第4章：液压缸

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1、第四章液压缸第一节液压缸的类型及特点第二节液压缸的结构第三节液压缸的设计计算重点：液压缸结构、类型和特点。难点：液压缸的设计。教学目的：掌握常用液压缸的结构和工作特点一、功用：将液体的压力能转换成机械能的能量转换装置。二、分类：1.单作用式和双作用式；2.活塞式、柱塞式、伸缩式、增压缸、齿条活塞式、摆动式。3.中低压缸（额定压力为2.5～6.3MPa）；中高压缸（额定压力为10～16MPa）；高压缸（额定压力为25～31.5MPa）。第一节液压缸的类型及特点活塞式液压缸1.单活塞式液压缸：2.双活塞式液压缸：3.连接方式：无杆腔进油；有杆腔进油；差

2、动连接双活塞杆液压缸活塞两端都带有活塞杆，分为缸体固定和活塞杆固定两种安装形式。单活塞杆液压缸活塞仅有一端带有活塞杆，活塞双向运动可获得不同的速度和输出力。无杆腔进油推力：速度：有杆腔进油推力：速度：推力：速度：差动连接柱塞式液压缸推力：输出速度：柱塞缸使用柱塞缸的使用柱塞式液压缸是单作用的，其回程需要借助自重或弹簧等其他外力来完成。为实现其双向运动，常成对使用。伸缩式液压缸单作用式伸缩缸如图，双作用式伸缩缸如图。增压缸齿条活塞式液压缸第二节液压缸的结构一、液压缸的典型结构举例：单活塞杆，双活塞杆二、缸筒与缸盖的连接三、活塞和活塞杆的连接四、活塞杆

3、头部结构五、液压缸的缓冲装置六、液压缸的排气装置七、液压缸的密封单活塞杆液压缸双活塞杆液压缸二、缸筒与缸盖的连接a)法兰连接b)卡环连接c)、f)螺纹连接d)拉杆连接e)焊接连接三、活塞和活塞杆的连接a)螺纹式连接b)卡环式连接1－螺母2、8－活塞3、9－活塞杆4－弹簧卡圈5－轴套6－半环7－压板四、活塞杆头部结构五、液压缸的缓冲装置当活塞杆带动质量大的部件运动时，惯性大，因此当活塞杆运动到液压缸终端时，会与缸盖相碰而产生冲击和噪声，且损害部件。a)节流口可调式b)节流口可变式c)环状间隙式1-针形节流阀2-单向阀3-三角沟槽六、液压缸的排气装置液

4、压缸中不可避免地会混入空气，由此引起活塞运动时的爬行和振动，并产生噪声，甚至使整个液压系统不能正常工作。排气装置安装在液压缸的最上部。七、液压缸的密封a)间隙密封b)摩擦环密封c)、d)密封圈密封第三节液压缸的设计和计算在分析液压系统的设计内容：分析工况、编制负载图和确定最大负载力（详见第九章第六节）后，综合使用要求以确定结构类型、安装形式和安装空间，根据负载值、速度和最大行程决定液压缸的主要尺寸。一般来说，液压缸是标准件，可根据标准的产品目录进行选型，但有时也需要参考有关设计手册自行设计。具体步骤。液压缸设计步骤一、液压缸工作压力的确定根据负载计

5、算工作压力，也可根据用途查表。二、液压缸内径和活塞杆直径的确定内径根据工作负载和工作压力确定。必要时校核强度。三、液压缸主要尺寸的确定工作载荷情况，按前面的计算公式设计。四、液压缸其他部位尺寸的确定五、液压缸的强度和刚度校核一、液压缸工作压力的确定不同负载条件下的工作压力负载F／kN＜55～1010～2020～3030～50＞50液压缸的工作压力p／MPa＜0.8～11.5～22.5～33～44～5≥5～7二、内径和活塞杆直径的确定各类机械常用的工作压力设备类型机床农业机械小型工程机械工程机械中的辅助机构压力机重型机械起重运输机械船舶起货机大中型挖

6、掘机磨床组合机床车镗铣拉床龙门刨床工作压力p／MPa0.8～23～52～4＜1010～1620～32三、液压缸主要尺寸的确定1）缸筒内径D按前面的公式计算后圆整。2）活塞杆直径d可按受力情况初选，然后根据校核最后确定。活塞杆受力情况工作压力p／MPa活塞杆直径d受拉—d=(0.3～0.5)D受压及拉p≤5d=(0.5～0.55)D受压及拉5＜p≤7d=(0.6～0.7)D受压及拉p＞7d=0.7D导向长度：活塞宽度：导向套滑动面长度：活塞杆长度根据液压缸最大行程而定。四、液压缸其他部位尺寸的确定五、液压缸的强度和刚度校核1.活塞杆强度校核：2

7、.活塞杆刚度校核：3.液压缸壁厚的校核：4.螺栓强度校核：作业题1.计算如图所示的液压缸中活塞杆上的推力和速度。作业题2.图中，A1=2A2。供油量为32L/min，回油量为多少？64L/min