13.液压缸中常用的缓冲装置有、和。

二、判断题

1.液压缸是把液体的压力能转换成机械能的能量转换装置。

（）

2.双活塞杆液压缸又称为双作用液压缸，单活塞杆液压缸又称为单作用液压缸。

3.液压缸差动连接可以提高活塞的运动速度，并可以得到很大的输出推力。

4.差动连接的单出杆活塞液压缸，可使活塞实现快速运动。

5.液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关。

6.输入单杆活塞缸两腔的压力相等，活塞两个方向所获得的推力就相等。

7.同是单杆活塞缸无杆腔进油，活塞运动或缸体运动，两者的方向是相同的。

8.双作用双杆活塞缸，如进入缸的流量相同，往复运动的两个方向上速度相等。

9.柱塞缸是双作用液压缸。

10.增压缸是一种直接驱动负载的执行元件，功用是将液压能转变为机械能。

11.液压缸的缓冲装置是防止活塞在行程终了时和缸盖发生撞击。

12.双叶片缸与单叶片缸在机构尺寸相同时，双叶片缸输出转矩大于单叶片缸。

三、选择题

1.单出杆活塞式液压缸的特点是（）。

A.活塞两个方向的作用力相等

B.活塞有效作用面积为活塞杆面积2倍时，工作台往复运动速度相等

C.其运动范围是工作行程的3倍

D.常用于实现机床的快速退回及工作进给

2.液压缸差动连接工作时的作用力是（）。

A.F=pπ2（D2-d2）B.F=pπ2d2C.F=pπ4（D2-d2）D.F=pπ4d2

3.起重设备要求伸出行程长时，常采用的液压缸形式是（）。

A.活塞缸B.柱塞缸C.摆动缸D.伸缩缸

4.要实现工作台往复运动速度不一致，可采用（）。

A.双出杆活塞式液压缸

B.柱塞缸

C.活塞面积为活塞杆面积2倍的差动液压缸

D.单出杆活塞式液压缸

5.液压龙门刨床的工作台较长，考虑到液压缸缸体长，孔加工困难，所以采用（）液压缸较好。

A.单出杆活塞式B.双出杆活塞式C.柱塞式D.摆动式

6.双活塞杆缸，当活塞杆固定时，缸与运动部件连接，运动件的运动范围略大于液压缸有效行程的。

A.1倍B.2倍C.3倍

7.单活塞杆缸作为差动连接时，若使往复运动速度相等，其活塞面积应为活塞杆面积的倍。

A.1B.2C.2

8.液压缸差动连接工作时，活塞的。

A.运动速度增加推力增加B.运动速度减少推力增加

C.运动速度减少推力减少D.运动速度增加推力减少

9.在某一液压设备中需要一个完成很长工作行程的液压缸，宜采用下述液压缸中的。

A.单活塞杆缸B.双活塞杆缸C.柱塞缸D.增压缸

10.液压缸活塞面积一定时，液压缸的运动速度取决于。

A.负载B.泵的输出流量C.输入缸的流量D.输入缸的压力

11.双叶片式摆动缸的摆动角一般不超过。

A.100°

B.150°

C.280°

四、计算题

1.一双活塞杆缸，内径为0.07m，活塞杆直径为0.03m，输入液压缸的流量为16L/min，求活塞运动的速度是多大？

2.单活塞杆缸，活塞直径D=8cm，活塞杆直径d=5cm，输入液压缸的流量q=3.5L/min。

求往复运动速度各为多少？

如采用差动连接，运动速度为多少？

若工作压力p=20×

105Pa，液压缸产生的推力分别为多少？

任务二液压马达的使用

液压马达是液压传动中实现回转运动的一类执行元件，它的功能是把液体的压力能转换为机械能以驱动工作部件。

液压马达

1.在液压系统中，液压马达起到什么作用？

几种液压马达分别适用于什么场合？

2.液压马达在出现故障时如何维修？

一、液压马达的类型及特点

常用的液压马达有叶片式、柱塞式和齿轮式三种类型。

1.叶片式液压马达

叶片式液压马达

1、2、3、4、5、6、7、8-叶片

2.轴向柱塞式液压马达

轴向柱塞式液压马达

1-斜盘；

2-柱塞；

3-缸体；

4-配油盘

3.齿轮式液压马达

齿轮式液压马达

1、2-齿轮

二、液压马达的主要性能参数

1.液压马达的容积效率和转速

2.液压马达的机械效率和转矩

3.液压马达的总效率

液压马达应用场合如下：

（1）叶片式液压马达

最大的特点是体积小、惯性大，因此动作灵敏，允许换向频率高。

（2）柱塞式液压马达

柱塞式液压马达分为轴向和径向两种。

（3）齿轮式液压马达

用于高转速、小转矩的场合，也用作笨重物体旋转的传动装置。

液压马达常见故障与排除方法

1.转速低、输出转矩小

2.泄漏

3.噪声过大

1.常见的液压马达结构有、和三类。

2.液压马达常见故障有、和等。

3.液压马达的实际输入流量比理论流量。

二、简答题

1.液压马达有哪几种结构类型？

哪些是高速小扭矩马达?

哪些是低速大扭矩马达？

2.液压马达排量的含义是什么？

3.描述轴向柱塞式液压马达的工作原理。

六、课后习题

完成每个任务后的思考与练习。