第四章液压缸含习题答案.pdf

第四章第四章液压缸液压缸 第一节第一节 液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点 第二节第二节 液压缸的结构液压缸的结构 第三节第三节 液压缸的设计计算液压缸的设计计算 3838- -1 1 重点重点： 液压缸的计算液压缸的计算 难点难点：结构结构 教学目的教学目的：学会设计液压缸学会设计液压缸 液压缸液压缸：将液体的压力能转换成机械能的能量转换装置将液体的压力能转换成机械能的能量转换装置。 输入输入：液体的流量和压力液体的流量和压力输出输出：力和直线速度力和直线速度 第一节第一节 液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点 液压缸的分类液压缸的分类： 1）按供油方向按供油方向 单作用式单作用式 双作用式双作用式 2）按结构型式不同按结构型式不同 活塞式活塞式 柱塞式柱塞式 3）按不同的使用压力按不同的使用压力 中低压缸中低压缸（额定压力为额定压力为2.56.3MPa） 中高压缸中高压缸（额定压力为额定压力为1016MPa） 3838- -2 2 一一、活塞式液压缸活塞式液压缸 二二、柱塞式液压缸柱塞式液压缸 三三、其他类型液压缸其他类型液压缸 摆动式摆动式 伸缩式伸缩式 高压缸高压缸（额定压力为额定压力为2531.5MPa） 活塞两端都带有活塞杆活塞两端都带有活塞杆，安装形式可分为安装形式可分为： 缸体固定缸体固定（缸定式缸定式）：）：占用空间大占用空间大，工作台的移动范围约为活塞行程的工作台的移动范围约为活塞行程的3倍倍 活塞杆固定活塞杆固定（杆定式杆定式）：）：工作台移动范围约为活塞行程的工作台移动范围约为活塞行程的2倍倍，安装空间小安装空间小。 第一节第一节 液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点 1. 双活塞杆液压缸双活塞杆液压缸 一一、活塞式液压缸活塞式液压缸 3838- -3 3 第一节第一节 液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点 一一、活塞式液压缸活塞式液压缸 空心双杆活塞缸空心双杆活塞缸（杆定式杆定式）：进、出油口可设置在活塞杆两端靠近活塞的一侧 ，此时活塞杆应为空心结构。安装空间小，适用于中、大型机床。 3838- -4 4 第一节第一节 液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点 双活塞杆式液压缸的推力及速度计算双活塞杆式液压缸的推力及速度计算 22 12m12m ()()() 4 FppAppDd 推力推力： ：液压缸的机械效率液压缸的机械效率。 3838- -5 5 VVVVVV 2222 4 ()/ 4() q q q v A Dd Dd 速度速度： m：液压缸的机械效率液压缸的机械效率。 V：液压缸的容积效率液压缸的容积效率。 活塞仅有一端带有活塞杆活塞仅有一端带有活塞杆，活塞双向运动可获得不同的速度和输出力活塞双向运动可获得不同的速度和输出力。 缸定式缸定式/杆定式杆定式：工作台的最大活动范围都是活塞有效行程的工作台的最大活动范围都是活塞有效行程的2倍倍。 第一节第一节 液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点 2. 单活塞杆液压缸单活塞杆液压缸 一一、活塞式液压缸活塞式液压缸 3838- -6 6 （1）无杆腔进油无杆腔进油 第一节第一节 液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点 不同连接形式单活塞杆液压缸的推力和速度不同连接形式单活塞杆液压缸的推力和速度 222 11122m12m () 4 Fp Ap AD pDdp 推力推力： 3838- -7 7 VV 1 2 1 4 qq v AD 速度速度： 2 1 22 2 4 4 AD ADd 第一节第一节 液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点 不同连接形式单活塞杆液压缸的推力和速度不同连接形式单活塞杆液压缸的推力和速度 （2）有杆腔进油有杆腔进油 速度速度： 222 21221m12m () 4 Fp Ap ADdpD p 推力推力： V 1 2 1 4 V qq v AD 3838- -8 8 2 22 2 4 VV qq v ADd 速度速度： 往返速比往返速比： 1 1 1 222 2 1 2 DddD D v v v v Dd 1 1 速比速比v越大越大，活塞杆直径活塞杆直径d越大越大。 2 1 22 2 4 4 AD ADd 第一节第一节 液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点 差动连接回路差动连接回路：单活塞杆缸无杆腔通压力油，有杆腔排出的油液又 回到无杆腔。 p1qV F3v3 + p2=0 F2v2 p1qV + 2 1 4 AD 22 2 4 ADd 3838- -9 9 中位停止 p1qV 差动连接 无杆腔进油 2 3112m1m 4 FpAApd 31VV32 v Aqv A VVVV 3 2 12 4 qq v AAd 2 22 2 4 VVVV qq v ADd 22 2121 4 Fp ADdp 32 vv 122 AAA 12 2AA 2Dd32 FF 第一节第一节 液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点 不同连接形式单活塞杆液压缸的推力和速度不同连接形式单活塞杆液压缸的推力和速度 （3）差动连接差动连接：单活塞杆缸无杆腔通压力油单活塞杆缸无杆腔通压力油，有杆腔排出的油液有杆腔排出的油液 又回到无杆腔又回到无杆腔。 VV 4q v 速度速度： 2 3112m1m 4 FpAAd p 推力推力： VV 2 22 2 4 qq v ADd VV 1 2 1 4 qq v AD 3838- -1010 VV 3 2 q v d 速度速度： 注意注意： v3v1， v3v2； F380mm：LA=(0.61.5)D 。 隔套隔套K的宽度的宽度： C=H-0.5(LA+B） 3838- -3434 202 LD HL， 为液压缸最大行程单杆活塞缸的最小导向长度单杆活塞缸的最小导向长度： 2 1 4 F dd k k n F F 四四、液压缸的强度和刚度校核液压缸的强度和刚度校核 第三节第三节 液压缸的设计和计算液压缸的设计和计算 1. 活塞杆强度校核活塞杆强度校核： 2. 活塞杆刚度校核活塞杆刚度校核： 3838- -3535 2 y p D s 5.2 KF d Z 3. 液压缸壁厚的校核液压缸壁厚的校核：4. 螺栓强度校核螺栓强度校核： 习题和例题习题和例题 习题习题4-5 如图所示三种结构形式的液压缸，它们的有关直径分别为D、d。若进入液压缸的 流量为qV，压力为p，试分析各液压缸所能产生的推力大小、运动速度、运动方向及活塞 杆的受力情况。 解解：根据题义： a）液压缸的推力： 22 am 4 Dd Fp 液压缸的运动速度： a 22 4 VV q v Dd 3838- -3636 Dd 液压缸的运动方向：向左（缸体）。 液压缸活塞杆受力状况：受拉。 b）液压缸的推力： 222 2 m bm 44 DDd d p Fp 液压缸的运动速度： 222 bbb 2 4 44 VV VV q qvDdvDv d 液压缸的运动方向：向右（缸体）。 液压缸活塞杆受力状况：受压。 c）液压缸的推力： 222 2 cm 44 m DDd d p Fp 液压缸的运动速度： c 2 4 VV q v d 习题和例题习题和例题 习题习题4-2 如图所示三种结构形式的液压缸，它们的有关直径分别为D、d。若进入液压缸的 流量为qV，压力为p，试分析各液压缸所能产生的推力大小、运动速度、运动方向及活塞 杆的受力情况。 3838- -3737 液压缸的运动方向：向右（缸体）。 液压缸活塞杆受力状况：受压。 习题和例题习题和例题 习题习题4-7 如图所示液压缸差动连接，无杆腔的有效工作面积为A1，有杆腔的有效工作面积 A2，且A1=2A2。当供油流量qV=32L/min时，回油流量qV为多少？若液压缸差动连接