第18章液压缸和液压马达

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1、第18章液压缸和液压马达18.1液压缸的类型和特点18.2液压缸的结构18.3液压马达18.1液压缸的类型和特点分类：1、按结构特点分：活塞式、柱塞式、摆动式、组合式。2、按作用方式分：单作用式、双作用式。18.1.1活塞式液压缸1.双杆活塞式液压缸如图18-1所示为双杆活塞式液压缸的原理图，活塞两侧均装有活塞杆。当两活塞杆直径相同（即有效工作面积相等）、供油压力和流量不变时，那么活塞往返运动时两个方向的推力和运动速度均相等，即（18-1）（18-2）式中：u——活塞（或缸体）的运动速度；qv——

2、供油流量；F——活塞(或缸体)上的推力；p1、p2——分别为液压缸进、出口压力；A——液压缸有效工作面积；D、d——分别为活塞、活塞杆直径。这种两个方向等速、等力的特性使双杆液压缸可以用于双向负载基本相等的场合，如磨床液压系统。图18-1双杆活塞式液压缸2.单杆活塞式液压缸如图18-2所示为双作用单杆活塞式液压缸。它只在活塞的一侧装有活塞杆，因而，两腔有效作用面积不同。当向两腔分别供油，且供油压力和流量不变时，活塞在两个方向的运动速度和推力都不相等。图18-2单杆活塞式液压缸(a)无杆腔进油；(b

3、)有杆腔进油；(c)差动连接（1）当无杆腔进油时，活塞的运动速度u1和推力F1分别为：（18-3）（18-4）（2）当有杆腔进油时，活塞的运动速度u2和推力F2分别为：（18-5）（18-6）式中：qv——供油流量；p1、p2——分别为液压缸进、出口压力；D、d——分别为活塞、活塞杆直径。A1、A2——分别是液压缸无杆腔和有杆腔的活塞有效作用面积。（3）液压缸两腔同时供入压力油（如图18-2（c）所示），由于无杆腔工作面积比有杆腔工作面积大，活塞向右的推力大于向左的推力，故其向右移动。液压缸的这种连

4、接方式称为差动连接，差动连接时，活塞的速度和推力分别为：（18-7）（18-8）差动连接时，实际起有效作用的面积是活塞杆的横截面积。与非差动连接无杆腔进油工况相比，在输入油液压力和流量相同的条件下，活塞杆的伸出速度较大而推力较小。18.1.2柱塞式液压缸如图18-3所示，柱塞缸由缸筒1、柱塞2、导向套3、密封圈4和压盖5等零件所组成。优点：结构简单、制造容易、维修方便、常用于大行程设备。图18-3柱塞式液压缸18.1.3摆动式液压缸摆动式液压缸也称摆动马达，是输出转矩并实现往复摆动的执行元件，有单

5、叶片和双叶片两种形式。如图18-4(a)所示为单叶片式摆动缸，它的摆动角较大，可达300°。当摆动缸进出油口压力分别为p1和p2，且输入流量为qv时，它的输出转矩T和角速度ω各为（18-9）（18-10）式中：b为叶片的宽度；R1、R2分别为叶片底部、顶部的回转半径。图18-4摆动缸(a)单叶片式摆动缸；(b)双叶片式摆动缸；(c)图形符号18.1.4组合式液压缸1.伸缩缸伸缩缸也称多级缸，它由两极或两极以上活塞缸套装而成，如图18-5所示，前一级活塞缸的活塞就是后一级活塞缸的缸筒。当伸缩缸

6、逐个伸出时，有效工作面积依次减小，因此，当输入流量相同时，外伸速度依次增大；当负载恒定时，液压缸的工作压力逐渐升高。空载收回的顺序一般是从小活塞到大活塞，活塞全部收回后，总长度较短，结构紧凑，适用于安装空间受到限制而行程要求很长的场合，如起重机伸缩臂液压缸、自卸汽车举升液压缸等。图18-5伸缩缸2.齿条活塞缸如图18-6所示为齿条活塞缸，又称无杆活塞缸，它由带齿条杆的双活塞缸和齿轮齿条机构所组成。这种液压缸的特点是：将活塞的直线往复运动经过齿轮、齿条机构转换为回转运动。图18-6齿条活塞缸18.2液

7、压缸的结构如图18-7所示为液压滑台液压缸的典型结构，它由缸筒、活塞、活塞杆、端盖等组成。归纳起来，液压缸由缸体组件、活塞组件、密封件和连接件等基本部分所组成，此外，一般液压缸还设有缓冲装置和排气装置。图18-7液压滑台液压缸18.2.1缸体组件1.缸体组件的连接形式缸体组件常见的连接形式如图18-8所示。⑴法兰式结构：结构简单、拆装和加工方便、连接可靠、大液压缸普遍采用这种连接。⑵半环式连接：半环连接工艺性好，连接可靠，结构紧凑，拆装方便。但半环槽对缸筒强度有所削弱，需加厚缸壁，常用于无缝钢管、

8、缸筒与端盖的连接。⑶螺纹式连接：其特点是重量轻，外径小，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，装卸需专用工具，旋端盖时易损坏密封圈，一般用于小型液压缸。⑷拉杆式连接：结构通用性好，缸筒加工方便，拆装容易，但端盖的体积较大，拉杆受力后会拉伸变形，影响端部密封效果，只适用于长度不大的中低压缸。⑸焊接式连接：外形尺寸较大，结构简单，但焊接时易引起缸筒变形，主要用于柱塞式液压缸。图18-8缸体组件的连接形式(a)法兰式；(b)半环式；(c)外螺纹式；(d)内螺纹式；(