第四章：液压缸

第四章液压缸第一节液压缸的类型和特点第二节液压缸的结构第三节液压缸的设计计算28-2

液压缸是将液体的压力能转换成机械能的能量转换装置，是液压系统中重要的执行元件。

1）按供油方向分为单作用式和双作用式。

2）按结构型式的不同分为活塞式、柱塞式、摆动式和伸缩式，其中活塞式应用最广。

3）按不同的使用压力分为

中低压缸（额定压力为2.5～6.3MPa）；

中高压缸（额定压力为10～16MPa）；

高压缸（额定压力为25～31.5MPa）。第一节液压缸的类型及特点28-3一、活塞式液压缸1.双活塞杆缸2.单活塞杆缸二、柱塞式液压缸三、伸缩式液压缸第一节液压缸的类型及特点28-41.双活塞杆液压缸

活塞两端都带有活塞杆，分为固定缸（缸定）式和固定杆（杆定）式两种安装形式。

28-51.双活塞杆液压缸推力及速度计算推力：速度：

28-62.单活塞杆液压缸

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。28-7(1)无杆腔进油推力：速度：28-8(2)有杆腔进油

推力：

速度：28-9（3）差动连接

推力：速度：28-10二、柱塞式液压缸推力：运动速度：

28-11柱塞缸的使用

柱塞式液压缸是单作用的，其回程需要借助自重或弹簧等其他外力来完成。为实现其双向运动，常成对使用。28-12三、伸缩式液压缸单作用式伸缩缸如图，双作用式伸缩缸如图。

28-13增压缸28-14齿条活塞式液压缸28-15第二节液压缸的结构一、缸筒与缸盖的连接二、活塞和活塞杆的连接三、活塞杆头部结构四、液压缸的缓冲装置五、液压缸的排气装置六、液压缸的密封装置28-16单活塞杆液压缸28-17双活塞杆液压缸28-18一、缸筒与缸盖的连接a)法兰连接b)卡环连接c)、f)螺纹连接d)拉杆连接e)焊接连接28-19二、活塞和活塞杆的连接a)螺纹式连接b)卡环式连接1－螺母2、8－活塞3、9－活塞杆4－弹簧卡圈5－轴套6－半环7－压板28-20三、活塞杆头部结构28-21四、液压缸的缓冲装置

当活塞杆带动质量大的部件运动时，由于惯性大，因此当活塞杆运动到液压缸终端时，会与缸盖相碰而产生冲击和噪声，且损害部件。为防止危害，应采用缓冲装置。a)节流口可调式b)节流口可变式c)环状间隙式1—针形节流阀2—单向阀3—三角沟槽28-22五、液压缸的排气装置

液压缸中不可避免地会混入空气，由此引起活塞运动时的爬行和振动，并产生噪声，甚至使整个液压系统不能正常工作。排气装置安装在液压缸的最上部。28-23六、液压缸的密封装置a)间隙密封b)摩擦环密封c)、d)密封圈密封

28-24第三节液压缸的设计和计算

在分析液压系统的设计内容：分析工况、编制负载图和确定最大负载力（详见第九章第六节）后，综合使用要求以确定结构类型、安装形式和安装空间，根据负载值、速度和最大行程决定液压缸的主要尺寸。一般来说，液压缸是标准件，可根据标准的产品目录进行选型，但有时也需要参考有关设计手册自行设计。28-25液压缸设计步骤

一、液压缸工作压力的确定根据负载计算工作压力，也可根据用途查表。二、液压缸主要尺寸的确定

1.缸筒内径2.活塞杆直径三、液压缸的强度和刚度校核1.活塞杆的计算2.缸筒壁厚的校核3.螺栓强度的校核28-26一、液压缸工作压力的确定

不同负载条件下的工作压力负载F／kN＜55～1010～2020～3030～50＞50液压缸的工作压力p／MPa＜0.8～11.5～22.5～33～44～5≥5～728-27

各类机械常用的工作压力设备类型机床农业机械小型工程机械工程机械中的辅助机构压力机重型机械起重运输机械船舶起货机大中型挖掘机磨床组合机床车镗铣拉床龙门刨床工作压力p／MPa0.8～23～52～4＜1010～1620～32一、液压缸工作压力的确定28-28二、液压缸主要尺寸的确定1）缸筒内径D按前面的公式计算后圆整。

2）活塞杆直径d可按受力情况初选，然后根据校核最后确定。

活塞杆直径的选取活塞杆受力情况工作压力p／MPa活塞杆直径d受拉—d=(0.3～0.5)D受压及拉p≤5d=(0.5～0.55)D受压及拉5＜p≤7d=(0.6～0.7)D受压及拉p＞7d=0.7D28-29