第三章液压执行元件
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第三章 液压泵和液压马达
二、轴向柱塞式液压马达
轴向柱塞式液压马达的工作原理可参照轴向柱塞泵
斜盘 2-缸体 3-柱塞 4-配流盘 5-轴 6-弹簧
2、结构特点
齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下：
（1）齿轮泵一般只需一个方向旋转，为了减小径向不平衡液压力，
因此吸油口大，排油口小。而齿轮马达则需正、反两个方向旋转，
因此进油口大小相等。
（2）齿轮马达的内
泄漏不能像齿轮泵那样直接引到低压腔去，而必须单独的泄漏通
道引到壳体外去。因为齿轮马达低压腔有一定背压，如果泄漏油
积每转内吸油、压油两次，
称为双作用泵。双作用使
流量增加一倍，流量也相
应增加。
压油
吸油
图3-13 双作用叶片工作原理
2、结构上的若干特点
（1）保持叶片与定子内表面接触
转子旋转时保证叶片与定子内表面接触时泵正常工作的必要 条件。前文已指出叶片靠旋转时离心甩出，但在压油区叶片顶部 有压力油作用，只靠离心力不能保证叶片与定子可靠接触。为此， 将压力油也通至叶片底部。但这样做在吸油区时叶片对定子的压 力又嫌过大，使定子吸油区过渡曲线部位磨损严重。减少叶片厚 度可减少叶片底部的作用力，但受到叶片强度的限制，叶片不能 过薄。这往往成为提高叶片泵工作压力的障碍。
容积式液压泵的共同工作原理如下：
（1）容积式液压泵必定有一个或若干个周期变化的密封容积。密 封容积变小使油液被挤出，密封容积变大时形成一定真空度，油液 通过吸油管被吸入。密封容积的变换量以及变化频率决定泵的流量。 （2）合适的配流装置。不同形式泵的配流装置虽然结构形式不同， 但所起作用相同，并且在容积式泵中是必不可少的。
结束
§3-3 叶片泵和叶片油马达
叶片泵有两类：双作用和单作用叶片泵，双作用 叶片泵是定量泵，单作用泵往往做成变量泵。而马达只 有双作用式。
第三章 执行元件讲解
不相等，因此，活塞向右
运动。
特点：
差动连接时因回油腔的油液 利用两端面积差进行工作！
液压与气动技术
殷国栋 ygd@
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液压缸的工作原理及设计计算
柱塞式液压缸
单活塞杆式液压缸
双活塞杆式液压缸
伸缩式液压缸
液压与气动技术
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液压缸的工作原理及设计计算
双活塞杆式液压缸
单活塞杆式液压缸
伸缩式液压缸
液压与气动技术
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液压缸的工作原理及设计计算
活塞式液压缸分类：
双杆
按伸出活塞杆不同 单杆
无杆
按固定方式不同
缸体固定 活塞杆固定
液压与气动技术
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液压缸的工作原理及设计计算
（1）双杆活塞缸
特点： 1） 两腔面积相等； 2） 压力相同时，推力相等，
流量相同时，速度相等。
即具有等推力等速度特性！
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液压缸的工作原理及设计计算
单杆活塞缸 由于只在活塞的一端有活塞杆，使两 腔的有效工作面积不相等，因此在两腔分别输入流 量相同的情况特下点，：活塞的往复运动速度不相等。 12） ）压两力腔相面同积时不，等推，力A1不>单等A杆2 活塞缸的安装 流量相同时，速度不也等有缸筒固定和活 即不具有等推力等速度塞特杆性固！定两种，进、
d D v 1（5） v
由此可见，速比λv 越大，活塞杆直径d越大。
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液压缸的工作原理及设计计算
差动液压缸
单杆活塞缸的左右腔同时接 通压力油，如右图所示， 称为差动连接，此缸称为 差动液压缸。
※液压知识点总结
实际流量 qb=qbt-∆q，∆q——液压泵的泄漏量（内泄漏和外泄漏之和）
（3）泵的功率
泵输入功率： Pd 2nT
泵实际输出功率： P pbqb
式中：pb — 泵输出的工作压力（MPa） qb— 泵的实际输出流量（L /min），1L =103cm3。在实际计算功率时，一定要注意单位统一。最好都统
a.工作压力：液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损 失，与液压泵的流量无关。 b.额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。 c.最高允许压力：在超过额定压力的条件下，允许液压泵短暂运行的最高压力值。超过此压力，泵的泄漏会迅 速 增加。 （2）排量和流量 a.排量：泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值 V，如泵排量固定，则为定量泵；排量可变则为变量泵。
e.良好的化学稳定性。
f.抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好
g.体积膨胀系数小，比热容大。 h.流动点和凝固点低，闪点和燃点高。 i.对人体无害，成本低。
6、静压力的两个重要特性：
a.静止液体内任意点所受到的各个方向的静压力都相等；
b.液体静压力的方向总是向着作用面的内法线方向。 7、液压系统中的压力由负载或元件对油液的阻力所产生。液压泵产生的是流量，而不是压力。 8、油液总是进入阻力最小的通路。
叶片泵是机床液压系统中应用最广的一种液压泵。运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧凑、尺寸小、流量 大；其缺点是：对油液要求高，如油液中有杂质，则叶片容易卡死；与齿轮泵相比结构较复杂。 该泵有两种结构形式：一种是单作用叶片泵，另一种是双作用式叶片泵。 特点： 1. 用于中低压、要求较高的系统中。 2. 油液粘度要合适，转速不能太低，500～1500rpm。 3. 要注意油液的清洁，油不清洁容易使叶片卡死。 4. 通常只能单方向旋转，如果旋转方向错误，会造成叶片折断。 （1）单作用叶片泵（叶片后倾） 单作用叶片泵由转子 1、定子 2、叶片 3 和配流盘、端盖等组成。定子具有圆柱形内表面，定子和转子的间有 偏心距 e，叶片装在转子槽中，并可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠在定子内壁。 泵的转子每旋转一周，密封工作腔容积增大和缩小各一次，完成一次吸油和压油，故称单作用泵。改变转子 与 定子的偏心量，即可改变泵的流量。因此单作用叶片泵大多为变量泵。 为利用离心力使叶片外伸，通常将叶片相对于旋转方向后倾一个角度安装。这种泵只能单向旋转。 奇数叶片泵的脉动率比偶数叶片泵的脉动率小，一般取 13～15 片叶片。 （2）双作用叶片泵（叶片前倾） 作用原理和单作用叶片泵相似，不同之处只在于定子内表面由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲 线组成。且定子和转子是同心的。在吸油区和压油区之间有一段封油区将它们隔开。 工作原理：泵的转子每转一转，完成两次吸油和压油，所以称双作用叶片泵。由于泵的吸油区和压油区对称 布 置，因此，转子所受径向力是平衡的，所以，又称卸荷式液压泵。 双作用叶片泵也存在流量脉动，但比其它型式的泵要求小得多，且在叶片数为 4 的整数倍、且大于 8 时最小， 一般都取 12 或 16 片。
（3）泵的功率
泵输入功率： Pd 2nT
泵实际输出功率： P pbqb
式中：pb — 泵输出的工作压力（MPa） qb— 泵的实际输出流量（L /min），1L =103cm3。在实际计算功率时，一定要注意单位统一。最好都统
a.工作压力：液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损 失，与液压泵的流量无关。 b.额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。 c.最高允许压力：在超过额定压力的条件下，允许液压泵短暂运行的最高压力值。超过此压力，泵的泄漏会迅 速 增加。 （2）排量和流量 a.排量：泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值 V，如泵排量固定，则为定量泵；排量可变则为变量泵。
e.良好的化学稳定性。
f.抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好
g.体积膨胀系数小，比热容大。 h.流动点和凝固点低，闪点和燃点高。 i.对人体无害，成本低。
6、静压力的两个重要特性：
a.静止液体内任意点所受到的各个方向的静压力都相等；
b.液体静压力的方向总是向着作用面的内法线方向。 7、液压系统中的压力由负载或元件对油液的阻力所产生。液压泵产生的是流量，而不是压力。 8、油液总是进入阻力最小的通路。
叶片泵是机床液压系统中应用最广的一种液压泵。运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧凑、尺寸小、流量 大；其缺点是：对油液要求高，如油液中有杂质，则叶片容易卡死；与齿轮泵相比结构较复杂。 该泵有两种结构形式：一种是单作用叶片泵，另一种是双作用式叶片泵。 特点： 1. 用于中低压、要求较高的系统中。 2. 油液粘度要合适，转速不能太低，500～1500rpm。 3. 要注意油液的清洁，油不清洁容易使叶片卡死。 4. 通常只能单方向旋转，如果旋转方向错误，会造成叶片折断。 （1）单作用叶片泵（叶片后倾） 单作用叶片泵由转子 1、定子 2、叶片 3 和配流盘、端盖等组成。定子具有圆柱形内表面，定子和转子的间有 偏心距 e，叶片装在转子槽中，并可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠在定子内壁。 泵的转子每旋转一周，密封工作腔容积增大和缩小各一次，完成一次吸油和压油，故称单作用泵。改变转子 与 定子的偏心量，即可改变泵的流量。因此单作用叶片泵大多为变量泵。 为利用离心力使叶片外伸，通常将叶片相对于旋转方向后倾一个角度安装。这种泵只能单向旋转。 奇数叶片泵的脉动率比偶数叶片泵的脉动率小，一般取 13～15 片叶片。 （2）双作用叶片泵（叶片前倾） 作用原理和单作用叶片泵相似，不同之处只在于定子内表面由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲 线组成。且定子和转子是同心的。在吸油区和压油区之间有一段封油区将它们隔开。 工作原理：泵的转子每转一转，完成两次吸油和压油，所以称双作用叶片泵。由于泵的吸油区和压油区对称 布 置，因此，转子所受径向力是平衡的，所以，又称卸荷式液压泵。 双作用叶片泵也存在流量脉动，但比其它型式的泵要求小得多，且在叶片数为 4 的整数倍、且大于 8 时最小， 一般都取 12 或 16 片。
液压执行元件
第三章液压执行元件液压执行元件是将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置，它包括液压缸和液压马达。
液压马达习惯上是指输出旋转运动的液压执行元件，而把输出直线运动(其中包括输出摆动运动)的液压执行元件称为液压缸。
第一节液压马达一、液压马达的特点及分类从能量转换的观点来看，液压泵与液压马达是可逆工作的液压元件，向任何一种液压泵输入工作液体，都可使其变成液压马达工况；反之，当液压马达的主轴由外力矩驱动旋转时，也可变为液压泵工况。
因为它们具有同样的基本结构要素--密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。
但是，由于液压马达和液压泵的工作条件不同，对它们的性能要求也不一样，所以同类型的液压马达和液压泵之间，仍存在许多差别。
首先液压马达应能够正、反转，因而要求其内部结构对称；液压马达的转速范围需要足够大，特别对它的最低稳定转速有一定的要求。
因此，它通常都采用滚动轴承或静压滑动轴承；其次液压马达由于在输入压力油条件下工作，因而不必具备自吸能力，但需要一定的初始密封性，才能提供必要的起动转矩。
由于存在着这些差别，使得液压马达和液压泵在结构上比较相似，但不能可逆工作。
液压马达按其结梅类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。
按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。
额定转速高于500r／min的属于高速液压马达，额定转速低于500r／min的属于低速液压马达。
高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。
它们的主要特点是转速较高、转动惯量小，便于启动和制动，调节(调速及换向)灵敏度高。
通常高速液压马达输出转矩不大(仅几十N·m到几百N·m)所以又称为高速小转矩液压马达。
低速液压马达的基本型式是径向柱塞式，此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式，低速液压马达的主要特点是排量大、体积大转速低(有时可达每分钟几转甚至零点几转)，因此可直接与工作机构连接，不需要减速装置，使传动机构大为简化，通常低速液压马达输出转矩较大(可达几千N·m到几万N·m)，所以又称为低速大转矩液压马达。
液压与气动技术(第二版)—按章节课件02 第二节 液压马达
3.柱塞式液压马达 柱塞式液压马达有轴向式和径向式两种，径向式由于结构尺 寸较大。 （1）径向柱塞式液压马达 图3-24所示为多作用内曲线径向柱塞式液压马达。当压力油 经固定的配流轴6的窗口进入缸体内柱塞的底部时，柱塞向外伸 出，紧紧顶住定子的内壁，由于定子的内壁为曲面，所以在柱塞 与定子接触处，定子对柱塞的反作用力为F。F力可分解为径向 力Fr 和切向力Ft 两个分力。其中Ft力对缸体产生一转矩，使缸体 旋转。缸体再通过端面连接的传动轴向外输出转矩和转速。
第三章 液压执行元件
第二节 液压马达
主要内容：
液压马达的类型和性能参数 液压马达的工作原理与结构 液压马达的选用 液压马达的常见故障及排除
液压马达是将液体的压力能转换成旋转运动机械能的转换元 件，它能起到与电动机相类似的作用，因而在液压设备中被广泛 应用。 一、液压马达的类型与性能参数
1. 液压马达的类型
所以，齿轮式液压马达一般用于低精度、低负载的工程机 械、农业机械以及对转矩均匀性要求不高的机械设备上。
2. 叶片式液压马达 如图3-22（a）所示为叶片式液压马达的实物图，图3-22（b） 所示为其工作原理图。当压力油进入压油腔后，在叶片1、3上 一面作用有压力油，另一面为低压回油。由于叶片3伸出的面 积大于叶片1伸出的面积，所以液体作用于叶片3上的作用力大 于作用于叶片1上的作用力，从而由于作用力不等而使叶片带 动转子作逆时针方向旋转。
液压马达的图形符号如图3-20所示。
2.液压马达的特点
（1）液压马达的排油口压力稍大于大气压力，进、出油口直径 相同。 （2）液压马达往往需要正、反转，所以在内部结构上应具有对 称性。 （3）在确定液压马达的轴承形式时，应保证在很宽的速度范围 内都能正常工作。 （4）液压马达在启动时必须保证较好的密封性。 （5）液压马达一般需要外泄油口。 （6）为改善液压马达的起动和工作性能，要求扭矩脉动小，内 部摩擦小。
第三章 液压与气压执行元件
在液压缸中最具有代表性的结构是双作用单杆活塞式 液压缸的结构，它可以通过差动连接，在不增加液压 泵流量的前提下实现快速运动，广泛应用于组合机床 的液压动力滑台和各类专用机床中，是工程机械中常 用的液压缸。液压缸的结构一般由缸体组件、活塞组 件、密封装置、缓冲装置和排气装置所组成。
阶段三 液压缸的组成
1．缸体组件 缸体组件包括缸筒、前后缸盖和导向套等
图3-9缸筒与端盖的连接形式
2．活塞组件
活塞组件由活塞活塞杆和连接件等组成，活塞 和活塞杆连接形式有多种，随着工作压力、安 装形式、工作条件等的不同有很多种。
活塞与活塞杆连接形式
3．液压缸的缓冲
液压缸的缓冲装置是为了防止活塞在行
程终了时和缸盖发生撞击。 分为： （1）环状间隙式缓冲装置。 （2）圆锥形环隙式缓冲装置。 （3）可变节流式缓冲装置。 （4）可调节流式缓冲装置。
4．多作用内曲线径向柱塞马达
内曲线马达有轴转式、壳 转式，定量式、变量(可调 式)，单排柱塞、双排柱塞 、多排柱塞等多种形式。
5．曲轴连杆式径向马达
连杆柱塞马达具有结构简单，制造容易，价格 较低等优点；但其体积和重量较大，转矩脉动 较大，低速稳定性差。常用的马达额定工作压 力为21MPa，最高工作压力为31．5MPa，最 低稳定转速可达3r／min。
任务二 液压马达
液压马达是将液压能转变为机械能的一种能量转换装 置，是液压设备执行机构实现旋转运动的执行元件。 从结构形式上分，液压马达和液压泵的分类完全一样 ，有齿轮式、叶片式、柱塞式和螺杆式。从工作原理 看，液压马达和液压泵是可逆的，但实际上由于二者 在结构上存在微小差异，故液压泵一般不能作为液压 马达使用。
第三章 液压马达解读
配流轴圆周均布2x 个配流窗口，其中x 个窗口对应于 a段，通高压油，x 个窗口对应于b段，通低压油（x≠z )；
输出轴 ，缸体与输出轴连成一体。
13
• 排量公式 v =（πd 2/4）sxyz
– s 为柱塞行程； x 为作用次数； y 为柱塞排数； z 为每排柱塞数 。
• 应用 转矩脉动小，径向力平衡，启 动转矩大，能在低速下稳定运转，普 遍用于工程、建筑、起重运输、煤矿、 船舶、农业等机械中。
接方式被称为差动连接。
27
两腔进油,差动联接
A1 A2
A1 A2
F3 F3
P1
v3
ΔP
等效
P1
v3
q
q
活塞的运动速度为：
(c)差动联接
？
q 4q v3 v 2 v A1 A2 d
在忽略两腔连通油路压力损失的情况下，差动连 接液压缸的推力为：
2 F3 p1 ( A1 A2 ) m d p1 v 4
24
A1
A2
有杆腔进油
P1 P2
F2
q
v2
(b)有杆腔进油
活塞的运动速度 v2 和推力 F2 分别为:
q 4q v2 v v 2 2 A2 (D d )
2 2 F2 ( p2 A2 p1 A1 ) m [( D d ) p2 D 2 p1 ] m 4
14
液压泵及液压马达的工作特点
液压泵的工作特点
液压泵的吸油腔压力过低将会产生吸油不足、
异常噪声，甚至无法工作。 液压泵的工作压力取决于外负载，为了防止 压力过高，泵的出口常常要采取限压措施。 变量泵可以通过调节排量来改变流量，定量 泵只有用改变转速的办法来调节流量。 液压泵的流量脉动。 液压泵（齿轮泵） “困油现象”。
液压传动电子课件3-执行元件
v2 D2 2 v1 D d2
2.柱塞式液压缸 特点：（1）柱塞和缸体内壁不接触，加工 工艺性好、成本低，适用于行程较长的场合（2） 属单作用缸，回程要靠外力或成对配合使用 （3） 工作时柱塞端面受压，当输出较大推力时，柱塞 通常都较粗、较重。一般垂直使用。 柱塞缸输出的推力和速度分别为：
第3章 液压缸与液压马达
第3 章
液压执行元件
3.1
液压马达
3.2
液压缸
3.1 液压马达
3.1.1 液压马达的分类和应用 以结构形式分：齿轮式、叶片式、柱塞式和螺 杆式。 以性能参数分：高速小扭矩液压马达 和低速大 扭矩液压马达。 另外，液压马达同液压泵一样有单向和双向 定量和变量之分 。 应用：不同形式、性能参数的液压马达应用 范围也不同。
（3）伸缩缸 由两级或多级活塞缸 套装而成，它的前一 级活塞缸的活塞就是 后一级的缸体 。
3.1.2 液压马达的工作原理 1．液压马达的基本工作原理 同液压泵一样，也是通过密封工作容积的变化来来实 现能量传递和转换的,只不过液压马达在密封工作腔容积 由小变大时输入的是压力油密封工作腔容积由大变小时 排除的是低压油。 从原理上说，除阀式配流的液压泵外（具有单向性）， 其它形式的液压泵和液压马达可以互相通用。由于各自 的工作要求不一样 ，液压马达和液压泵在结构上往往又 存在一些差别 一般情况下液压马达和液压泵不能直接互 换。
双杆活塞液压缸的推力F和速度υ： 2 2 推力： F pA ( D d ) p
4
速度： （2）单杆活塞式液压缸
v
q 4q A (D 2 d 2 )
单杆活塞式液压缸的压力油供油方式：
无杆腔进压力油，有杆腔回油时： q 4q 2 v F1 p A1 D p 1 A1 D 2 4 有杆腔通压力油，无杆腔回油 时：
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p1
p2 )D2
p2d 2 ]
v1
q A1
4q
D 2
b）从有杆腔进油时，活塞上所产生的推力
Ｆ2和速度ｖ2
F2
A2 p1
A1 p2
4 [( p1
p2 )D2
p1d 2 ]
q
4q
v2 A2 (D 2 d 2 )
C）速度比
v
v2 v1
1 1 (d / D)2
3.差动液压缸——单杆活塞缸的左右两腔同 时通压力油，称为差动液压缸。
(二)液压缸的组成 液压缸的结构基本上可以分为缸筒和
缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装 置和排气装置五个部分。
1、缸筒与缸盖
2、活塞和活塞杆
3、密封装置 用以防止油液的泄漏(液压缸一般不允许外泄 并要求内泄漏尽可能小)。
4．缓冲装置 目的：使活塞接近终端时，增达回油阻力， 减缓运动件的运动速度，避免冲击。
3．液压马达的转速和低速稳定性
1）转速
n
q V
v
2）爬行现象——当液压马达工作转速过低 时，往往保持不了均匀的速度，进入时动 时停的不稳定状态，这就是所谓爬行现象
• 和其低速摩擦阻力特性有关。
• 另外，液压马达排量本身及泄漏量也在 随转子转动的相位角变化作周期性波动， 这也会造成马达转速的波动
4．调速范围 液压马达的调速范围以允许的最大转速和 最低稳定转速之比表示，即
当E1=E2时，工作部件的机械能全部被缓冲 腔液体所吸收，由上两式得
pc
E2 Ac l c
节流口可调式则最大的缓冲压力即冲击压
力为
pc max
pc
mv02 2 Aclc
5．液压缸稳定性校核 当 l/d ≤15时 一般不用校核 当 l/d ≥15时 必须进行校核，即F<Fk F为活塞杆承受的负载力，Fk为保持工作稳 定的临界负载力
3）推力Ｆ和速度ｖ为：
a）推力Ｆ
F
A( p1
p2 )
4
(D2
d
2 )( p1
p2 )
b）速度ｖ
v
q A
4q
(D2 d 2)
2.单杆式活塞缸——活塞只有一端带活塞杆 1）缸筒固定 2）活塞杆固定式
3）推力和速度 a）从无杆腔进油时，活塞上所产生的推力
Ｆ1和速度ｖ1
F1
A1 p1
A2 p2
4
[(
• 泵是能源装置，马达是执行元件。
• 泵的吸油腔一般为真空（为改善吸油性和 抗气蚀耐力），通常进口尺寸大于出口， 马达排油腔的压力稍高于大气压力，没有 特殊要求，可以进出油口尺寸相同。
• 泵的结构需保证自吸能力，而马达无此要 求。
• 马达需要正反转（内部结构需对称），泵 一般是单向旋转。
• 马达的轴承结构，润滑形式需保证在很宽 的速度范围内使用，而泵的转速虽相对比 较高，但变化小，故无此苛刻要求。
b）特点是：排量大，体积大，转速低，
二、液压马达的工作原理 1、叶片式液压马达
• 优点：体积小，转动惯量小，因此动作灵 敏。允许频繁换向（甚至可以在千分之几 秒内换向）。
• 缺点：泄漏较大，不能在低转速下工作。 所以叶片式马达一般用于高转速、低扭矩 以及动作要求灵敏的场合。
2.径向柱塞式液压马达
i nmax nmin
第二节 液压缸
液压缸是将液压泵输出的压力能转换为 机械能的执行元件，它主要是用来输出直 线运动（也包括摆动运动）。 一、液压缸的分类 液压缸按其结构形式，可以分为活塞缸、 柱塞缸和摆动缸三类。 （一）活塞式液压缸 分为双杆式和单杆式
1.双杆式活塞缸——活塞两端都有一根直径 相等的活塞杆伸出 1）缸筒固定 2）活塞杆固定式
(3) 正确确定液压缸的安装、固定方式。 (4)液压缸各部分的结构需根据推荐的结构形式和 设计标准进行设计，尽可能做到结构简单、紧凑、 加工、装配和维修方便。
2．液压缸主要尺寸的确定 （1）缸筒内径D ：根据负荷，工作压力，运
动速度和输入的流量确定 （2）活塞杆直径d
d D v 1 v
(3)液压缸缸筒长度L
•
重于泰山，轻于鸿毛。01:27:2701:27:2701:27Saturday, November 07, 2020
•
安全在于心细，事故出在麻痹。20.11.720.11.701:27:2701:27:27November 7, 2020
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加强自身建设，增强个人的休养。2020年11月7日上 午1时27分20.11.720.11.7
由最大工作行程长度决定，L≤ 20D
(4)最小导向长度
H L D 20 2
3．强度校核
1）缸筒壁厚校核 δ为壁厚，py为缸筒试
验压力
D／δ≥10
pyD
2[ ]
D／δ<10
D
[ ] 0.4 p y
1
2 [ ] 1.3 py
2）活塞杆直径校核
d 4F
[ ]
3）液压缸盖固定螺栓直径校核
• 马达起动时需克服较大的静摩擦力，，因 此要求起动扭矩大，扭矩脉动小，内部摩 擦小（如齿轮马达的齿数不能象齿轮泵那 样少）。
• 泵－希望容积效率高；马达－希望机械效 率高。
• 叶片泵的叶片倾斜安装，叶片马达的叶片 则径向安装（考虑正反转）。
• 叶片马达的叶片依靠根部的预紧弹簧以及 压力油，使其压紧在定子表面上，而叶片 泵的叶片则依靠根部的压力油和离心力压 紧在定子表面上。
4
d2
p1
4
D2
p2
p1
D d
2
Kp1
2．伸缩缸——由两个或多个活塞式液压缸套 装而成，前一级活塞缸的活塞是后一级活 塞缸的缸筒。
3．齿轮缸 ——又称无杆式活塞缸，它由两 个柱塞缸和一套齿轮齿条传动装置组成， 特点是将直线运动转换为回转运动
二、液压缸的典型结构和组成 (一)液压缸的典型结构举例
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加强做责任心，责任到人，责任到位 才是长 久的发 展。20.11.720.11.7Saturday, November 07, 2020
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弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。01:27:2701:27:2701:2711/7/2020 1:27:27 AM
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.11.701:27:2701:27Nov-207-N ov-20
• 液压马达的容积效率比泵低，通常泵的转 速高。而马达输出较低的转速。
• 液压泵是连续运转的，油温变化相对较小， 马达经常空转或停转，受频繁的温度冲击。
• 泵与原动机装在一起，主轴不受额外的径 向负载。而马达直接装在轮子上或与皮带、 链轮、齿轮相连接时，主轴将受较高的径 向负载。
3.液压马达的分类
ds
5.2kF
z[ ]
4．缓冲计算
液压缸在缓冲时，缓冲腔内产生的液压能
E1和工作部件产生的机械能E2分别为 E1 pc Aclc
E2
pp Aplc
1 2
mv02
Ff lc
l力 积c为， ，缓Am冲c，，长vAc为度p为工，缓作p冲c为部腔缓件，冲的高腔总压中质腔的量有平和效均速工缓度作冲，面压Ff 为摩擦力
360o的摆动运动，它的输出转矩Ｔ和角速度
ω各为
T
b
( p R2
R1
1
p2 )rdr
b 2
(
R22
R12 )( p1
p2 )
n q
q
v (R22 R12 )b
2n
2q
(R22 R12
)b
2q b(R22
R12 )
(四)其它液压缸 1．增压缸——又称增压器，有单作用和双作 用两种型式，
p2
1）高速液压马达：额定转速高于500r/min的 属于高速液压马达；
a）基本形式：齿轮式、螺杆式、叶片式和 轴向柱塞式等。
b）特点是：转速较高，转动惯量小，便于 起动和制动，调节（调速和换向）灵敏度 高。
2）低速液压马达：额定转速低于500r/min的 则属于低速液压马达。
a）基本形式：径向柱塞式
第三章 液压执行元件
液压执行元件是将液压泵提供的液压能转变
为机械能的能量转换装置，它包括液压缸和液压
马达。
液压马达
第一节 液压马达
一、液压马达的特点及分类
1.液压马达与泵的相同点
• 从原理上讲，马达和泵是可逆的。
• 从结构上看，马达和泵是相似的。
• 工作原理均是利用密封工作容积的变化进 行工作。
2.泵和马达的不同点
活塞推力F3
F3 p1 ( A1
A和2 )运动p1速4 度d 2v3
v3
q q A1
q
4
(D2
d
2
)v3
D2
4
4q
v3 d 2
（二）柱塞缸 是一种单作用液压缸
柱塞上所产生的推力 Ｆ和速度ｖ为
F pA p d 2
4
q 时，它的主轴能输出小于
三、液压马达的基本参数和基本性能 1．液压马达的排量V、排量和转矩的关系
pq Tt
因为ω＝2πn，q=vn所以液压马达的理论转
矩Tt为
Tt
pV
2
2、液压马达的机械效率和启动机械效率
1）机械效率 T pVm 2
T为实际输出的转矩，ηm为机械效率 2）启动机械效率
m0
T0 Tt
T0为马达的启动转矩，ηm0为启动机械效率
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午1时27分27秒 上午1时27分01:27:2720.11.7
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每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.11.720.11.701:2701:27:2701:27:27Nov- 20