液压缸的工作原理ppt课件.ppt

1 第三章液压缸chapter hydrauliccylinder 液压缸和液压马达一样 都属于液压系统的执行元件 都是将液压能转换为机械能的能量转换装置 液压马达做旋转运动 输出的是转矩和转速 液压缸做直线往复运动 输出的是力和速度 2 一 类型 按运动形式分按作用方式分 第一节液压缸的主要类型及特点 3 一 类型 4 一 类型 按结构形式分 5 二 液压缸的工作原理 1 活塞式液压缸 1 活塞向右行 6 二 液压缸的工作原理 1 活塞式液压缸 2 活塞向左行 7 二 液压缸的工作原理 1 活塞式液压缸 3 差动连接 一般 8 二 液压缸的工作原理 1 活塞式液压缸比较 1 2 3 可知 差动连接适用于快速 小负载的工况 如液压机床中的快速推进 9 二 液压缸的工作原理 2 柱塞式液压缸 柱塞式液压缸结构原理图 10 二 液压缸的工作原理 2 柱塞式液压缸 成对使用实现双向运动 11 二 液压缸的工作原理 2 柱塞式液压缸 它只能实现一个方向的液压传动 反向运动要靠外力 若需要实现双向运动 则必须成对使用 这种液压缸中的柱塞和缸筒不接触 运动时由缸盖上的导向套来导向 因此缸筒的内壁不需精加工 它特别适用于行程较长的场合 此外 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 12 二 液压缸的工作原理 3 伸缩套筒式液压缸 13 伸缩式液压缸由两个或多个活塞式液压缸套装而成 前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的缸筒 可获得很长的工作行程 伸缩缸广泛的用于起重运输车辆上 图a是单作用式 图b是双作用式 二 液压缸的工作原理 3 伸缩式液压缸 14 二 液压缸的工作原理 3 伸缩套筒式液压缸 柱塞式液压缸结构原理图 15 二 液压缸的工作原理 3 伸缩套筒式液压缸 伸缩式液压缸的特点是 活塞杆伸出的行程长 收缩后的结构尺寸小 适用于翻斗汽车 起重机的伸缩臂等 16 4 摆动式液压缸有单叶片 双叶片两种类型 单叶片摆角小于360 双叶片摆角小于180 摆动缸结构比较简单 制造方便 但密封困难 一般只用于中低压系统 二 液压缸的工作原理 17 4 摆动式液压缸 单叶片摆动式液压缸1 输出轴 2 叶片 3 缸体 4 固定叶片 与3固定 不转动 二 液压缸的工作原理 双叶片摆动式液压缸1 输出轴 2 固定叶片 3 缸体 4 叶片 18 齿轮缸由两个柱塞和一套齿轮齿条传动装置组成 当液压油推动活塞左右往复运动时 齿条就推动齿轮往复转动 从而由齿轮驱动工作部件作往复旋转运动 5 齿条液压缸 二 液压缸的工作原理 19 5 齿条液压缸 二 液压缸的工作原理 齿条活塞液压缸 20 6 增压缸 二 液压缸的工作原理 在某些短时或局部需要高压的液压系统中 常用增压缸与低压大流量泵配合作用 单作用增压缸的工作原理如图a所示 输入低压力p1的液压油 输出高压力为p2的液压油 增大压力关系如式单作用增压缸不能连续向系统供油 图b为双作用式增压缸 可由两个高压端连续向系统供油 21 第二节液压缸的结构图 一 结构 以单杆双作用式为例 单杆双作用活塞液压缸 22 23 二 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 原理 在活塞运动接近终点位置时 增大液压缸的排油阻力 使活塞运动速度降低 柱塞间隙式缓冲装置 柱塞缓冲阀式缓冲装置单向阀作用 反向运动时增加油压作用面积 24 由于液压油中混入空气 以及液压缸在安装过程中或长时间停止使用渗入空气 液压缸在运行过程中 会因气体压缩性而使执行部件出现低速爬行 噪声等不正常现象 三 排气装置 25 第三节液压缸的设计 标准油缸选择原则 动作要求 允许安装尺寸 安装形式 负载 行程 速度 工作压力等 通过计算油缸内径D来选择标准油缸 自行设计油缸是在标准油缸无法满足上述工况时 才进行设计 26 一 油缸的主要几何尺寸设计 1 油缸内径D取标准D值压力值 根据系统 选用过大 过小都不好 应参考类似产品 推荐值 经验选定 27 2 活塞杆直径d 前述已知 式中 速比系数 28 2 活塞杆直径d 若无特殊要求值可参考下表取值 速比确定后 活塞杆直径如无速比要求 也可取其直径为缸径1 5 1 3 选用标准值 29 3 缸筒长度 活塞行程 活塞长度 导向长度 密封长度 其它长度 如缓冲装置 其中活塞长度 导向长度 最好 30 二 油缸的强度 刚度校核 31 二 油缸的强度 刚度校核 2 活塞杆强度及压杆刚度校验 即稳定性校验 1 强度验算 式中 F 活塞杆上的载荷 N 活塞杆材料许用应力 Pa b n b 抗拉强度 n 安全系数 32 2 稳定性校验 当活塞杆受压 且l d 10时 l 活塞杆长 需要对活塞杆进行稳定性验算 式中 F 活塞受压时的载荷 N Fk