第四章液压缸常用类型及工作原理ppt课件.ppt

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1、第四章液压缸液压缸的类型及特点液压缸的设计计算液压缸的典型结构液压缸的结构设计液压缸常见故障及其排除方法本章主要内容为：1通过本章的学习，要求掌握液压缸设计中应考虑的主要问题，包括结构类型的选择和参数计算等，为液压缸设计打下基础。2液压缸（油缸）主要用于实现机构的直线往复运动，也可以实现摆动，其结构简单，工作可靠，应用广泛。液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是速度和力。液压缸和液压马达都是液压执行元件，其职能是将液压能转换为机械能。p1p2FVdQA液压缸压力p流量Q液压功率作用力F速度V机械功

2、率34.1液压缸的类型及特点液压缸的分类液压缸用途广泛，种类繁多，分类方法也多种多样，一般可以根据液压缸的结构特点、特殊用途、压力作用方式来进行分类。按结构形式的不同，液压缸可以分为柱塞缸、活塞缸、伸缩式套筒缸和摆动缸。按活塞杆数的不同，活塞缸可以分为单杆活塞缸和双杆活塞缸。4单杆液压缸双杆液压缸柱塞式液压缸5按液体压力的作用方式不同，液压缸可分为单作用液压缸和双作用液压缸。单作用液压缸只有一个方向的运动是靠液体压力作用来实现的，另一个方向的运动靠弹簧、重力或其他外力作用来实现。双作用液压缸的两个方向

3、运动都是需要靠液体压力作用来实现的。按液压缸的特殊用途可以分为串联缸、增压缸、增速缸、步进缸等。这些缸的缸筒是几个缸筒的组合，故又称作组合缸。6理想液压缸理想单杆液压缸PQ=Fv理想双杆液压缸ΔPQ=Fv理想油缸数学模型/()A单位位移排量油缸有效工作面积__AAQvPFvFQP===×××74.1.1活塞式液压缸活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构形式，其安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。4.1.1.1双杆活塞液压缸双活塞杆液压缸的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，

4、如下图所示。(a)缸筒固定式8缸筒固定式双活塞杆液压缸，活塞杆带动工作台运动，工作台移动范围等于活塞有效行程的3倍，占地面积大；活塞固定式双杆活塞缸，缸筒带动工作台运动，工作台移动范围等于活塞有效行程2倍，占地面积小。(b)活塞杆固定式9因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，所以当输入流量和油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。则缸的运动速度V和推力F分别为：（4.1）（4.2）式中:、—分别为缸的进、回油压力；—分别为缸的容积效率和机械效率；、、d—分别为活塞直径和活塞杆直径；q—输入流量；A—

5、活塞有效工作面积。这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。104.1.1.2单活塞杆液压缸单活塞杆液压缸的活塞仅一端带有活塞杆，活塞双向运动可以获得不同的速度和输出力，其简图及油路连接方式如图所示。(a)无杆腔进油Ddq(b)有杆腔进油q11无杆腔进油（4.3）（4.4）活塞的运动速度和推力分别为:(a)无杆腔进油Ddq12有杆腔进油活塞的运动速度和推力分别为:(b)有杆腔进油q（4.5）（4.6）13比较上述各式，可以看出：>,>；液压缸往复运动时的速度比为：（4.7）上式表明：当活塞杆直径愈小

6、时，速度比接近1，在两个方向上的速度差值就愈小。(a)无杆腔进油Ddq(b)有杆腔进油q14两腔进油,差动联接(c)差动联接q当单杆活塞缸两腔同时通入压力油时，由于无杆腔有效作用面积大于有杆腔的有效作用面积，使得活塞向右的作用力大于向左的作用力，因此，活塞向右运动，活塞杆向外伸出；与此同时，又将有杆腔的油液挤出，使其流进无杆腔，从而加快了活塞杆的伸出速度，单活塞杆液压缸的这种连接方式被称为差动连接。15两腔进油,差动联接(c)差动联接q（4.8）（4.9）在忽略两腔连通油路压力损失的情况下，差动连接液

7、压缸的推力为：q等效活塞的运动速度为：16两腔进油,差动联接(c)差动联接qq等效差动连接时,液压缸的有效作用面积是活塞杆的横截面积，工作台运动速度比无杆腔进油时的大，而输出力则较小。差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件下，实现快速运动的有效办法。17差动液压缸计算举例例4.1：已知单活塞杆液压缸的缸筒内径D=100mm，活塞杆直径d=70mm，进入液压缸的流量q=25L/min，压力P1=2Mpa，P2=0。液压缸的容积效率和机械效率分别为0.98、0.97，试求在图4.1.2(a)、(b)、(

8、c)所示的三种工况下，液压缸可推动的最大负载和运动速度各是多少？并给出运动方向。解：在图4.1.2（a）中，液压缸无杆腔进压力油，回油腔压力为零，因此，可推动的最大负载为：活塞向右运动，其运动速度为：18在图4.1.2（b）中，液压缸为有杆腔进压力油，无杆腔回油压力为零，可推动的负载为：活塞向左运动，其运动速度为：在图4.1.2（c）中，液压缸差动连接，可推动的负载力为：活塞向右运动，其运动速度为：194.1.2柱塞式液压缸图4.3柱塞式液压缸当活塞式液