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1、差动液压缸的参数分析和计算朱世久孙健民—差动液压缸的参数分析和计算山东工业大学朱世久山东省机械厅孙健民,差动液压缸应在锻压机床的液压系统中用非,户,。,,常广泛其参数计算也比较复杂然而现有的书刊。有关它的内容很少这里我们仅对差动液压缸的参月数和计算作一探讨。差动液压缸的工作原理单杆活塞式液压缸在其左右两腔相互接通并输,“”,入压力油时称之为差动连接作差动连接的单杆。户“”活塞缸叫做差动液压缸差动缸左右两腔输入的户。一量和回油腔流量之和由式一压力是相等,的但由于左腔的有效作用面积大于右,和一饥不难推出腔,故,活塞能向右移动并使有杆腔中油液流入无杆户腔去,这就
2、是它工作的基本原理。如图所示的差动液仇一不,,、户,压缸表示泵输出的压力和流量无杆腔的压,,上式说明泵的供油量虽然进入大腔面积实、、、,,力流量面积分别为和有杆腔的参数为,际相当于只作用在活塞杆的面积上所以获得、,,,,和活塞杆的截面积为负载为差动,,了快进速度设计时的比值取得越小则差动。缸的输出参数为速度和推力值得注意的是活快进的速度越大。,,塞杆能以右移并非大腔压力大于小腔压力传递动力时的输出参数凡,,一,,,,,,,恰恰相反在起动时一旦活塞杆运动则由启动时力的关系式一得一,,一,。,,由伯努利方程不难证明那活塞杆为什么能一推力是用于克服外载的故,够右
3、移呢九这个推力差是差动缸能够工,。,,作的关键公式说明油压力虽然作用在上但实际、、差动缸常,用在组合机床等需要有快进工进快起作用的只是面积所以差动连接时输出的推力,。退动作循环的进给系统中利用图示的差动连接实较小现快进大腔进油、小腔回油箱时实现工进小腔进液压能转换为机械能输出的关系、。油大腔回油箱时实现快退当设计要求快进和快退,一,。可取一,速度相等时一或上述三个公式都是理论公式若考虑到缸工作叱和、,差动缸输出参数的计算时的泄漏摩擦损失等的影响在计算时可分别计入。、。传递运动时的输出参数缸的容积效率甲机械效率乳和总效率甲即可,·、、,必须注意差动缸进入大腔
4、的流量为泵的流的相互关系分析了了了一,厂,广犷,尸,广,厂,「,犷,「,「飞犷犷一丫一丫一丫飞一,尸犷,广,广,犷,犷,广,广飞广,犷,广一,广,广,广,广,犷,厂,厂,犷,『,厂,「,「色犷,厂,「,,〔〕,取输入转矩最小原则建立目标函数进行机构的优化,,则可得优化设计结果为设计可使曲柄滑块机构的传力特性达到最佳同时“。也能保证滑块工作行程的运动平稳月参考文献,一。了王保民偏置曲柄滑块机构综合的解析法机械科学与技术了曹惟庆,徐曾荫机构设计机械工业,出版社何,德誉曲柄压力机机械工业出版社刘惟信,,孟门宗机械最优化设计清华大学出版社,由上述可知依据滑块工作行
5、程中曲柄的最大锻压机械,,,在设计和应用时往往特别注意差动缸的回油流量为而阀的压力损失与通过该阀的实际。,。腔流量关心的问题有两个一是它和进油腔流流量有关,户量的关系二是它与泵的流量的关系式和式代入式即可得△‘,而△与的关系、,左右腔的流量关系主要决定于面积和△幽△‘,凡、。,,,,。。或,,一’一的大、小’由一子一手’即得’,’尸囚、,将式进行比较可知差动连接时由于背一,,。‘李压腔有和两项压力损失所以承载能力较差换,,,,“,回言之为了克服相同的负载油缸进油腔的压力上式说明差动连接时油腔的流量小于进,。油腔的流量。值要提高许多这就决定了差动连接仅能用于
6、快。,速驱进而不能当作工进时的一种油路连接形式与的关系户,,的确定与的大小问题直接影响到泵的容量选户,‘,。一十△择和缸的结构尺寸设计必须给予足够的重视式中△‘液流通过段时的压力损失一‘一”一番—,,,由图可见虽然也通过阮段但在上述计算由式,户,,’△时已考虑了泵的流量所以这里不予考虑一番,把值代入式即得可以得出如下结论,,,,,户。户△△户△户动当或时则尸一子’‘子’。予’子’厂厂一厂即优即,。当或时则,,由此可见差动连接时泵压由五部分组成。,,。‘,。当或时则①它必须克服外载这是拾出作功,,根据设计要求和上述流量之间的关系就可以②因为差动油缸左右腔接通
7、所以必须克服极,,。」选取合适的油泵流量和进行缸的结构尺寸设计大的背压力。、、,才夕夕夕的相互关系分析,,,③经段时通过阀和管道的压力损失并压力的这三个参数关系很重要正确建立起它。,折算到进油路上们之间的关系有助于差动缸的设计计算和压力调户,。④流经阮段时通过阀和管道的压力整损,。失并折算到进油路上与的关系,,⑤流经段时通过阀和管道的压力损失缸运动时的力平衡方程式为,,一·欢迎订阅·一般液压缸根据负载‘的大小和、的数,,。《全国机床产品订货手册最新版值就可知道与的关系对于差动液压缸必须,机械工业部生产与信息统计司和中国机床总公司共同再补充一个方程这可应用伯
8、努利方程求解而得。组织编印的《全国机床产品钉货手册》最新版已出版一