液压与气压传动技术课件 2.4：活塞缸

活塞缸液压与气压传动技术学习过程1.进行活塞缸实物的拆卸（做）。2.线上资源的学习（学）。3.用多媒体课件动画演示活塞缸的工作原理（教）。教学重点单活塞缸工作原理的理解。学习目标1.掌握活塞缸的工作原理，熟悉各种活塞缸的计算。2.掌握活塞缸的结构，并能进行拆卸及故障分析。教学难点活塞缸的计算。3液压缸功用：将液压泵供给的液压能转换为机械能，实现对负载做功，作直线往复运动或者摆动。4活塞缸液压缸的分类按供油方向分：单作用缸和双作用缸。按结构形式分：活塞缸、柱塞缸、伸缩套筒缸、摆动液压缸。按活塞杆形式分：单活塞杆缸、双活塞杆缸。单杆液压缸双杆液压缸柱塞式液压缸5活塞缸双活塞杆液压缸液压与气压传动技术7活塞缸双杆式活塞缸在活塞的两侧均有杆伸出，两腔有效作用面积相等。

(1)往复运动的速度相等(前提是供油流量相同)液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是速度和力。(2)往复推力相等(前提是供油压力相同)液压缸和液压马达都是液压执行元件，其职能是将液压能转换为机械能。液压缸压力p

流量Q液压功率作用力F

速度V机械功率p1p2FVdQ8双活塞杆液压缸因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，所以当输入流量和油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。则缸的运动速度V和推力F分别为：9双活塞杆液压缸(3)特点当缸体固定时：长度方向为活动范围，约为有效行程的三倍，如图a所示，占地面积较大，常用于小型机床；当活塞杆固定时：约为有效行程的两倍，如图b所示，占地面积小，常用于中型及大型机床。10活塞缸单活塞杆液压缸液压与气压传动技术12单活塞杆液压缸单活塞杆液压缸的活塞仅一端带有活塞杆，活塞双向运动可以获得不同的速度和力，其简图及油路连接方式如图所示。(a)无杆腔进油Ddq(b)有杆腔进油q13单活塞杆液压缸无杆腔进油(1)运动速度：(2)推力：(a)无杆腔进油Ddq14单活塞杆液压缸有杆腔进油(1)运动速度：(2)推力：(b)有杆腔进油q15单活塞杆液压缸∵A1>A2故：∴v1<v2F1>F2应用：活塞杆伸出时，推力较大，速度较小活塞杆缩回时，推力较小，速度较大活塞杆伸出时，适用于重载慢速活塞杆缩回时，适用于轻载快速(a)无杆腔进油Ddq(b)有杆腔进油q16单活塞杆液压缸差动联接当单杆活塞缸两腔同时通入压力油时，由于无杆腔有效作用面积大于有杆腔的有效作用面积，使得活塞向右的作用力大于向左的作用力，因此，活塞向右运动，活塞杆向外伸出；与此同时，又将有杆腔的油液挤出，使其流进无杆腔，从而加快了活塞杆的伸出速度，单活塞杆液压缸的这种连接方式被称为差动连接。(c)差动联接q17单活塞杆液压缸差动连接(1)运动速度：(2)推力：差动连接是把单杆活塞缸的无杆腔和有杆腔连接在一起，同时通入高压油，利用两端面积差进行工作的连接形式。

差动联接q18单活塞杆液压缸差动连接

特点①只能向一个方向运动，反向时必须断开差动(通过控制阀来实现)；②在不增加流量的前提下，实现快速运动速度快，出力小，用于增速、负载小的场合。最后我们来对比一下液压缸在不同连接形式时的差异19单活塞杆液压缸20单活塞杆液压缸

单杆活塞液压缸不同连接，可实现如下工作循环：

快进

→工进

→快退

v3、F3

v1、F1

v2、F2

（差动连接）（无杆腔进油）（有杆腔进油）单活塞杆液压缸典型结构液压与气压传动技术22液压缸的典型结构液压缸一般有缸体组件（缸筒和缸盖）、活塞和活塞杆组件、密封装置、缓冲装置和排气装置五个部分组成。如图为拉杆式液压缸。（f）内螺纹连接（c）外螺纹连接（d）拉杆式连接（e）焊接式连接（a）法兰式连接（b）半环式连接23液压缸的典型结构1.缸筒和缸盖的连接24液压缸的典型结构2.活塞组件活塞组件由活塞、密封件、活塞杆和连接件等组成。活塞与活塞杆的连接最常用的有螺纹连接（a)和半环连接（b)形式，除此之外还有整体式结构、焊接式结构、锥销式结构等。

1一活塞杆；2一活塞；3一密封圈；4一弹簧圈；5一螺母1一半环；2一套环；3一弹簧卡圈25液压缸的典型结构3.密封装置油缸主要采用密封圈密封，密封圈有O形、V形、Y形及组合式等数种，其材料为耐油橡胶、尼龙、聚氨脂等。常用的为O形。（b）有挡板型

（a）普通型26液压缸的典型结构4.缓冲装置当液压缸带动质量较大的部件作快速往复运动时，由于运动部件具有很大的动能，因此当活塞运动到液压缸终端时，会与端盖碰撞，而产生冲击和噪声。这种机械冲击不仅引起液压缸的有关部分的损坏，而且会引起其它相关机械的损伤。为了防止这种危害，保证安全，应采取缓冲措施，对液压缸运动速度进行控制。27液压缸的典型结构缓冲装置(a)环隙式(b)圆锥形环隙式(c)可变节流式(d)可调节流式28液压缸的典型结构缓冲装置原理原理：利用节流方法在液压缸的回油腔产生阻力，减小速度，避免撞击。说明：缓冲装置只在活塞快速运动到接近缸盖时即行程终了时才起作用。29液压缸的典型结构排气装置∵系统在安装或停止工作后常会渗入空气∴使液压缸产生爬行、振动和前冲，发出噪音影响正常工作。故必须设置排气装置。30液压缸的典型结构排气方法