第三章液压执行元件

第三章液压执行元件第一节液压马达将液压能转换为机械能输入——压力、流量输出——转动：力矩T、角速度ω（转速n）学习目标：1、学会根据使用条件，选择液压马达的实际输出转矩、实际转速，液压马达的调速范围，启动性能；2、学会根据液压马达选择液压泵的输出压力、流量及配套电机功率、转速。径向柱塞油马达图形符号一、液压马达的分类及特点

按结构类型来分齿轮式叶片式柱塞式按额定转速分：齿轮式

高速——额定转速高于500r/min螺杆式叶片式轴向柱塞式低速——额定转速低于500r/min径向柱塞油马达通常高速液压马达输出转矩不大（仅几十牛·米到几百牛·米），所以又称为高速小转矩马达。高速液压马达的主要特点——转速高，转动惯量小，便于启动和制动，灵敏度高等。低速液压马达的主要特点——输入压力高，排量大，体积大，转速低（几转甚至零点几转每分钟可在

每分钟10转以下平稳运转），输出转矩大（可达几千牛·米到几万牛·米），又称为低速大转矩液压马达。1、叶片式液压马达二、液压马达的工作原理叶片式液压马达工作原理原理——由于压力油作用，受力不平衡使转子产生转矩。输出转矩T——与液压马达的排量VM和液压马达进出油口之间的压力差有关，转速n——输入液压马达的流量qM大小来决定。转动特性——能正反转（压、回油互换）结构特点：叶片要径向放置---适应正反转在回、压油腔通入叶片根部的通路上应设置单向阀---使叶片根部始终通压力油在叶片根部应设置预紧弹簧---使叶片在启动前能伸出叶片式液压马达的使用特点体积小，转动惯量小，动作灵敏——允许高频换向，且角速度和输出转矩脉动小；缺点：泄漏量较大，低速工作时不稳定（爬行）；因此叶片式液压马达一般用于转速高、转矩小和动作要求灵敏的场合。

2、径向柱塞式液压马达工作原理：定子与缸体存在一偏心距ｅ，在柱塞与定子接触处，定子对柱塞的反作用力为FN

可分解为

FF

FT——切向力产生转矩

由于在压油区作用有好几个柱塞，在这些柱塞上所产生的转矩都使缸体旋转，并输出转矩。结构：径向柱塞马达的特点优点：转速低（低于500r/min，有的可达每分钟几转甚至零点几转）输出转矩大（可达几千牛米到几万牛米）

——排量大，体积大，属于低速大扭矩液压马达。径向柱塞液压马达多用于低速大转矩的情况下。连杆——偏心定子式该马达有五个柱塞，壳体上有五个缸，。连杆通过球铰与活塞联接，另一端为圆弧表面，圆弧半径与偏心轮半径一致，两个圆环套在连杆的圆弧外表面，而连杆既能沿着偏心轮的圆弧表面滑动而又不能脱开，输出轴左端通过联轴器使配流轴同步旋转。连杆式径向柱塞马达定子有多段曲线，转子每转一转柱塞来回往复多次，排量大，所以转矩大。定子内表面采用正弦曲线，（或等加速曲线、阿基米德曲线），保证在低转速下也能稳定工作。为增大转矩，也有做成多排转子，各排错开可减小脉动。曲线定子式多作用指定子的内曲面可以多达十几段（多次行程）。转子每转一转，每个柱塞经过每一段时都要吸排油各一次，柱塞要进行多次进退，对输出轴产生多次渐增转矩，并通过输出轴带动负载旋转，因此称为多作用马达。轴向柱塞泵除阀式配流外，其它形式原则上都可以作为液压马达用，即轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是可逆的。

3、轴向柱塞马达直轴或斜轴式液压泵都可以作液压马达用。原理：在配流盘的一侧槽中通入压力油，另一侧回油，将使柱塞球头压在斜盘上，其反作用力的分力将使缸体带动轴转动从而输出力矩和转速。轴向柱塞马达的特点转矩较小，转速较高，可以反转，多用于高转速小转矩的工作场合。4、齿轮马达结构特点：进出油口相等、对称——齿轮马达在结构上为了适应正反转要求有单独外泄油口将轴承部分的泄漏油引出壳体外；采用滚动轴承——减少启动摩擦力矩；齿轮液压马达的齿数比泵的齿数要多——为了减少转矩脉动,

。齿轮马达的特点及应用缺点：不能产生较大转矩——密封性差，容积效率较低，输入油压力不能过高，瞬间转速和转矩随着啮合点的位置变化而变化适合于——高速小转矩的场合。一般用于工程机械、农业机械以及对转矩均匀性要求不高的机械设备上。三、液压马达的基本参数和基本性能基本参数排量——每转的输入流量（理论流量），

决定转速流量——每分钟输入的理论流量压力——输入的油压（油泵输出压力－总损失）输出油压压力差——输入油压－输出油压排量和输入输出压力差决定转矩

1、液压马达的排（流）量与转矩的关系

Δp－液压马达进、出油口之间的压力差ｑ－液压马达的输入流量（ｑ＝Vn）Tt

－液压马达输出的理论转矩ω－角速度(ω=2πn)，如果不计损失，所以，马达的理论转矩为（理论转矩与压力差和排量的关系）2、液压马达的机械效率液压马达的实际输出转矩TM总要比理论转矩TMt小些——效率。

机械效率运行机械效率

起动机械效率，低于运行效率运行机械效率：式中，

TM—实际运行输出转矩

ηMm

—马达的运行机械效率起动机械效率——液压马达的启动性能，用ηm0表示式中，

TM0—为液压马达的起动转矩

TMt—为液压马达的理论转矩

ηMm0

—马达的起动机械效率启动转矩降低的原因——在静止状态下的摩擦系数最大，在摩擦表面出现相对滑动后摩擦系数明显减小，在同样的压力下，液压马达由静止到开始转动的启动状态的输出转矩要比运转中的转矩小。意义——给液压马达带载启动造成了困难不同类型的液压马达，内部受力部件的力平衡情况不同，摩擦力的大小不同，所以ηMm也不尽相同，同一类液压马达，摩擦副的力平衡设计不同，其ηMm也有高低之分。例如，有的齿轮马达的ηMm只有0.6左右，而高性能低速大转矩液压马达却可达0.9左右，相差很大。所以，如果液压马达带载启动，必须注意到所选择的液压马达的启动性能。

3、液压马达的转速和低速稳定性液压马达的转速取决于供液的流量qM和液压马达本身的（理论）排量VM，液压马达的实际转速nM要比理论转速小。原因——液压马达内部有泄漏，式中，nM

—液压马达的实际转速

qM

—液压马达的输入流量；

VM

—液压马达的理论排量

ηMV

—液压马达的容积效率转速过低时的爬行现象——当液压马达工作转速过低时，往往保持不了均匀的速度，进入时动时停的不稳定状态。为防止“爬行”：高速液压马达工作转速不应低于10r/min，

低速马达的工作转速不应低于3r/min。一般地说，低速大-转矩液压马达的低速稳定性要比高速马达为好。低速大转矩马达的排量大，因而尺寸大，即便是在低转速下工作摩擦副的滑动速度也不致过低，加之马达排量大，泄漏的影响相对变小，马达本身的转动惯量大，所以容易得到较好的低速稳定性。

4．调速范围

液压马达的调速范围——允许的最大转速和最低稳定转速之比宽调速液压马达——既有好的高速性能又有好的低速性能。当负载从低速到高速在很宽的范围内工作时，选用：宽调速液压马达

窄调速液压马达＋机械变速

——传动机构复杂化。液压马达的选用：根据负载需要的转速、转矩、调速范围、启动性能，选择液压马达的：参数：输出转矩、输出额定转速、调速范围输入额定压力、排量性能：低速爬行性能、带载启动转矩选择配套的泵额定压力、额定流量，与泵配套的电机功率、转速五、液压马达的安装传动轴与其他机械连接时要保证同心，或采用柔性连接。轴承受径向力，对于不能受径向力的马达，不得将带轮直接装在主轴上。泄漏油管要畅通，一般不接背压，当泄漏油管太长或因某种需要而接背压时，其大小不得超过低压密封所允许的数值。外接泄漏油应能保证液压马达的壳体内充满油，防止停机时壳体里的油全部流回油箱。对于停机时间较长的马达，不能直接满载运转，应待空转一段时间后再正常使用。六、液压马达使用和维护要点转速和压力不能超过规定值。对低速液压马达回油口应有足够的背压，对内曲线液压马达更应如此，否则滚轮会产生撞击，发出噪音降低寿命。背压力值为0.3－1.0MPa。避免在系统有负载的情况下突然起动或停止。经常检查油箱的油量，防止因油量过少，使空气吸入。保持油液清洁，防止混入固体颗粒或水分。七、液压马达常见故障及其排除一、转速低输出转矩小1、由于滤油器阻塞，油液粘度过大，泵间隙过大，泵效率低，使供油不足。清洗滤油器，更换粘度适合的液油，保证供油量。2、电机转速低，功率不匹配。更换电机。3、密封不严，有空气进入。紧固密封。4、油液污染，堵塞马达内部通道。拆卸、清洗马达，更换液油。5、油液粘度小，内泄漏增大。更换粘度适合的液油。6、油箱中油液不足或管径过小或过长。加油，加大吸油管径。7、齿轮马达侧板和齿轮两侧面、叶片马达配油盘和叶片等零件磨损造成内泄漏和外泄漏。对零件进行修复。8、单向阀密封不良，溢流阀失灵。修理阀芯和阀座。二、噪声过大1、进油口滤油器堵塞，进油管漏气。清洗，紧固接头。2、联轴器与马达轴不同心或松动。重新安装调整或紧固。3、齿轮马达齿形精度低，接触不良，轴向间隙小，内部个别零件损坏，齿轮内孔与端面不垂直，端盖上两孔不平行，滚针轴承断裂，轴承架损坏。更换齿轮，或研磨修整齿形，研磨有关零件重配轴向间隙，对损坏零件进行更换。4、叶片和主配油盘的两侧面、叶片顶端或定子内表面磨损或刮伤，扭力弹簧变形或损坏。根据磨损程度修复或更换。5、径向柱塞马达的径向尺寸严重磨损。修磨缸孔，重配柱塞。第二节液压缸

液压缸是将液压泵输出的压力能转换为机械能的执行元件一、液压缸的分类

活塞缸柱塞缸摆动缸

活塞缸和柱塞缸实现往复运动，

输出推力“F”和速度“v”，摆动缸实现＜360°的往复摆动，

输出转矩“T”和角速度“ω”。

液压缸使用

单个使用，

几个组合起来使用

和其它机构组合起来，以完成特殊的功用。

砂轮架尾架横向操纵机构下工作台床身内圆磨头头架上工作台滑鞍液压操纵箱纵向手柄液压缸的组成缸体活塞活塞杆缸盖密封圈进出油口

1缸底2格来圈密封3活塞4活塞杆5缸筒6拉杆8缸盖7斯特圈密封9防尘圈11拉杆头螺栓10防尘压盖13缓冲节流阀14单向阀12密封圈活塞式液压缸柱塞式液压缸摆动式液压缸其他类型液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸增压缸弹簧复位式液压缸串联式液压缸齿轮齿条式液压缸（一）活塞式液压缸（液压符号——附录p291）

活塞式液压缸分为双杆式和单杆式两种。1.双杆式活塞缸结构特点——

活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出安装方式分为缸筒固定式占空长，小机床

活塞杆固定式大机床M7120M7150进出油口设置在空心活塞杆的两端,用软管连接。

精密卧轴矩台M7150平面磨床双杆活塞油缸作用力和速度计算：双杆活塞缸两端的活塞杆直径通常是相等的，因此

A1=A2当分别向左、右腔输入p1=p2和q1=q2时，液压缸左、右两个方向的推力相等：F1=F2

速度相等：

v1=v2当活塞直径为Ｄ，活塞杆直径为ｄ，进油腔压力为ｐ1，出油腔压力为ｐ2，流量为ｑ时，活塞杆受力特点：双杆活塞缸在工作时，一个活塞杆是受拉的，而另一个活塞杆不受力，(活塞杆始终不受压力)因此这种液压缸的活塞杆可以做得细些。

连负载不受力2.单杆式活塞缸（液压符号——附录p291）

结构特点——活塞只有一端带活塞杆安装

缸体固定

活塞杆固定工作台移动范围都是活塞有效行程的两倍

背压背压结构特点——活塞两端有效面积不等。油液进入无杆腔时，有杆腔回油，回油有背压p2——有效面积大：

进入有杆腔时，无杆腔回油，回油有背压p2——有效面积小，；推力大速度慢推力小速度快－意义——根据速度比值λV

，确定活塞杆直径由上式可知，由于A1>

A2，所以F1

＞

F2

，v1

＜

v2

。若把两个方向上的输出速度和v2的比值称为速度比，记作λV，则因此，活塞杆直径越小，λV越接近于1，活塞两个方向的速度差值也就越小，如果活塞杆较粗，活塞两个方向运动的速度差值就较大。在已知Ｄ和λV的情况下，也就可以较方便地确定ｄ。

差动连接的单杆活塞缸称为差动液压缸运动特点——开始工作时差动缸左右两腔的油液压力相同，但是由于左腔(无杆腔)的有效面积大于右腔(有杆腔)的有效面积，故活塞向右运动。右腔排出的油液(流量为q′)也进入左腔，加大了流入左腔的流量(q＋q′)，结论——加快了活塞移动的速度。差动缸活塞推力F3：单杆活塞缸差动连接——两腔同时进油运动速度

v3：由上式可知，差动连接时液压缸的推力比非差动连接时小，速度比非差动连接时大，正好利用这一点，可使在不加大油源流量的情况下得到较快的运动速度，这种连接方式被广泛应用于组合机床的液压动力滑台和其它机械设备的快速运动中。快进——差动连接慢进——切断差动连接

如果要求快进和快退速度相等，快退时切断差动连接，为使v3=v2

，须确定活塞直径和活塞杆直径的关系，根据：有（3-14）（3-12）（二）柱塞缸

柱塞缸是一种单作用液压缸，柱塞——与工作部件连接，缸筒——固定在机体上。当压力油进入缸筒时，推动柱塞带动运动部件向右运动，但反向退回时必须靠其它外力（弹簧）或自重驱动。双向运动——柱塞缸通常成对反向布置使用，如图3-7b所示。

弹簧复位式液压缸其柱塞上所产生的推力Ｆ：d－柱塞的直径ｑ－输入液压油的流量ｐ－压力Ｆ－推力(3-16)(3-15)ｖ－速度速度ｖ：柱塞式液压缸的主要特点:柱塞与缸筒无配合要求，缸筒内孔不需精加工，甚至可以不加工。柱塞运动时由缸盖上的导向套来导向，所以它特别适用在行程较长的场合。

摆动式液压缸也称摆动液压马达。当它通入压力油时，它的主轴能输出小于360°的摆动运动，常用于工夹具夹紧装置、送料装置、转位装置以及需要周期性进给的系统中。图3-8a所示为单叶片式摆动缸，它的摆动角度较大，可达300°。（三）摆动缸

密封当摆动缸进出油口压力为ｐ1和ｐ2，输入流量为ｑ时，单叶片摆动缸输出转矩Ｔ：（3－17）（3－18）角速度ω：b——叶片宽度

R1、R2

——叶片底部、顶部回转半径双叶片（四）其他液压缸1、增压缸增压缸又称为增压器。在某些短时或局部需要高压液体的系统中，常用增压缸与低压大流量液压泵配合使用。增压缸单作用增压缸的工作原理如图3－9a所示，输入低压力p1的液压油，输出高压力为p2的液压油，

增大压力关系如式。缺点：不能连续向系统供油双作用式增压缸：右图，可由两个高压端连续向系统供油。2、伸缩缸伸缩式液压缸由两个或多个活塞式液压缸套装而成，前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的缸筒，可获得很长的工作行程。缩回时尺寸很小。伸缩式液压缸伸缩缸可广泛用于起重运输车辆上。单作用式伸缩缸靠外力回程，双作用式伸缩缸则靠液压力回程。图3-10套筒式伸缩缸(a)单作用式伸缩缸；(b)双作用式伸缩缸外伸动作是逐级进行，最大直径的缸筒以最低的油液压力开始外伸，当达到行程终点后，稍小直径的缸筒开始外伸，直径最小的末级最后伸出。3、齿轮缸（无杆缸）它由两个柱塞和一套齿轮齿条传动装置组成，当液压油推动活塞左右往复运动时，齿条就推动齿轮往复转动，从而由齿轮驱动工作部件作往复旋转运动。图3-11齿轮缸二、液压缸的典型结构1缸底2格来圈密封3活塞4活塞杆5缸筒6拉杆8缸盖7斯特圈密封9防尘圈11拉杆头螺栓10防尘压盖13缓冲节流阀14单向阀12密封圈典型液压缸的结构缸体组件：缸体、前后端盖活塞组件：活塞、活塞杆密封装置：密封环，密封圈等缓冲装置排气装置1、缸体、缸盖

(2)盖板。通常它由钢材制成，有前端盖和后端盖之分，它们分别安装在缸筒的前后两端。盖板和缸筒的连接方法有焊接、拉杆、法兰、螺纹连接等。(1)缸筒。缸筒主要由钢材制成。缸筒内要经过精细加工，表面粗糙度Ra<0.08nm，以减少密封件的摩擦。螺纹焊接法兰拉杆铸铁2、活塞、活塞杆活塞和缸筒内壁间需要密封，采用的密封件有“O”形环、“Y”形油封、“U”形油封、“X”形油封和活塞环、组合式格来圈等。

(3)活塞。活塞的材料通常是钢或铸铁，有时也采用铝合金。活塞导向长度——一般取缸筒内径的0.6～1.0。（4）活塞杆a、整体式活塞、活塞杆b、分体式螺纹连接：图（a）适用于负载较小，受力较平稳的液压缸中；非螺纹连接：是由钢材做成实心杆或空心杆，表面经淬火再镀铬处理并抛光（也可磨光）（b）半环式（c）卡键式连接（d）卡销式连接3、密封装置液压缸中的密封活塞和缸体之间活塞杆和端盖之间的密封，缸盖和缸筒之间密封装置的要求：(1)在一定工作压力下，具有良好的密封性能。(2)相对运动表面之间的摩擦力要小，且稳定。(3)要耐磨，工作寿命长，或磨损后能自动补偿。(4)使用维护简单，制造容易，成本低。密封形式：间隙密封；（活塞环密封）；密封圈密封。（1）间隙密封：三角形环形槽（平衡槽）快进油缸及缓冲结构原理——三角槽节流缓冲停止、启动通过单向阀快速丝杠进油缝隙单向阀端面限位保证进油放缝隙快进（2）活塞环密封（开口金属环）：适用于高压、高速或密封性能要求较高的场合。（3）密封圈密封：

(1)结构简单，制造方便，成本低；

(2)能自动补偿磨损；

(3)密封性能可随压力加大而提高，密封可靠；

(4)被密封的部位，表面不直接接触，所以加工精度可以放低

(5)既可用于固定件，也可用于运动件。（不同）（6）标准件，易采购1）优点：密封圈的材料应具有较好的弹性适当的机械强度耐热耐磨性能好摩擦系数小与金属接触不互相粘着和腐蚀与液压油有很好的“相容性”。2）材料要求：材料：耐油橡胶；尼龙

聚氨脂3）密封圈形状：“O”形：内径×断面直径——动、静密封“Y”形——活塞动密封“V”形——活塞杆与套YVO形密封圈的使用Y形密封圈的使用p68活塞杆和端盖处的密封回转轴密封圈弹簧4、缓冲装置（1）型式：1）间隙缓冲装置；

2）可调节流缓冲装置；

3）可变节流缓冲装置。针阀缝隙快进油缸及缓冲结构原理——三角槽节流缓冲停止、启动通过单向阀快速丝杠进油缝隙单向阀端面限位保证进油放缝隙快进（2）缓冲原理：当活塞接近端盖时，增大液压缸回油阻力，使缓冲油腔内产生足够的缓冲压力，使活塞减速，从而防止活塞撞击端盖。5、排气装置在安装过程中或停止工作一段时间后，空气将侵入液压系统内，缸筒内如存留空气，将使液压缸在低速时产生爬行、颤抖等现象，换向时易引起冲击，因此在液压缸结构上要能及时排除缸内留存的气体。一般双作用式液压缸不设专门的放气孔，而是将液压油出入口布置在前、后盖板的最高处。大型双作用式液压缸则必须在前、后端盖板设放气栓塞。对于单作用式液压缸，液压油出入口一般设在缸筒底部，放气栓塞一般设在缸筒的最高处。排气孔排气塞p69(1)在保证满足设计要求的前提下，尽量使液压缸的结构简单紧凑，尺寸小，尽量采用标准形式和标准件，使设计、制造容易，装配、调整、维护方便。三、液压缸的设计计算1、液压缸结构设计中应注意的问题(3)当确定液压缸在机床上的固定形式时，必须考虑缸体受热后的伸长问题。(4)当液压缸很长时，应防止活塞扦由于自重产生过大的下垂而使局部磨损加剧。(2)应尽量使活塞扦在受拉力的情况下工作，以免产生纵向弯曲失稳，或在受压状态下具有良好的纵向稳定性。(5)应尽量避免用软管连接。(6)液压缸结构设计完后，应对液压缸的强度、稳定性进行验算。2、液压缸主要尺寸的计算液压缸的缸筒内径D是根据负载的大小和选定的工作压力，或运动速度和输入的流量，按有关公式计算后，再从国家标准GB/T2348－1993（等效于ISO3320－1987）中选取最近的标准值而得到的。（1）活塞杆直径d（2）活塞缸缸筒长度L由最大工作行程长度决定，缸筒的长度一般最好不超过其内径的20倍。（3）最小导向长度当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度H。活塞的宽度B：一般取B=(0.6-1.0)D导向套滑动面的长度A，一般在D<80mm时取A=(0.6-1.0)D；在D>80mm时取A=(0.6-1.0)d（d为活塞杆直径）。为保证最小导向长度，过分增大A、B多时不合适的，必要时可在导向套与活塞之间装一隔套（图中K）隔套的长度C由需要的最小导向长度H决定，（3－22）3、强度校核液压缸的缸筒壁厚δ、活塞杆直径d和缸盖处固定螺栓的直径，在高压系统中必须进行强度校核。（1）缸筒壁厚的校核当D/δ≥10薄壁时，壁厚按下式校核（3－23）py—缸筒试验压力，缸的额定压力pn≤16MPa时取py

＝1.5pn缸的额定压力pn>16MPa时取py

＝1.25pn〔σ〕－为缸筒材料的许用应力，〔σ〕＝σb/n，σb－材料抗拉强度极限，

n——安全系数，一般取n＝5。当D/δ<10厚壁时：（3－24）如为半环连接，δ应取缸筒壁厚最小处的值。（2）活塞杆直径校核活塞杆直径d的校核按式（3－25）F－活塞杆上的作用力〔σ〕－活塞杆材料的许用应力，一般〔σ〕＝σb/1.4（3）液压缸盖固定螺栓直径校核

液压缸盖固定螺栓在工作过程中同时承受拉应力和扭应力，其螺栓直径可按下式校核（3－26）式中，F－液压缸负载z－固定螺栓个数k－螺栓拧紧系数，K=1.12－1.5〔σ〕＝σs/（1.2－1.5），σs－材料的屈服强度极限4、缓冲计算液压缸缓冲计算主要是估计液压缸内出现的最大冲击压力，以便用来校核缸筒强度、制动距离是否符合要求。工作腔的液压能和工作部位的动能不能全部被缓冲腔所吸收，制动中就可能产生活塞和缸盖相碰现象。液压缸在缓冲时，缓冲腔内产生的液压能E1和工作部件产生的机械能E2分别为E1＝pcAclc（3－27）（3－28）式中，lc－缓冲长度；pc－缓冲腔中的平均缓冲压力；Ac

、

Ap

－缓冲腔、高压腔有效面积；m－工作部件总质量；v0

－工作部件运动速度；Ff－摩擦力当E1=E2时，工作部件的机械能全部被缓冲腔液体所吸收，由上两式得：（3－29）若缓冲装置为节流口可调式缓冲装置，在缓冲过程中的缓冲压力逐渐降低，假定缓冲压力现行地降低，则最大的缓冲压力为（3－30）若缓冲装置为节流口变化式缓冲装置，则由于缓冲压力始终不变，最大缓冲压力值仍可用（3－29）计算。5、液压缸稳定性校核对受压的活塞杆来说，一般其直径d应不小于长度l的1/15。当l/d≥15时，须进行稳定性校核，应使活塞杆所承受的负载力F小于使其保持工作稳定的临界负载力Fk。的值与活塞杆的材料、截面形状、直径和长度，以及液压缸的安装方式等因素有关。验算可按材料力学有关公式进行。四、液压缸常见故障分析与排除在液压缸运行故障的众多原因中，安装、使用和维护不当是造成其故障的重要原因。一、液压缸不能动作1、执行运动部件的阻力太大。排除方法：排除执行机构中存在的卡死、楔紧等问题；改善运动部件的润滑状态。2、进油口油液压力太低，达不到规定值。排除方法：检查有关油路系统的泄漏情况并排除泄漏；检查活塞与活塞杆处密封圈有无损坏、老化、松脱等现象；检查液压泵、压力阀是否有故障。3、油液未进入液压缸。排除方法：检查油管、油路，特别是软管接头是否已被堵塞，应依次检查从缸到泵的有关油路并排除堵塞；检查溢流阀的锥阀与阀座间的密封是否良好；检查电磁阀弹簧是否损坏或电磁铁线圈是否烧坏，油路是否切换。4、液压缸本身滑动部件的配合过紧，密封摩擦力过大。排除方法：活塞杆与导向套之间应选用H8/f8配合；检查密封圈的尺寸是否严格按标准加工；如采用的是V形密封圈，应将密封摩擦力调整到适中程度。5、由于设计和制造不当。当活塞行至终点后回程时，液压油作用在活塞的有效工作面积过小。排除方法：改进设计、重新制造。6、活塞杆承受的横向载荷过大，特别别劲、咬死。排除方法：安装液压缸时，应保证缸的轴线位位置与运动方向一致；使液压缸承受的负载尽量通过缸轴线，避免产生偏心现象。长液压缸水平旋转时，活塞杆因自重产生挠度，使导向套、活塞产生偏载，导致缸盖密封损坏、漏油，活塞卡死在缸筒内。对此可采取如下措施：加大活塞长度，活塞外圆加工成鼓凸形，使活塞能自位，改善受力状况，以减少和避免拉缸；活塞与活塞杆的连接采用球形接头。7、液压缸的背压太大。排除方法：减小背压。其中液压缸不能动作的重要原因是，进油口油液他力太低，即工作压力不足。造成液压系统工作压力不足的原因，主要是液压泵、驱动电机和调压阀有故障，其他原因还有;过滤器堵塞、油路通径小、油液粘度过高或过低；油液中进入过量空气；污染严重；管路接错；压力表损坏等。二、动作不灵敏（有阻滞现象）液压缸动作不灵敏不同于液压缸的爬行现象，