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1、第四章 液压缸,液压缸的类型和工作原理,液压缸的设计和计算,泊匹拷街逝轧筷解臃苛岸扔询潜刷锚寒色枫拥锅豪拽响严勒吸吼扦傅贪榆四种液压缸设计四种液压缸设计,液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。, 4-1液压缸的类型和工作原理,丧怖颐榴点该啼泪猿剩掩箍巧舔稻载圃朱丛卢饼维眠昏扁裂踢肖墟蜕收添四种液压缸设计四种液压缸设计,根据常用液压缸的结构形式，可将其分为四种类型：,活塞式,柱塞式,伸缩式,摆动式,单活塞杆式,双活塞杆式,熊携乌坡陀
2、醉血养爹阉优音枉酌校挛机拣噎吧胆伪他蜂禹汇坦杖西溜杀配四种液压缸设计四种液压缸设计,一、活塞式液压缸,单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。,1、单活塞杆液压缸,承囚晓尝掌茧柔歌秃谩顽微磅厨贪宣钮窗拷挣秃慰窄楔踢绰擞捉握阴援缄四种液压缸设计四种液压缸设计,参照下图，当供给液压缸的流量Q一定时，活塞两个方向的运动速度为：V1=Q/A1=4Q/D2 (向左） V2= Q/A2=4Q/(D2-d2) (向右） 当供油压力p一定，回油压力为零时 作用力： F1=p.A1=p.D2/4 (向右）F2=p.A2
3、=p.(D2-d2)/4 (向左）,委伺背什勿演褥妄糊丘削撑亨口若屑居氧深类押翌耀店涂昆俄佛步疵啸企四种液压缸设计四种液压缸设计,当其差动连接时，作用力为： F3=p(A1-A2)=p.(d2/4) 速度:v3=(Q+Q2)/A1=(Q+v3.A2)/A1 所以 v3=Q/(A1-A2)=4Q/d2,符号意义参阅下图,轰圃拄族号烤肘畸缉饲昆冰棍穿娟叼蔬角皆痈舱曹蹋内邯掩啃怀塑讥昔课四种液压缸设计四种液压缸设计,单活塞杆液压缸可以是缸筒固定，活塞运动；也可以是活塞杆固定缸筒运动。无论采用其中哪一种形式，液压缸运动所占空间长度都是两倍行程。（见下图）,寨饲驻巡固像葱镑杖及付矗贬初户钢农啊戊济顾柏结
4、茸摸烘让典边烤争硬四种液压缸设计四种液压缸设计,双活塞杆液压缸的两活塞杆直径通常相等，活塞两端有效面积相同。如果供油压力不变，那么活塞反复运动时两个方向的作用力和速度相等。v=Q/A=4Q/(D2-d2) , F=p.A=p. (D2-d2)/4 v活塞（或缸筒）运动速度；Q供油流量；F活塞（或缸筒）上的作用力； p供油压力；A活塞有效面积； D活塞直径；d活塞杆直径。 这种液压缸在传动时活塞杆只承受拉力，多数用于机床。,捍饥摸冬殆早挂死骋澜咸直旨蜘笼兰祁江咀澄旬冗聊醚驻股呢侩巩泊报谁四种液压缸设计四种液压缸设计,2、双活塞杆液压缸,双活塞杆液压缸的两端都有活塞伸出，如图所示。其组成与单活塞杆
5、液压缸基本相同。缸筒与缸盖用法兰连接，活塞与缸筒内壁之间采用间隙密封。,攘褐钎旧截禾浊搀楚福彩弧碴李沥渍铸藤佣倪秽癌貉骄摸绪栈贪哺撵稍敖四种液压缸设计四种液压缸设计,双活塞缸机构示意,闭花竹救契靶哺暖炮踊瞄涤峻芽苔谊她辖薛畜铸鹿朽享嘻谐都亢羚听埃萄四种液压缸设计四种液压缸设计,将缸筒固定在床身上，活塞杆和工作台相联接时，工作台运动所占空间长度为活塞有效行程的三倍（见图A）。一般多用于小机床；反之，将活塞杆固定在床身上，缸筒和工作台相联接时，工作台运动所占空间长度为液压缸有效行程的两倍（见图B），适用于中型及大型机床。,嫩菲酚窒六罗呀椭兴雌牺淆猎佣尿羚廖淀俯绞插自村狰老雷纸恳页周涉自四种液压缸设
6、计四种液压缸设计,二、柱塞式液压缸,柱塞式液压缸结构,柔宁烫醉迷团莱驮联缴恭梳赫袍外辩输秘傲牵佐滥爬万您居钢骋鳖桶漳奠四种液压缸设计四种液压缸设计,（）它是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个方向的运动，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重；（）柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触，这样缸套极易加工，故适于做长行程液压缸；（）工作时柱塞总受压，因而它必须有足够的刚度；（）柱塞重量往往较大，水平放置时容易因自重而下垂，造成密封件和导向单边磨损，故其垂直使用更有利。,柱塞式液压缸特点：,乖杉紧乳飞金酌傅姥押沼掳井啼桂帽蹲勘康耗猫龙妒讣括筛箔沏澄猿饿爬四种液压缸设计四种液压缸设计,柱塞上有效作用力F为：F
7、=p.A=柱塞运动速度为：v= = 式中 d柱塞直径；其它符号意义同前。,A,d2,p . d2,4,Q,4Q,娩嘎饿句催剑俺忆塞校买席蹿帧碘峡吻撑呢舷瘁陆致霓挤贬扎篡咋乖彰巧四种液压缸设计四种液压缸设计,三、伸缩式液压缸,伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，如图所示。伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小到大。伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。此种液压缸常用于工程机械和农业机械上。,凝蹄坍农木粱驶跌朽撮较弄生撇壬驰雄抑趣赌拦滨惦隅穗靖好拢鳞茶锹莽四种液压缸设计四种液压缸设计,摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件，也称摆动式液压马达。有
8、单叶片和双叶片两种形式。图中定子块固定在缸体上，而叶片和转子连接在一起。根据进油方向， 叶片将 带动转 子作往 复摆动。,四、摆动式液压缸,割盲乐奸匿鲸罗逐踌念仇绞额叠制夕消私拣将秘驮芭脐识岁艳琢盲邑量犀四种液压缸设计四种液压缸设计,如图所示，若输入液压油的流量为Q和摆动轴输出的角速度之间的关系为：Q=/4(D2-d2)b.n=(b/8)(D2-d2)所以 8Q/b(D2-d2)式中 n摆动轴的转速(n= /2)；b叶片宽度； D、d见图。,结束,隐嘿次浮肪躁劳风尘唆诗离惶绿蕉畦常咙出棚雹觅笨柑酉萝抒舞峭嫁辨墅四种液压缸设计四种液压缸设计, 4-2 液压缸的设计和计算,一、液压缸主要尺寸的确定
9、,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,倍效露酵孝夹或歪涪歧惯惹茄舀筋淫蝴怪忆接闪刊罪滓挨稀铭幻绕铭痉谍四种液压缸设计四种液压缸设计,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。,一、液压缸主要尺寸的确定,战幌总欧闷较挫陵郝芥挞腑准谢宙拾腺肉厂旋淌凰夹灌仟建抓丽朝倪迅烘四种液压缸设计四种液压缸设计,2、活塞杆直径d与缸筒内径D的计算
10、 受拉时： d=(0.3-0.5)D 受压时： d=(0.5-0.55)D (p17mpa),3、液压缸缸筒壁厚和外径的计算 缸筒最薄处壁厚：pyD/2() 缸筒壁厚；D缸筒内径； py缸筒度验压力，当额定压Pn160 x105Pa时，Py=1.25Pn ； ()缸筒材料许用应力。()=b/n。,瘫艘锋顺怕焙涕型伯蓑镭锋枫腮怒邓墩坍袖灭拉袍爱肪渐肉破江做教存汕四种液压缸设计四种液压缸设计,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
11、塞杆的计算直径强度校核：d4F/()1/2d活塞杆直径；F液压缸的负载； ()活塞杆材料许用应力，()=b/n。,肛嘲编柿曙潞舱踏慕刃派娱肛碉浚袜矛郎保哼竟蹭乍成菇疹诞雨丝账棚舟四种液压缸设计四种液压缸设计,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。,二、液压缸结构设计中的几个基本问题,撮哮都滋冰岛勘询匿迁出爬冠湾稠涤忌缺寒机妓喜摆姥秒枕刽糯杆擞乒赖四种液压缸设计四种液压缸设计,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,结束,胸蛀妻用凛污绰架傅辜涌磺悠猪骆骏沧可墒震灾举戴瞅郸嚼鲍酵荚舶甩糟四种液压缸设计四种液压缸设计,
