第五章_液壓缸

1、第一節(jié)類型、工作原理及特點(diǎn)第五章 液壓缸第三節(jié)液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算第二節(jié) 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成5-1 類型、工作原理及特點(diǎn)直線運(yùn)動擺動運(yùn)動活塞缸單桿雙桿雙作用差動柱塞缸單作用伸縮缸擺動缸（擺動馬達(dá)）齒輪缸（一）、單桿活塞缸1.結(jié)構(gòu)：缸體、活塞、活塞桿、密封、缸蓋等工作原理：因兩側(cè)有效作用面積或油液壓力不等， 活塞在液壓力的作用下，作直線往復(fù)運(yùn)動。無桿腔進(jìn)油腔回油腔有桿腔n單桿單作用活塞缸n單桿雙作用活塞缸雙向液壓驅(qū)動 單向液壓驅(qū)動， 回程靠外力。1）推力式中： p1進(jìn)油壓力 p2回油壓力mDpdDp4)44(22221mApApF)(22111mdDpDp)44(422221mApApF)(12

2、212mpdppD4)(422212mpdppD4)(412212n特點(diǎn)：同樣 q ，v1 F2 。4. 應(yīng)用：往返運(yùn)動速度及推力不同的場合。2114DqAqvvv)(42222dDqAqvvv推力：速度：22134dqAqAAqv桿21qqq322311vAqvAq3231vAqvA)(213AAvq結(jié)論：差動連接后，速度大，推力小。代入上式：4)(221213dppAAAppApAF桿活塞只有一個，設(shè)此時的速度為v3n特點(diǎn)：v3 v1 ；F3 F1 。q1q2p q桿Aqv 322Aqv 32vv 22244dDd222dDd222dD dD22AA桿如令：則有：結(jié)論：當(dāng)dD2時，快進(jìn)、快

3、退速度相等。Dd707. 0或1. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩側(cè)有效工作面積一樣。mmppdDApApFF)(4)(21222121)(42221dDqAqvvvv2.基本參數(shù)：職能符號：l活塞有效工作行程。4.安裝方式缸固定 L=3 l桿固定 L=2 l兩個方向力和速度一樣的場合。L = 3 lL桿固定時、缸移動軟管空心桿L = 2 lL (三）活塞式液壓缸典型結(jié)構(gòu)1缸底 2卡鍵 3、5、9、11密封圈 4活塞 6缸筒7活塞桿 8導(dǎo)向套 10缸蓋 12防塵圈 13耳軸（一）單柱塞缸單向液壓驅(qū)動，回程靠外力。雙向液壓驅(qū)動42dppAF推力：速度：24dqAqv應(yīng)用：行程較長的場合。職能符號：柱塞粗、受力好。

4、簡化加工工藝（缸體內(nèi)孔和柱塞沒有配合，不需精加工柱塞外圓面比內(nèi)孔加工容易。）1一級缸筒 2一級活塞 3二級缸筒 4二級活塞1.安裝方法：（1）液壓缸只能一端固定，另一端自由，使熱脹冷縮不受限制。（2）底腳形和法蘭形液壓缸的安裝螺栓不能直接承受推力載荷。（3）耳環(huán)形液壓缸活塞桿頂端連接頭的軸線方向必須與耳軸的軸線方向一致。（1）排氣裝置的調(diào)整（2）緩沖裝置的調(diào)整（3）注意事項(xiàng)（1）在拆卸液壓缸前，先松開溢流閥，將系統(tǒng)壓力降為零，再切斷電源。（2）放掉液壓缸兩腔油液，一般應(yīng)先松開端蓋的連接螺栓，然后按順序拆卸。（3）拆卸時，不能損傷進(jìn)、出油口螺紋，活塞桿表面和頭部螺紋。（4）拆卸后，應(yīng)檢查各配合表

5、面及密封（5）組裝液壓缸前，將各部分用汽油或煤油洗凈晾干。（6）組裝液壓缸時特別注意密封元件的安裝（7）耐壓試驗(yàn)后應(yīng)再次緊固有關(guān)螺栓。故障現(xiàn)象產(chǎn) 生 原 因排 除 方 法爬行1外界空氣進(jìn)入缸內(nèi)2密封壓得太緊3活塞與活塞桿不同軸4活塞桿彎曲變形5缸筒內(nèi)壁拉毛，局部磨損嚴(yán)重或腐蝕6安裝位置有誤差7雙活塞桿兩端螺母擰得太緊8導(dǎo)軌潤滑不良1開動系統(tǒng)，打開排氣塞（閥）強(qiáng)迫排氣2調(diào)整密封，保證活塞桿能用手拉動而試車時無泄漏即可3校正或更換，使同軸度小于0.04mm4校正活塞桿，保證直線度小于0.1/10005適當(dāng)修理，嚴(yán)重者重磨缸孔，按要求重配活塞6校正7調(diào)整8適當(dāng)增加導(dǎo)軌潤滑油量 推力不足，速度不夠 或

6、逐漸下降1缸與活塞配合間隙過大或形密封圈破壞2工作時經(jīng)常用某一段，造成局部幾何形狀誤差增大，產(chǎn)生泄漏3缸端活塞桿密封壓得過緊，摩擦力太大4活塞桿彎曲，使運(yùn)動阻力增加1更換活塞或密封圈，調(diào)整到合適間隙2鏜磨修復(fù)缸孔內(nèi)徑，重配活塞3放松、調(diào)整密封4校正活塞桿沖擊1活塞與缸筒間用間隙密封時，間隙過大，節(jié)流閥失去作用2端部緩沖裝置中的單向閥失靈，不起作用1更換活塞，使間隙達(dá)到規(guī)定要求，檢查緩沖節(jié)流閥2修正、配研單向閥與閥座或更換外泄漏1密封圈損壞或裝配不良使活塞桿處密封不嚴(yán)2活塞桿表面損傷3管接頭密封不嚴(yán)4缸蓋處密封不良1檢查并更換或重裝密封圈2檢查并修復(fù)活塞桿3檢查并修整4檢修密封圈及接觸面 液壓缸

7、的結(jié)構(gòu)基本可分為缸桶和缸蓋,活塞和活塞桿,密封裝置,緩沖裝置和排氣裝置五個裝置。(一)缸筒和缸蓋一般說來,缸筒和缸蓋的結(jié)構(gòu)形式和使用的材料有關(guān),工作壓力p10MPa時使用鑄鐵,p20MPa時使用鑄鋼或鍛鋼(二) 活塞和活塞桿 活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式很多,除了錐銷式連接外還有螺紋式連接和半環(huán)式連接螺紋式連接結(jié)構(gòu)簡單,裝拆方便,但在高壓大負(fù)載下需備有騾帽防松裝置,半環(huán)式連接結(jié)構(gòu)較負(fù)雜,裝拆不便,但工作較可靠。 此外,活塞和活塞桿也有制成整體結(jié)構(gòu)的,但它只適用與尺寸較小的場合.活塞一般用耐磨鑄鐵制成 .活塞桿則不論是實(shí)心的還是空心的,大多用鋼料制成。密封裝置簡潔密封,摩擦環(huán)密封,O型密封,V型密封。

8、緩沖裝置 液壓缸中的緩沖裝置是利用活塞或缸筒在其走向行程終端時在活塞和缸蓋之間縫住一部分油液,強(qiáng)迫它從小孔或細(xì)縫中擠出,以產(chǎn)生很大的阻力,使工作部件受到制動,逐漸減慢運(yùn)動速度,達(dá)到避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的。一、基本參數(shù)計(jì)算.總阻力：5-3 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算afliFFFFF式中：Fl 工作載荷 Ff 摩擦阻力 Fa 慣性阻力速比：v的選擇：p，選v ; p ,選v。12vvv222dDD2.速度和速比2114DqAqvvv)(42222dDqAqvvv對速度要求高時：由v、q ,確定D ； 或已知v、D ,確定q 。對速度沒有要求：由q、D、d 確定v 。v2、d 由速比v 確定3.缸筒內(nèi)

9、徑D按推力計(jì)算：按拉力計(jì)算：按國標(biāo)圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。mApApF)(22111mApApF)(12212mpdppD4)(422212mpdppD4)(412212212221)(4pppdppFDm211221)(4pppdppFDm4.活塞桿直徑 d1）按v 確定vvDd1222dDDv2）按工作壓力確定按國標(biāo)圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。10/D時，為薄壁筒（無縫鋼管）式中：py 實(shí)驗(yàn)壓力1.缸筒壁厚2Dpy二、結(jié)構(gòu)計(jì)算和校核nypp25.1nypp5 .1)16(MPapn)16(MPapnnb n 安全系數(shù) n = 5 pn 缸的額定壓力 許用應(yīng)力，b 抗拉強(qiáng)度13 . 14 . 02yyppD21 DD注意：圓整為標(biāo)準(zhǔn)壁厚 1）鑄造：滿足最小尺寸 2）無縫鋼管：查手冊 (無縫鋼管外徑不需加工）10/D時，為厚壁筒（鑄造）缸筒外徑：2.活塞桿的校核1）強(qiáng)度校核桿AF42dF4Fd 式中： 活塞桿材料的許用應(yīng)力nb n 安全系數(shù) n = 1.4 2b 抗拉強(qiáng)度2）穩(wěn)定性校核10/dl時，強(qiáng)度校核即可10/dl時，要進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算kKnFF 穩(wěn)定條件：式中：F 活塞桿所受最大壓力 Fk 活塞桿的穩(wěn)定臨界力ldF nk 穩(wěn)定安全系數(shù) nk= 2 4AJrk式中：l 活塞桿