第四章液壓缸

1、 液壓缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它是將液體的液壓缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成工作機構(gòu)的機械能，用來實現(xiàn)直線往壓力能轉(zhuǎn)換成工作機構(gòu)的機械能，用來實現(xiàn)直線往復(fù)運動或小于復(fù)運動或小于360360的擺動。液壓缸結(jié)構(gòu)簡單、配制的擺動。液壓缸結(jié)構(gòu)簡單、配制靈活、設(shè)計、制造比較容易、使用維護方便，所以靈活、設(shè)計、制造比較容易、使用維護方便，所以得到了廣泛的應(yīng)用。得到了廣泛的應(yīng)用。4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算 液壓缸的類型液壓缸的類型名稱名稱圖型圖型說明說明活活塞塞式式液液壓壓缸缸單單桿桿單作用單作用活塞單向作用，依靠彈簧使活塞單向作用，依

2、靠彈簧使活塞復(fù)位活塞復(fù)位 雙作用雙作用活塞雙向作用，左、右移動活塞雙向作用，左、右移動速度不等，差動連接時，可速度不等，差動連接時，可提高運動速度提高運動速度 雙雙 桿桿活塞左、右運動速度相等活塞左、右運動速度相等 柱柱塞塞式式液液壓壓缸缸 單柱塞單柱塞 柱塞單向作用，依靠外力柱塞單向作用，依靠外力使柱塞復(fù)位使柱塞復(fù)位 雙柱塞雙柱塞 雙柱塞雙向作用雙柱塞雙向作用 擺擺動動式式液液壓壓缸缸單葉片單葉片 輸出轉(zhuǎn)軸擺動角度小于輸出轉(zhuǎn)軸擺動角度小于300300 雙葉片雙葉片 輸出轉(zhuǎn)軸擺動角度小于輸出轉(zhuǎn)軸擺動角度小于150150 4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參

3、數(shù)計算其其他他液液壓壓缸缸增力液壓缸增力液壓缸 當(dāng)液壓缸直徑受到限制而當(dāng)液壓缸直徑受到限制而長度不受限制時，可獲得長度不受限制時，可獲得大的推力大的推力 增壓液壓缸增壓液壓缸 由兩種不同直徑的液壓缸由兩種不同直徑的液壓缸組成，可提高組成，可提高B B腔中的液腔中的液壓力壓力 伸縮液壓缸伸縮液壓缸 由兩層或多層液壓缸組成，由兩層或多層液壓缸組成，可增加活塞行程可增加活塞行程 多位液壓缸多位液壓缸 活塞活塞A A有三個確定的位置有三個確定的位置 齒條液壓缸齒條液壓缸 活塞經(jīng)齒條帶動小齒輪，活塞經(jīng)齒條帶動小齒輪，使它產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動使它產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動 4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸

4、的類型、特點和基本參數(shù)計算活塞式液壓缸活塞式液壓缸 活塞式液壓缸由缸筒、活塞和活塞桿、端蓋等活塞式液壓缸由缸筒、活塞和活塞桿、端蓋等主要部件組成。主要部件組成。 活塞式液壓缸通常有單桿和雙桿兩種形式。又活塞式液壓缸通常有單桿和雙桿兩種形式。又有缸筒固定、活塞移動與活塞桿固定、缸筒移動兩有缸筒固定、活塞移動與活塞桿固定、缸筒移動兩種運動方式。種運動方式。 4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算1.1.單桿活塞式液壓缸單桿活塞式液壓缸4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算 單桿活塞式液壓缸有缸體固定和活塞桿固單桿活

5、塞式液壓缸有缸體固定和活塞桿固定兩種形式，但它們的工作臺移動范圍都是活定兩種形式，但它們的工作臺移動范圍都是活塞運動行程的兩倍。由于單桿液壓缸左右兩腔塞運動行程的兩倍。由于單桿液壓缸左右兩腔的活塞有效作用面積的活塞有效作用面積A A1 1和和A A2 2不相等，所以，這種不相等，所以，這種液壓缸具有三種連接方式，如圖所示。液壓缸具有三種連接方式，如圖所示。 DdDdDd v1 A1 A2 A2 A1 F1qq p2 p1 p2 p1 v21v F2v31v F3A1 A2 qq qq q+q qq 單桿活塞式液壓缸單桿活塞式液壓缸4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特

6、點和基本參數(shù)計算1.1.單桿活塞式液壓缸單桿活塞式液壓缸(1) 當(dāng)無桿腔進(jìn)油、有桿腔回油時當(dāng)無桿腔進(jìn)油、有桿腔回油時 F1推力；推力； 1運動速度；運動速度； p1進(jìn)油壓力；進(jìn)油壓力； p2回油壓力。回油壓力。 式中式中 4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算2221112212()44Fp Ap ApDpDd1214qqAD若回油腔直接接油箱，若回油腔直接接油箱，p20，則：，則： 211114Fp ApD211114Fp ApD(2) 當(dāng)有桿腔進(jìn)油、無桿腔回油時當(dāng)有桿腔進(jìn)油、無桿腔回油時 若回油腔直接接油箱，若回油腔直接接油箱，p20，則：，則：

7、122221()4Fp ApDdF1推力；推力； 運動速度；運動速度； p1進(jìn)油壓力；進(jìn)油壓力； p2回油壓力?；赜蛪毫Α?式中式中 24.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算1222222112()44Fp Ap ApDdpD22224()qqADd122221()4Fp ApDd與與 之比稱為液壓缸的速度比之比稱為液壓缸的速度比 ，即：，即： 2v14.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算2v2111dD(3) 液壓缸左右兩腔同時進(jìn)入壓力油，即差動連接液壓缸左右兩腔同時進(jìn)入壓力油，即差動連接 在差動連接時，液壓

8、缸左右兩腔同時進(jìn)入壓力油，但因在差動連接時，液壓缸左右兩腔同時進(jìn)入壓力油，但因為兩腔的有效作用面積不等，故活塞向右運動。為兩腔的有效作用面積不等，故活塞向右運動。 在差動連接時，在差動連接時， 差動缸活塞推力差動缸活塞推力F3和運動速度和運動速度 3為：為： 整理得：整理得： 由上述可知，差動連接比非差動連接時的推力小而運動速度快，由上述可知，差動連接比非差動連接時的推力小而運動速度快，所以，這種連接形式是以減小推力為代價而獲得快速運動的。所以，這種連接形式是以減小推力為代價而獲得快速運動的。4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算231121()4Fp

9、 AApd223321()44qDdqqAD324qd2.2.雙桿活塞式液壓缸雙桿活塞式液壓缸lllll v F A v F v F v F A A A q p2 p1 q p1 q q p2 雙桿活塞式液壓缸及其安裝形式雙桿活塞式液壓缸及其安裝形式 4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算 雙桿活塞式液壓缸，活塞兩側(cè)都裝有活塞桿，由于兩腔的有雙桿活塞式液壓缸，活塞兩側(cè)都裝有活塞桿，由于兩腔的有效面積相等，故活塞往返的作用力和運動速度都相等，即效面積相等，故活塞往返的作用力和運動速度都相等，即 ：4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類

10、型、特點和基本參數(shù)計算此種形式的液壓缸在機床中常用。此種形式的液壓缸在機床中常用。 221212()()()4FA ppDdpp224()qqADd柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算 活塞式液壓缸的內(nèi)壁要求精加工，當(dāng)液壓缸較活塞式液壓缸的內(nèi)壁要求精加工，當(dāng)液壓缸較長時加工就顯得比較困難，因此在行程較長時多采長時加工就顯得比較困難，因此在行程較長時多采用柱塞缸。柱塞缸的內(nèi)壁不需要精加工，只需要對用柱塞缸。柱塞缸的內(nèi)壁不需要精加工，只需要對柱塞桿進(jìn)行精加工，它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本柱塞桿進(jìn)行精加工，它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低

11、。低。 p q v F v F v F 柱塞式液壓缸示意圖柱塞式液壓缸示意圖 4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算 柱塞缸的結(jié)構(gòu)如圖所示。它由缸體、柱塞、導(dǎo)套、密封圈、壓蓋柱塞缸的結(jié)構(gòu)如圖所示。它由缸體、柱塞、導(dǎo)套、密封圈、壓蓋等零件組成。等零件組成。 擺動式液壓缸擺動式液壓缸4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算 擺動式液壓缸又稱為擺動液壓電動機或回轉(zhuǎn)液壓缸，它把油液擺動式液壓缸又稱為擺動液壓電動機或回轉(zhuǎn)液壓缸，它把油液的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閿[動運動的機械能。常用的擺動式液壓缸有單葉片的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閿[動運動的機械能

12、。常用的擺動式液壓缸有單葉片和雙葉片兩種。和雙葉片兩種。 單葉片擺動式液壓缸單葉片擺動式液壓缸 221212() d()()2RrbTbpp r rRrpp轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 2222 ()qnb Rr角速度角速度 4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算1 1隔板隔板 2 2缸體缸體 3 3轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動軸 4 4葉片葉片 (a) (a) 單葉片式單葉片式 (b) (b) 雙葉片式雙葉片式 擺動式液壓缸結(jié)構(gòu)圖擺動式液壓缸結(jié)構(gòu)圖 其他液壓缸其他液壓缸Dpqd增力缸結(jié)構(gòu)圖增力缸結(jié)構(gòu)圖 4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算1.1

13、.增力缸增力缸 圖示為由兩個單桿活塞缸串聯(lián)在一起的增力缸，當(dāng)壓力油通入兩圖示為由兩個單桿活塞缸串聯(lián)在一起的增力缸，當(dāng)壓力油通入兩缸左腔時，串聯(lián)活塞向右運動，兩缸右腔的油液同時排出，這種油缸左腔時，串聯(lián)活塞向右運動，兩缸右腔的油液同時排出，這種油缸的推力等于兩缸推力的總和。由于增加了活塞的有效面積，因而缸的推力等于兩缸推力的總和。由于增加了活塞的有效面積，因而使活塞桿上的推力或拉力得到增加。設(shè)進(jìn)油壓力為使活塞桿上的推力或拉力得到增加。設(shè)進(jìn)油壓力為p p，活塞直徑為，活塞直徑為D D，活塞桿直徑為活塞桿直徑為d d，不考慮摩擦損失，增力缸的牽引力為不考慮摩擦損失，增力缸的牽引力為4.1 4.1 液

14、壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算22222()(2)444FpDpDdpDdDd p2 q2 p1 q1 增壓缸結(jié)構(gòu)圖增壓缸結(jié)構(gòu)圖 4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算2.2.增壓缸增壓缸 圖示為由活塞缸和柱塞缸組合而成的增壓缸，用以使液壓圖示為由活塞缸和柱塞缸組合而成的增壓缸，用以使液壓系統(tǒng)中的局部區(qū)域獲得高壓。在這里活塞缸中活塞的有效工作系統(tǒng)中的局部區(qū)域獲得高壓。在這里活塞缸中活塞的有效工作面積大于柱塞的有效工作面積，所以向活塞缸無桿腔送入低壓面積大于柱塞的有效工作面積，所以向活塞缸無桿腔送入低壓油時，可以在柱塞缸那

15、里得到高壓油，它們之間的關(guān)系為：油時，可以在柱塞缸那里得到高壓油，它們之間的關(guān)系為： 4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算2.2.增壓缸增壓缸 其中：其中：D、d活塞、柱塞的直徑；活塞、柱塞的直徑； K增壓比增壓比K=D2/d2221244D pd p2211DppKpd 1 2 3 B A 伸縮式液壓缸示意圖伸縮式液壓缸示意圖 1 1活塞活塞 2 2活塞活塞 3 3缸體缸體 4.1 4.1 液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算液壓缸的類型、特點和基本參數(shù)計算3. 3. 伸縮式液壓缸伸縮式液壓缸 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu) 圖示為單

16、桿液壓缸的結(jié)構(gòu)圖，它主要由缸筒圖示為單桿液壓缸的結(jié)構(gòu)圖，它主要由缸筒4 4、活塞、活塞6 6、活塞桿、活塞桿7 7、前后端蓋、前后端蓋8 8、1 1、密封件、密封件5 5等主要部件組成。缸筒與端蓋用螺栓連等主要部件組成。缸筒與端蓋用螺栓連接，活塞與缸筒，活塞桿與端蓋之間有兩種密封形式，即為橡塑組接，活塞與缸筒，活塞桿與端蓋之間有兩種密封形式，即為橡塑組合密封與唇形密封；該液壓缸具有雙向緩沖功能，工作時壓力油經(jīng)合密封與唇形密封；該液壓缸具有雙向緩沖功能，工作時壓力油經(jīng)進(jìn)油口，單向閥進(jìn)入工作腔，推動活塞運動，當(dāng)活塞臨近終點時，進(jìn)油口，單向閥進(jìn)入工作腔，推動活塞運動，當(dāng)活塞臨近終點時，緩沖套切斷油路

17、，排油只能經(jīng)節(jié)流閥排出，起節(jié)流緩沖作用。緩沖套切斷油路，排油只能經(jīng)節(jié)流閥排出，起節(jié)流緩沖作用。 從上面所述的液壓缸典型結(jié)構(gòu)中看出，液壓缸的結(jié)構(gòu)基本上可從上面所述的液壓缸典型結(jié)構(gòu)中看出，液壓缸的結(jié)構(gòu)基本上可以分為缸體組件、活塞組件、密封裝置、緩沖裝置和排氣裝置等五以分為缸體組件、活塞組件、密封裝置、緩沖裝置和排氣裝置等五部分。部分。 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu) 單桿液壓缸結(jié)構(gòu)圖單桿液壓缸結(jié)構(gòu)圖 1 1后端蓋后端蓋 2 2緩沖節(jié)流閥緩沖節(jié)流閥 3 3進(jìn)出油口進(jìn)出油口 4 4缸筒缸筒 5 5密封件密封件 6 6活塞活塞 7 7活塞桿活塞桿 8 8

18、前端蓋前端蓋 9 9導(dǎo)向套導(dǎo)向套 1010單向閥單向閥 1111緩沖套緩沖套 1212導(dǎo)向環(huán)導(dǎo)向環(huán) 1313無桿端緩沖套無桿端緩沖套 1414螺栓螺栓 缸體組件缸體組件4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu) 缸體組件與活塞組件構(gòu)成密封的容腔，承受油壓。因此缸體組缸體組件與活塞組件構(gòu)成密封的容腔，承受油壓。因此缸體組件要有足夠的強度、較高的表面精度和可靠的密封性。缸體組件指件要有足夠的強度、較高的表面精度和可靠的密封性。缸體組件指得是缸筒與缸蓋，其使用材料、連接方式與工作壓力有關(guān)，當(dāng)工作得是缸筒與缸蓋，其使用材料、連接方式與工作壓力有關(guān)，當(dāng)工作壓力壓力p p1010MPa時使用鑄鐵缸筒

19、，當(dāng)工作壓力時使用鑄鐵缸筒，當(dāng)工作壓力1010MPap p2020MPa時時使用無縫鋼管，使用無縫鋼管，p p20MPa時使用鑄鋼或鍛鋼。時使用鑄鋼或鍛鋼。 (a) (b) (c) 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)缸筒和端蓋結(jié)構(gòu)圖缸筒和端蓋結(jié)構(gòu)圖 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu) 采用法蘭連接采用法蘭連接( (圖圖a a所示所示) )，結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、連接可靠，但，結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、連接可靠，但要求缸筒端部有足夠的壁厚，用以安裝螺栓或旋入螺釘。缸筒端部要求缸筒端部有足夠的壁厚，用以安裝螺栓或旋入螺釘。缸筒端部一般用鑄造、鐓粗或焊接方式制成粗大的外徑。一般用

20、鑄造、鐓粗或焊接方式制成粗大的外徑。 采用半環(huán)連接采用半環(huán)連接( (圖圖b b所示所示) )，工藝性好、連接可靠、結(jié)構(gòu)緊湊，但，工藝性好、連接可靠、結(jié)構(gòu)緊湊，但削弱了缸筒強度。這種連接常用于無縫鋼管缸筒與缸蓋的連接中。削弱了缸筒強度。這種連接常用于無縫鋼管缸筒與缸蓋的連接中。 采用螺紋連接采用螺紋連接( (圖圖c c所示所示) )，特點體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，但，特點體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，但缸筒端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。常用于無縫鋼管或鑄鋼的缸筒上。缸筒端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。常用于無縫鋼管或鑄鋼的缸筒上。 拉桿連接結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、通用性強，但端蓋的體積和重拉桿連接結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、通用性強，但端蓋的體

21、積和重量較大，拉桿受力后會變形，影響密封效果，適用于長度較小的中量較大，拉桿受力后會變形，影響密封效果，適用于長度較小的中低壓缸。低壓缸。 焊接式連接強度高，制造簡單，但焊接時易引起缸筒變形，且焊接式連接強度高，制造簡單，但焊接時易引起缸筒變形，且無法拆卸。無法拆卸。 活塞組件活塞組件(a) (a) 螺紋式連接結(jié)構(gòu)螺紋式連接結(jié)構(gòu) (b) (b) 半環(huán)式連接結(jié)構(gòu)半環(huán)式連接結(jié)構(gòu) 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu) 活塞組件由活塞、活塞桿和連接件等組成。活塞和活塞桿的連活塞組件由活塞、活塞桿和連接件等組成?；钊突钊麠U的連接方式很多，但無論采用哪種連接方式，都必須保證連接可靠。接方式很

22、多，但無論采用哪種連接方式，都必須保證連接可靠。 密封裝置密封裝置4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu) 密封裝置的作用是用來阻止有壓工作介質(zhì)的泄漏；防止外界空密封裝置的作用是用來阻止有壓工作介質(zhì)的泄漏；防止外界空氣、灰塵、污垢與異物的侵入。其中起密封作用的元件稱密封件。氣、灰塵、污垢與異物的侵入。其中起密封作用的元件稱密封件。通常在液壓系統(tǒng)或元件中，存在工作介質(zhì)的內(nèi)泄漏和外泄漏，內(nèi)泄通常在液壓系統(tǒng)或元件中，存在工作介質(zhì)的內(nèi)泄漏和外泄漏，內(nèi)泄漏會降低系統(tǒng)的容積效率，惡化設(shè)備的性能指標(biāo)，甚至使其無法正漏會降低系統(tǒng)的容積效率，惡化設(shè)備的性能指標(biāo)，甚至使其無法正常工作。外泄漏導(dǎo)致流量減少，

23、不僅污染環(huán)境，有可能引起火災(zāi)，常工作。外泄漏導(dǎo)致流量減少，不僅污染環(huán)境，有可能引起火災(zāi)，嚴(yán)重時可能引起設(shè)備故障和人身事故。所以為了保證液壓設(shè)備工作嚴(yán)重時可能引起設(shè)備故障和人身事故。所以為了保證液壓設(shè)備工作的可靠性及提高工作壽命，密封裝置與密封件不容忽視。液壓缸的的可靠性及提高工作壽命，密封裝置與密封件不容忽視。液壓缸的密封主要指活塞、活塞桿處的動密封和缸蓋等處的靜密封。密封主要指活塞、活塞桿處的動密封和缸蓋等處的靜密封。 間隙密封示意圖間隙密封示意圖 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)間隙密封間隙密封 1. 間隙密封間隙密封 2. 密封圈密封密封圈密封 常用的密封方法有：常用的密

24、封方法有： 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)密封圈密封密封圈密封 O形密封圈是由耐油橡膠制成的截面為圓形的圓環(huán)，它具有形密封圈是由耐油橡膠制成的截面為圓形的圓環(huán)，它具有良好的密封性能，且結(jié)構(gòu)緊湊，運動件的摩擦阻力小、裝卸方良好的密封性能，且結(jié)構(gòu)緊湊，運動件的摩擦阻力小、裝卸方便、容易制造、價格便宜，故在液壓系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。便、容易制造、價格便宜，故在液壓系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。 (1) O形密封圈形密封圈 O形密封圈形密封圈 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)O形密封圈結(jié)構(gòu)圖形密封圈結(jié)構(gòu)圖 V V形密封圈形密封圈 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu) V形密封

25、圈由純耐油橡膠或多層夾織物橡膠壓制而成，通常由支承形密封圈由純耐油橡膠或多層夾織物橡膠壓制而成，通常由支承環(huán)、密封環(huán)和壓環(huán)組成。當(dāng)壓環(huán)壓緊密封環(huán)時，支撐環(huán)使密封環(huán)產(chǎn)生變環(huán)、密封環(huán)和壓環(huán)組成。當(dāng)壓環(huán)壓緊密封環(huán)時，支撐環(huán)使密封環(huán)產(chǎn)生變形而起密封作用。形而起密封作用。 (2) V形密封圈形密封圈 Y形密封圈形密封圈 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu) Y形密封圈主要用于往復(fù)運動的密封。是一種密封性、穩(wěn)定性和耐壓性形密封圈主要用于往復(fù)運動的密封。是一種密封性、穩(wěn)定性和耐壓性較好、摩擦阻力小、壽命較長的密封圈。較好、摩擦阻力小、壽命較長的密封圈。Y形圈的密封作用依賴于它的唇形圈的密封作用依

26、賴于它的唇邊對偶合面的緊密接觸，并在壓力油作用下產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，達(dá)到密邊對偶合面的緊密接觸，并在壓力油作用下產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，達(dá)到密封目的。封目的。 (3) Y形密封圈形密封圈 緩沖裝置緩沖裝置 緩沖裝置的工作原理：利用活塞或缸筒在其走向行程終端時，在緩沖裝置的工作原理：利用活塞或缸筒在其走向行程終端時，在活塞和缸蓋之間封住一部分油液，強迫它從小孔或縫隙中擠出，以產(chǎn)活塞和缸蓋之間封住一部分油液，強迫它從小孔或縫隙中擠出，以產(chǎn)生很大的阻力，使工作部件受到制動逐漸減慢運動速度，達(dá)到避免活生很大的阻力，使工作部件受到制動逐漸減慢運動速度，達(dá)到避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的。塞和缸蓋相互撞擊的目的

27、。 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)固定節(jié)流緩沖固定節(jié)流緩沖 圖圖a a是縫隙節(jié)流，當(dāng)活塞移動到其端部，活塞上的凸臺進(jìn)入缸蓋的凹是縫隙節(jié)流，當(dāng)活塞移動到其端部，活塞上的凸臺進(jìn)入缸蓋的凹腔，將封閉在回油腔中的油液從凸臺和凹腔之間的環(huán)狀縫隙腔，將封閉在回油腔中的油液從凸臺和凹腔之間的環(huán)狀縫隙中擠壓出去，中擠壓出去，從而造成背壓，迫使運動活塞降速制動，實現(xiàn)緩沖。這種緩沖裝置結(jié)構(gòu)簡從而造成背壓，迫使運動活塞降速制動，實現(xiàn)緩沖。這種緩沖裝置結(jié)構(gòu)簡單，緩沖效果好，但沖擊壓力較大。單，緩沖效果好，但沖擊壓力較大。 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)

28、構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)可變節(jié)流緩沖可變節(jié)流緩沖 可變節(jié)流緩沖油缸有多種形式，圖可變節(jié)流緩沖油缸有多種形式，圖b b在活塞上開有橫截面為三在活塞上開有橫截面為三角形的軸向斜槽，當(dāng)活塞移近液壓缸缸蓋時，活塞與缸蓋間的油角形的軸向斜槽，當(dāng)活塞移近液壓缸缸蓋時，活塞與缸蓋間的油液需經(jīng)三角槽流出，從而在回油腔中形成背壓，達(dá)到緩沖的目的。液需經(jīng)三角槽流出，從而在回油腔中形成背壓，達(dá)到緩沖的目的。 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)流緩沖可調(diào)節(jié)流緩沖 圖圖c c在缸蓋中裝有針形節(jié)流閥在缸蓋中裝有針形節(jié)流閥1 1和單向閥和單向閥2 2。當(dāng)活塞移近缸蓋時，凸臺。當(dāng)活塞移近缸蓋時，凸臺進(jìn)入凹腔，由

29、于它們之間間隙較小，所以回油腔中的油液只能經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入凹腔，由于它們之間間隙較小，所以回油腔中的油液只能經(jīng)節(jié)流閥流出，從而在回油腔中形成背壓，達(dá)到緩沖的目的。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口流出，從而在回油腔中形成背壓，達(dá)到緩沖的目的。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口大小，就能調(diào)節(jié)制動速度。大小，就能調(diào)節(jié)制動速度。 排氣裝置排氣裝置4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)氣體的來源氣體的來源 氣體對液壓系統(tǒng)的影響氣體對液壓系統(tǒng)的影響 液壓系統(tǒng)在安裝過程中或長時間停止工作液壓系統(tǒng)在安裝過程中或長時間停止工作之后會滲入空氣，另外，密封不好會有空之后會滲入空氣，另外，密封不好會有空氣進(jìn)去，況且油液中也含有氣體氣進(jìn)去，況且油

30、液中也含有氣體( (無論何無論何種油液，本身總是溶解有種油液，本身總是溶解有3%3%10%10%的空氣的空氣) )。 空氣積聚使得液壓缸運動不平穩(wěn)，低速時空氣積聚使得液壓缸運動不平穩(wěn)，低速時產(chǎn)生爬行。由于氣體有很大的可壓縮性，產(chǎn)生爬行。由于氣體有很大的可壓縮性，會使執(zhí)行元件產(chǎn)生爬行。壓力增大時還會會使執(zhí)行元件產(chǎn)生爬行。壓力增大時還會產(chǎn)生絕熱壓縮而造成局部高溫，有可能燒產(chǎn)生絕熱壓縮而造成局部高溫，有可能燒壞密封件。啟動時引起振動和噪聲，換向壞密封件。啟動時引起振動和噪聲，換向時降低精度。時降低精度。 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu) 一般利用空氣比重較油輕的特點，在液壓缸內(nèi)腔的最

31、高部位設(shè)置一般利用空氣比重較油輕的特點，在液壓缸內(nèi)腔的最高部位設(shè)置排氣孔或?qū)ｉT的排氣裝置。排氣孔或?qū)ｉT的排氣裝置。 下圖采用排氣塞和排氣閥：當(dāng)松開排氣閥螺釘時帶著空氣的油液下圖采用排氣塞和排氣閥：當(dāng)松開排氣閥螺釘時帶著空氣的油液，便通過錐面間隙經(jīng)小孔溢出，待系統(tǒng)內(nèi)氣體排完后，便擰緊螺釘，便通過錐面間隙經(jīng)小孔溢出，待系統(tǒng)內(nèi)氣體排完后，便擰緊螺釘，將錐面密封，也可在缸蓋的最高部位處開排氣孔，用長管道向遠(yuǎn)，將錐面密封，也可在缸蓋的最高部位處開排氣孔，用長管道向遠(yuǎn)處排氣閥排氣。所有的排氣裝置都是按此基本原理工作的。處排氣閥排氣。所有的排氣裝置都是按此基本原理工作的。 4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液

32、壓缸的典型結(jié)構(gòu)排氣裝置示意圖排氣裝置示意圖 排氣裝置排氣裝置4.3 4.3 液壓缸的設(shè)計計算液壓缸的設(shè)計計算 主要尺寸計算主要尺寸計算 液壓缸的主要尺寸包括缸的內(nèi)徑液壓缸的主要尺寸包括缸的內(nèi)徑D、活塞桿直徑、活塞桿直徑d、液壓缸的長、液壓缸的長度和活塞桿的長度等。度和活塞桿的長度等。 液壓缸的內(nèi)徑和活塞桿的直徑的確定方法與使用的液壓缸設(shè)備類液壓缸的內(nèi)徑和活塞桿的直徑的確定方法與使用的液壓缸設(shè)備類型有關(guān)，通常根據(jù)液壓缸的推力型有關(guān)，通常根據(jù)液壓缸的推力(牽引力牽引力)和液壓缸的有效工作壓力來和液壓缸的有效工作壓力來決定。決定。 本節(jié)主要介紹液壓缸的主要尺寸的計算及結(jié)構(gòu)強度、剛度的驗算本節(jié)主要介紹

33、液壓缸的主要尺寸的計算及結(jié)構(gòu)強度、剛度的驗算方法。方法。 對于單出桿的液壓缸而言對于單出桿的液壓缸而言 ：無桿腔進(jìn)油并且不考慮機械效率時無桿腔進(jìn)油并且不考慮機械效率時： 有桿腔進(jìn)油并且不考慮機械效率時：有桿腔進(jìn)油并且不考慮機械效率時： 液壓缸內(nèi)徑液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑和活塞桿直徑d可根據(jù)液壓系統(tǒng)中的最大總負(fù)載和可根據(jù)液壓系統(tǒng)中的最大總負(fù)載和選取的工作壓力來確定。選取的工作壓力來確定。 4.3 4.3 液壓缸的設(shè)計計算液壓缸的設(shè)計計算主要尺寸計算主要尺寸計算對于對于單出桿的液壓缸而言單出桿的液壓缸而言21212124Fd pDpppp22112124Fd pDpppp 上式中，一般選取回油背壓

34、上式中，一般選取回油背壓p2=0，于是便可簡化，即無桿腔、有，于是便可簡化，即無桿腔、有桿腔進(jìn)油時分別為：桿腔進(jìn)油時分別為： 或或 上式中的活塞桿直徑上式中的活塞桿直徑d可根據(jù)工作壓力或設(shè)備類型選取，也可查可根據(jù)工作壓力或設(shè)備類型選取，也可查機械設(shè)計手冊。機械設(shè)計手冊。4.3 4.3 液壓缸的設(shè)計計算液壓缸的設(shè)計計算主要尺寸計算主要尺寸計算114FDp2214FDdp 液壓缸缸筒長度由活塞最大行程液壓缸缸筒長度由活塞最大行程L、活塞長度、活塞桿導(dǎo)向長度、活塞長度、活塞桿導(dǎo)向長度H和特殊要求的其他長度確定，如圖。和特殊要求的其他長度確定，如圖。導(dǎo)向長度導(dǎo)向長度 4.3 4.3 液壓缸的設(shè)計計算液壓缸的設(shè)計計算主要尺寸計算主要尺寸計算一般液壓缸的鋼筒長度不應(yīng)大于內(nèi)徑的一般液壓缸的鋼筒長度不應(yīng)大于內(nèi)徑的2030倍。倍。4.3 4.3 液壓缸的設(shè)計計算液壓缸的設(shè)計計算主要尺寸計算主要尺寸計算必要時可在導(dǎo)向套和活塞之間裝一隔套必要時可在導(dǎo)向套和活塞之間裝一隔套K，其中其中活塞長度活塞長度B=(0.61.0)D導(dǎo)向套長度導(dǎo)向套長度A=(0.61.5)D隔套的長度為隔套的長度為 1()2CHAB液壓缸的校核液壓缸的校核 在液壓傳動系統(tǒng)，