液压缸类型及特点

第四章液压缸§4-1液压缸类型及特点液压缸液压缸三梁四柱式压力机液压缸作用：压力能——机械能用于实现直线往复运动活塞缸单杆双杆柱塞缸伸缩缸液压缸的类型分类{单作用双作用{按作用方式按结构{{一、活塞式液压缸（一）、单杆活塞缸1.结构：缸体、活塞、活塞杆、密封、缸盖等2.工作原理：工作原理：因两侧有效作用面积或油液压力不等，活塞在液压力的作用下，作直线往复运动。无杆腔进油腔回油腔有杆腔职能符号：单杆单作用活塞缸单杆双作用活塞缸双向液压驱动单向液压驱动，回程靠外力。3.基本参数1）推力式中：p1——进油压力p2——回油压力mDpdDp]4)44([22221mApApF)(22111mdDpDp)]44(4[22221mApApF)(12212mpdppD]4)(4[22212mpdppD]4)(4[122122）速度特点：同样q，v1v2；p一样，F1F2。4.应用：往返运动速度及推力不同的场合。2114DqAqvvv)(42222dDqAqvvv例：液压刨床差动缸推力：速度：22134dqAqAAqv杆21qqq322311vAqvAq3231vAqvA)(213AAvq特点：v3v1；F3F1。结论：差动连接后，速度大，推力小。代入上式：4)(221213dppAAAppApAF杆q1q2pq活塞只有一个，设此时的速度为v3差动缸杆Aqv322Aqv32vv22244dDd222dDd222dDdD22AA杆如令：则有：结论：当dD2时，快进、快退速度相等。Dd707.0或1.结构特点：两侧有效工作面积一样。mmppdDApApFF))((4)(21222121)(42221dDqAqvvvv(二)、双杆活塞缸2.基本参数：3）应用：职能符号：l——活塞有效工作行程。缸固定L=3l杆固定L=2l{两个方向力和速度一样的场合。活塞式液压缸典型结构1．缸底2．卡键3、5、9、11．密封圈4．活塞6．缸筒7．活塞杆8．导向套10．缸盖12．防尘圈13．耳轴二、柱塞缸（一）单柱塞缸●单向液压驱动，回程靠外力。（二）双柱塞缸●双向液压驱动（三）参数计算42dppAF推力：速度：24dqAqv应用：行程较长的场合。职能符号：●柱塞粗、受力好。●简化加工工艺（缸体内孔和柱塞没有配合，不需精加工；柱塞外圆面比内孔加工容易。）三、伸缩液压缸1．一级缸筒2．一级活塞3．二级缸筒4．二级活塞四、增压缸（增压器）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。工作原理§4-2液压缸的设计计算确定液压缸的类型液压缸的强度计算确定液压缸的主要尺寸（D\d\L)液压缸的结构设计一、液压缸主要尺寸的确定液压缸的设计和计算是在对整个液压系统进行工况分析，计算了最大负载力，先定了工作压力的基础上进行的（详见第十一章）。因此，首先要根据使用要求确定结构类型，在按照负载情况，运动要求决定液压缸的主要结构尺寸，最后进行结构设计。二、液压缸结构设计中的几个基本问题1、工作压力的选取根据液压缸的实际工况，计算出外负载大小，然后参考下表选取适当的工作力。液压缸工作压力的确定负载缸工作压力P1(bar）0～0.76070～140100～140140～250180～210250320一、液压缸主要尺寸的确定2、活塞杆直径d与缸筒内径D的计算受拉时：d=(0.3-0.5)D受压时：d=(0.5-0.55)D(p15mpa)d=(0.6-0.7)D(5mpap17mpa)d=0.7D(p17mpa)3、液压缸缸筒壁厚和外径的计算缸筒最薄处壁厚：δ≥pyD/2(σ)δ—缸筒壁厚；D—缸筒内径；py—缸筒度验压力，当额定压Pn160x105Pa时，Py=1.25Pn；(σ)—缸筒材料许用应力。(σ)=σb/n。5、液压缸缸筒长度的确定缸筒长度根据所需最大工作行程而定。活塞杆长度根据缸筒长度而定。对于工作行程受压的活塞杆，当活塞杆长度与活塞杆直径之比大于15时，应按材料力学有关公式对活塞进行压杆稳定性验算。4、活塞杆的计算直径强度校核：d≥[4F/π(σ)]1/2d—活塞杆直径；F—液压缸的负载；(σ)—活塞杆材料许用应力，(σ)=σb/n。1、液压缸的缓冲液压缸中使用的缓冲装置，常见的有环状间隙式，节流口可调式或外加缓冲回路等。i环状间隙式缓冲装置节流口可调式缓冲机构二、液压缸结构设计中的几个基本问题缓冲装置当活塞快速运动到接近缸盖时，增大排油阻力，使液压缸的排油腔产生足够的缓冲压力，使活塞减速，从而避免与缸盖快速相撞。2、液压缸的排气为了排除聚集在液压缸内的空气，可在缸的两端最高部位各装一只排气塞。排气塞结构排气塞结构结束排气装置§4-3液压缸的结构设计液压缸典型结构缸体和缸盖的连接活塞和活塞杆的连接形式