《汽车液压与气压传动（第4版）》 课件 第四章：液压缸

第四章：液压缸第一节：液压缸的类型第二节：液压缸的结构第三节：液压缸的设计计算教学目标教学要点返回目录本章习题教学目标1)掌握各种液压缸的工作原理、基本参数和结构特点等。2)能合理设计和选用液压缸。3)会进行必要的液压传动装置校核。返回本章教学要点知识要点掌握程度相关知识

返回本章液压缸的类型及特点液压缸的结构液压缸的设计计算了解各种液压缸的类型及特点;掌握其不同结构原理和安装特点;熟悉液压缸内压力、流量和运动部件运动速度、推力的关系,并能灵活计算;熟悉常用液压缸的图形符号熟悉液压缸常见结构形式、特点和应用掌握液压缸的设计步骤、设计方法和校核方法流体力学的基本知识;机械结构和传动的相关知识;液压与气动元件图形符号国家标准;活塞式、柱塞式、伸缩式等液压缸的工程应用缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、缓冲装置、排气装置和密封装置的结构和应用液压系统设计知识、机械结构设计知识第一节：液压缸的类型及特点

液压缸是将液体的压力能转换成机械能的能量转换装置，液压缸是液压系统中重要的执行元件。

1.按供油方向分为：单作用式和双作用式。

2.按结构型式的不同分为：活塞式、柱塞式、摆动式和伸缩式，其中活塞式应用最广。

3.按不同的使用压力：中低压缸（额定压力为2.5～6.3MPa）；中高压缸（额定压力为10～16MPa）；高压缸（额定压力为25～31.5MPa）。第一节：液压缸的类型及特点返回本章第一节：液压缸的类型及特点一、活塞式液压缸1.双活塞杆式液压缸：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。

第一节：液压缸的类型及特点一、活塞式液压缸1.双活塞杆式液压缸：活塞杆固定安装形式。

推力速度：第一节：液压缸的类型及特点2.单活塞杆液压缸

活塞仅有一端带有活塞杆，活塞双向运动可获得不同的速度和输出力。第一节：液压缸的类型及特点3.连接形式(1)无杆腔进油:(2)有杆腔进油：(3)差动连接：第一节：液压缸的类型及特点1.无杆腔进油（1）连接形式：（2）推力：（3）速度：第一节：液压缸的类型及特点2.有杆腔进油（1）连接形式：（2）推力：（3）速度：第一节：液压缸的类型及特点3.差动连接（1）连接形式：（2）推力：（3）速度：第一节：液压缸的类型及特点例题第一节：液压缸的类型及特点例题第一节：液压缸的类型及特点例题第一节：液压缸的类型及特点二、柱塞式液压缸：1.连接形式：2.推力：3.输出速度：

第一节：液压缸的类型及特点柱塞缸的使用

柱塞式液压缸是单作用的，其回程需要借助自重或弹簧等其它外力来完成。为实现其双向运动，常成对使用。第一节：液压缸的类型及特点三、其它类型液压缸

1.伸缩式液压缸

输出力和速度为：第一节：液压缸的类型及特点

1.伸缩式液压缸单作用式伸缩缸双作用式伸缩缸第一节：液压缸的类型及特点2.增压缸第一节：液压缸的类型及特点3.齿条活塞式液压缸返回本节第二节：液压缸的结构第二节：液压缸的结构一、液压缸的典型结构举例：单活塞杆，双活塞杆。二、缸筒与缸盖的连接：三、活塞和活塞杆的连接：四、活塞杆头部结构：五、液压缸的缓冲装置：六、液压缸的排气装置：七、液压缸的密封装置：返回本章第二节：液压缸的结构单活塞杆液压缸第二节：液压缸的结构双活塞杆液压缸第二节：液压缸的结构二、缸体与端盖的连接a)法兰连接b)卡环连接c)、f)螺纹连接d)拉杆连接e)焊接连接第二节：液压缸的结构三、活塞和活塞杆的连接a)螺纹式连接b)卡环式连接1－螺母2、8－活塞3、9－活塞杆4－弹簧卡圈5－轴套6－半环7－压板第二节：液压缸的结构四、活塞杆头部结构第二节：液压缸的结构五、液压缸的缓冲装置：

当活塞杆带动质量大的部件运动时，由于惯性大，因此当活塞杆运动到液压缸终端时，会与缸盖想碰，而产生冲击和噪音。且损害部件，为防止危害，应采用缓冲装置。a)节流口可调式b)节流口可变式c)环状间隙式1-针形节流阀2-单向阀3-三角沟槽第二节：液压缸的结构六、液压缸的排气装置：

液压缸中不可避免地混入空气，由此会引起活塞运动时的爬行和振动，产生噪音，甚至使整个液压系统不能正常工作。排气装置安装在液压缸的最上部位置。第二节：液压缸的结构七、液压缸的密封a)间隙密封b)摩擦环密封c)、d)密封圈密封返回本节第三节：液压缸的设计计算第三节：液压缸的设计和计算

在分析液压系统的设计内容：分析工况、编制负载图和确定最大负载力（详见第九章第六节）后，综合使用要求以确定结构类型、安装形式和安装空间，根据负载值、速度和最大行程决定液压缸的主要尺寸。一般来说，液压缸是标准件，可根据标准的产品目录进行选型，但有时也需要参考有关设计手册自行设计。返回本章第三节：液压缸的设计计算一、液压缸设计准备内容1）了解主机用途、工作环境及对液压缸的动作要求。2)了解液压缸的运动形态和安装约束条件。3)了解液压缸的负载情况。4)了解液压系统的情况。5)了解国家相关技术标准,收集类似的设计资料作为设计的参考。第三节：液压缸的设计计算二、液压缸设计步骤1)根据主机用途及对液压缸的动作要求,确定液压缸的结构形式、安装形式及连接方式。2)进行负载分析和运动分析,最好作负载图、速度图和功率图,使设计参数一目了然。3)根据负载要求,选择液压缸工作压力、液压缸内径与活塞杆直径,这是液压缸设计的关键一步。4)进一步确定其他尺寸及结构形式。第三节：液压缸的设计计算二、液压缸设计步骤5)根据步骤3)和4)确定的几何尺寸进行图样设计并校核有关零件的刚度和强度，步骤3)~5)是一个反复和交错的过程。6)审定全部设计资料及其他技术文件,对图样进行修改与补充。7)绘制液压缸装配图和零件图,编写设计计算说明书及其技术文献。第三节：液压缸的设计计算三、液压缸工作压力的确定表4-1不同负载条件下的工作压力负载F／kN＜55～1010～2020～3030～50＞50液压缸的工作压力p／MPa＜0.8～11.5～22.5～33～44～5≥5～7第三节：液压缸的设计计算四、液压缸内径和活塞杆直径的确定表4-2各类机械常用的工作压力设备类型机床农业机械小型工程机械工程机械中的辅助机构压力机重型机械起重运输机械船舶起货机大中型挖掘机磨床组合机床车镗铣拉床龙门刨床工作压力p／MPa0.8～23～52～4＜1010～1620～32第三节：液压缸的设计计算五、液压缸主要尺寸确定1.缸筒内径D按前面的公式计算后圆整。

2.活塞杆直径d可按受力情况初选，然后根据校核最后确定。表4-4活塞杆直径的选取活塞杆受力情况工作压力p／MPa活塞杆直径d受拉—d=(0.3～0.5)D受压及拉p≤5d=(0.5～0.55)D受压及拉5＜p≤7d=(0.6～0.7)D受压及拉p＞7d=0.7