液压缸

总目录下一页上一页结束液压缸是液压系统中的执行元件，它的职能是将液压能转换成机械能。液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是直线速度和力。液压缸的活塞能完成往复直线运动，输出有限的直线位移。本章目录教学要求重点难点总目录返回本章下一页上一页结束教学要求掌握液压缸的作用和工作原理掌握液压缸的类型和参数计算熟悉各类液压缸的特点了解各类液压缸的结构和设计计算总目录返回本章下一页上一页结束液压缸的作用和工作原理液压缸的参数计算各类液压缸的特点及应用重点难点总目录返回本章下一页上一页结束本章目录第一节液压缸的组成和类型第二节液压缸原理及参数计算第三节液压缸的典型结构第四节液压缸的设计计算总目录返回本章返回本节下一页上一页结束第一节液压缸的工作原理、类型和特点液压缸的工作原理缸筒固定：一腔连续地输入压力油。当油的压力足以克服活塞杆上的所有负载时，活塞以速度连续向另一腔运动，活塞杆对外界做功。反之亦然。活塞杆固定：一腔连续地输入压力油时，则缸筒向另一方向运动。反之亦然。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束液压缸的组成液压缸组成：活塞、缸体、活塞杆、端盖、密封总目录返回本章返回本节下一页上一页结束液压缸的分类按结构形式分：活塞缸又分单杆活塞缸、双杆活塞缸柱塞缸又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵摆动缸又分单叶片摆动缸、双叶片摆动缸按作用方式分：单作用液压缸一个方向的运动依靠液压作用力实现，另一个方向依靠弹簧力、重力等实现；双作用液压缸两个方向的运动都依靠液压作用力来实现；复合式缸活塞缸与活塞缸的组合、活塞缸与柱塞缸的组合、活塞缸与机械结构的组合等。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束第二节液压缸基本参数的计算1v2v双活塞杆缸活塞两侧都有活塞杆伸出。双活塞杆缸注：本章所论及的液压缸，除特别指明外，均以缸筒固定，活塞杆运动总目录返回本章返回本节下一页上一页结束)p)(pd(D4F)d(D4qAqv212222ππ参数计算双活塞杆缸根据安装方式不同又分为活塞杆固定式和缸筒固定式两种。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束lL3lL2当缸筒固定时，运动部件移动范围是活塞有效行程的三倍；当活塞杆固定时，运动部件移动范围是活塞有效行程的两倍。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束单活塞杆缸单活塞杆缸只有一端带活塞杆，它也有缸筒固定和活塞杆固定两种安装方式，两种方式的运动部件移动范围均为活塞有效行程的两倍，即。无杆腔进油有杆腔进油lL2总目录返回本章返回本节下一页上一页结束参数计算)d(D4pD4pFD4qAqv无杆腔进杆22221121111πππ222212222222D4p)d(D4pF)dD（4qAqv有杆腔进杆πππ1212212112221121vv1时vv1时则,FFAAvv速比，时vAv当qAq两种工作状态比较：总目录返回本章返回本节下一页上一页结束差动连接缸单活塞杆缸两腔同时通压力油，称为差动连接。差动连接的缸只能一个方向运动。图示为向右运动。参数计算d2Dvv,2AA,AA,AAApd4)Ap(AFd4qAAqvAvqAvqqq2321233212212213231321此时时即时当令ππ总目录返回本章返回本节下一页上一页结束柱塞缸柱塞与缸筒间无配合关系，缸筒内孔不需精加工，只是柱塞与缸盖上的导向套有配合关系。为减轻重量，减少弯曲变形，柱塞常做成空心。柱塞缸只能作单作用缸，要求往复运动时，需成对使用。柱塞缸能承受一定的径向力。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束单向运动时22d4pFd4qvππ双向运动时参数计算总目录返回本章返回本节下一页上一页结束摆动缸当通入液压油，它的主轴能输出小于360°的摆动运动的缸称为摆动式液压缸。常用于辅助装置，如送料和转位装置、液压机械手及间歇进给机构。)Rb(R2qηn2w)ηp)(pR(R2b)rdrηp(pbT2122vm212122RRm2121π参数计算总目录返回本章返回本节下一页上一页结束单叶片式摆动角度较大，可达300°双叶片式摆动角度一般小于150°。但在相同条件下，输出转矩是单叶片摆动缸的两倍，输出角速度是单叶片缸的一半。结构总目录返回本章返回本节下一页上一页结束组合式液压缸是由两个缸组成的串连液压缸。两个缸分别有自己的进油口、出油口，缸筒固定在同一个活塞杆上。两个缸的进油口相连，出油口也相连。串连液压缸的输出力是两个缸输出力的总和。串联缸参数计算)(211AApFAqv总目录返回本章返回本节下一页上一页结束2112AApp增压缸增压缸是活塞缸与柱塞缸组成的复合缸，但它不是能量转换装置，只是一个增压器件。增压比为大活塞与小柱塞的面积比K＝D2/d2；增压能力是在降低有效流量的基础上得到的；增压缸作为中间环节，用在低压系统要求有局部高压油路的场合。参数计算总目录返回本章返回本节下一页上一页结束伸缩缸由两个或多个活塞式缸套装而成。前一级活塞缸的活塞杆是后一级活塞缸的缸筒。各级活塞依次伸出可获得很长的行程，当依次缩回时缸的轴向尺寸很小。除双作用伸缩液压缸外，还有单作用伸缩液压缸，它与双作用不同点是回程靠外力，而双作用靠液压作用力。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束参数计算2iviimi2i1iD4qηvηD4PFππ当通入压力油时，活塞由大到小依次伸出；缩回时，活塞则由小到大依次收回。各级压力和速度可按活塞缸的有关公式计算。特别适用于工程机械及自动线步进式输送装置。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束齿轮齿条缸齿条活塞缸是活塞缸与齿轮齿条机构组成的复合式缸。它将活塞的直线往复运动转变为齿轮的旋转运动，用于机床的进刀机构、回转工作台转位、液压机械手等。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束第三节液压缸的典型结构结构举例缸体组件包括缸筒、缸盖、缸底等零件活塞组件包括活塞与活塞杆等零件密封装置活塞与缸筒、活塞杆与缸盖的密封缓冲装置排气装置总目录返回本章返回本节下一页上一页结束活塞与活塞杆连接液压缸共性结构缸体与缸盖连接常见连接方式有法兰连接式、半环连接式、螺纹连接式、拉杆连接式、焊接式连接等常见的有一体式、锥销式连接外、还有螺纹式连接和半环式连接等多种型式总目录返回本章返回本节下一页上一页结束1、活塞与缸套的配合，一般采用H8/f9;2、钢筒材料：35或45调质无缝钢管，也可采用锻钢、铸钢、铸铁、合金钢等3、缸盖材料：35钢或45号钢锻件，铸件，圆钢或焊接件，也可采用球铁或灰铸铁。4、活塞材料：通常用铸铁、钢，也可用铝合金等；5、活塞杆材料：35钢、45钢总目录返回本章返回本节下一页上一页结束液压缸缓冲间隙缓冲可调缓冲卸载缓冲原理：利用活塞在走向行程终端时，在活塞和缸盖之间封住一部分油，强迫它从小孔或隙缝中挤出，产生很大的阻力。1、节流口调节式缓冲效果前强后弱，制动行程长，冲击压力大；2、卸荷缓冲，缓冲平稳，冲击压力小，制动位置精度高。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束排气阀排气、排气塞排气、进出油口排气液压缸排气28总目录返回本章返回本节下一页上一页结束第四节液压缸的计算液压缸主要尺寸确定主要尺寸：缸直径D、活塞杆直径d、缸长度L选择杆径d计算负载F选择工作压力p29总目录返回本章返回本节下一页上一页结束杆径d有速比φ要求时—按φ和D确定无速比φ要求时—由教材中表4-5选取，但φ≤1.61（活塞杆外伸速度与内缩速度之比）油缸长度LL≥活塞有效行程l+活塞长度+活塞杆轴向长度+活塞杆密封长度+调整长度+其他长度计算缸直径D无杆腔工作时：有杆腔工作时：pFApFA221130总目录返回本章返回本节下一页上一页结束缸筒壁厚校核薄壁缸厚壁缸活塞杆强度杆受拉时：杆受压时：稳定性验算稳定临界负载Fk由教材中p83式（4-21）和（4-22）确定。]2[Dpδ10)δD(y时，壁厚应满足当σ4FdπkknFF油缸强度校核13p04p02Dδ10)δD(yy.][.][时，壁厚应满足当Py钢筒试验压力n为安全系数，一般n=2~431总目录返回本章返回本节下一页上一页结束作业课后题：4.1、4.2、4.3、4.6谢谢光临，请提意见