液壓傳動(dòng)與控制第4章教學(xué)文案

1、液壓傳動(dòng)與控制第4章 圖圖4.1.1 液壓作動(dòng)筒的工作原理液壓作動(dòng)筒的工作原理1筒體；筒體；2活塞；活塞；3活塞桿；活塞桿；4端蓋；端蓋；5密封；密封；6進(jìn)出管道進(jìn)出管道4.1.1 液壓作動(dòng)筒的基本原理和結(jié)構(gòu)液壓作動(dòng)筒的基本原理和結(jié)構(gòu)n 基本原理基本原理結(jié)論：結(jié)論：作動(dòng)筒是利用液體壓力來(lái)克服負(fù)載的（包括摩擦作動(dòng)筒是利用液體壓力來(lái)克服負(fù)載的（包括摩擦力），利用液體流量維持運(yùn)動(dòng)速度。力），利用液體流量維持運(yùn)動(dòng)速度。 輸人作動(dòng)筒的輸人作動(dòng)筒的液體壓力液體壓力和和流量流量是作動(dòng)筒的輸入?yún)?shù)，是作動(dòng)筒的輸入?yún)?shù)，是液壓功率；作動(dòng)筒的輸出是液壓功率；作動(dòng)筒的輸出力力和和速度速度（或位移）是其輸（或位移）是

2、其輸出參數(shù)，是機(jī)械功率。出參數(shù)，是機(jī)械功率。n 構(gòu)成構(gòu)成缸體組件（筒體缸體組件（筒體+端蓋）端蓋）活塞組件（活塞活塞組件（活塞+活塞桿）活塞桿）密封裝置密封裝置緩沖裝置緩沖裝置排氣裝置排氣裝置間隙密封間隙密封活塞環(huán)密封活塞環(huán)密封密封圈密封密封圈密封間隙密封間隙密封活塞環(huán)密封活塞環(huán)密封O型圈型圈V型圈型圈Y型圈型圈4.1.2 液壓作動(dòng)筒的特性與分析1122Fp Ap An 輸出力輸出力 定義：定義：指液壓作動(dòng)筒克服其內(nèi)部各種阻力以后所發(fā)出的機(jī)械指液壓作動(dòng)筒克服其內(nèi)部各種阻力以后所發(fā)出的機(jī)械 力的大小。力的大小。（4-1）1122p AFp Ap1p2A1A2F理論輸出力為理論輸出力為（4-2）式

3、中，式中，F(xiàn)為理論輸出力；為理論輸出力；p1為供油壓力；為供油壓力；p2為回油壓力；為回油壓力；A1為為p1壓力作用的有效面積；壓力作用的有效面積；A2為為p2壓力作用的有效面積。壓力作用的有效面積。4.1.2 液壓作動(dòng)筒的特性與分析1122()sbmFp Ap A由于活塞運(yùn)動(dòng)具有摩擦阻力，所以其實(shí)際輸出力的表達(dá)式應(yīng)為由于活塞運(yùn)動(dòng)具有摩擦阻力，所以其實(shí)際輸出力的表達(dá)式應(yīng)為式中，式中，F(xiàn)sb為實(shí)際輸出力；為實(shí)際輸出力； m為機(jī)械效率。為機(jī)械效率。結(jié)論：結(jié)論：提高供油壓力或者是增大活塞有效面積，均可以使作動(dòng)提高供油壓力或者是增大活塞有效面積，均可以使作動(dòng)筒的輸出力增大。筒的輸出力增大。（4-3）4

4、.1.2 液壓作動(dòng)筒的特性與分析n 輸出速度輸出速度 定義：定義：指活塞相對(duì)于筒體的運(yùn)動(dòng)速度。指活塞相對(duì)于筒體的運(yùn)動(dòng)速度。（4-4）QvAAv式中，式中，v為輸出速度；為輸出速度；Q為進(jìn)人作動(dòng)筒的液體流量；為進(jìn)人作動(dòng)筒的液體流量；A為活塞為活塞的有效面積。的有效面積。作動(dòng)簡(jiǎn)的輸出運(yùn)動(dòng)速度取決于輸入流量的大小，即作動(dòng)簡(jiǎn)的輸出運(yùn)動(dòng)速度取決于輸入流量的大小，即4.1.2 液壓作動(dòng)筒的特性與分析因?yàn)樽鲃?dòng)筒內(nèi)部存在泄漏，因此引人容積效率因?yàn)樽鲃?dòng)筒內(nèi)部存在泄漏，因此引人容積效率（4-5）Av式中，式中，v為容積效率；為容積效率；Q1為作動(dòng)筒內(nèi)部的油液泄漏量。為作動(dòng)筒內(nèi)部的油液泄漏量。實(shí)際作動(dòng)筒的輸出速度為

5、實(shí)際作動(dòng)筒的輸出速度為111vQQQQQ 1vQQQvAA（4-6）vQvAn 作動(dòng)時(shí)間和輸出行程作動(dòng)時(shí)間和輸出行程 定義：定義：作動(dòng)筒完成作動(dòng)所用的時(shí)間稱為作動(dòng)筒完成作動(dòng)所用的時(shí)間稱為作動(dòng)時(shí)間作動(dòng)時(shí)間，作動(dòng)筒，作動(dòng)筒 完成該動(dòng)作時(shí)活塞在筒內(nèi)掃過(guò)的距離稱為完成該動(dòng)作時(shí)活塞在筒內(nèi)掃過(guò)的距離稱為作動(dòng)行程作動(dòng)行程。（4-7）Lvt式中，式中，l為作動(dòng)筒的內(nèi)腔長(zhǎng)度；為作動(dòng)筒的內(nèi)腔長(zhǎng)度；l1為活塞厚度；為活塞厚度；l為設(shè)計(jì)時(shí)為設(shè)計(jì)時(shí)為防止活塞和頂蓋碰撞而預(yù)留的行程余量。為防止活塞和頂蓋碰撞而預(yù)留的行程余量。式中，式中，L為輸出行程；為輸出行程；t為作動(dòng)時(shí)間。為作動(dòng)時(shí)間。1Llll （4-9）（4-8）作

6、動(dòng)時(shí)間作動(dòng)時(shí)間（4-10）最小供油流量最小供油流量vLLAtvQ（4-11）minvLAQt1scsrmvmvPPp Q n 功率和效率功率和效率 作動(dòng)筒的輸出功率表征的是作動(dòng)筒對(duì)外做功的速度作動(dòng)筒的輸出功率表征的是作動(dòng)筒對(duì)外做功的速度（4-12）scPFv式中，式中，Psr為輸人功率；為輸人功率；p1為輸人壓力；為輸人壓力；Q為輸人流量；為輸人流量； m為為機(jī)械效率；機(jī)械效率；v為容積效率。為容積效率。式中，式中，Psc為輸出功率；為輸出功率；F為輸出力；為輸出力；v為輸出速度。為輸出速度。mv （4-14）（4-13）作動(dòng)筒的總效率為作動(dòng)筒的總效率為n 按結(jié)構(gòu)形式按結(jié)構(gòu)形式活塞缸活塞缸，分

7、為單桿活塞缸、雙桿活塞缸，分為單桿活塞缸、雙桿活塞缸柱塞缸柱塞缸擺動(dòng)缸擺動(dòng)缸，分單葉片擺動(dòng)缸、雙葉片擺動(dòng)缸，分單葉片擺動(dòng)缸、雙葉片擺動(dòng)缸n 按作用方式按作用方式單作用液壓缸單作用液壓缸，一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)依靠液壓作用力實(shí)現(xiàn)，另，一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)依靠液壓作用力實(shí)現(xiàn)，另一個(gè)方向依靠彈簧力、重力等實(shí)現(xiàn)；一個(gè)方向依靠彈簧力、重力等實(shí)現(xiàn)；雙作用液壓缸雙作用液壓缸，兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都依靠液壓作用力來(lái)實(shí)現(xiàn)；，兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都依靠液壓作用力來(lái)實(shí)現(xiàn)；復(fù)合式缸復(fù)合式缸，活塞缸與活塞缸的組合、活塞缸與柱塞缸的組，活塞缸與活塞缸的組合、活塞缸與柱塞缸的組合、活塞缸與機(jī)械結(jié)構(gòu)的組合等。合、活塞缸與機(jī)械結(jié)構(gòu)的組合等。1. 活塞式

8、液壓缸活塞式液壓缸n 雙桿液壓缸雙桿液壓缸（a）缸體固定，活塞桿移動(dòng)缸體固定，活塞桿移動(dòng)圖圖4.1.2 雙桿活塞缸雙桿活塞缸 （b）活塞桿固定，缸體移動(dòng)活塞桿固定，缸體移動(dòng) 因雙桿液壓缸的兩端活塞桿直徑相等，所以當(dāng)輸入流量和因雙桿液壓缸的兩端活塞桿直徑相等，所以當(dāng)輸入流量和油液壓力不變時(shí)，其往返運(yùn)動(dòng)速度和推力相等。油液壓力不變時(shí)，其往返運(yùn)動(dòng)速度和推力相等。 液壓缸活塞的實(shí)際推力液壓缸活塞的實(shí)際推力 (4-15) 221212()()()4mmFA ppDdppp1p2AAF (4-16)式中：式中：A液壓缸的有效面積；液壓缸的有效面積；m液壓缸的機(jī)械效率；液壓缸的機(jī)械效率； V液壓缸的容積效率

9、；液壓缸的容積效率；D活塞直徑；活塞直徑；d活塞桿直徑；活塞桿直徑；q輸入液壓缸的流量；輸入液壓缸的流量；p1進(jìn)油腔壓力；進(jìn)油腔壓力；p2回油腔壓力。回油腔壓力。224()vqvDd液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度 (a)液壓缸無(wú)桿腔進(jìn)油液壓缸無(wú)桿腔進(jìn)油圖圖4.1.3 單桿活塞缸單桿活塞缸n 單桿液壓缸單桿液壓缸11122m22212m()()4Fp Ap AD pDdp 當(dāng)當(dāng)無(wú)桿腔進(jìn)油無(wú)桿腔進(jìn)油且有桿腔回油且有桿腔回油時(shí)，活塞的推力時(shí)，活塞的推力F1和運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)速度 1分別為分別為1vv214qqAD(4-17)(4-19)式中，式中，A1、A2無(wú)桿腔和有桿腔無(wú)桿腔和有桿腔的有效

10、面積；的有效面積；m、V液壓缸的液壓缸的機(jī)械效率和容積效率。機(jī)械效率和容積效率。 (b)液壓缸有桿腔進(jìn)油液壓缸有桿腔進(jìn)油圖圖4.1.3 單桿活塞缸單桿活塞缸 當(dāng)當(dāng)有桿腔進(jìn)油有桿腔進(jìn)油且無(wú)桿腔回油且無(wú)桿腔回油時(shí)，活塞的推力時(shí)，活塞的推力F2和運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)速度 2分別為分別為21221m22212m()4Fp Ap ADdpD pv2v2224qqADd(4-18)(4-20)式中，式中，A1、A2無(wú)桿腔和有桿腔無(wú)桿腔和有桿腔的有效面積；的有效面積；m、V液壓缸的液壓缸的機(jī)械效率和容積效率。機(jī)械效率和容積效率。V1和和V2之比稱為速度比之比稱為速度比 上式表明，當(dāng)活塞桿直徑愈小時(shí)，速度比愈接近于

11、上式表明，當(dāng)活塞桿直徑愈小時(shí)，速度比愈接近于1，在，在兩個(gè)方向上的速度差值就愈小。兩個(gè)方向上的速度差值就愈小。 22111vdD（4-21）1vv214qqADv2v2224qqADd 當(dāng)單桿活塞缸兩腔同時(shí)當(dāng)單桿活塞缸兩腔同時(shí)通入壓力油時(shí)，由于無(wú)桿通入壓力油時(shí)，由于無(wú)桿腔受力面積大于有桿腔的腔受力面積大于有桿腔的受力面積，使得活塞向右受力面積，使得活塞向右的作用力大于向左的作用的作用力大于向左的作用力，因此活塞桿作伸出運(yùn)力，因此活塞桿作伸出運(yùn)動(dòng)，并將有桿腔的油液擠動(dòng)，并將有桿腔的油液擠出，流進(jìn)無(wú)桿腔，這樣加出，流進(jìn)無(wú)桿腔，這樣加快了活塞桿的伸出速度，快了活塞桿的伸出速度，單桿活塞液壓缸的這種連

12、單桿活塞液壓缸的這種連接方式被稱為接方式被稱為差動(dòng)連接差動(dòng)連接。 (c)差動(dòng)液壓缸差動(dòng)液壓缸圖圖4.1.3 單桿活塞缸單桿活塞缸 差動(dòng)連接在忽略兩腔連通回路壓力損失的情況下，差動(dòng)連接在忽略兩腔連通回路壓力損失的情況下，p2 p1，并考慮到機(jī)械效率并考慮到機(jī)械效率 m時(shí)，活塞的推力時(shí)，活塞的推力F3和運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)速度 3分別為分別為2233vv21()44qDdqqAD22223112m1m1m()()44Fp AADDdpd p（4-22）整理后得整理后得3v24qd（4-23）推力推力F運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度v222112m()4FD pDdp1v24qD222212m4FDdpD pv2224

13、qDd231m4Fd p3v24qd單桿活塞缸的推力和運(yùn)動(dòng)速度單桿活塞缸的推力和運(yùn)動(dòng)速度差動(dòng)連接時(shí)液壓缸實(shí)際的有效作用面積是活塞桿的橫截面積。差動(dòng)連接時(shí)液壓缸實(shí)際的有效作用面積是活塞桿的橫截面積。與非差動(dòng)連接無(wú)桿腔進(jìn)油工況相比，在輸入油液壓力和流量與非差動(dòng)連接無(wú)桿腔進(jìn)油工況相比，在輸入油液壓力和流量都不變的條件下，活塞桿伸出速度較大而推力較小。差動(dòng)連都不變的條件下，活塞桿伸出速度較大而推力較小。差動(dòng)連接是在不增加液壓泵容量和功率的情況下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速運(yùn)接是在不增加液壓泵容量和功率的情況下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速運(yùn)動(dòng)的有效方法。它的應(yīng)用常見(jiàn)于組合機(jī)床和各類專用機(jī)床中。動(dòng)的有效方法。它的應(yīng)用常見(jiàn)于組合機(jī)床和

14、各類專用機(jī)床中。 在實(shí)際應(yīng)用中，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常通過(guò)控在實(shí)際應(yīng)用中，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常通過(guò)控制閥來(lái)改變單桿活塞缸的油路連接，使制閥來(lái)改變單桿活塞缸的油路連接，使它有不同的工作方式，從而獲得快進(jìn)它有不同的工作方式，從而獲得快進(jìn)（差動(dòng)連接）工進(jìn)（無(wú)桿腔進(jìn)油）快退（差動(dòng)連接）工進(jìn)（無(wú)桿腔進(jìn)油）快退（有桿腔進(jìn)油）的工作循環(huán)。（有桿腔進(jìn)油）的工作循環(huán)。Dd2 如果液壓缸正向采用差動(dòng)連接，反向?yàn)橛袟U腔進(jìn)油，要求如果液壓缸正向采用差動(dòng)連接，反向?yàn)橛袟U腔進(jìn)油，要求這兩個(gè)速度相等即這兩個(gè)速度相等即 3 = 2 ，則，則 活塞直徑活塞直徑D和活塞桿直徑和活塞桿直徑d的關(guān)系為的關(guān)系為vv22244qqdDd2. 柱塞柱塞

15、式式液壓缸液壓缸圖圖4.1.4 （a）單柱塞缸單柱塞缸（b）雙柱塞缸雙柱塞缸當(dāng)柱塞直徑為當(dāng)柱塞直徑為d，輸入液壓油流量為，輸入液壓油流量為q，壓力為，壓力為p時(shí)，柱塞上所時(shí)，柱塞上所產(chǎn)生的推力產(chǎn)生的推力F和速度和速度v分別為：分別為： 24mmFpApd24vvqqvAd（4-24）（4-25）3. 擺動(dòng)液壓缸擺動(dòng)液壓缸 擺動(dòng)缸也稱擺動(dòng)液壓馬達(dá)，主要用來(lái)驅(qū)動(dòng)作間歇回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)缸也稱擺動(dòng)液壓馬達(dá)，主要用來(lái)驅(qū)動(dòng)作間歇回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)。主要有單葉片式和雙葉片式兩種結(jié)構(gòu)形式。的工作機(jī)構(gòu)。主要有單葉片式和雙葉片式兩種結(jié)構(gòu)形式。（a）單葉片式單葉片式 （b）雙葉片式雙葉片式圖圖4.1.5 擺動(dòng)缸擺動(dòng)缸1

16、定子塊；定子塊；2缸體；缸體；3擺動(dòng)軸；擺動(dòng)軸；4葉片葉片單 葉 片 式 擺單 葉 片 式 擺動(dòng)缸，它只有動(dòng)缸，它只有一個(gè)葉片，其一個(gè)葉片，其擺動(dòng)角度較大，擺動(dòng)角度較大，可達(dá)可達(dá)300。雙 葉 片 式 擺雙 葉 片 式 擺動(dòng)缸，它有二動(dòng)缸，它有二個(gè)葉片，其擺個(gè)葉片，其擺動(dòng)角一般小于動(dòng)角一般小于150。 單葉片式擺動(dòng)缸輸出轉(zhuǎn)矩單葉片式擺動(dòng)缸輸出轉(zhuǎn)矩TM和角速度和角速度分別為：分別為：222112()()2MmbTRRpp22212()vqb RR式中，式中， p1、p2進(jìn)出口油液壓力；進(jìn)出口油液壓力；q輸入輸入流量；流量；b葉片寬度；葉片寬度；R1、R2 葉片底部和葉片底部和頂部回轉(zhuǎn)半徑；頂部回

17、轉(zhuǎn)半徑；v、m容積和機(jī)械效率。容積和機(jī)械效率。（4-26）（4-27） 當(dāng)輸入壓力和流量不變時(shí)，雙葉片擺動(dòng)當(dāng)輸入壓力和流量不變時(shí)，雙葉片擺動(dòng)缸輸出轉(zhuǎn)矩是單葉片擺動(dòng)缸的缸輸出轉(zhuǎn)矩是單葉片擺動(dòng)缸的2倍，而擺動(dòng)倍，而擺動(dòng)角速度則是單葉片擺動(dòng)缸的一半。角速度則是單葉片擺動(dòng)缸的一半。例例1 如圖所示兩個(gè)結(jié)構(gòu)和尺寸均相同相互串聯(lián)的液壓缸，無(wú)桿如圖所示兩個(gè)結(jié)構(gòu)和尺寸均相同相互串聯(lián)的液壓缸，無(wú)桿腔面積腔面積A1=110-2m2，有桿腔面積，有桿腔面積A2=0.810-2m2時(shí)，輸人油壓時(shí)，輸人油壓力力p1=0.9MPa，輸人流量，輸人流量q1=12L/min。不計(jì)損失和泄漏，試求。不計(jì)損失和泄漏，試求:1）兩

18、缸承受相同負(fù)載時(shí)（）兩缸承受相同負(fù)載時(shí)（F1=F2），負(fù)載和速度各為多少），負(fù)載和速度各為多少?2）缸）缸1不受負(fù)載時(shí)（不受負(fù)載時(shí)（F1=0），缸），缸2能承受多少負(fù)載？速度？能承受多少負(fù)載？速度？3）缸）缸2不受負(fù)載時(shí)（不受負(fù)載時(shí)（F2=0），缸），缸1能承受多少負(fù)載？速度？能承受多少負(fù)載？速度？4.2.1 單作用式作動(dòng)筒單作用式作動(dòng)筒 單作用式作動(dòng)筒的活塞在液壓作用下只能向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，單作用式作動(dòng)筒的活塞在液壓作用下只能向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，然后由彈簧作用返回。然后由彈簧作用返回。 單作用式作動(dòng)筒常用作剎車作動(dòng)筒。單作用式作動(dòng)筒常用作剎車作動(dòng)筒。圖圖4.2.1 單作用式作動(dòng)簡(jiǎn)單作用式作動(dòng)簡(jiǎn) 雙

19、作用式作動(dòng)筒能利用油液推動(dòng)部件做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。雙作用式作動(dòng)筒能利用油液推動(dòng)部件做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 雙向單桿式作動(dòng)筒常用于在兩個(gè)方向上需要不同傳動(dòng)力的雙向單桿式作動(dòng)筒常用于在兩個(gè)方向上需要不同傳動(dòng)力的地方。如在起落架收放系統(tǒng)，常采用此種形式的作動(dòng)筒。地方。如在起落架收放系統(tǒng)，常采用此種形式的作動(dòng)筒。 圖圖4.2.2 雙向單桿作動(dòng)簡(jiǎn)雙向單桿作動(dòng)簡(jiǎn) 雙向雙桿式作動(dòng)筒在活塞兩邊裝有同樣粗細(xì)的活塞桿，使雙向雙桿式作動(dòng)筒在活塞兩邊裝有同樣粗細(xì)的活塞桿，使兩腔油液的有效工作面積相同。兩腔油液的有效工作面積相同。 當(dāng)作動(dòng)筒兩端的輸人壓力相同時(shí)，其雙向克服負(fù)載的能力當(dāng)作動(dòng)筒兩端的輸人壓力相同時(shí)，其雙向克服負(fù)載的能力相同。

20、當(dāng)活塞兩端輸人流量相同時(shí)，其活塞往返運(yùn)動(dòng)速度相同。相同。當(dāng)活塞兩端輸人流量相同時(shí)，其活塞往返運(yùn)動(dòng)速度相同。所以，在操縱系統(tǒng)和前輪轉(zhuǎn)彎操縱中的液壓作動(dòng)筒常采用雙向所以，在操縱系統(tǒng)和前輪轉(zhuǎn)彎操縱中的液壓作動(dòng)筒常采用雙向雙桿式作動(dòng)筒，以保證作動(dòng)筒活塞往返速度相同。雙桿式作動(dòng)筒，以保證作動(dòng)筒活塞往返速度相同。 圖圖4.2.3 雙向雙桿作動(dòng)簡(jiǎn)雙向雙桿作動(dòng)簡(jiǎn)圖圖4.2.4 單桿活塞缸結(jié)構(gòu)單桿活塞缸結(jié)構(gòu) 1頭側(cè)端蓋；頭側(cè)端蓋；2活塞密封圈；活塞密封圈；3活塞頭；活塞頭；4活塞桿；活塞桿；5缸體；缸體；6拉桿；拉桿；7活塞桿密封圈；活塞桿密封圈；8桿側(cè)端蓋；桿側(cè)端蓋；9防塵圈；防塵圈；10泄油口；泄油口；11

21、導(dǎo)向套；導(dǎo)向套；12固定密封圈；固定密封圈；13節(jié)流閥；節(jié)流閥；14單向閥單向閥4.3.1 緩沖裝置緩沖裝置 縫隙節(jié)流緩沖縫隙節(jié)流緩沖圖圖4.3.1 帶縫隙節(jié)流凸臺(tái)的作動(dòng)筒帶縫隙節(jié)流凸臺(tái)的作動(dòng)筒 在作動(dòng)筒主活塞前后各有一個(gè)直徑比主活塞略小的緩沖在作動(dòng)筒主活塞前后各有一個(gè)直徑比主活塞略小的緩沖凸臺(tái)，當(dāng)作動(dòng)筒到達(dá)行程末端時(shí)，凸臺(tái)將一部分油液封死，凸臺(tái)，當(dāng)作動(dòng)筒到達(dá)行程末端時(shí)，凸臺(tái)將一部分油液封死，被封閉的油液通過(guò)凸臺(tái)與缸壁間的環(huán)形間隙流出，產(chǎn)生液壓被封閉的油液通過(guò)凸臺(tái)與缸壁間的環(huán)形間隙流出，產(chǎn)生液壓阻力，減緩作動(dòng)筒的速度，起到緩沖的作用。阻力，減緩作動(dòng)筒的速度，起到緩沖的作用。 節(jié)流閥緩沖節(jié)流閥緩

22、沖圖圖4.3.2 帶單向節(jié)流閥的作動(dòng)筒帶單向節(jié)流閥的作動(dòng)筒 節(jié)流閥緩沖裝置的基本節(jié)流閥緩沖裝置的基本工作原理工作原理：在作動(dòng)筒行程末端安裝：在作動(dòng)筒行程末端安裝節(jié)流閥，限制回流流量，使之產(chǎn)生反壓力，從而減緩部件的運(yùn)節(jié)流閥，限制回流流量，使之產(chǎn)生反壓力，從而減緩部件的運(yùn)動(dòng)速度。動(dòng)速度。排氣裝置排氣裝置（a）排氣閥）排氣閥 （b）排氣塞）排氣塞 液壓系統(tǒng)在安裝過(guò)程或長(zhǎng)時(shí)間停放之后會(huì)有空氣滲入，由液壓系統(tǒng)在安裝過(guò)程或長(zhǎng)時(shí)間停放之后會(huì)有空氣滲入，由于氣體存在，使執(zhí)行元件產(chǎn)生爬行、噪聲和發(fā)熱等一系列不正于氣體存在，使執(zhí)行元件產(chǎn)生爬行、噪聲和發(fā)熱等一系列不正常現(xiàn)象。為消除空氣對(duì)系統(tǒng)的影響，必須排除積留在作

23、動(dòng)筒內(nèi)?，F(xiàn)象。為消除空氣對(duì)系統(tǒng)的影響，必須排除積留在作動(dòng)筒內(nèi)的空氣。的空氣。n 液壓馬達(dá)和液壓泵在結(jié)構(gòu)上基本相同，并且也是靠密封容積液壓馬達(dá)和液壓泵在結(jié)構(gòu)上基本相同，并且也是靠密封容積的變化來(lái)工作的。的變化來(lái)工作的。n 液壓馬達(dá)輸入的是液壓馬達(dá)輸入的是壓力壓力和和流量流量，輸出，輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩和和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速。n 液壓馬達(dá)的分類：液壓馬達(dá)的分類：按結(jié)構(gòu)分：齒輪式、葉片式和柱塞式；按結(jié)構(gòu)分：齒輪式、葉片式和柱塞式；按工作特性分：高速馬達(dá)和低速馬達(dá)；按工作特性分：高速馬達(dá)和低速馬達(dá)；按馬達(dá)的排量是否可變分：定量馬達(dá)和變量馬達(dá)。按馬達(dá)的排量是否可變分：定量馬達(dá)和變量馬達(dá)。單向定量液壓馬達(dá)單向定量液壓馬達(dá)

24、雙向定量液壓馬達(dá)雙向定量液壓馬達(dá)單向變量液壓馬達(dá)單向變量液壓馬達(dá) 雙向變量液壓馬達(dá)雙向變量液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)圖形符號(hào)液壓馬達(dá)圖形符號(hào)n 液壓馬達(dá)的工作壓力和額定壓力液壓馬達(dá)的工作壓力和額定壓力液壓馬達(dá)的液壓馬達(dá)的工作壓力工作壓力pM：是指它的輸人油液的實(shí)際壓力，：是指它的輸人油液的實(shí)際壓力，其大小取決于液壓馬達(dá)的負(fù)載。其大小取決于液壓馬達(dá)的負(fù)載。液壓馬達(dá)的液壓馬達(dá)的額定壓力額定壓力pMn：是指馬達(dá)在正常工作條件下，：是指馬達(dá)在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。馬達(dá)的馬達(dá)的壓差壓差pM ：是指馬達(dá)進(jìn)出口壓力的差值。：是指馬達(dá)進(jìn)出口壓力的差值。n

25、 液壓馬達(dá)的排量和理論流量液壓馬達(dá)的排量和理論流量液壓馬達(dá)的排量液壓馬達(dá)的排量VM ：是指在沒(méi)有泄漏的情況下，馬達(dá)軸：是指在沒(méi)有泄漏的情況下，馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)一周所輸人的油液體積。旋轉(zhuǎn)一周所輸人的油液體積。理論流量理論流量qMt：是指在沒(méi)有泄漏的情況下，馬達(dá)達(dá)到轉(zhuǎn)速：是指在沒(méi)有泄漏的情況下，馬達(dá)達(dá)到轉(zhuǎn)速nM，所輸人油液的流量。，所輸人油液的流量。MtMMqV n（4-28）n 液壓馬達(dá)的功率和效率液壓馬達(dá)的功率和效率 功率功率 馬達(dá)輸入功率馬達(dá)輸入功率PMi為為 (4-32) 馬達(dá)輸出功率馬達(dá)輸出功率PM0為為 (4-33) MiMMPp q 02MMMMMPTn T 效率效率 容積效率容積效率液壓

26、馬達(dá)也有泄漏液壓馬達(dá)也有泄漏qM存在，其實(shí)際輸入流量存在，其實(shí)際輸入流量qM大于理論流大于理論流量量液壓馬達(dá)的理論流量與實(shí)際流量之比稱為液壓馬達(dá)的容積效液壓馬達(dá)的理論流量與實(shí)際流量之比稱為液壓馬達(dá)的容積效率率MVMM tMqqq1MtMMMMVMMMqqqqqqq （4-29） 機(jī)械效率機(jī)械效率 液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩?fù)p失液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩?fù)p失TM，其實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩，其實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩因此液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為因此液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為總效率總效率M是指液壓馬達(dá)的輸出功率與輸入功率之比，即是指液壓馬達(dá)的輸出功率與輸入功率之比，即MMtMTTT 1MtMMMMmMtMtMtTTTTTTT 0MMMMMVMmMiMMPTP

27、p q（4-30）（4-31）n 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速液壓馬達(dá)能產(chǎn)生的理論轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)能產(chǎn)生的理論轉(zhuǎn)矩TMt為為即即液壓馬達(dá)輸出的實(shí)際轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)輸出的實(shí)際轉(zhuǎn)矩TM為為液壓馬達(dá)的實(shí)際輸入流量為液壓馬達(dá)的實(shí)際輸入流量為qM時(shí)，其轉(zhuǎn)速時(shí)，其轉(zhuǎn)速nM為為2MMtMtMMtMp qTTn12MtMMTp V 12MMMMmTp V（4-34）（4-35）MMVMMqnV（4-36）1. 工作原理工作原理 1斜盤；斜盤；2缸體；缸體；3活塞；活塞；4配流盤；配流盤；5軸軸圖圖4.4.1 斜盤式軸向柱塞馬達(dá)的工作原理斜盤式軸向柱塞馬達(dá)的工作原理F 斜盤對(duì)每個(gè)柱塞的反作用力斜盤對(duì)每個(gè)柱塞

28、的反作用力F是垂直于斜盤端面的，該反作是垂直于斜盤端面的，該反作用力可分解為兩個(gè)分力：水平分力用力可分解為兩個(gè)分力：水平分力Fx，它和作用在柱塞上的液，它和作用在柱塞上的液壓推力相平衡；另一個(gè)為垂直分力壓推力相平衡；另一個(gè)為垂直分力Fy。分別由下式求得。分別由下式求得24xFd p2ytantan4xFFd p式中，式中，d為柱塞直徑；為柱塞直徑；p為輸入為輸入馬達(dá)的油液壓力；馬達(dá)的油液壓力；為斜盤的傾為斜盤的傾斜角。斜角。F2. 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速2iysintansintansin4yxTF rF RF Rd pR設(shè)第設(shè)第i個(gè)柱塞和缸體的垂直中心線夾角為個(gè)柱塞和缸體的垂直中心線夾角為，則在柱塞上產(chǎn)生，則在柱塞上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為的轉(zhuǎn)矩為式中，式中，R為柱塞在缸體中的分布圓半徑。為柱塞在缸體中的分布圓半徑。液壓馬達(dá)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩2tansin4Td pR隨著角的變化，每個(gè)柱塞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也隨著角的變化，每個(gè)柱塞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也發(fā)生變化，故液壓馬達(dá)產(chǎn)生的總轉(zhuǎn)矩是發(fā)生變化