第四章執(zhí)行元件

第4章液壓執(zhí)行元件視頻4.1引言4.2液壓馬達4.3氣壓馬達4.4液壓缸4.5氣缸4.6工程實例

執(zhí)行元件將輸入的能量轉換成機械能或其他能量形式，按照控制要求改變受控對象的機械運動狀態(tài)或其他狀態(tài)（如溫度、壓力等）。它直接作用于受控對象，能起“手”和“腳”的作用。根據(jù)輸入能量的不同執(zhí)行元件所示，可分為電動、氣動和液壓三類。4.1引言液壓馬達是將液壓能轉換為機械能的裝置，可以實現(xiàn)連續(xù)的旋轉運動，其結構與液壓泵相似，并且也是靠密封容積的變化進行工作的。馬達和泵在工作原理上是互逆的，當向泵內(nèi)輸入壓力油時，其軸就輸出轉速和轉矩成為馬達。但由于二者的任務和要求有所不同，故在實際中只有少數(shù)泵能作馬達使用。4.2液壓馬達(1/19)返回首頁ABPT溢流閥液壓泵齒輪式按結構類型來分葉片式柱塞式按額定轉速分：齒輪式高速——額定轉速高于500r/min螺桿式葉片式軸向柱塞式低速——額定轉速低于500r/min徑向柱塞油馬達4.2.1液壓馬達的分類及特點

通常高速液壓馬達輸出轉矩不大（僅幾十牛·米到幾百?！っ祝?，所以又稱為高速小轉矩馬達。高速液壓馬達的主要特點——轉速高，轉動慣量小，便于啟動和制動，靈敏度高等。低速液壓馬達的主要特點——輸入壓力高，排量大，體積大，轉速低（幾轉甚至零點幾轉每分鐘可在每分鐘10轉以下平穩(wěn)運轉），輸出轉矩大（可達幾千?！っ椎綆兹f?！っ祝?，又稱為低速大轉矩液壓馬達。4.2.1液壓馬達的分類及特點

液壓馬達與液壓泵的區(qū)別從原理上講，液壓泵與液壓馬達可以互換，但結構有差異1、泵的進油口比出油口大，馬達的進、出油口相同2、結構上要求泵有自吸能力3、馬達要正反轉，結構具有對稱性；泵單方向轉，不要對稱4、要求馬達的結構及潤滑，能保證在寬速度范圍內(nèi)正常工作5、液壓馬達應有較大的起動扭矩和較小的脈動4.2.1液壓馬達的分類及特點

液壓馬達圖形符號如圖3－11所示4.2.1液壓馬達的分類及特點

設定馬達的排量為v，轉速為n，泄露量Δq則輸入流量（即實際流量）q為：

q=nv+Δq容積效率

mv=理論流量/實際輸入流量

=nv/q=nv/(nv+Δq)

或

n=(q/v)·

mv

。5.液壓馬達的主要性能參數(shù)1）流量、排量和轉速4.2.1液壓馬達的分類及特點(5/8)2）扭矩理論輸出扭矩TT=pv/2π

TT*2πn=pvn

可見液壓馬達的排量v是決定其輸出扭矩的主要參數(shù)。實際輸出扭矩TM=TT-ΔT因機械效率

Mm=TM/TT=1-ΔT/TM故TM=TM.

Mm=(pq/2π).

Mm4.2.1液壓馬達的分類及特點(6/8)

液壓馬達總功率：ηM=2πTMn/pq=

mv

Mm

可見，容積效率和機械效率是液壓泵和馬達的重要性能指標。因總功率為它們二者的乘積，故液壓傳動系統(tǒng)效率低下。總功率過低將使能耗增加并因此引起系統(tǒng)發(fā)熱，因此提高泵和馬達的效率有其重要意義。3）總功率4.2.1液壓馬達的分類及特點(7/8)4）壓力馬達入口油液的實際壓力稱為馬達的工作壓力p

馬達入口壓力和出口壓力的差值稱為馬達的工作壓差Δp

。即Δp=p－p出在馬達出口直接接油箱的情況下，為便于定性分析問題，通常近似認為馬達的工作壓力等于工作壓差。即Δp=p（認為p出=0）返回首頁4.2.1液壓馬達的分類及特點(8/8)

當壓力油進入壓油腔后，在葉片1、3上一面作用有壓力油，一面為低壓回油。由于葉片3伸出的面積大于葉片1伸出的面積，所以液體作用于葉片3上的作用力大于作用在葉片1上的作用力，從而使葉片帶動轉子作逆時針方向旋轉。2.葉片式馬達的工作原理4.2.2高速液壓馬達葉片式液壓馬達的使用特點體積小，轉動慣量小，動作靈敏——允許高頻換向，且角速度和輸出轉矩脈動?。蝗秉c：泄漏量較大，低速工作時不穩(wěn)定（爬行）；因此葉片式液壓馬達一般用于轉速高、轉矩小和動作要求靈敏的場合。

4.2.2高速液壓馬達

當壓力油輸入液壓馬達時，處于壓力腔的柱塞被頂出，壓在斜盤上，斜盤對柱塞產(chǎn)生反力，該力可分解為軸向分力和垂直于軸向的分力。其中，垂直于軸向的分力使缸體產(chǎn)生轉矩。2、軸向柱塞馬達4.2.2高速液壓馬達

當壓力油輸入液壓馬達后，所產(chǎn)生的軸向分力為：

使缸體3產(chǎn)生轉矩的垂直分力為：pggptgdtgFFt24==

馬達的扭矩計算4.2.2高速液壓馬達

單個柱塞產(chǎn)生的瞬時轉矩為：

液壓馬達總的輸出轉矩：R—

柱塞在缸體的分布圓半徑；

d—柱塞直徑；N—壓力腔半圓內(nèi)的柱塞數(shù)柱塞式馬達的扭矩計算

4.2.2高速液壓馬達特點：轉速低（低于500r/min，有的可達每分鐘幾轉甚至零點幾轉）輸出轉矩大（可達幾千牛米到幾萬牛米）

——排量大，體積大，屬于低速大扭矩液壓馬達。徑向柱塞液壓馬達多用于低速大轉矩的情況下。4.2.3低速大轉矩液壓馬達曲柄連桿式低速大扭矩液壓馬達應用較早，其額定壓力16MPa，最高壓力21MPa，理論排量最大值可達6.14L/r。1.曲柄連桿式液壓馬達4.2.3低速大轉矩液壓馬達ysu-20104.2.3低速大轉矩液壓馬達(5/6)馬達由殼體1、連桿3、活塞組件2、曲軸4及配流軸5等組成，殼體內(nèi)沿圓周呈放射狀均勻布置了五只缸體，形成星形殼體(不轉)；缸體內(nèi)裝有活塞，活塞與連桿通過球鉸連接，連桿大端做成鞍形圓柱瓦面緊貼在曲軸的偏心圓上，其圓心為O1，它與曲軸旋轉中心O的偏心距OO1=e。液壓馬達的配流軸5與曲軸4通過十字鍵連接在一起，隨曲軸一起轉動，馬達的壓力油經(jīng)過配流軸通道，由配流軸分配到對應的活塞油缸，在圖中，油缸的①、②、③腔通壓力油，活塞受到壓力油的作用；根據(jù)曲柄連桿機構運動原理，受油壓作用的柱塞就通過連桿對偏心圓中心O1作用一個力N，推動曲軸繞旋轉中心O轉動，對外輸出轉速和扭矩，其余的活塞油缸則與排油窗口接通；如果進、排油口對換，液壓馬達也就反向旋轉。隨著驅動軸、配流軸轉動，配油狀態(tài)交替變化。在曲軸旋轉過程中，位于高壓側的油缸容積逐漸增大，而位于低壓側的油缸容積逐漸縮小，因此，在工作時高壓油不斷進入液壓馬達，然后由低壓腔不斷排出。4.2.3低速大轉矩液壓馬達(5/6)缸體壓油口配油軸定子柱塞回油口

每一相同形狀的曲面又可分為對稱的兩邊，其中允許柱塞副向外伸的一邊稱為進油工作段，使柱塞副縮回的一邊稱為排油工作段。每個柱塞在液壓馬達每轉中往復的次數(shù)等于定子曲面數(shù)X，稱X為該液壓馬達的作用次數(shù)。缸體上有Z

個柱塞缸孔，每個缸孔的底部都有一配流窗口，并與它的中心配流軸4相配合的配流孔相通。液壓馬達由定子1、轉子2、配流軸4與柱塞組3等主要部件組成，定子1的內(nèi)壁有若干段均布的、形狀完全相同的曲面組成。2.多作用內(nèi)曲線馬達配流軸4中間有進油和回油的孔道，它的配流窗口的位置與導軌曲面的進油工作段和回油工作段的位置相對應。4.2.3低速大轉矩液壓馬達(5/6)工作時，油液通過配油軸上的配油窗口分配到工作區(qū)段的柱塞底部油腔，壓力油使柱塞組的滾輪頂緊導軌表面，在接觸點上導軌對滾輪產(chǎn)生法向反作用力N，其方向垂直導軌表面并通過滾輪中心，該力可分解為兩個分力，沿柱塞軸向的分力P和垂直于柱塞軸線的分力T，返回首頁它通過橫梁側面?zhèn)鹘o缸體，對缸體產(chǎn)生力矩。使缸體帶動負荷旋轉。4.2.3低速大轉矩液壓馬達(5/6)氣動馬達是一種作連續(xù)旋轉運動的氣動執(zhí)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，其作用相當于電動機或液壓馬達，它輸出轉矩、驅動執(zhí)行機構作旋轉運動。在氣壓傳動中使用廣泛的是葉片式、活塞式和齒輪式氣馬達。4.3氣動馬達1．

葉片式氣動馬達的工作原理

圖示是雙向葉片式氣動馬達的工作原理圖。壓縮空氣由A孔輸入，小部分經(jīng)定子兩端的密封蓋的槽進入葉片底部(圖中未表示)，將葉片推出，使葉片貼緊在定于內(nèi)壁上，大部分壓縮空氣進入相應的密封空間而作用在兩個葉片上，由于兩葉片伸出長度不等，就產(chǎn)生了轉矩差，使葉片與轉子按逆時針方向旋轉，作功后的氣體由定子上的孔c和B排出。若改變壓縮空氣的輸入方向（即壓縮空氣由B孔進入，A孔和C孔排出），則可改變轉子的轉向。

4.3氣動馬達（1）氣動馬達的特點1）工作安全，具有防爆性能，適用于惡劣的環(huán)境，在易燃、易爆、高溫、振動、潮濕、粉塵等條件下均能正常工作。2）有過載保護作用。過載時馬達只是降低轉速或停止，當過載解除后運轉，并不產(chǎn)生故障。3）可以無級調(diào)速。只要控制進氣流量，就能調(diào)節(jié)馬達的功率和轉速。4）比同功率的電動機輕1／3～1／10，輸出功率慣性比較小。5）可長期滿載工作，而溫升較小。6)功率范圍及轉速范圍均較寬，功率小至幾百瓦，大至幾萬瓦，轉速可從每分鐘幾轉到上萬轉。7）具有較高的啟動轉矩，可以直接帶負載啟動。啟動、停止迅速。8）結構簡單，操縱方便，可正反轉，維修容易，成本低。9）速度穩(wěn)定性差。輸出功率小，效率低，耗氣量大。噪聲大，容易產(chǎn)生振動。

4.3氣動馬達4.4直線往復運動執(zhí)行元件

液壓缸（氣缸）是將壓力能轉變?yōu)闄C械能的、做直線往復運動（或擺動運動）的執(zhí)行元件。它結構簡單、工作可靠。用它來實現(xiàn)往復運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩(wěn)，因此在各種機械的液（氣）壓系統(tǒng)中得到廣泛應用。一、分類：活塞式柱塞式伸縮式擺動式單活塞桿式雙活塞桿式{4.4.1液壓缸的類型和特點(8/16)1、單作用活塞式液壓缸

單向液壓驅動，回程靠自重、彈簧或其它外力。2、單作用柱塞式液壓缸

柱塞較粗，受力較好，穩(wěn)定性好，單向進油驅動，回程靠外力。3、單作用伸縮式液壓缸

液壓油進入后，將活塞從大到小逐節(jié)推出，然后靠自重從小到大逐節(jié)縮回，這種液壓缸的特點是缸筒短，伸出長。缸筒不受安裝位置所限。例：自卸汽車4.4.1液壓缸的類型和特點(8/16)

4、雙作用單活塞桿液壓缸

雙向液壓驅動，往復速度、力不等。5、差動液壓缸

差動液壓缸主要是靠油路的連接方式構成差動?？杉哟蠡钊麠U的伸出速度，推力相應減小。6、雙桿雙作用液壓缸可實現(xiàn)等速往復運動。4.4.1液壓缸的類型和特點(8/16)7、雙作用伸縮式液壓缸它是自卸汽車所用的雙作用伸縮液壓缸，由一節(jié)活塞缸和一節(jié)柱塞缸組成。8、串聯(lián)液壓缸

小直徑的液壓缸獲得大的作用面積，提高牽引力。4.4.1液壓缸的類型和特點(8/16)9、增壓液壓缸

從低壓系統(tǒng)可獲得高壓系統(tǒng)的能力。10、多位液壓缸可獲得幾個長度準確的行程，例如，用于排擋、換擋。11、擺動式液壓缸擺動式液壓缸輸出轉矩，并實現(xiàn)往復擺動，有時也稱為擺動馬達，在結構上有單葉片和雙葉片兩種形式4.4.1液壓缸的類型和特點(8/16)活塞式液壓缸可分為:雙桿式和單桿式兩種結構形式安裝方式有缸筒固定和活塞桿固定兩種形式液壓缸的基本參數(shù)：液壓缸往復運動的速度v和牽引力F。4.4.1液壓缸的類型和特點(8/16)1雙桿活塞式液壓缸

當兩活塞桿直徑相同，供油壓力和流量不變時，活塞式液壓缸在兩個方向上的運動速度和推力都相等，即

F1=F2

v1=v2缸固定v1v2F1F24.4.1液壓缸的類型和特點(8/16)2單桿活塞式液壓缸

雙作用單活塞桿液壓缸，活塞桿只從液壓缸的一端伸出，液壓缸的活塞在兩腔有效作用面積不相等，當向液壓缸兩腔分別供油，且壓力和流量都不變時，活塞在兩個方向上的運動速度和推力都不相等，即運動具有不對稱性。4.4.1液壓缸的類型和特點(8/16)2012/2/1835

單桿活塞缸的左右腔同時接通壓力油，如右圖所示，稱為差動連接，此缸稱為差動液壓缸。差動液壓缸左、右腔壓力相等，但左、右腔有效面積不相等，因此，活塞向右運動。差動連接時因回油腔的油液進入左腔，從而提高活塞運動速度。特點：利用兩端面積差進行工作！在不增加流量的前提下，實現(xiàn)快速運動！4.4.1液壓缸的類型和特點(11/16)3)差動液壓缸36F3=p1(A1-A2)ηm=p1d2ηm

(6)由圖可知：A1v3=q+A2v3v3=考慮容積效率ηvv3=ηv

向液壓缸右腔輸油，而左腔通油箱，活箱便向左運動。如要求v3和活塞向左運動的速度v2相等，即v3=v2，則必須使D=。差動液壓缸的推力、速度計算由v3=v2有：4.4.1液壓缸的類型和特點(12/16)2012/2/1837差動液壓缸的特點：差動液壓缸推力比非差動連接小，速度比非差動連接大；差動缸可以在不加大油源流量的前提下得到較快的運動速度；差動連接方式廣泛應用于組合機床的液壓動力滑臺及其它機械設備的快速運動中；如果要求差動缸快速運動和快速退回的速度相等，即v3＝v2，則需使

4.4.1液壓缸的類型和特點(13/16)三、柱塞式液壓缸柱塞缸由缸筒、柱塞、導套、密封圈和壓蓋等零件組成，柱塞和缸筒內(nèi)壁不接觸，因此缸筒內(nèi)孔不需精加工，工藝性好，成本低。用于單向控制場合

柱塞上有效作用力F為：F=p.A=柱塞運動速度為：v==

式中d—柱塞直徑；其它符號意義同前。4.4.1液壓缸的類型和特點(8/16)39伸縮式液壓缸輸出的推力和速度為：Fi=p1D2iηmivi=式中

i——i

級活塞缸。這種液壓缸起動時，活塞有效面積最大，因此，輸出推力也最大，隨著行程逐級增長，推力隨之逐級減小。這種推力變化情況，適合于自動卸裝車對推力的要求。4.4.1液壓缸的類型和特點(15/16)404.擺動式液壓缸

擺動式液壓缸輸出特性的計算：輸出轉矩：輸出角速度：

常用于工具夾緊、送料裝置以及需要周期性進給系統(tǒng)中。4.4.1液壓缸的類型和特點(16/16)液壓缸通常由缸體組件（缸筒和缸蓋）、活塞組件（活塞和活塞桿）等主要部分組成；為防止油液向液壓缸外泄漏或由高壓腔向低壓腔泄漏，在缸筒與端蓋、活塞與活塞桿、活塞與缸筒、活塞桿與前端蓋之間均設置有密封裝置，在前端蓋外側，還裝有防塵裝置；為防止活塞快速退回到行程終端時撞擊缸蓋，液壓缸端部還設置緩沖裝置；有時還需設置排氣裝置。缸底1、缸筒6、缸蓋10、活塞4、活塞桿7和導向套8，密封圈3、5、9、11和防塵圈12。4.4.2液壓缸的結構(1/)1.缸體組件1)材料

一般來說，缸筒和缸蓋的結構形式和其使用的材料有關。工作壓力p＜10MPa時，使用鑄鐵；

p＜20MPa時，使用無縫鋼管；

p＞20MPa時，使用鑄鋼或鍛鋼。常見結構形式的缸筒和缸蓋如下圖。3.1.2液壓缸的結構(1/17)2)連接方式：(1)法蘭連接式圖(a)所示為法蘭連接式，結構簡單，容易加工，也容易裝拆，但外形尺寸和重量都較大，常用于鑄鐵制的缸筒上。1—缸蓋2—缸筒3.1.2液壓缸的結構(2/17)(2)半環(huán)連接式

圖(b)所示為半環(huán)連接式，它的缸筒壁部因開了環(huán)形槽而削弱了強度，為此有時要加厚缸壁，它容易加工和裝拆，重量較輕，常用于無縫鋼管或鍛鋼制的缸筒上。1-缸蓋2—缸筒3—壓板4—半環(huán)(3)螺紋連接

有外螺紋連接和內(nèi)螺紋連接兩種，其特點是體積小，重量輕，結構緊湊，但缸筒端部結構復雜，這種連接形式一般用于要求外形尺寸小、重量輕的場合1-缸蓋2—缸筒5—防松螺帽3.1.2液壓缸的結構(3/17)

（4）拉桿連接圖(d)所示為拉桿連接式，結構的通用性大，容易加工和裝拆，但外形尺寸較大，且較重。1-缸蓋2—缸筒3—拉桿3.1.2液壓缸的結構(4/17)（5）焊接連接式圖(e)所示為焊接連接式，結構簡單，尺寸小，但缸底處內(nèi)徑不易加工，且可能引起變形。二、活塞組件

活塞組件由活塞、活塞桿和連接件等組成。隨液壓缸的工作壓力、安裝方式和工作條件的不同，活塞組件有多種結構形式。3.1.2液壓缸的結構(5/17)螺紋式連接如圖(a)所示，結構簡單，裝拆方便，但一般需備螺母防松裝置3.1.2液壓缸的結構(6/17)半環(huán)式連接如圖(b)所示，連接強度高，但結構復雜，裝拆不便，半環(huán)連接多用于高壓和振動較大的場活塞與活塞桿的連接最常用的有螺紋連接和半環(huán)連接形式，除此之外還有整體式結構、焊接式結構、錐銷式結構等。1.活塞組件的連接方式

活塞裝置主要用來防止液壓油的泄漏，良好的密封是液壓缸傳遞動力、正常動作的保證，根據(jù)兩個需要密封的耦合面間有無相對運動，可把密封分為動密封和靜密封兩大類。

設計或選用密封裝置的基本要求是具有良好的密封性能，并隨壓力的增加能自動提高密封性，除此以外，摩擦阻力要小、耐油、抗腐蝕、耐磨、壽命長、制造簡單、拆裝方便。

常見的密封方法:間隙密封、活塞環(huán)密封、密封圈密封3.1.2液壓缸的結構(7/17)2.活塞組件的密封1)間隙密封

依靠相對運動零件配合面間的微小間隙來防止泄漏，由環(huán)形縫隙軸向流動理論可知，泄漏量與間隙的三次方成正比，因此可用減小間隙的辦法來減小泄漏。

在活塞的外圓表面一般開幾平衡槽，其作用如下:

(a)使活塞具有自位性能，開平衡槽后，使得徑向油壓力趨于平衡，使活塞能夠自動對中，減小了摩擦力；(b)由于同心環(huán)縫的泄漏要比偏心環(huán)縫小得多，活塞的對中減少了油液的泄漏量，提高了密封性能；(c)自潤滑作用，油液儲存在平衡槽內(nèi)，使活塞能自動潤滑。

間隙密封的特點是結構簡單、摩擦力小、耐用，但對零件的加工精度要求較高，且難以完全消除泄漏。故只適用于低壓、小直徑的快速液壓缸。

3.1.2液壓缸的結構(8/17)

它的密封效果較間隙密封好，適用的壓力和溫度范圍很寬，能自動補償磨損和溫度變化的影響，能在高速條件下工作，摩擦力小，工作可靠，壽命長，但不能完全密封。

活塞環(huán)的加工復雜，缸筒內(nèi)表面加工精度要求高，一般用于高壓、高速和高溫的場合。3.1.2液壓缸的結構(9/17)2)活塞環(huán)密封

活塞環(huán)密封依靠裝在活塞環(huán)形槽內(nèi)的彈性金屬環(huán)緊貼缸筒內(nèi)壁實現(xiàn)密封，如圖所示。3)密封圈密封密封圈密封是液壓系統(tǒng)中應用最廣泛的一種密封，密封圈有O形、V形、Y形及組合式等數(shù)種，其材料為耐油橡膠、尼龍、聚氨酯等。

3.1.2液壓缸的結構(10/17)（1）O形密封圈O形密封圈的截面為圓形，主要用于靜密封和速度較低的滑動密封，其結構簡單緊湊，安裝方便，價格便宜，可在-40～120°C的溫度范圍內(nèi)工作。但與唇形密封圈相比，其壽命較短，密封裝置機械部分的精度要求高，啟動阻力較大。

O形圈密封的原理如圖所示，O形圈裝入密封槽后，其截面受到壓縮后變形。

3.1.2液壓缸的結構(11/17)在無液壓力時，靠O形圈的彈性對接觸面產(chǎn)生預接觸壓力，實現(xiàn)初始密封，當密封腔充入壓力油后，在液壓力的作用下，O形圈擠向槽一側，密封面上的接觸壓力上升，提高了密封效果。

（2）V形密封圈

V形圈的截面為V形，如圖所示，V形密封裝置是由壓環(huán)、V形圈和支承環(huán)組成。當工作壓力高于10MPa時，可增加V形圈的數(shù)量，提高密封效果。安裝時，V形圈的開口應面向壓力高的一側。

V形圈密封性能良好，耐高壓，壽命長，通過調(diào)節(jié)壓緊力，可獲得最佳的密封效果，但V形密封裝置的摩擦阻力及結構尺寸較大，主要用于活塞桿的往復運動密封，它適宜在工作壓力p>50MPa、溫度-40~80℃的條件下工作。3.1.2液壓缸的結構(12/17)（3）Y形密封圈Y形密封圈的截面為Y形，屬唇形密封圈。它是一種密封性、穩(wěn)定性和耐壓性較好，摩擦阻力小，壽命較長的密封圈，故應用很普遍。Y形圈主要用于往復運動的密封，根據(jù)截面長寬比例的不同，Y形圈可分為寬斷面和窄斷面兩種形式；寬斷面Y形圈一般適用于工作壓力p<20MPa。

窄斷面Y形圈一般適用于工作壓力p<32MPa。3.1.2液壓缸的結構(13/17)當液壓缸拖動負載的質(zhì)量較大、速度較高時，一般應在液壓缸中設緩沖裝置，必要時還需在液壓傳動系統(tǒng)中設緩沖回路，以免在行程終端發(fā)生過大的機械碰撞，導致液壓缸損壞。緩沖的原理是當活塞或缸筒接近行程終端時，在排油腔內(nèi)增大回油阻力，從而降低液壓缸的運動速度，避免活塞與缸蓋相撞。

3.1.2液壓缸的結構(14/17)三、緩沖裝置由于緩沖柱塞為圓錐形，所以緩沖環(huán)形間隙δ隨位移量而改變；即節(jié)流面積隨緩沖行程的增大而縮小，使機械能的吸收較均勻，其緩沖效果較好。3.1.2液壓缸的結構(14/17)2.圓錐形環(huán)隙式緩沖裝置1、圓柱形環(huán)隙式緩沖裝置

由于緩沖柱塞為圓錐形，所以緩沖環(huán)形間隙δ隨位移量而改變；即節(jié)流面積隨緩沖行程的增大而縮小，使機械能的吸收較均勻，其緩沖效果較好。

在緩沖柱塞上開有由淺漸深的三角節(jié)流槽，節(jié)流面積隨著緩沖行程的增大而逐漸減小，緩沖壓力變化平緩。3.1.2液壓缸的結構(16/17)3.可變節(jié)流槽式4.可調(diào)節(jié)流孔式緩沖裝置

在緩沖過程中，緩沖腔油液經(jīng)小孔節(jié)流排出，調(diào)節(jié)節(jié)流孔的大小，可控制緩沖腔內(nèi)緩沖壓力的大小，以適應液壓缸不同的負載和速度工況對緩沖的要求，同時當活塞反向運動時，高壓油從單向閥進入液壓缸內(nèi)，活塞也不會因推力不足而產(chǎn)生啟動緩慢或困難等現(xiàn)象。

液壓傳動系統(tǒng)中往往會混入空氣，使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動、爬行或前沖等現(xiàn)象；嚴重時會使系統(tǒng)不能正常工作。因此，設計液壓缸時，必須考慮空氣的排除，對于要求不高的液壓缸，往往不設計專門的排氣裝置，而是將油口布置在缸筒兩端的最高處，這樣也能使空氣隨油液排往油箱，再從油箱溢出；對于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓缸和大型液壓缸，常在液壓缸的最高處設置專門的排氣裝置，如排氣塞、排氣閥等。

3.1.2液壓缸的結構(17/17)四、排氣裝置

執(zhí)行元件4.5氣缸(1/15)氣缸是將壓縮空氣的壓力能轉化為機械能的能量轉換裝置，用于實現(xiàn)直線往復運動一、分類1.按基本功能分類帶端位緩沖帶磁環(huán)帶可調(diào)節(jié)緩沖帶夾緊定位擺動動作4.5氣缸(2/15)單作用雙作用單作用雙作用活塞式膜片式無活塞式——————仿生氣動肌腱單活塞雙活塞有活塞桿無活塞桿平膜片氣囊串聯(lián)并聯(lián)單出桿雙出桿多位氣缸倍力氣缸無桿氣缸磁耦合氣缸單出桿雙出桿2.按基本結構分類4.5氣缸(3/15)3、按尺寸分類通常將缸徑為2.5～6mm的稱為微型氣缸8～25mm為小型氣缸32～320mm為中型氣缸大于320mm為大型氣缸。

4.5氣缸(4/15)4、按安裝方式分類4.5氣缸(5/15)5、按潤滑方式分類可分為給油氣缸和不給油氣缸兩種。給油氣缸使用的工作介質(zhì)是含油霧的壓縮空氣，對氣缸內(nèi)活塞、缸筒等相對運動部件進行潤滑。不給油氣缸所使用的壓縮空氣中不含油霧，是靠裝配前預先添加在密封圈內(nèi)的潤滑脂使氣缸運動部件潤滑的。使用時應注意，不給油氣缸也可以給油使用，但一旦給油使用后,則必須一直給油使用,否則將引起密封件過快磨損。這是因為壓縮空氣中的油霧已將潤滑脂洗去,而使氣缸內(nèi)部處于無油潤滑狀態(tài)了。4.5氣缸(6/15)6、按驅動方式分類按驅動氣缸時壓縮空氣作用在活塞端面上的方向分有單作用氣缸和雙作用氣缸兩種。

普通氣缸是指缸筒內(nèi)只有一個活塞和一個活塞桿的氣缸。

當從無桿腔輸入壓縮空氣時，有桿腔排氣，氣缸兩腔的壓力差作用在活塞上所形成的力克服阻力負載推動活塞運動，使活塞桿伸出；當有桿腔進氣，無桿腔排氣時，使活塞桿縮回。若有桿腔和無桿腔交替進氣和排氣，活塞實現(xiàn)往復直線運動。二.普通氣缸工作原理

4.5氣缸(7/15)1、3－緩沖柱塞2－活塞4－缸筒5－導向z套6－防塵圈7－前端蓋8－氣口9－傳感器10－活塞桿11－耐磨環(huán)12－密封圈13－后端蓋14－緩沖節(jié)流閥普通雙作用氣缸QGA----無緩沖普通氣缸；QGB----細桿（標準桿）緩沖氣缸；QGC----粗桿緩沖氣缸；QGD----氣液阻尼缸；QGH----回轉缸。QGA、B、C、D、H缸徑×行程我國目前已生產(chǎn)出五種從結構到參數(shù)都已標準化、系列化的氣缸，簡稱標準化氣缸。標準化氣缸的標記標準化氣缸的標記是用符號“QG”表示，用符號“A、B、C、D、H”表示五種系列4.5氣缸(8/15)三、標準氣缸簡介例：

QGA100×135表示：直徑為100mm，行程為135mm的無緩沖普通氣缸。四、幾種特殊氣缸簡介1.薄膜氣缸4.5氣缸(9/15)1-缸蓋2-