第四章：液壓缸

第四章液壓缸第一節(jié)液壓缸的類型和特點第二節(jié)液壓缸的結(jié)構(gòu)第三節(jié)液壓缸的設計計算28-2

液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，是液壓系統(tǒng)中重要的執(zhí)行元件。

1）按供油方向分為單作用式和雙作用式。

2）按結(jié)構(gòu)型式的不同分為活塞式、柱塞式、擺動式和伸縮式，其中活塞式應用最廣。

3）按不同的使用壓力分為

中低壓缸（額定壓力為2.5～6.3MPa）；

中高壓缸（額定壓力為10～16MPa）；

高壓缸（額定壓力為25～31.5MPa）。第一節(jié)液壓缸的類型及特點28-3一、活塞式液壓缸1.雙活塞桿缸2.單活塞桿缸二、柱塞式液壓缸三、伸縮式液壓缸第一節(jié)液壓缸的類型及特點28-41.雙活塞桿液壓缸

活塞兩端都帶有活塞桿，分為固定缸（缸定）式和固定桿（桿定）式兩種安裝形式。

28-51.雙活塞桿液壓缸推力及速度計算推力：速度：

28-62.單活塞桿液壓缸

活塞僅有一端帶有活塞桿，活塞雙向運動可獲得不同的速度和輸出力。28-7(1)無桿腔進油推力：速度：28-8(2)有桿腔進油

推力：

速度：28-9（3）差動連接

推力：速度：28-10二、柱塞式液壓缸推力：運動速度：

28-11柱塞缸的使用

柱塞式液壓缸是單作用的，其回程需要借助自重或彈簧等其他外力來完成。為實現(xiàn)其雙向運動，常成對使用。28-12三、伸縮式液壓缸單作用式伸縮缸如圖，雙作用式伸縮缸如圖。

28-13增壓缸28-14齒條活塞式液壓缸28-15第二節(jié)液壓缸的結(jié)構(gòu)一、缸筒與缸蓋的連接二、活塞和活塞桿的連接三、活塞桿頭部結(jié)構(gòu)四、液壓缸的緩沖裝置五、液壓缸的排氣裝置六、液壓缸的密封裝置28-16單活塞桿液壓缸28-17雙活塞桿液壓缸28-18一、缸筒與缸蓋的連接a)法蘭連接b)卡環(huán)連接c)、f)螺紋連接d)拉桿連接e)焊接連接28-19二、活塞和活塞桿的連接a)螺紋式連接b)卡環(huán)式連接1－螺母2、8－活塞3、9－活塞桿4－彈簧卡圈5－軸套6－半環(huán)7－壓板28-20三、活塞桿頭部結(jié)構(gòu)28-21四、液壓缸的緩沖裝置

當活塞桿帶動質(zhì)量大的部件運動時，由于慣性大，因此當活塞桿運動到液壓缸終端時，會與缸蓋相碰而產(chǎn)生沖擊和噪聲，且損害部件。為防止危害，應采用緩沖裝置。a)節(jié)流口可調(diào)式b)節(jié)流口可變式c)環(huán)狀間隙式1—針形節(jié)流閥2—單向閥3—三角溝槽28-22五、液壓缸的排氣裝置

液壓缸中不可避免地會混入空氣，由此引起活塞運動時的爬行和振動，并產(chǎn)生噪聲，甚至使整個液壓系統(tǒng)不能正常工作。排氣裝置安裝在液壓缸的最上部。28-23六、液壓缸的密封裝置a)間隙密封b)摩擦環(huán)密封c)、d)密封圈密封

28-24第三節(jié)液壓缸的設計和計算

在分析液壓系統(tǒng)的設計內(nèi)容：分析工況、編制負載圖和確定最大負載力（詳見第九章第六節(jié)）后，綜合使用要求以確定結(jié)構(gòu)類型、安裝形式和安裝空間，根據(jù)負載值、速度和最大行程決定液壓缸的主要尺寸。一般來說，液壓缸是標準件，可根據(jù)標準的產(chǎn)品目錄進行選型，但有時也需要參考有關設計手冊自行設計。28-25液壓缸設計步驟

一、液壓缸工作壓力的確定根據(jù)負載計算工作壓力，也可根據(jù)用途查表。二、液壓缸主要尺寸的確定

1.缸筒內(nèi)徑2.活塞桿直徑三、液壓缸的強度和剛度校核1.活塞桿的計算2.缸筒壁厚的校核3.螺栓強度的校核28-26一、液壓缸工作壓力的確定

不同負載條件下的工作壓力負載F／kN＜55～1010～2020～3030～50＞50液壓缸的工作壓力p／MPa＜0.8～11.5～22.5～33～44～5≥5～728-27

各類機械常用的工作壓力設備類型機床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械工程機械中的輔助機構(gòu)壓力機重型機械起重運輸機械船舶起貨機大中型挖掘機磨床組合機床車鏜銑拉床龍門刨床工作壓力p／MPa0.8～23～52～4＜1010～1620～32一、液壓缸工作壓力的確定28-28二、液壓缸主要尺寸的確定1）缸筒內(nèi)徑D按前面的公式計算后圓整。

2）活塞桿直徑d可按受力情況初選，然后根據(jù)校核最后確定。

活塞桿直徑的選取活塞桿受力情況工作壓力p／MPa活塞桿直徑d受拉—d=(0.3～0.5)D受壓及拉p≤5d=(0.5～0.55)D受壓及拉5＜p≤7d=(0.6～0.7)D受壓及拉p＞7d=0.7D28-29