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图4-1 液压马达图形符号 a) 变量液压马达 b) 定量液压马达 第4章 液压执行元件内容提要液压执行元件包括液压泵和液压马达，其功能是将液体的压力能转变为机械能输出，驱动工作机构做功。
二者的不同在于液压马达是实现连续的旋转运动，输出扭矩和转速；液压缸是实现往复直线运动（或往复摆动），输出力和速度（或扭矩和角速度）。
本章主要介绍各类液压马达和液压缸的性能参数、结构特点和在系统中的应用等。
章节最后介绍了。
基本要求、重点和难点基本要求：通过学习，要求掌握液压马达和液压缸的性能参数、结构特点；了解液压缸的设计过程。
重点：掌握液压马达和液压缸的性能参数、结构特点。
难点：液压缸的设计计算。
4.1 液压马达4.1.1液压马达的工作原理及分类液压马达和液压泵在结构原理上基本相同，也是靠工作腔密封容积的容积变化而工作的。
从转速、转矩范围分，可有高速液压马达和低速大扭矩液压马达。
一般认为，额定转速在500r/min 以上为高速液压马达，额定转速在500r/min 以下为低速液压马达。
高速液压马达有齿轮马达、叶片马达、轴向柱塞马达、螺杆马达等。
低速液压马达有曲柄连杆马达、静力平衡马达和多作用内曲线马达等。
与液压泵类似，液压马达按排量能否改变可分为定量马达和变量马达。
液压马达一般双向旋转，也可以用于单向旋转。
双向液压马达的图形符号如图4-1所示。
马达和泵在工作原理上是互逆的，当向泵输入压力油时，其轴输出转速和转矩就成为马达。
但由于二者的任务和要求有所不同，故在实际结构上只有少数泵能做马达使用。
4.1.2 液压马达的性能参数1．工作压力和额定压力马达入口油液的实际压力称为马达的工作压力，其大小取决于马达的负载。
马达入口压力和出口压力的差值称为马达的压差。
在马达出口直接接油箱的情况下，为便于定性分析问题，通常近似认为马达的工作压力等于工作压差。
马达在正常工作条件下，按试验标准规定连续正常运转的最高压力称为马达的额定压力。
第4章液压缸液压缸是液压系统的执行元件，它将液体的压力能转换成工作机构的机械能，用来实现直线往复运动或小于300o的摆动。
液压缸结构简单，配置灵活，设计、制造比较容易，使用维护方便，被广泛应用于各种机械设备中。
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸按结构特点，分为活塞缸、柱塞缸、组合缸和摆动缸四类。
其中，活塞缸和柱塞缸用以实现直线运动，输出推力和速度；摆动缸用以实现小于300°的转动，输出转矩和角速度。
组合缸具有较特殊的结构和功用。
工程中以活塞缸应用最为广泛。
液压缸按作用方式和供油方向不同，可分为单作用式和双作用式两种。
单作用液压缸只能从一个方向供油，液压作用力只能使活塞（或柱塞）作单方向运动，反方向运动必须靠外力（如弹簧力或自重等）实现，如图4.1所示；双作用液压缸可从两个方向供油，由液压作用力实现两个方向的运动，如图4.2所示。
图4.1 单作用液压缸(a)无弹簧式(b)弹簧式(c)柱塞式图4.2 双作用液压缸(a)单杆式(b)双杆式4.1.1活塞式液压缸在缸体内作相对往复运动的组件为活塞的液压缸，称活塞缸。
活塞缸可分为双杆式和单杆式两种结构。
按其安装方式的不同，又分为缸体固定式和活塞杆固定式两种。
1.双杆活塞缸双杆活塞缸是活塞两端都带有活塞杆的液压缸，其工作原理如图4.3所示。
双杆活塞缸的特点是当两活塞杆直径相同，分别向两腔的供油压力和流量都相等时，活塞（或缸体）两个方向的运动速度和推力也都相等，即具有等推力、等速度特性。
因此，这种液压缸常用于要求往复运动速度和负载相同的场合，如各种磨床。
（a）（b）(c)图4.3双杆活塞缸(a)缸体固定(b)活塞杆固定(c)职能符号1-缸体2-活塞3-活塞杆4-工作台图4.3(a)为缸体固定式结构简图。
缸体1固定在机床床身上，工作台4与活塞杆3相连。
缸体的两端设有进、出油口，动力由活塞杆传出，进油腔位置与活塞运动方向相反。
当油液从a口进入缸左腔时，推动活塞2带动工作台向右运动，缸右腔中的油液从b口回油；反之，右腔进压力油，左腔回油时，活塞带动工作台向左运动。
液压缸的工作原理和结构液压缸是一种应用于工程机械、冶金设备、采矿机械、船舶设备等领域的液压执行元件。
它通过液体传动来实现力的传递和动力的转换。
液压缸的工作原理和结构主要包括以下几个方面：一、工作原理：液压缸的工作原理基于“差动”原理。
液压油从一个泵输入液压缸内，产生压力，使得活塞在压力的作用下移动。
液压油在液压缸的两个腔体中循环流动，当活塞在液压力的作用下移动时，一个腔体压力增加，其他腔体则减小。
这样，液压缸就可以实现力的传递和动力的转换。
1.压力建立：液压油从泵通过管道输入液压缸。
当液压油流入液压缸后，密封性好的活塞阻止液压油通过两个腔体之间的泄漏孔流出，形成一定的压力。
2.活塞移动：当液压油的压力大于受力物体所需的力时，活塞就开始移动。
活塞的移动方向取决于液压油进入液压缸的哪一侧。
3.力传递：活塞的移动使得液压油在液压缸腔体中流动，产生压力。
这个压力会推动活塞向另一个方向移动，从而传递力。
4.控制和调节：通过控制液压系统中的液压阀来控制液压缸的工作。
通过改变液压油的进出口，可以实现液压缸的正向行程、反向行程、停止行程、限制行程等。
二、结构：液压缸由液压缸筒、活塞、密封件和连接件等组成。
1.液压缸筒：液压缸筒是液压缸的主体部分，通常采用无缝钢管制作。
液压缸筒通常具有一定的长度，并且内外表面光洁，保证活塞在其中能够顺畅运动。
2.活塞：活塞是液压缸的移动部件，通常由合金钢制成。
活塞通过密封件与液压缸筒相隔离，使得两个腔体能够分别形成压力。
3.密封件：密封件用于确保液压缸的密封性，防止液压油的泄漏。
常用的密封件有密封圈、O型圈、密封垫等。
密封件通常由橡胶或聚氨酯等材料制成，具有良好的密封性和耐磨性。
4.连接件：液压缸的连接件用于将液压缸与其他液压元件连接起来，形成液压系统。
常见的连接件包括法兰、球接头、螺纹接头等。
液压缸的结构根据不同的使用要求也会有所不同，例如单作用液压缸和双作用液压缸。
单作用液压缸只能在一个方向上承受压力，而双作用液压缸则可以在两个方向上承受压力。
第七周 星期二 第5-6节 12年3月27日 课 题 第三章 液压缸 授课方式 教 学
目 的 了解液压缸的分类、结构、适用领域 讲练
教学内容分析
重点 液压缸的分类、结构 难点 液压缸推力和速度的计算 教具 教材，PPT 课时 2
教
学
过
程
一、组织教学：（一）清点人数（二）引导学生 二、复习旧课： 三种泵的工作原理、结构 三、引入新课： 泵是从油箱抽出油，那么它将油输送给谁呢？ 四、新课内容： 3.1 液压缸的类型和特点 定义： 液压缸（油缸）: 将液压泵供给的液压能转换为机械能，从而对负载做功，实现直线往复运动或旋转运动。 是液压系统的执行元件。
审阅签名： 陈明芽 2012年6月20日 教 学 过 程 （ 包
括 板 书 设 计 ）
分类： 3.1.1 活塞式液压缸： 在缸体内作相对往复运动的组件为活塞的液压缸。
审阅签名： 陈明芽 2012年6月20日
单作用 双作用 按
作用方式
实现单向运动，反向返回需借助外力。
实现正、反两个向运动。
活塞式 柱塞式 摆动式
按
结构
实现直线往复运动，输出推力和速度。
实现小于360°的摆动，输出转矩和角速度。
双杆式 单杆式 缸体固定式
活塞杆固定式
单作用 双作用 教 学 过 程 （ 包
括 板 书 设 计 ）
1、双杆式活塞压缸 活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出的液压缸。
1）缸体固定式(实心双杆) 工作台的运动范围是活塞有效行程的3倍。占地面积较大。
动画模拟 2）活塞杆固定式(空心双杆) 工作台的运动范围是活塞有效行程的2倍。占地面积较小。
动画模拟 双杆活塞式液压缸的两活塞杆直径相等，其往返的速度和推力相等。若活塞的直径为D，活塞杆的直径为d，液压缸进出油腔的压力为p1和p2，输入流量为q时，则缸的推力F和速度v为：
审阅签名： 陈明芽 2012年6月20日 22
124
FDdpp22
4qvDd
教 学 过 程 （ 包
括 板 书 设 计 ）
结构（缸体固定式）： 三维动画模拟 应用：叉车转向系统
四、小结 1、液压缸的分类和特点 2、双杠式液压缸的工作原理和结构
作业布置
课后分析
由于液压缸平时同学见的较多，结合图片。学生很好理解。 学生掌握很好。
审阅签名： 陈明芽 2012年6月20日
1活塞杆 11支架 6左端盖 d油孔 a进油口
5导向套 9圆锥销
c环形槽
7缸体 e左腔 8活塞 g右腔
h油孔 10右端盖
b出油口 2密封座 3螺钉 4密封圈
f排气孔 第七周 星期三 第1-2节 12年3月28日 课 题 单杆活塞式液压缸 授课方式 教 学
目 的 了解单杆活塞式液压缸的工作原理、结构及应用 讲练
教学内容分析
重点 单杆活塞式液压缸的结构和应用 难点 单杆活塞式液压缸的推力和速度计算 教具 教材，PPT 课时 2
教
学
过
程
一、组织教学：（一）清点人数（二）引导学生进入状态 二、复习旧课： 双杆活塞式液压缸的工作原理、结构 三、引入新课： 挖掘机的“手”为什么可以自由伸缩呢？ 四、新课内容： 3.1.1 活塞式液压缸： 2、单杆式活塞缸 1）定义： 只有一端带活塞杆的液压缸。
缸体固定式 活塞杆固定式
审阅签名： 陈明芽 2012年6月20日 缸体固定式 活塞杆固定式 教 学 过 程 （ 包
括 板 书 设 计 ）
2）特点： 1)两腔面积不等; 2)压力相同时，推力不等。流量相同时，速度不等，不具有等推力等速度特性。 3)工作台的移动范围是活塞有效行程的两倍。
3）三种进油方式速度比较：
4）单杆式活塞缸的结构：
审阅签名： 陈明芽 2012年6月20日
1）无杆腔进油： 2）有杆腔进油： 3）差动连接时：
12
4qvD
222
4qvDd
32
4qvd
1活塞杆
6左端盖 a油口 b油口 c油孔
7缸体 d有杆腔 e无杆腔 f油孔
8活塞 10右端盖
5导向套 4密封圈 2密封座 3螺钉
9圆锥销 11支架 教 学 过 程 （ 包
括 板 书 设 计 ）
演示三维图： 进行虚拟 拆装
5）实际应用：泥头车的翻斗结构 四、小结 1、单杆式活塞缸的工作原理 2、单杆式活塞缸的结构
作业布置
举出三个生活中使用活塞缸的例子
课后分析
此次为公开课，学生状态非常好，理解透彻
审阅签名： 陈明芽 2012年6月20日 第八周 星期二 第5-6节 12年4月3日 课 题 柱塞式液压缸 摆动式液压缸及其他形式的液压缸 授课方式 教 学
目 的 了解柱塞缸和摆动式液压缸的工作原理、结构及应用 知道其他形式液压缸的结构 讲授
教学内容分析
重点 柱塞式液压缸的结构和应用 难点 柱塞式液压缸的推力和速度计算 教具 教材，PPT 课时 2
教
学
过
程
一、组织教学：（一）清点人数（二）引导学生进入状态 二、复习旧课： 活塞式液压缸的工作原理、结构 三、引入新课： 升降台是否使用的活塞式液压缸呢？ 四、新课内容： 3.1.2 柱塞式液压缸 缸筒内壁与柱塞没有配合要求，因此缸筒内孔可只作粗加工或不加工，仅柱塞与导向套有配合要求，这样就大大简化了缸筒的加工工艺。为减轻柱塞重量以减小柱塞弯曲变形，柱塞一般做成空心的。 只能单向运动，回程需靠外力。需双向运动时，常成对使用。
审阅签名： 陈明芽 2012年6月20日 教 学 过 程 （ 包
括 板 书 设 计 ）
柱塞上所产生的推力F和速度v为： 结构：
柱塞缸应用：升降台
审阅签名： 陈明芽 2012年6月20日
1缸体 2柱塞 3导向套 4钢球 a进油口 24Fpd
2
4qvd教 学 过 程 （ 包
括 板 书 设 计 ）
3.1.3 摆动式液压缸 当缸的一个油口进压力油，另一油口回油时，叶片在压力油作用下往一个方向摆动，带动轴偏转一定角度（小于3600），当进、回油口互换时，马达反转。
分类： 单叶片 双叶片 结构：双叶片式 1左端盖 2缸体 3定片 4右端盖 5杆 6销 7密封座 8螺塞 9轴 10动片 11螺塞
教 学 过 程 （ 包
括 板 书 设 计 ）
摆动式液压缸的应用：液压送料机 3.1.4 其他形式液压缸 1、齿轮缸
2、伸缩缸
3.2 液压缸的结构和组成 一、缸筒和缸盖的连接方式 法兰式、半环式、螺纹式、 拉杆式、焊接式
