液压执行元件课件

液压执行元件

的关系。知识点液压缸的结构特点液压缸主要参数的计算技能点液压缸结构的正确选择课题二平面磨床执行元件的选择

平面磨床的工作台在工作时要求做往复运动且速度和推力保持不变，通过上一课题的学习，我们已经知道可以选择双作用活塞式液压缸作为执行元件。那么液压缸在实际使用过程中应考虑哪些参数呢？这些参数又由哪些因素来决定？液压缸的结构特点又是怎样的？

一、任务引入

液压缸无论是用在平面磨床或是其他场合，都要在满足使用要求的前提下尽量使其质量轻、效率高、耐用、结构简单。而要达到这一目的，必须了解液压缸工作时哪些因素会影响液压缸的性能参数，这些参数与液压缸本身的工作参数有什么联系？如何确定液压缸的工作参数？下面就让我们一起来学习这方面的知识。

二、任务分析1．液压缸工作压力的确定液压缸要承受的负载包括有效工作负载、摩擦阻力和惯性力等。液压缸的工作压力根据负载确定。对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同，采用的压力范围也不同。液压缸的工作压力可按负载大小及液压设备类型来确定，见表3－1，表3－2。

三、相关知识

（2）液压缸稳定性验算活塞杆长度根据液压缸最大行程L确定。对于工作行程中受压的活塞杆，当活塞杆长度L与其直径d之比大于15时，应对活塞杆进行稳定性验算，关于稳定性验算的内容可查阅液压设计手册。4．液压缸的结构设计液压缸的结构归纳起来主要是密封装置，缓冲、排气装置，缸筒组件，活塞杆组件等几个部分。（1）密封装置液压缸是靠密封油腔的容积变化进行工作的。因此，要求液压缸在一定的工作压力下具有良好的密封性，并且这种密封性应随着压力的升高而自动提高，以避免泄漏量随着压力升高而增加。此外，还要求密封元件结构简单、使用寿命长、摩擦阻力小，以避免相对运动的部件被卡死或产生爬行等现象。

1）间隙密封。如图3－9所示，间隙密封是依靠相对运动零件配合面之间的微小间隙来防止泄漏的，是最简单的一种密封方法。在圆柱形表面的间隙密封中，常在一个配合表面上开几条环形小槽，它有以下作用：其一，在开槽后，由于环形槽内的液压力能均匀分布，这就保证了活塞和缸体的同心，使摩擦力降低，泄漏量减小，这几条环形小槽通常又称为压力平衡槽；其二，起密封作用，当压力油流经沟槽时产生涡流，从而产生能量损失，使泄漏减少。

间隙密封的缺点是在受到磨损后不能自动补偿。对尺寸较大的液压缸，由于配合尺寸较大，要达到间隙密封所要求的加工精度就比较困难，而且不经济。因此，间隙密封仅适用于尺寸较小、压力较低、运动速度较高的液压缸。

2）密封圈密封。大部分液压缸主要采用密封圈密封，密封圈有O形、V形、Y形及组合式等几种，其材料为耐油橡胶、尼龙、聚氨酯等。①O形密封圈。O形密封圈的截面为圆形，主要用于静密封。O形密封圈安装方便，价格便宜，可在－40～120℃的温度范围内工作，但与唇形密封圈相比，运动阻力较大，在运动密封时容易产生扭转，故一般不单独用于液压缸运动密封（可与其他密封件组合使用）。O形密封圈的结构如图3－10所示，O形密封圈装人密封槽后，其截面受到压缩后变形。在无液压力时，靠O形密封圈的弹性对接触面产生预接触压力，实现初始密封，当密封腔内充人压力油后，在液压力的作用下，O形密封圈挤向槽一侧，密封面上的接触压力上升，提高了密封效果。任何形状的密封圈在安装时，必须保证适当的预压缩量，过小不能密封，过大则摩擦阻力增大，密封圈易于损坏，因此，安装密封圈的沟槽尺寸和表面精度必须按有关手册给出的数据选择。在动密封中，当压力大于10MPa时，O形密封圈就会被挤入间隙中而损坏，因此，需在O形密封圈低压侧设置聚四氟乙烯或尼龙制成的挡板，其厚度为1.25～2.5mm，双向受高压时，两侧都要加挡板，其结构如图3—10b所示。

②V形密封圈。V形密封圈的截面为Ⅴ形，如图3－11所示。Ⅴ形密封装置是由压环，Ⅴ形圈和支撑环组成的。当工作压力高于10MPa时，可增加Ⅴ形圈的数量来提高密封效果。安装时，V形圈的开口应面向压力高的一侧。V形密封圈密封性能良好，耐高压，使用寿命长，通过调节压紧力，可获得最佳的密封效果。但V形密封装置的摩擦阻力及结构尺寸较大，主要用于活塞杆的往复运动密封，它适宜在工作压力P＞50MPa，温度范围－-40~80℃的条件下工作。

（2）缓冲、排气装置

1）液压缸的缓冲装置。液压缸一般都设置缓冲装置，特别是对大型、高速或其他要求高的液压缸，为了防止活塞在行程终点时和缸盖相互撞击，引起噪声、冲击，必须设置缓冲装置