第四章_液壓缸-有圖片

1、v 液壓缸的工作原理、類型和特點(diǎn)液壓缸的工作原理、類型和特點(diǎn)v 液壓缸基本參數(shù)的計(jì)算液壓缸基本參數(shù)的計(jì)算v 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)v 活塞桿液壓缸基本參數(shù)的計(jì)算活塞桿液壓缸基本參數(shù)的計(jì)算v 液壓缸的差動(dòng)連接液壓缸的差動(dòng)連接一、液壓缸的工作原理 液壓缸是將液體的壓力能液壓缸是將液體的壓力能(p、q)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(F、v)，實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)的或往復(fù)擺動(dòng)的執(zhí)行元件執(zhí)行元件。二、液壓缸的特點(diǎn)u 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易等優(yōu)點(diǎn)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易等優(yōu)點(diǎn)u 廣泛應(yīng)用于各種液壓機(jī)械設(shè)備中廣泛應(yīng)用于各種液壓機(jī)械設(shè)備中 按結(jié)構(gòu)形式分u 活塞缸

2、活塞缸：又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸：又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸u(yù) 柱塞缸柱塞缸u(yù) 擺動(dòng)缸擺動(dòng)缸：實(shí)現(xiàn)小于：實(shí)現(xiàn)小于360360的往復(fù)擺動(dòng)，輸出扭矩和角速度的往復(fù)擺動(dòng)，輸出扭矩和角速度u 組合缸組合缸實(shí)現(xiàn)往復(fù)實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)按供油方向分u 單作用單作用液壓缸液壓缸 u 雙作用雙作用液壓缸液壓缸l 單作用缸- - 油液只通缸的一腔，使活油液只通缸的一腔，使活塞塞作單方向運(yùn)動(dòng)作單方向運(yùn)動(dòng) - - 活塞反向運(yùn)動(dòng)須靠活塞反向運(yùn)動(dòng)須靠外力外力（彈簧或自重）來實(shí)現(xiàn)彈簧或自重）來實(shí)現(xiàn)l 雙作用缸- - 缸缸兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)都由通液都由通液壓油來實(shí)現(xiàn)壓油來實(shí)現(xiàn) 1、活塞缸 1）雙桿活塞缸 Cyl

3、inder with two piston rods（1）雙活塞桿缸的結(jié)構(gòu)（2）雙活塞桿缸的運(yùn)動(dòng)速度和推力l 運(yùn)動(dòng)速度v- 兩腔有效面積相等，當(dāng)輸入兩腔有效面積相等，當(dāng)輸入q，p一定，缸在左右一定，缸在左右 兩個(gè)方向輸出的兩個(gè)方向輸出的速度速度和和推力推力相等相等。qvA224()qDdl 推力F12()FA pp2212()()4Ddppl 特點(diǎn)（3）雙活塞桿缸的固定方式 - 工作臺(tái)移動(dòng)范圍為缸活塞工作臺(tái)移動(dòng)范圍為缸活塞有效行程有效行程L的的3倍倍 - 占地面積大，宜用于小型設(shè)備占地面積大，宜用于小型設(shè)備l 缸體（筒）固定（3）雙活塞桿缸的固定方式 - 工作臺(tái)移動(dòng)范圍是活塞工作臺(tái)移動(dòng)范圍是活

4、塞有效行程有效行程的的2倍倍 - 常用于大型設(shè)備中常用于大型設(shè)備中l(wèi) 活塞桿固定動(dòng)畫按鈕動(dòng)畫按鈕2）單桿活塞缸單桿活塞缸應(yīng)用實(shí)例_工程車單桿活塞缸（1）單桿活塞缸的運(yùn)動(dòng)速度和推力l 無桿腔進(jìn)油 - 推力11122()Fp Ap A22212()44D pDdp - 運(yùn)動(dòng)速度111qvA124qD單桿活塞缸的單桿活塞缸的運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度和和推力推力l 有桿腔進(jìn)油 - 推力21221()Fp Ap A22212()44DdpD p - 運(yùn)動(dòng)速度222qvA2224()qDd（2）單桿活塞缸的差動(dòng)連接l 無桿腔與有桿腔同時(shí)與進(jìn)油連通問題：活塞能否移動(dòng)？向哪個(gè)方向移動(dòng)？為什么？單桿活塞缸差動(dòng)連接的單桿

5、活塞缸差動(dòng)連接的運(yùn)動(dòng)速度和推力運(yùn)動(dòng)速度和推力動(dòng)畫2312()4vqAAqd2311221121()(4)Fp Ap ApAAd p 2、柱塞缸單作用油缸 特點(diǎn)： 1）柱塞端面是工作面；）柱塞端面是工作面； 2）缸體內(nèi)壁與柱塞無配合）缸體內(nèi)壁與柱塞無配合關(guān)系，只是柱塞與缸蓋上的導(dǎo)關(guān)系，只是柱塞與缸蓋上的導(dǎo)向套有配合關(guān)系，故制造、加向套有配合關(guān)系，故制造、加工方便。工方便。 3）為減輕重量，減少彎曲變）為減輕重量，減少彎曲變形，柱塞常做成空心。形，柱塞常做成空心。 4）只能）只能單向運(yùn)動(dòng)單向運(yùn)動(dòng)，要靠外力返回，要求，要靠外力返回，要求往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，需成對(duì)使用。往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，需成對(duì)使用。柱塞缸應(yīng)用實(shí)例柱

6、塞缸應(yīng)用實(shí)例- -升降臺(tái)升降臺(tái) 3、擺動(dòng)缸、擺動(dòng)缸 （擺動(dòng)馬達(dá)）（擺動(dòng)馬達(dá)） 擺動(dòng)液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（即擺動(dòng)）的機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。運(yùn)動(dòng)（即擺動(dòng)）的機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。分類：分為單葉片式和雙葉片式兩種。分類：分為單葉片式和雙葉片式兩種。 （1） 雙葉片式擺動(dòng)缸雙葉片式擺動(dòng)缸 - 雙葉片的擺角雙葉片的擺角150o， - 輸出轉(zhuǎn)矩為單葉片的兩倍。輸出轉(zhuǎn)矩為單葉片的兩倍。雙葉片擺動(dòng)缸雙葉片擺動(dòng)缸動(dòng)畫動(dòng)畫 （2）單葉片式擺動(dòng)缸 - 單葉片式的擺角單葉片式的擺角300o， - 輸出轉(zhuǎn)矩為雙葉片的輸出轉(zhuǎn)矩為雙葉片的1/2。 - 單葉片式的轉(zhuǎn)

7、矩和角速度計(jì)算：?jiǎn)稳~片式的轉(zhuǎn)矩和角速度計(jì)算： 單葉片擺動(dòng)缸單葉片擺動(dòng)缸動(dòng)畫動(dòng)畫（1 1）伸縮缸）伸縮缸 - - 伸縮缸由兩個(gè)或多個(gè)活塞式液壓缸伸縮缸由兩個(gè)或多個(gè)活塞式液壓缸套裝而成套裝而成，前，前一級(jí)活塞缸的活塞是后一級(jí)活塞缸的缸筒，伸出時(shí)有較一級(jí)活塞缸的活塞是后一級(jí)活塞缸的缸筒，伸出時(shí)有較長(zhǎng)的行程。長(zhǎng)的行程。 - - 分別是單作用與雙作用式伸縮缸。分別是單作用與雙作用式伸縮缸。 - - 適用于行程要求很長(zhǎng)的場(chǎng)合適用于行程要求很長(zhǎng)的場(chǎng)合雙作用伸縮缸雙作用伸縮缸動(dòng)畫動(dòng)畫2雙作用伸縮缸雙作用伸縮缸動(dòng)畫動(dòng)畫14、組合式液壓缸 伸縮缸應(yīng)用伸縮缸應(yīng)用- -液壓電梯液壓電梯（2）齒條活塞缸3） 增壓缸第二

8、節(jié) 液壓缸的結(jié)構(gòu)一. 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)l 組成部分組成部分：7缸筒，缸筒，1、14缸蓋，缸蓋，21活塞，活塞，8活塞桿，活塞桿，4、9、13等密封裝置，等密封裝置，6緩沖裝置，緩沖裝置，2排氣裝置排氣裝置二. 液壓缸的組成1. 缸筒、端蓋的連接形式1缸蓋缸蓋2缸筒缸筒3壓板壓板 4半環(huán)半環(huán) 5防松螺帽防松螺帽6拉桿拉桿法蘭連接式法蘭連接式半環(huán)連接式半環(huán)連接式螺紋連接式螺紋連接式拉桿連接式拉桿連接式焊接連接式焊接連接式半環(huán)連接式半環(huán)連接式法蘭連接式法蘭連接式連桿連接式連桿連接式半環(huán)半環(huán) or or 螺紋螺紋 or or 焊接焊接 無縫連接式無縫連接式 取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)缸筒、端蓋的連接

9、形式2. 活塞、活塞桿的連接形式a) 整體式連接整體式連接螺母螺母b) 焊接式連接焊接式連接c) 螺紋式連接螺紋式連接d) 半環(huán)式連接半環(huán)式連接e) 錐銷式連接錐銷式連接3. 密封裝置l類型間隙密封 - - 利用微小間隙來防止泄漏利用微小間隙來防止泄漏 - - 均壓槽：增大油液通過間隙時(shí)的均壓槽：增大油液通過間隙時(shí)的阻力阻力 - - 優(yōu)點(diǎn)是摩擦力??；缺點(diǎn)是有泄漏優(yōu)點(diǎn)是摩擦力小；缺點(diǎn)是有泄漏密封圈密封 - - 利用材料的彈性使各種截面的利用材料的彈性使各種截面的環(huán)形圈緊貼壁面來防止泄漏環(huán)形圈緊貼壁面來防止泄漏 - - O形密封圈形密封圈 - - Y形密封圈形密封圈 - - V形密封圈形密封圈 -

10、 - 組合密封圈組合密封圈間隙密封間隙密封密封圈密封密封圈密封密封圈密封圈密封圈密封圈密封圈密封O形密封圈密封 - - 材料耐油橡膠材料耐油橡膠 - - 橫截面呈圓形橫截面呈圓形 密封原理 - - 裝入裝入后后 a a) )預(yù)變形，貼緊壁預(yù)變形，貼緊壁面面 - - 不足：不足：p10 MPa, 密封圈被密封圈被擠入縫隙擠入縫隙 （圖（圖b）而損壞）而損壞 - - 改進(jìn)：放擋圈改進(jìn)：放擋圈 圖圖c、d特點(diǎn) - - 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，摩擦力小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，摩擦力小，裝拆方便，成本低裝拆方便，成本低b)pc)d)唇形密封圈密封- Y形、V形、U形、L形等lY形密封圈 - - 橫截面呈橫截面呈Y Y形形

11、 密封原理 - - 唇口端唇口端對(duì)著壓力油腔對(duì)著壓力油腔 - - 壓力油作用下，兩唇張開，貼壓力油作用下，兩唇張開，貼緊機(jī)件表面緊機(jī)件表面 特點(diǎn) - - 可隨壓力變化自行調(diào)整密封性可隨壓力變化自行調(diào)整密封性能：壓力越高貼越緊；壓力降低則能：壓力越高貼越緊；壓力降低則唇邊壓緊也降低，減少了摩擦阻力唇邊壓緊也降低，減少了摩擦阻力和功率損耗；和功率損耗； - - 常用于常用于速度較高速度較高的液壓缸的液壓缸 唇形密封圈密封- Y形、V形、U形、L形等lV形密封圈 - - 橫截面呈橫截面呈V V形形 - - 由由支承環(huán)支承環(huán)、密封環(huán)密封環(huán)、壓環(huán)壓環(huán)疊加使用疊加使用密封原理 - - 唇口端唇口端對(duì)著壓力

12、油腔對(duì)著壓力油腔 - - 壓環(huán)壓環(huán)壓緊壓緊密封環(huán)密封環(huán)時(shí)，時(shí)，支承環(huán)支承環(huán)使密封使密封環(huán)變形而實(shí)現(xiàn)密封環(huán)變形而實(shí)現(xiàn)密封支承環(huán) 密封環(huán)壓環(huán)特點(diǎn) - - 密封性好、耐高壓、壽命長(zhǎng)密封性好、耐高壓、壽命長(zhǎng)應(yīng)用 - - 常用于高壓（常用于高壓（25MPa p 50MPa），運(yùn)動(dòng)速度較低的場(chǎng)合），運(yùn)動(dòng)速度較低的場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)密封。實(shí)現(xiàn)密封。防塵圈作用 - - 防止外界灰塵、沙粒等異防止外界灰塵、沙粒等異物進(jìn)入缸內(nèi)物進(jìn)入缸內(nèi) 4. 緩沖裝置 Buffer設(shè)置目的 - - 防止液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)到終防止液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)到終端時(shí)發(fā)生碰撞，以致?lián)p壞端時(shí)發(fā)生碰撞，以致?lián)p壞 緩沖原理 - - 緩沖柱塞（綠色）緩沖柱塞（綠色）

13、- - 在活塞快接近缸蓋時(shí)，在在活塞快接近缸蓋時(shí)，在回油腔通過節(jié)流的方法產(chǎn)生緩回油腔通過節(jié)流的方法產(chǎn)生緩沖壓力（回油阻力），使沖壓力（回油阻力），使v，避免碰撞避免碰撞常用緩沖裝置三角形節(jié)流槽三角形節(jié)流槽a)b)c)a) 圓柱形環(huán)隙式緩沖裝置 - - 不足：回油節(jié)流面積不變，不足：回油節(jié)流面積不變，緩沖開始時(shí)制動(dòng)力大，緩沖效緩沖開始時(shí)制動(dòng)力大，緩沖效果較差果較差b) 圓錐形環(huán)隙式緩沖裝置c) 可變節(jié)流槽式緩沖裝置 - - 特點(diǎn)：節(jié)流面積隨緩沖行特點(diǎn)：節(jié)流面積隨緩沖行程的增大而減小，緩沖壓力變程的增大而減小，緩沖壓力變化平緩，效果好化平緩，效果好可調(diào)節(jié)流孔式緩沖裝置可調(diào)節(jié)流孔式緩沖裝置節(jié)流閥單向閥工作原理 - - 緩沖時(shí)，回油口被堵塞，緩沖時(shí)，回油口被堵塞，油液只能經(jīng)節(jié)流閥回油油液只能經(jīng)節(jié)流閥回油 - - 節(jié)流閥開口面積可根據(jù)節(jié)流閥開口面積可根據(jù)負(fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變活負(fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變活塞緩沖速度，因此適用范圍塞緩沖速度，因此適用范圍廣廣5. 排氣裝置氣體的產(chǎn)生 - - 油液中氣體分離油液中氣體分離 - - 長(zhǎng)