《液压与气压传动系统》课件-4.第4章 液压缸

4.1液压缸的工作原理、类型和特点4.1.1液压缸的工作原理1-缸筒2-活塞3-活塞杆4-端盖5-密封件4.1.2液压缸的分类柱塞式液压缸单活塞杆液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸增压缸串联式液压缸常见的几种液压缸4.2液压缸基本参数的计算4.2.1双活塞杆缸的计算根据流量连续性定理，进入缸的液体流量等于液流截面和流速的乘积，而缸液流的截面即是活塞的有效面积，液流的平均流速即是活塞的运动速度。

活塞的运动速度活塞杆上理论的输出力这类缸在两个方向上的运动速度和输出力均相等。4.2.2单活塞杆缸的计算当压力油由无杆腔流入时，活塞右移速度、输出力：当压力油由有杆腔流入时，活塞左移速度、输出力：若q1=q2=q,p1=p,p2=0：活塞两个方向上的速度比叫液压缸的速比单活塞杆缸的无杆腔中供压力油，将油杆腔排出的油再接回到无杆腔。这时缸两腔的压力虽相等，活塞仍向右运动。活塞的运动速度活塞的输出力差动连接差动连接缸常用于工作行程需慢进快退和快进速度相等的场合。4.2.3柱塞缸的计算柱塞缸输出的速度柱塞缸输出的推力4.2.4摆动缸的计算单叶片式摆动缸输出扭矩和角速度双叶片式摆动缸输出扭矩和角速度a）单叶片式b）双叶片式1-限位挡块2-缸体3-输出轴4-叶片摆角较小；输出转矩是单叶片式的两倍；角速度则是单叶片式的一半。4.2.5组合式液压缸的计算1.串联液压缸2.增压缸输出力是两个缸输出力的总和。若需连续输出高压油时需对活塞和活塞杆的结构和连接方式改进，并加上控制油路后，才能连续输出高压油。3.增速缸4.多位液压缸输出力是两个缸输出力的总和。由两个单缸组成，有A、B、C、D4个油口。改变各油口的通断状况，可得到4种缸的伸出位置。油口的通断可用换向阀控制。5.伸缩缸6.齿轮齿条缸由两个柱塞缸和一套齿轮齿条传动装置组成，柱塞的移动经齿轮齿条传动装置变成齿轮的转动，用于实现工作部件的往复摆动或间隙进给运动。4.3液压缸的典型结构4.3.1液压缸典型结构举例-双作用单杆活塞液压缸1-螺钉；2-缸底；3-弹簧卡圈；4-挡环；5-卡环（由2个半圆组成）；6-密封圈；7-挡圈；8-活塞；9-支承环；10-活塞与活塞杆之间的密封圈；11-缸筒；12-活塞杆；13-导向套；14-导向套和缸筒之间的密封圈；15-端盖；16-导向套和活塞杆之间的密封圈；17-挡圈；18-锁紧螺钉；19-防尘圈；20-锁紧螺帽；21-耳环；22-耳环衬套圈4.3.2液压缸的组成1.缸筒和缸盖2.活塞和活塞杆a)法兰式b)半环式c)、f)螺纹式d)拉杆式e)焊接式a)螺纹式b)半环式3.密封装置4.缓冲装置a)间隙密封b)摩擦环密封

c)O形密封圈密封d)V形密封圈密封有节流口可调式和节流口变化式两种5.排气装置a）在缸盖的最高部位处开排气孔，用长管道接向远处排气阀排气；b）在缸盖最高部位安装排气塞。4.4液压缸的设计4.4.1液压缸设计中应注意的问题尽量使活塞杆在受拉状态下承受最大负载，或在受压状态下具有良好的纵向稳定性。考虑液压缸行程终了处的制动问题和液压缸的排气问题。正确确定液压缸的安装、固定方式。液压缸只能一端定位。液压缸各部分的结构需根据推荐的结构形式和设计标准进行设计，尽可能做到结构简单、紧凑，加工、装配和维修方便。

4.4.2液压缸主要尺寸的确定1.缸筒内径D2.活塞杆直径d810121620253240506380100125160200250320400缸筒内径D系列（GB/T

2348-1993）（单位：mm）活塞杆受力情况受拉伸受压缩，工作压力P1(

MPa)P1≦55≦P1<7P1>7活塞杆直径（0.3-0.5）D（0.5-0.55）D（0.6-0.7）D0.7D液压缸活塞杆直径推荐值3.设计压力p4.缸筒长度l

主机类型系统压力1216202532405063精工加机床0.8~2半精工加机床3-5粗加工或重型机械5-10农业机械、小型工程机械、工程机械的辅助机构10-16液压机、重型机械、超重机、大中型工程机械20-32125160200250320400各类主机常用系统压力由最大工作行程决定，一般最好不超过其内径的20倍。4.4.3强度校核1.缸筒壁厚2.活塞杆直径d薄壁厚壁4.4.3强度校核3.固定螺栓直径d