第四章液壓與氣壓缸

1、 作用：油液的壓力能轉(zhuǎn)化成機械能。作用：油液的壓力能轉(zhuǎn)化成機械能。執(zhí)行元件的作用，執(zhí)行元件的作用，實現(xiàn)往復直線運動和往復擺動的執(zhí)行元件。包括缸和馬達。實現(xiàn)往復直線運動和往復擺動的執(zhí)行元件。包括缸和馬達。液體的壓力高，因此液壓缸和液壓馬達常用于獲得最大的輸液體的壓力高，因此液壓缸和液壓馬達常用于獲得最大的輸出力和扭矩的場合。出力和扭矩的場合。 氣壓缸和氣壓馬達用壓縮空氣作為工作介質(zhì)指，其工作氣壓缸和氣壓馬達用壓縮空氣作為工作介質(zhì)指，其工作壓力小，所以輸出的力和扭矩較小，但壓縮空氣不污染環(huán)境，壓力小，所以輸出的力和扭矩較小，但壓縮空氣不污染環(huán)境，并且氣壓元件反應(yīng)迅速，動作快，廣泛應(yīng)用在電子和食品工

2、并且氣壓元件反應(yīng)迅速，動作快，廣泛應(yīng)用在電子和食品工業(yè)。業(yè)。 由于結(jié)構(gòu)強度，材質(zhì)要求和密封條件的不同，液壓缸和由于結(jié)構(gòu)強度，材質(zhì)要求和密封條件的不同，液壓缸和液壓馬達與氣壓缸和氣壓馬達不能互換。液壓馬達與氣壓缸和氣壓馬達不能互換。 形式：活塞缸形式：活塞缸 實現(xiàn)往復直線運動，輸出速度和推力實現(xiàn)往復直線運動，輸出速度和推力 柱塞缸柱塞缸 擺動缸擺動缸 實現(xiàn)往復擺動，輸出角速度（轉(zhuǎn)速）和轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)往復擺動，輸出角速度（轉(zhuǎn)速）和轉(zhuǎn)矩第四章第四章 液壓與氣壓缸液壓與氣壓缸4.1 4.1 缸的類型和特點缸的類型和特點 4.1.1 4.1.1 活塞缸活塞缸 單作用活塞缸：液壓油只供給活塞的一側(cè)，推活塞向一側(cè)

3、移單作用活塞缸：液壓油只供給活塞的一側(cè)，推活塞向一側(cè)移動，反向復位則靠重力或彈力。應(yīng)用鍛壓。動，反向復位則靠重力或彈力。應(yīng)用鍛壓。 雙作用活塞缸：利用液壓力推動活塞作正反兩個方向的運動。雙作用活塞缸：利用液壓力推動活塞作正反兩個方向的運動。 一、單作用活塞缸一、單作用活塞缸 有缸筒固定和活塞桿固定有缸筒固定和活塞桿固定圖4-1 單作用活塞缸F1=PA V1=Q/A第四章第四章 液壓與氣壓缸液壓與氣壓缸二、雙作用活塞缸二、雙作用活塞缸 若進回油口供油壓力相等若進回油口供油壓力相等往復力：往復力：往復速度：往復速度： 缸往復運動的速度比為：缸往復運動的速度比為：)(42222dDQAQv22212

4、dDDvv 上式表明，當活塞桿的直徑愈小時，速度比愈接近于上式表明，當活塞桿的直徑愈小時，速度比愈接近于1，在兩個，在兩個方向上的缸的運動速度差愈小。方向上的缸的運動速度差愈小。第四章第四章 液壓與氣壓缸液壓與氣壓缸42221222111PdDPDAPAPF）（42212212212PDPdDAPAPF）（2114DQAQv 差動連接： 雙作用單活塞桿油缸可進行差雙作用單活塞桿油缸可進行差動連接，即當單桿活塞缸兩腔同時通動連接，即當單桿活塞缸兩腔同時通入相同壓力的液體時，由于無桿腔的入相同壓力的液體時，由于無桿腔的受力面積大于有桿腔的受力面積，使受力面積大于有桿腔的受力面積，使活塞向右的作用力

5、大于向左的作用力，活塞向右的作用力大于向左的作用力，因此，活塞桿作伸出運動，并將有桿因此，活塞桿作伸出運動，并將有桿腔的液體擠出，流進無桿腔，加快了腔的液體擠出，流進無桿腔，加快了活塞桿的伸出運動，缸的這種連接成活塞桿的伸出運動，缸的這種連接成為差動連接。為差動連接。圖4-3 差動連接第四章第四章 液壓與氣壓缸液壓與氣壓缸圖4-3 差動連接 設(shè)右移速度為設(shè)右移速度為V3，則右桿腔出油則右桿腔出油Q， Q和和 一同進入無桿腔，故一同進入無桿腔，故 可推出可推出 與非差動連接比較要大于與非差動連接比較要大于V1推力比較：推力比較： 與非差與非差動連接比較要小于動連接比較要小于F1。若令若令 = 推

6、出推出 ，說明若使差動缸的向右速度與非差動缸，說明若使差動缸的向右速度與非差動缸的向左運動速度相等，應(yīng)滿足上式。舉例說明差動連接的向左運動速度相等，應(yīng)滿足上式。舉例說明差動連接的應(yīng)用：解決回程要求速度高的問題，目的用一個小流的應(yīng)用：解決回程要求速度高的問題，目的用一個小流量可得到一個大速度。量可得到一個大速度。3224vdDQ）（3232244vDvdDQQQ）（234dQvPdPdDDAAPF222221344）（）（2v3v2224)(4dQdDQdD2第四章第四章 液壓與氣壓缸液壓與氣壓缸Q4.1.2 4.1.2 柱塞缸柱塞缸 1.1.組成：組成： 2. 2.力和速度力和速度 3. 3.

7、應(yīng)用應(yīng)用 柱塞柱塞2只與導向套只與導向套3配合，故缸筒配合，故缸筒內(nèi)壁只需粗加工，甚至在缸筒采用無內(nèi)壁只需粗加工，甚至在缸筒采用無縫鋼管時可不加工，所以結(jié)構(gòu)簡單，縫鋼管時可不加工，所以結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，成本低廉，常用于長行程制造容易，成本低廉，常用于長行程機床，如龍門刨床、導軌磨床、大型機床，如龍門刨床、導軌磨床、大型拉床等。水壓機的缸筒以及液壓電梯拉床等。水壓機的缸筒以及液壓電梯的長油缸常采用這種結(jié)構(gòu)。的長油缸常采用這種結(jié)構(gòu)。2244QFPdvd 4-44-5 柱塞缸第四章第四章 液壓與氣壓缸液壓與氣壓缸鍛壓力示例4-6 鍛壓回路鍛壓回路4.1.3 擺動缸擺動缸 擺動缸輸出轉(zhuǎn)矩并實現(xiàn)往復擺

8、動運動，它有單葉片和雙葉片兩擺動缸輸出轉(zhuǎn)矩并實現(xiàn)往復擺動運動，它有單葉片和雙葉片兩種型式。其結(jié)構(gòu)形式如圖種型式。其結(jié)構(gòu)形式如圖47所示。圖所示。圖4-7a為單葉片式擺動缸，它為單葉片式擺動缸，它由定子塊由定子塊1、缸體、缸體2、擺動軸、擺動軸3、葉片、葉片4、左右支承盤和左右蓋板等主、左右支承盤和左右蓋板等主要零件組成，定子塊固定在缸體上，葉片和擺動軸連接在一起。其要零件組成，定子塊固定在缸體上，葉片和擺動軸連接在一起。其工作原理為：當工作介質(zhì)從工作原理為：當工作介質(zhì)從A口進入缸內(nèi)，葉片被推動并帶動軸作逆口進入缸內(nèi)，葉片被推動并帶動軸作逆時針方向回轉(zhuǎn)，葉片另一側(cè)的工作介質(zhì)從時針方向回轉(zhuǎn)，葉片另

9、一側(cè)的工作介質(zhì)從B口排出；反之，工作介質(zhì)口排出；反之，工作介質(zhì)從從B口進入，葉片及軸作順時針方向回轉(zhuǎn)，口進入，葉片及軸作順時針方向回轉(zhuǎn)，A口排出工作介質(zhì)?？谂懦龉ぷ鹘橘|(zhì)。第四章第四章 液壓與氣壓缸液壓與氣壓缸 圖圖47 擺動缸擺動缸 I一定子于塊；一定子于塊；2一缸體；一缸體；3一擺動軸；一擺動軸；4一葉片一葉片 從圖從圖47中可看出，單葉片式擺動缸的最大回轉(zhuǎn)角小于中可看出，單葉片式擺動缸的最大回轉(zhuǎn)角小于360，一般不超過，一般不超過280 ；雙葉片式擺動缸則小于；雙葉片式擺動缸則小于180 ，一般不超過一般不超過150 。當輸人工作介質(zhì)的壓力和流量不變時，。當輸人工作介質(zhì)的壓力和流量不變時，

10、雙葉片擺動缸擺動軸輸出轉(zhuǎn)矩是單葉片擺動缸的兩倍，而擺雙葉片擺動缸擺動軸輸出轉(zhuǎn)矩是單葉片擺動缸的兩倍，而擺動角速度則是單葉片擺動缸的一半。動角速度則是單葉片擺動缸的一半。 擺動缸結(jié)構(gòu)緊湊，輸出轉(zhuǎn)矩大，但密封困難，一般只用在擺動缸結(jié)構(gòu)緊湊，輸出轉(zhuǎn)矩大，但密封困難，一般只用在低中壓系統(tǒng)中作往復擺動、轉(zhuǎn)位或間歇運動的地方。低中壓系統(tǒng)中作往復擺動、轉(zhuǎn)位或間歇運動的地方。第四章第四章 液壓與氣壓缸液壓與氣壓缸4.2 4.2 其他形式缸其他形式缸1. 多級液壓缸2. 薄膜氣缸4-8圖4-9 薄膜氣缸工作原理圖1一缸體；2一膜片；3一膜盤;4一活塞桿第四章第四章 液壓與氣壓缸液壓與氣壓缸 薄膜氣缸是一種利用壓

11、縮空氣通過膜片推動活塞桿作往復直薄膜氣缸是一種利用壓縮空氣通過膜片推動活塞桿作往復直線運動的氣缸，它可應(yīng)用在剎車裝置、調(diào)節(jié)閥和夾具等上。薄膜線運動的氣缸，它可應(yīng)用在剎車裝置、調(diào)節(jié)閥和夾具等上。薄膜氣缸由缸體、膜片、膜盤和活塞桿等主要零件組成，如氣缸由缸體、膜片、膜盤和活塞桿等主要零件組成，如4 41616所所示。其中，圖示。其中，圖4-94-9是單作用式，需借助彈簧力回程；圖是單作用式，需借助彈簧力回程；圖4-9b4-9b是雙是雙作用式，靠氣壓回程，膜片的形狀有盤形和平形兩種，材料可以作用式，靠氣壓回程，膜片的形狀有盤形和平形兩種，材料可以是夾物橡膠、鋼片或磷青銅片，第一種材料較常厚度通常為是夾物橡膠、鋼片或磷青銅片，第一種材料較常厚度通常為5-5-6mm6mm，有時也有用有時也有用1 13 mm3 mm。金屬膜片只用于行程較小的氣缸。金屬膜片只用于行程較小的氣缸。 薄膜氣缸具有結(jié)構(gòu)緊湊和簡單、制造容易、成本低、泄漏少、薄膜氣缸具有結(jié)構(gòu)緊湊和簡單、制造容易、成本低、泄漏少、