第4章液压执行元件4

1、Chapter 4Hydraulic Execute Elements第第4章章 液压执行元件液压执行元件第第4章章 液压执行元件液压执行元件本单元学习内容本单元学习内容4.3 液压缸的典型结构液压缸的典型结构4.4 液压缸的设计计算液压缸的设计计算4.2 液压缸的类型与特点液压缸的类型与特点4.1 液压执行元件概述液压执行元件概述第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.1 液压执行元件概述液压执行元件概述Introduction of Hydraulic Execute Elements 液压执行元件包括液压执行元件包括液压缸液压缸和和液压马达液压马达。 液压执行元件的功用是将液压泵及液压控

2、制元件提液压执行元件的功用是将液压泵及液压控制元件提供的液压油的液压能转化为直线运动形式或回转运动形供的液压油的液压能转化为直线运动形式或回转运动形式的机械能，克服负载对外做功。式的机械能，克服负载对外做功。 液压缸输出直线形式的运动，液压马达输出回转形液压缸输出直线形式的运动，液压马达输出回转形式的运动。式的运动。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 作为能量转换装置，液压缸和液压马达也存在能量作为能量转换装置，液压缸和液压马达也存在能量转换效率问题。转换效率问题。了解液压执行元件了解液压执行元件液压缸液压缸压力压力p 流量流量q液压功率液压功率作用力作用力F 速度速度v机械功率机械功率压力

3、压力p 流量流量q液压功率液压功率转矩转矩T 速度速度机械功率机械功率液压液压马达马达第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.2 液压缸的类型与特点液压缸的类型与特点Types of Hydraulic Cylinder and Their Characteristics4.2.1 液压缸的类型液压缸的类型 活塞式活塞式 柱塞式柱塞式 摆动式摆动式 按结构特点分按结构特点分 按作用方式分按作用方式分 单作用单作用 双作用双作用第第4章章 液压执行元件液压执行元件液压缸的类型与简图液压缸的类型与简图第第4章章 液压执行元件液压执行元件第第4章章 液压执行元件液压执行元件第第4章章 液压执行元件液

4、压执行元件液压缸与液压马达的图形符号液压缸与液压马达的图形符号第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.2.2 活塞式液压缸活塞式液压缸 活塞式液压缸由缸筒、活塞和活塞杆、端盖等主要活塞式液压缸由缸筒、活塞和活塞杆、端盖等主要部件组成。部件组成。 活塞式液压缸有单活塞杆和双活塞杆两种形式。其活塞式液压缸有单活塞杆和双活塞杆两种形式。其固定方式又有缸筒固定、活塞移动与活塞杆固定、缸筒固定方式又有缸筒固定、活塞移动与活塞杆固定、缸筒移动两种。移动两种。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 双杆活塞式液压缸双杆活塞式液压缸 双杆活塞式液压缸的活塞两端都带有活塞杆，其固双杆活塞式液压缸的活塞两端都带有活

5、塞杆，其固定方式有缸体固定和活塞杆固定两种。定方式有缸体固定和活塞杆固定两种。双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸第第4章章 液压执行元件液压执行元件缸筒固定，活塞杆运动缸筒固定，活塞杆运动第第4章章 液压执行元件液压执行元件活塞杆固定，缸体运动活塞杆固定，缸体运动第第4章章 液压执行元件液压执行元件 2122214ppdDApApF 输出推力输出推力 224dDqAqv 运动速度运动速度 21ppqFvPo 输出功率输出功率2p回油压回油压力，背压力，背压第第4章章 液压执行元件液压执行元件 单杆活塞式液压缸单杆活塞式液压缸 单杆活塞式液压缸左右两腔的活塞有效作用面积不相单杆活塞式液压缸左右两腔

6、的活塞有效作用面积不相等，所以，这种液压缸具有三种连接方式。在三种不同的等，所以，这种液压缸具有三种连接方式。在三种不同的连接方式中，即使输入液压缸油液的压力和流量相同，其连接方式中，即使输入液压缸油液的压力和流量相同，其输出的推力和速度大小也各不相同。输出的推力和速度大小也各不相同。第第4章章 液压执行元件液压执行元件无杆腔进油，有杆腔回油无杆腔进油，有杆腔回油2114DqAqv 运动速度运动速度 222212211144dDpDpApApF 输出推力输出推力第第4章章 液压执行元件液压执行元件有杆腔进油，无杆腔回油有杆腔进油，无杆腔回油 222211221244DpdDpApApF 输出推

7、力输出推力 22224dDqAqv 运动速度运动速度第第4章章 液压执行元件液压执行元件 差动连接差动连接液压缸两腔同时接压力油液压缸两腔同时接压力油 22134dpAApF 输出推力输出推力2134dqAqqv 运动速度运动速度第第4章章 液压执行元件液压执行元件等效于等效于第第4章章 液压执行元件液压执行元件第第4章章 液压执行元件液压执行元件对于差动连接对于差动连接DDd707. 02 若欲使差动连接时的往返速度相等，则应使若欲使差动连接时的往返速度相等，则应使11222232 dDdDdvv 22221211 DddDDvv 速度比速度比第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.2.3

8、其他液压缸其他液压缸 柱塞式液压缸柱塞式液压缸 活塞缸内孔和尺寸精度很高，并且要求表面光滑，大活塞缸内孔和尺寸精度很高，并且要求表面光滑，大型或超长行程的液压缸不易实现这种要求，在这种情况下型或超长行程的液压缸不易实现这种要求，在这种情况下可以采用柱塞缸。可以采用柱塞缸。柱塞柱塞pq 缸筒缸筒A24dppAF 输出推力输出推力24dqAqv 运动速度运动速度第第4章章 液压执行元件液压执行元件柱塞式液压缸的结构柱塞式液压缸的结构l 缸筒；缸筒；2 柱塞；柱塞；3 导向套；导向套；4 密封圈；密封圈；5 压盖压盖 柱塞和缸筒内壁不接触，因此缸筒内孔不需精加工，工柱塞和缸筒内壁不接触，因此缸筒内孔

9、不需精加工，工艺性好，成本低。艺性好，成本低。 活塞缸为单作用缸，回程需借助外力。活塞缸为单作用缸，回程需借助外力。 柱塞工作时受压，因此要具有足够的刚度和压杆稳定性。柱塞工作时受压，因此要具有足够的刚度和压杆稳定性。 常垂直使用，柱塞做成中空。常垂直使用，柱塞做成中空。第第4章章 液压执行元件液压执行元件qqVdd柱塞式液压缸的成对使用柱塞式液压缸的成对使用以实现双向运动以实现双向运动qqVdd第第4章章 液压执行元件液压执行元件柱塞柱塞pq 缸筒缸筒A中空柱塞式液压缸中空柱塞式液压缸第第4章章 液压执行元件液压执行元件 摆动式液压缸摆动式液压缸 摆动液压缸能实现小于摆动液压缸能实现小于36

10、0角度的角度的往复摆动运动，由于它可直接输出扭矩，往复摆动运动，由于它可直接输出扭矩，故又称为故又称为摆动液压马达摆动液压马达，主要有，主要有单叶片单叶片式式和和双叶片式双叶片式两种结构形式。两种结构形式。Dd1234432411单叶片式单叶片式双叶片式双叶片式第第4章章 液压执行元件液压执行元件输出转矩输出转矩 mppdDzbT 21228 Dd1234432411 ,T ,T输出转速（角速度）输出转速（角速度） VdDzbq 228 第第4章章 液压执行元件液压执行元件Dd1234432411 ,T ,T 受结构的限制，单叶片摆动缸的摆角一般不超过受结构的限制，单叶片摆动缸的摆角一般不超过

11、280 ，双叶片摆动缸，双叶片摆动缸的摆角一般不超过的摆角一般不超过150 。 当输入压力和流量不变时，双叶片摆动缸摆动轴输出转矩是相同参数当输入压力和流量不变时，双叶片摆动缸摆动轴输出转矩是相同参数单叶片摆动缸的两倍，而摆动角速度则是单叶片摆动缸的一半。单叶片摆动缸的两倍，而摆动角速度则是单叶片摆动缸的一半。 摆动缸结构紧凑，输出转矩大，但密封性差，一般只用于中、低压系摆动缸结构紧凑，输出转矩大，但密封性差，一般只用于中、低压系统中往复摆动、转位或间歇运动的地方，如机床的送料机构、间歇进给机统中往复摆动、转位或间歇运动的地方，如机床的送料机构、间歇进给机构、回转夹具等。构、回转夹具等。第第4

12、章章 液压执行元件液压执行元件 增压液压缸增压液压缸由于由于4422dpDpba 因此因此abpdDp2 第第4章章 液压执行元件液压执行元件 伸缩式液压缸伸缩式液压缸 伸缩缸由两级或多级活塞缸套装而成，它的前一级活伸缩缸由两级或多级活塞缸套装而成，它的前一级活塞缸的活塞就是后一级的缸体塞缸的活塞就是后一级的缸体 。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 活塞伸出的顺序是从大到小，相应的推力也是从大到活塞伸出的顺序是从大到小，相应的推力也是从大到小，而伸出的速度则是由慢变快。缩回时则相反。小，而伸出的速度则是由慢变快。缩回时则相反。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 齿条活塞式液压缸齿条活塞式

13、液压缸 齿条活塞缸由带有齿条杆的双作用活塞缸和齿轮齿条机齿条活塞缸由带有齿条杆的双作用活塞缸和齿轮齿条机构组成，活塞往复移动经齿条、齿轮机构变成齿轮轴往复转构组成，活塞往复移动经齿条、齿轮机构变成齿轮轴往复转动。动。齿条活塞液压缸的结构图齿条活塞液压缸的结构图1 紧固螺帽；紧固螺帽；2 调节螺钉；调节螺钉；3 端盖；端盖；4 垫圈；垫圈；5 O形密封圈；形密封圈；6 挡圈；挡圈；7 缸套；缸套；8 齿条活塞；齿条活塞；9 齿轮；齿轮；l0 传动轴；传动轴；11 缸体；缸体；12 螺钉螺钉q第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.3 液压缸的典型结构液压缸的典型结构Typical Constru

14、ction of Hydraulic Cylinder双作用单活塞杆液压缸的结构双作用单活塞杆液压缸的结构 液压缸的基本结构主要由活塞组件、缸体组件、密封装液压缸的基本结构主要由活塞组件、缸体组件、密封装置、缓冲装置和排气装置等五部分组成。置、缓冲装置和排气装置等五部分组成。第第4章章 液压执行元件液压执行元件单杆活塞式液压缸的基本结构单杆活塞式液压缸的基本结构第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.3.1 活塞组件活塞组件 活塞组件由活塞、活塞杆和连接件等组成。活塞组件由活塞、活塞杆和连接件等组成。 活塞与活塞杆活塞与活塞杆活塞活塞活塞杆活塞杆活塞材料：耐磨铸铁、灰铸铁、铝合金、活塞材料：耐

15、磨铸铁、灰铸铁、铝合金、35钢、钢、45钢等。钢等。活塞杆材料：活塞杆材料：35钢、钢、45钢或这些材料的无缝钢管。钢或这些材料的无缝钢管。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 活塞与活塞杆的连接方式活塞与活塞杆的连接方式活塞与活塞杆的连接方式活塞与活塞杆的连接方式(a)整体式整体式(b)焊接式焊接式(c)锥销式锥销式(d)螺纹式螺纹式(e)螺纹式螺纹式(f)半环式半环式(g)半环式半环式第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.3.2 缸体组件缸体组件 缸体组件主要指的是缸筒和缸盖。缸体组件主要指的是缸筒和缸盖。 缸体组件与活塞组件构成密封的容腔承受油压。因此缸体组件与活塞组件构成密封的容腔承

16、受油压。因此缸体组件要有足够的强度、较高的表面精度和可靠的密封缸体组件要有足够的强度、较高的表面精度和可靠的密封性。性。 缸体组件所使用材料、连接方式与工作压力有关，当缸体组件所使用材料、连接方式与工作压力有关，当工作压力工作压力p10MPa 时使用铸铁缸筒，当工作压力时使用铸铁缸筒，当工作压力10MPap20MPa 时使用无缝钢管，时使用无缝钢管，p20MPa时使用铸时使用铸钢或锻钢。钢或锻钢。第第4章章 液压执行元件液压执行元件(a)法兰式法兰式 (b)半环式半环式 (c)外螺纹式外螺纹式(d)内螺纹式内螺纹式 (e)拉杆式拉杆式 (f)焊接式焊接式缸体组件的连接方式缸体组件的连接方式第第

17、4章章 液压执行元件液压执行元件4.3.3 密封装置密封装置 密封装置的作用是用来阻止有压工作介质的泄漏（内密封装置的作用是用来阻止有压工作介质的泄漏（内泄漏和外泄漏），防止外界空气、灰尘、污垢与异物的侵泄漏和外泄漏），防止外界空气、灰尘、污垢与异物的侵入。起密封作用的元件称密封件。入。起密封作用的元件称密封件。 对密封装置的基本要求是：具有良好的密封性能，随对密封装置的基本要求是：具有良好的密封性能，随压力的增加能自动提高密封性。除此以外，摩擦阻力要小，压力的增加能自动提高密封性。除此以外，摩擦阻力要小，耐油。耐油。 液压缸的密封主要指活塞、活塞杆处的动密封和缸盖液压缸的密封主要指活塞、活塞

18、杆处的动密封和缸盖等处的静密封。常用的密封方法有以下三种。等处的静密封。常用的密封方法有以下三种。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 间隙密封间隙密封 依靠两运动件配合面之间很小依靠两运动件配合面之间很小的间隙，来产生液体摩擦阻力来的间隙，来产生液体摩擦阻力来防止泄漏。防止泄漏。 适用于直径较小、压力较低的适用于直径较小、压力较低的液压缸与活塞之间、柱塞式液压液压缸与活塞之间、柱塞式液压泵（马达）中柱塞与缸体之间、泵（马达）中柱塞与缸体之间、圆柱滑阀与阀座之间的密封。圆柱滑阀与阀座之间的密封。 在圆柱外表面上开几条等距离的压力平衡槽，其作用是提在圆柱外表面上开几条等距离的压力平衡槽，其作用是

19、提高对中性，减小液压卡紧力，增大密封能力，减轻磨损。高对中性，减小液压卡紧力，增大密封能力，减轻磨损。 间隙密封摩擦阻力小、结构简单，但磨损后不能自动补偿，间隙密封摩擦阻力小、结构简单，但磨损后不能自动补偿，仍存在少量泄漏。仍存在少量泄漏。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 活塞环密封活塞环密封 利用弹性金属环的弹性使其贴紧在缸筒内表面上来实现利用弹性金属环的弹性使其贴紧在缸筒内表面上来实现密封。密封。 密封效果比间隙密封好，能自动补偿磨损和温度的影响，密封效果比间隙密封好，能自动补偿磨损和温度的影响，摩擦力小，工作可靠，寿命长。适用于高压、高速、高温摩擦力小，工作可靠，寿命长。适用于高压、

20、高速、高温的场合。的场合。 不能完全密封，活塞环加工复杂，缸筒内表面加工精度不能完全密封，活塞环加工复杂，缸筒内表面加工精度要求高。要求高。第第4章章 液压执行元件液压执行元件第第4章章 液压执行元件液压执行元件 密封圈密封密封圈密封 密封圈密封是液压系统中应用最广泛的一种密封方式。密封圈密封是液压系统中应用最广泛的一种密封方式。常用的密封圈有常用的密封圈有O形、形、V形、形、Y形和组合式几种，它们的材形和组合式几种，它们的材料主要是橡胶和尼龙。料主要是橡胶和尼龙。 O形密封圈形密封圈 截面为圆形，装截面为圆形，装配后密封圈有一定的配后密封圈有一定的预压缩量，工作时被预压缩量，工作时被压力油压

21、向缝隙，使压力油压向缝隙，使密封性更好。密封性更好。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 对沟槽的尺寸精度要求高。对沟槽的尺寸精度要求高。 密封性能好，结构紧凑，摩擦阻力小，装卸方便，容易密封性能好，结构紧凑，摩擦阻力小，装卸方便，容易制造，价格便宜。制造，价格便宜。 适用于压力适用于压力32MPa的静密封和压力的静密封和压力10MPa的场合时，需在的场合时，需在O形圈低压侧设置聚形圈低压侧设置聚四氟乙烯或尼龙制成的挡圈；双向受高压时，两侧都要加四氟乙烯或尼龙制成的挡圈；双向受高压时，两侧都要加挡圈。挡圈。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 V形密封圈形密封圈 安装时，安装时，V形圈的开口应

22、面向压力高的一侧。形圈的开口应面向压力高的一侧。 压力压力10MPa时，可增加时，可增加V形圈的数量，提高密封效果。形圈的数量，提高密封效果。 密封性好，耐高压，寿命长，但摩擦阻力和结构尺寸较大。密封性好，耐高压，寿命长，但摩擦阻力和结构尺寸较大。 适用于压力适用于压力10MPa时，可增加时，可增加V形圈的数量，提高密封效果。形圈的数量，提高密封效果。 密封性好，耐高压，寿命长，稳定性好，但摩擦阻力较大。密封性好，耐高压，寿命长，稳定性好，但摩擦阻力较大。 适用于压力适用于压力20MPa、-30+100的往复滑动密封。的往复滑动密封。第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.3.4 缓冲装置缓冲

23、装置 缓冲装置的作用缓冲装置的作用 当质量较大的活塞及运动件以较高的速度运动到缸筒当质量较大的活塞及运动件以较高的速度运动到缸筒的终端时，由于动量很大，将会与端盖发生机械碰撞，产的终端时，由于动量很大，将会与端盖发生机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，从而严重影响运动精度，甚至会损生很大的冲击和噪声，从而严重影响运动精度，甚至会损坏液压缸及主机设备。为避免这些不利情况的发生，一般坏液压缸及主机设备。为避免这些不利情况的发生，一般的液压缸上常设有缓冲装置。的液压缸上常设有缓冲装置。 缓冲装置的工作原理缓冲装置的工作原理 当活塞及运动件快速接近端盖时，通过节流使回油阻当活塞及运动件快速接近端盖时，通过

24、节流使回油阻力逐渐增大，从而在液压缸的回油腔产生较大的缓冲压力，力逐渐增大，从而在液压缸的回油腔产生较大的缓冲压力，活塞受阻而制动，避免了与缸盖快速碰撞。活塞受阻而制动，避免了与缸盖快速碰撞。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 常用的缓冲装置常用的缓冲装置 固定节流缓冲固定节流缓冲圆柱形圆环缝隙式圆柱形圆环缝隙式圆锥形圆环缝隙式圆锥形圆环缝隙式第第4章章 液压执行元件液压执行元件 可变节流缓冲（三角槽式）可变节流缓冲（三角槽式）第第4章章 液压执行元件液压执行元件 可调节流缓冲可调节流缓冲第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.3.5 排气装置排气装置 气体的来源气体的来源 液压系统在安装过

25、程中或长时间停止工作之后会渗入液压系统在安装过程中或长时间停止工作之后会渗入空气，另外，密封不好会有空气进去，况且油液中也含有空气，另外，密封不好会有空气进去，况且油液中也含有气体（无论何种油液，本身总是溶解有气体（无论何种油液，本身总是溶解有3%10%的空气）。的空气）。 液压缸中的气体对系统工作的影响液压缸中的气体对系统工作的影响 空气积聚使得液压缸运动不平稳，低速时产生爬行。空气积聚使得液压缸运动不平稳，低速时产生爬行。由于气体有很大的可压缩性，会使执行元件产生爬行。压由于气体有很大的可压缩性，会使执行元件产生爬行。压力增大时还会产生绝热压缩而造成局部高温，有可能烧坏力增大时还会产生绝热

26、压缩而造成局部高温，有可能烧坏密封件。启动时引起振动和噪声，换向时降低精度。因此密封件。启动时引起振动和噪声，换向时降低精度。因此在设计液压缸时，要保证及时排除积留在缸中的气体。在设计液压缸时，要保证及时排除积留在缸中的气体。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 排气装置排气装置 对于速度稳定性要求较高的液压缸和大型液压缸，常对于速度稳定性要求较高的液压缸和大型液压缸，常在液压缸的最高处设置专门的排气装置，如排气塞、排气在液压缸的最高处设置专门的排气装置，如排气塞、排气阀等。当松开排气塞或阀的锁紧螺钉后，低压往复运动几阀等。当松开排气塞或阀的锁紧螺钉后，低压往复运动几次，带有气泡的油液就会排出

27、，空气排完后拧紧螺钉，液次，带有气泡的油液就会排出，空气排完后拧紧螺钉，液压缸便可正常。压缸便可正常。 一般利用空气比重较油轻的特点，在液压缸内腔的一般利用空气比重较油轻的特点，在液压缸内腔的最高部位设置排气孔或专门的排气装置。最高部位设置排气孔或专门的排气装置。第第4章章 液压执行元件液压执行元件第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.4 液压缸的设计计算液压缸的设计计算Design of Hydraulic Cylinder4.4.1 液压缸设计的内容与步骤液压缸设计的内容与步骤 根据主机的动作要求确定液压缸的类型根据主机的动作要求确定液压缸的类型 根据负载及运动需求确定液压缸的工作参数和

28、主要结构根据负载及运动需求确定液压缸的工作参数和主要结构尺寸尺寸 液压缸的强度、刚度、稳定性校核液压缸的强度、刚度、稳定性校核 液压缸的结构设计（参照液压缸的结构设计（参照4.3节）节） 绘制液压缸的零件图、选择标准件、绘制液压缸的装配绘制液压缸的零件图、选择标准件、绘制液压缸的装配图、编制设计计算书、审核等图、编制设计计算书、审核等第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.4.2 液压缸类型的选择液压缸类型的选择 主要考虑主机所要求的动作特点、行程长短、运动性主要考虑主机所要求的动作特点、行程长短、运动性能等要求，同时还要考虑到主机的结构特征所能给液压缸能等要求，同时还要考虑到主机的结构特征所

29、能给液压缸提供的安装空间和位置。提供的安装空间和位置。 往复直线运动直接选用直线式液压缸；回转运动选用液往复直线运动直接选用直线式液压缸；回转运动选用液压马达；往复摆动运动既可以选用摆动液压缸，也可选用压马达；往复摆动运动既可以选用摆动液压缸，也可选用直线式液压缸加连杆机构或齿轮齿条机构。直线式液压缸加连杆机构或齿轮齿条机构。 要求往返运动速度一致时可选用双杆活塞式液压缸。要求往返运动速度一致时可选用双杆活塞式液压缸。 有快速运动需求时可选用单杆活塞式双作用液压缸，通有快速运动需求时可选用单杆活塞式双作用液压缸，通过差动连接实现快速运动。过差动连接实现快速运动。 行程较长时可选用柱塞式液压缸，

30、以降低加工难度。行程较长时可选用柱塞式液压缸，以降低加工难度。 行程较长但负载不大时，也考虑与其他传动机构一起扩行程较长但负载不大时，也考虑与其他传动机构一起扩大行程。大行程。第第4章章 液压执行元件液压执行元件4.4.3 液压缸主要参数的确定与设计计算液压缸主要参数的确定与设计计算 工作压力工作压力 液压缸要克服的负载包括有效工作负载、摩擦阻力和液压缸要克服的负载包括有效工作负载、摩擦阻力和惯性力等。液压缸的工作压力按负载确定。对于不同用途惯性力等。液压缸的工作压力按负载确定。对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同，采用的压力范围也不同。的液压设备，由于工作条件不同，采用的压力范围也不同。

31、设计时，液压缸的工作压力可按负载大小及液压设备类型设计时，液压缸的工作压力可按负载大小及液压设备类型来确定。来确定。总负载总负载aflFFFF 式中式中lF工作载荷工作载荷fF摩擦阻力摩擦阻力aF惯性阻力惯性阻力第第4章章 液压执行元件液压执行元件注意：注意： 工作压力选得高，执行元件和系统的结构紧凑，但对工作压力选得高，执行元件和系统的结构紧凑，但对元件的强度、刚度及密封性要求高，且需要较高公称压力元件的强度、刚度及密封性要求高，且需要较高公称压力的液压泵、阀；工作压力选得低，会导致执行元件和系统的液压泵、阀；工作压力选得低，会导致执行元件和系统的尺寸、结构庞大。的尺寸、结构庞大。负载和工作

32、压力之间的关系负载和工作压力之间的关系各类液压设备常用的工作压力各类液压设备常用的工作压力第第4章章 液压执行元件液压执行元件 包括公称压力在内的液压缸主要参数都已标准化，设包括公称压力在内的液压缸主要参数都已标准化，设计时须根据标准规定的系列值中选取。计时须根据标准规定的系列值中选取。第第4章章 液压执行元件液压执行元件D 液压缸内径（活塞直径）液压缸内径（活塞直径） d 活塞杆直径活塞杆直径L 缸筒长度缸筒长度 缸筒壁厚缸筒壁厚l 活塞杆长度活塞杆长度液压缸的主要结构参数液压缸的主要结构参数第第4章章 液压执行元件液压执行元件 液压缸内径（活塞直径）液压缸内径（活塞直径） D 根据最大总负

33、载和选定的工作根据最大总负载和选定的工作压力来计算（不考虑机械效率）压力来计算（不考虑机械效率） 无杆腔进油为工作行程时无杆腔进油为工作行程时 222212211144dDpDpApApF 根据根据若无背压，则若无背压，则114pFD 有有 21222114pppdppFD 第第4章章 液压执行元件液压执行元件 前面的设计计算公式中包括着活塞杆直径前面的设计计算公式中包括着活塞杆直径 d ，通常可参，通常可参照下表选取：照下表选取： 有杆腔进油为工作行程时有杆腔进油为工作行程时若无背压，则若无背压，则2124dpFD 21122124pppdppFD 第第4章章 液压执行元件液压执行元件 根据

34、液压缸的速度要求和选定的液压泵流量来计算（不根据液压缸的速度要求和选定的液压泵流量来计算（不考虑容积效率）考虑容积效率） 无杆腔进油为工作行程时无杆腔进油为工作行程时 有杆腔进油为工作行程时有杆腔进油为工作行程时224dvqD 14vqD 计算得到的活塞直径计算得到的活塞直径 D 应圆整应圆整为标准系列值，见下表。为标准系列值，见下表。第第4章章 液压执行元件液压执行元件 活塞杆直径活塞杆直径 d 一般情况下按下表确定：一般情况下按下表确定： 1 Dd 对往返速度比对往返速度比 有要求时按下式确定：有要求时按下式确定： 差动连接且要求往返速度相同时按下式确定：差动连接且要求往返速度相同时按下式确定：DDd707. 02 第第4章章 液压执行元件液压执行元件 缸筒长度缸筒长度 L 缸筒长度缸筒长度L由活塞最大工作行程由活塞最大工作行程E、活塞宽度、活塞宽度B、活塞、活塞杆导向长度杆导向长度H、活塞杆密封长度、活塞杆密封长度A 和特殊要求的其他长度和特殊要求的其他长度（例如隔套长度（例如隔套长度C）确定，其中：）确定，其中：活塞宽度活塞宽度B DB0 . 16 . 0 活塞杆导向长度活塞杆导向长度H220DEH 活塞杆密封长度活塞杆密封长度A mm800 . 16 . 0mm800 . 16 . 0DdDDA为减少加