单杆双作用活塞式液压缸课件

第4章液压缸主讲教师：张萌主要内容4.1液压缸的类型及特点4.2

液压缸的典型结构及组成4.3

液压缸的设计与计算24.1

液压缸类型及特点作用：压力能——机械能,用于实现直线往复运动液压缸的类型直线运动摆动运动活塞缸单杆双杆双作用差动柱塞缸伸缩缸摆动缸（摆动马达）齿轮缸单作用34.1.1活塞式液压缸1.单杆双作用活塞式液压缸缸体、活塞、活塞杆、密封、缸盖等

(1).结构41.单杆双作用活塞式液压缸工作原理：因两侧有效作用面积或油液压力不等，活塞在液压力的作用下，作直线往复运动。无杆腔进油腔回油腔有杆腔

(2).工作原理51、单杆双作用活塞式液压缸（续1）单杆单作用活塞缸单杆双作用活塞缸双向液压驱动

单向液压驱动，回程靠外力。

(3).职能符号

61、单杆双作用活塞式液压缸（续2）同样

q时，v1<v2；结论11)速度

(4).主要参数及计算71、单杆双作用活塞式液压缸（续3）2)推力p一样，F1>F2

结论2P1P2P1P2

(4).主要参数及计算8(5).差动缸差动连接后，速度大，推力小q1q2pq代入上式：推力：速度：特点：v3>v1；F3<F1。活塞只有一个，设此时的速度为v3结论PP9(5).差动缸（续）q1q2pqPP则有：结论：当时，快进、快退速度相等。或如令：102.双杆活塞缸(1).结构特点两侧有效工作面积一样。(2).基本参数112.双杆活塞缸（续1）(3).应用

职能符号：L—活塞有效工作行程。缸固定L=3l杆固定

L=2l两个方向力和速度一样的场合。(4).安装方式122.双杆活塞缸(续2）缸固定L=3lL杆固定L=2lL134.1.2单作用柱塞缸●单向液压驱动，回程靠外力。144.1.2单作用柱塞缸(续）1.参数计算推力：速度：2.特点及应用：职能符号：●柱塞粗、受力好。●简化加工工艺（缸体内孔和柱塞没有配合，不需精加工；柱塞外圆面比内孔加工容易。）应用于行程较长的场合。154.1.3摆动式液压缸当通入液压油，它的主轴能输出小于360°的摆动运动的缸称为摆动式液压缸。常用于辅助装置，如送料和转位装置、液压机械手及间歇进给机构。164.1.4其它液压缸1.增压缸增压比为大活塞与小柱塞的面积比K＝D2/d2

小柱塞缸输出的压力pb＝paKηm增压能力是在降低有效流量的基础上得到的。增压缸作为中间环节，用在低压系统要求有局部高压油路的场合。其本身不能直接作为执行元件

增压缸是活塞缸与柱塞缸组成的复合缸，但它不是能量转换装置，只是一个增压器件。174.1.4其它液压缸(续1）2.伸缩液压缸它由两个或多个活塞式缸套装而成，前一级活塞缸的活塞杆是后一级活塞缸的缸筒。各级活塞依次伸出可获得很长的行程，当依次缩回时缸的轴向尺寸很小。除双作用伸缩液压缸外，还有单作用伸缩液压缸，它与双作用不同点是回程靠外力，而双作用靠液压作用力。单作用式双作用式184.1.4其它液压缸(续2）3.齿条活塞缸齿条活塞缸是活塞缸与齿轮齿条机构组成的复合式缸。它将活塞的直线往复运动转变为齿轮的旋转运动，用在机床的进刀机构、回转工作台转位、液压机械手等。194.2

液压缸的典型结构及组成１.双作用单活塞杆液压缸

1—耳环2—螺母3—防尘圈4、17—弹簧挡圈5—套6、15—卡键7、14—O形密封圈8、12—Y形密封圈9—缸盖兼导向套10—缸筒11—活塞13—耐磨环16—卡键帽18—活塞杆19—衬套20—缸底4.2.1液压缸的典型结构举例204.2.1液压缸的典型结构举例2.空心双活塞杆式液压缸1—活塞杆2—堵头3—托架4、17—V形密封圈5、14—排气孔6、19—导向套7—O形密封圈8—活塞9、22—锥销10—缸体11、20—压板12、21—钢丝环13、23—纸垫15—活塞杆16、25—压盖18、24—缸盖214.2.2液压缸的组成1.缸筒和缸盖结构(a)法兰连接式(b)半环连接式(c)螺纹连接式(d)拉杆连接式(e)焊接连接式1—缸盖2—缸筒3—压板4—半环5—防松螺帽6—拉杆224.2.2液压缸的组成(续1）2.活塞组件结构形式常见的活塞组件结构形式234.2.2液压缸的组成(续2）3.密封装置(a)间隙密封

(b)摩擦环密封

(c)O形圈密封

(d)V形圈密封244.2.2液压缸的组成(续3）4.缓冲装置液压缸的缓冲装置1—节流阀25放气装置1—缸盖2—放气小孔3—缸体4—活塞杆4.2.2液压缸的组成(续4）5.放气装置264.3

液压缸的设计与计算液压缸的设计内容和步骤：(1)选择液压缸的类型和各部分结构形式。(2)确定液压缸的工作参数和结构尺寸。(3)结构强度、刚度的计算和校核。(4)导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。(5)绘制装配图、零件图、编写设计说明书。274.3.1液压缸这主要参数确定1.缸筒内径D液压缸的缸筒内径D是根据负载的大小来选定工作压力或往返运动速度比，求得液压缸的有效工作面积，从而得到缸筒内径D，再从GB2348—80标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径。根据负载和工作压力的大小确定D：①以无杆腔作工作腔时②以有杆腔作工作腔时式中：pI为缸工作腔的工作压力，可根据机床类型或负载的大小来确定；Fmax为最大作用负载。284.3.1液压缸这主要参数确定（续1）2.活塞杆外径d活塞杆外径d通常先从满足速度或速度比的要求来选择，然后再校核其结构强度和稳定性。若速度比为λv，则该处应有一个带根号的式子：也可根据活塞杆受力状况来确定，一般为受拉力作用时，d=0.3～0.5D。受压力作用时：pI＜5MPa时，d=0.5～0.55D5MPa＜pI＜7MPa时，d=0.6～0.7DpI＞7MPa时,

d=0.7D294.3.1液压缸这主要参数确定（续2）3.缸筒长度L缸筒长度L由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定，即（一般缸筒的长度最好不超过内径的20倍）：式中：l为活塞的最大工作行程；B为活塞宽度，一般为(0.6-1)D;A为活塞杆导向长度，取(0.6-1.5)D;M为活塞杆密封长度，由密封方式定；C为其他长度。L=l+B+A+M+C304.3.1液压缸这主要参数确定（续3）4.最小导向长度的确定

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。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度(间隙引起的挠度)增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一最小导向长度。对于一般的液压缸，其最小导向长度应满足下式：H≥L/20+D/2式中：L为液压缸最大工作行程(m);D为缸筒内径(m)。油缸的导向长度K—隔套314.3.2液压缸主要零部件的校核1.强度校核(１)缸筒壁厚校核。(２)活塞杆直径校核。(３)液压缸盖固定螺栓直径校核。(４)液压缸稳定性校核。(５