液压与气动课题8液压缸类型及特点

模块三

液压缸和液压马达课题8液压缸类型及特点模块三

液压缸和液压马达下图所示的专用铣床的工作台采用单杆液压缸驱动，根据工况分析，计算得液压缸在工进阶段的总工作负载为4388N（即最大负载），如图所示，现要求活塞快进和快退速度相等，我们该如何进行液压缸的设计计算和结构设计？

专用铣床液压缸受力简图

【任务提出】模块三

液压缸和液压马达液压缸是液压系统中的执行元件，是把液体的压力能转换成机械能的能量转换装置，用来驱动工作机构实现直线往复运动或往复摆动。液压缸结构简单，工作可靠，作直线往复运动时，省去减速机构，且没有传动间隙，传动平稳、反映快，因此在液压系统中被广泛应用。本任务中，铣床的工作台采用单杆液压缸驱动，我们根据液压缸所受的最大工作负载（或根据设备的类型），选定液压缸的工作压力，并计算确定液压缸的内径、活塞杆直径等主要结构尺寸。本模块的任务是通过液压缸类型及特点、液压缸的结构设计、液压缸的设计计算等相关知识的学习，掌握液压缸的设计计算方法。【任务分析】1、按结构形式：

活塞式2、按作用方式：单作用式液压缸功用：将液压泵供给的液压能转换为机械能而对负载作功，实现直线往复运动或旋转运动。液压缸的类型及特点分类：柱塞式

组合式双作用式液压缸课题8液压缸类型及特点模块三一、活塞式液压缸定义：缸体内作相对往复运动的组件为活塞的液压缸。分类按伸出活塞杆不同：双杆，单杆，无杆

按固定方式不同：缸体固定，活塞杆固定

1、双杆活塞液压缸（1）特点1）两腔面积相等；2）压力相同时，推力相等，流量相同时，速度相等。即具有等推力、等速度特性。（2）推力、速度计算

课题8液压缸类型及特点模块三v=q/A=4qV/π(D2-d2)F=(p1-p2)A=π(D2-d2)(p1-p2)/4双杆活塞液压缸（3）固定方式1）实心双杆活塞式:缸体固定式

进油腔回油腔运动方向左右活塞右移右左活塞左移2)空心双杆活塞式:杆固定式进油腔

回油腔运动方向

左右缸体左移右左缸体右移进油腔位置与活塞运动方向相同。

进油腔位置与活塞运动方向相反。

占地范围应用场合三倍于L，占地面积大。中小型设备占地范围应用场合两倍于L，占地面积小，大中型设备课题8液压缸类型及特点模块三2、单杆活塞液压缸（1）特点：

1）两腔面积不等,A1>A2

2）压力相同时，推力不等流量相同时，速度不等，即不具有等推力等速度特性。

单活塞式液压缸计算简图

课题8液压缸类型及特点模块三（2）速度、推力计算1）无杆腔进油时

v1=q/A1=4q/πD2

，F1=p1A1-p2A2

=π[D2p1-(D2-d2)p2/42）有杆腔进油时

v2=q/A2=4q/π(D2-d2)，F2=p1A2-p2A1=π[(D2-d2)p1-D2p2]/4

∵A1>A2

∴v1<v2F1>F2

因而：活塞杆伸出时，适用于重载慢速，活塞杆缩回时，适用于轻载快速。

课题8液压缸类型及特点模块三特点：在不增加流量的前提下，实现快速运动应用单杆活塞液压缸不同连接，可实现如下工作循环：差动连接无杆腔进油有杆腔进油快进→工进→快退

v3、F3v1、F1v2、F2

3）差动连接式液压缸课题8液压缸类型及特点模块三差动连接式液压缸

∵v3A1=q+v3A2

，

∴v3=q/（A1-A2）=4q/πd2故要使v2=v3，D=√2d，F3=p1（A1-A2）=πd2p1/41、定义在缸体内做相对往复运动的组件是柱塞的液压缸。

2、柱塞式液压缸结构

缸体、柱塞、导向