第三講-液壓缸PPT課件

1、液壓缸 液壓缸：液壓傳動系統(tǒng)中用于實現(xiàn)直線往復運動或擺動的執(zhí)行元件的總稱，其作用是將油液的壓力能轉變成對外做功的機械能。分類：按結構特點分：活塞缸、柱塞缸、回轉缸、組合缸 按其作用分：雙作用、單作用一、液壓缸的類型和速度推力特性(一)活塞式液壓缸1.雙桿活塞式液壓缸第1頁/共38頁液壓缸缸體固定第2頁/共38頁液壓缸活塞桿固定第3頁/共38頁雙活塞桿液壓缸的計算mmvppdDAppFdDqAqv)(4)()(421222122vFfFF2F1第4頁/共38頁第5頁/共38頁液壓缸雙作用單桿活塞式液壓缸無桿腔進油時，活塞的運動速度和推力為無桿腔進油時，活塞的運動速度和推力為mmvvpdDpDFp

2、ApAFDqAqv)(4)(422212122111211第6頁/共38頁液壓缸雙作用單活塞桿式液壓缸有桿腔進油時，活塞缸的運動速度和推力為：有桿腔進油時，活塞缸的運動速度和推力為：mmvvpDpdDFpApAFdDqAqv)(4)()(4221222211222222第7頁/共38頁液壓缸v活塞桿只從一端伸出，液壓缸活塞桿只從一端伸出，液壓缸在兩腔的有效面積不相等。在兩腔的有效面積不相等。v分別向兩腔供油，且油壓和流量不分別向兩腔供油，且油壓和流量不變時，活塞在兩方向的速度和推力都不變時，活塞在兩方向的速度和推力都不等等第8頁/共38頁液壓缸雙作用單活塞桿油缸的差動作用雙作用單活塞桿油缸的差

3、動作用vvdqAAqvAvqqqAv221323134)(mmmtpdpAAFApApFFF1212132111334)(第9頁/共38頁液壓缸第10頁/共38頁第11頁/共38頁特點：特點：柱塞多為空心結構。柱塞多為空心結構。 一般為單作用缸，垂直或傾鈄安裝。一般為單作用缸，垂直或傾鈄安裝。 柱塞和內壁不接觸，筒內壁不需精加工。柱塞和內壁不接觸，筒內壁不需精加工。應用：應用： 用于工作行程較長或垂直舉升要求剛度較大的場合用于工作行程較長或垂直舉升要求剛度較大的場合液壓缸(二二)柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸組成：缸筒、柱塞等組成：缸筒、柱塞等第12頁/共38頁雙缸組合式柱塞缸要獲得雙向運動時，可用

4、復合式柱塞缸要獲得雙向運動時，可用復合式柱塞缸液壓缸第13頁/共38頁液壓缸第14頁/共38頁第15頁/共38頁液壓缸 單葉片擺動缸單葉片擺動缸1 1固定葉片；固定葉片；2 2缸體；缸體；3 3擺動擺動軸；軸；4 4葉片葉片(三)擺動式液壓缸分類：葉片式、嚙輪齒條式1.單葉片擺動液壓缸 只有一個工作葉片，液壓油推動葉片帶動輸出軸回轉，輸出扭矩，對外做功。第16頁/共38頁液壓缸)(842)(212221ppdDbTdDrbdDppFFrT 擺動式缸輸出扭矩 擺動液壓缸輸出角速度vdDbqdDbqnbndDq)(8)(82)(4222222第17頁/共38頁液壓缸2.雙葉片式擺動液壓缸第18頁/

5、共38頁第19頁/共38頁液壓缸3.齒輪齒條式液壓缸第20頁/共38頁第21頁/共38頁液壓缸( (四四) )組合油缸組合油缸1.1.增壓油缸增壓油缸根據力平衡原理有根據力平衡原理有1222112122211pddpAAppApA或因為因為A1大于大于A2，所以，所以p2大于大于p1，從而壓強被放大，從而壓強被放大。增壓比第22頁/共38頁液壓缸2.多級液壓缸第23頁/共38頁液壓缸二、液壓缸的典型結構第24頁/共38頁液壓缸法蘭式半環(huán)式外螺紋式結構簡單，加工方便，結構簡單，加工方便，連接可靠，是一種常連接可靠，是一種常用用 的連接方式。的連接方式。工藝性好，連接可靠，工藝性好，連接可靠，但對

6、缸體有削弱作用，但對缸體有削弱作用，常用于無縫鋼管缸筒和常用于無縫鋼管缸筒和端蓋的連接。端蓋的連接。體積小，重量輕，結體積小，重量輕，結構緊湊，但缸筒端部構緊湊，但缸筒端部較復雜，常用于要求較復雜，常用于要求外形尺寸小，重量輕外形尺寸小，重量輕的場合。的場合。1.缸筒與缸蓋的連接第25頁/共38頁液壓缸結構簡單，工藝性好，結構簡單，工藝性好，通用性強，但端蓋體積通用性強，但端蓋體積較大，用于長度不大的較大，用于長度不大的中、低壓液壓缸。中、低壓液壓缸。工作可靠，強度高，工作可靠，強度高，制造簡單，但易產制造簡單，但易產生焊接變形生焊接變形體積小，重量輕，結體積小，重量輕，結構緊湊，但缸筒端部構

7、緊湊，但缸筒端部較復雜，常用于要求較復雜，常用于要求外形尺寸小，重量輕外形尺寸小，重量輕的場合。的場合。拉桿式焊接式內螺紋式第26頁/共38頁液壓缸結構簡單，裝拆方便結構簡單，裝拆方便，強度高，多用于高壓及振動較大的場合2.活塞與活塞桿的連接第27頁/共38頁液壓缸3.液壓缸的緩沖 執(zhí)行元件端部的沖擊現(xiàn)象：熱行元件的活塞運動到端部時，由于速度的劇變，而產生剛性沖擊，負載越大、速度越高，沖擊越大。 解決的措施：緩沖 緩沖原理：在活塞接近行程終端時，增大回油阻力(使回油壓力提高)，降低活塞的運動速度。 常用的緩沖裝置有： 柱塞緩沖 行程節(jié)流緩沖第28頁/共38頁液壓缸1.柱塞式緩沖1)環(huán)隙式節(jié)流緩

8、沖結構特征：緩沖圓柱柱塞和柱塞孔之間形成的環(huán)形縫隙實現(xiàn)節(jié)流緩沖。屬固定節(jié)流緩沖。緩沖原理：活塞運動到油缸端部時，柱塞進入柱塞孔中，油液只能從兩者形成的間隙中通過，增加了回油阻力，回油壓力升高，活塞運動速度降低。特點：屬固定節(jié)流緩沖，結構簡單，制造成本低，但其液壓沖擊較大應用場合：小行程低負載液壓缸第29頁/共38頁特點：結構簡單，制造成本低，緩沖效果較好應用場合：緩沖行程小，低負載液壓缸2)軸向三角溝槽節(jié)流緩沖結構特征：帶軸向三角槽的圓柱。當柱塞進入柱塞孔后，堵塞柱塞孔，靠 三角溝槽的節(jié)流作用實現(xiàn)緩沖。屬可變節(jié)流緩沖的一種。液壓缸第30頁/共38頁液壓缸3)錐形圓柱緩沖結構特征：錐形緩沖圓柱。

9、當柱塞進入柱塞孔時，在柱塞和柱塞孔之間形成環(huán)形縫隙，實現(xiàn)節(jié)流緩沖，屬可變節(jié)流緩沖的一種。特點：結構簡單，制造成本低，緩沖效果較好應用場合：緩沖行程小，低負載液壓缸第31頁/共38頁液壓缸特點：可根據速度、負載和工作要求調節(jié)，達到最佳緩沖效果應用場合：小行程低負載液壓缸5）液壓回路緩沖(在講基本回路時講)4)可調節(jié)流緩沖結構特征：通過柱塞和節(jié)流裝置配合實現(xiàn)緩沖。屬可調節(jié)流緩沖的一種。第32頁/共38頁液壓缸4.液壓缸的排氣 混入液壓油中的空氣會使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，產生振動、爬行、氣蝕等現(xiàn)象，應設置排氣裝置。 要求不高的液壓缸可不設排氣裝置，只將油口布置在缸筒兩端的高位處， 速度穩(wěn)定性要求高的液壓缸

10、和大型液壓缸，常在缸的最高處設置專門的排氣塞、排氣閥等。第33頁/共38頁液壓缸第34頁/共38頁q+qqP1qv3F3液壓缸 例 如圖單活塞桿液壓缸的缸筒內徑D=100mm，活塞桿直徑d=70mm，進入液壓缸的流量q=25L/min，壓力p1=2MPa， p2=0。液壓缸的容積效率和機械效率分別為0.98和0.97，試求在圖3.2和3.3所示的三種情況下，液壓缸可推動的最大負載和運動速度各為多少？)/(052.0)(1523711smvNF)/(102.0)(777122smvNF)/(106.0)(646633smvNF第35頁/共38頁液壓缸 例 如圖所示單葉片擺動液壓缸，供油壓力p p1 1=10MPa=10MPa，流量q=25L/minq=25L/min，回油壓力p p2 2=0.5MPa=0.5MPa，D=100mmD=100mm，d=40mmd=40mm，若輸出軸的角速度為7rad/s7rad/s，擺動液壓缸的容積效率和機械效率分別為0.960.96和0.980.98，求擺動油缸的葉片寬度和輸出扭矩？054. 0)(822dDqbv)(540)(82122mNppdDbTm將角速度公式變形，得葉片寬度為將角速度公式變形，得葉片寬度為：由擺動液壓缸輸出扭矩公式得扭矩為：由擺動液壓缸輸出扭矩公式得扭矩為：第36頁/共38頁思考題 1.