液压缸的分类及基本计算

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1、ysu-20103.1 液压缸的分类及基本计算液压缸的分类及基本计算3.2 液压缸的结构液压缸的结构本章小结本章小结作业作业3液压缸液压缸ysu-2010 3.1 液压缸的分类及基本计算液压缸的分类及基本计算液压缸是液压传动系统中应用最多的执行元件，它液压缸是液压传动系统中应用最多的执行元件，它将油液的压力能转换为机械能，实现往复直线运动将油液的压力能转换为机械能，实现往复直线运动或摆动，输出力或扭矩或摆动，输出力或扭矩。其作用方式可分为其作用方式可分为单作用式单作用式和和双作用式双作用式两种。两种。单作用式液压缸单作用式液压缸液压油只能使液压缸实现单向运液压油只能使液压缸实现单向运动，即压动

2、，即压 力油只是通向液压缸的一腔，而反方向运力油只是通向液压缸的一腔，而反方向运动则必须依靠外力来实现，如复位弹簧力、自重或动则必须依靠外力来实现，如复位弹簧力、自重或其它外部作用。其它外部作用。双作用式液压缸双作用式液压缸在两个方向上的运动都由液压油在两个方向上的运动都由液压油的压力推动来实现。的压力推动来实现。ysu-2010 液压缸可以看作是直线马达液压缸可以看作是直线马达(或摆动马达或摆动马达)，其其单位位移排量即为液压缸的有效面积单位位移排量即为液压缸的有效面积A。 当液压缸的回油压力为零且不计损失时，当液压缸的回油压力为零且不计损失时，输入液压功率输入液压功率p q等于输出机械功率

3、等于输出机械功率Fv 。 液压缸有多种结构，但根据其具体结构液压缸有多种结构，但根据其具体结构特点可分为特点可分为活塞式活塞式、柱塞式柱塞式和和摆动式摆动式三类基三类基本形式，除此以外，还有在基本形式上发展本形式，除此以外，还有在基本形式上发展起来的各种特殊用途的组合液压缸。起来的各种特殊用途的组合液压缸。ysu-2010液压缸的分类1、单作用活塞式液压缸、单作用活塞式液压缸单向液压驱动，回程靠自重、弹簧或其单向液压驱动，回程靠自重、弹簧或其它外力。它外力。2、单作用柱塞式液压缸、单作用柱塞式液压缸柱塞较粗，受力较好，稳定性好，单向柱塞较粗，受力较好，稳定性好，单向进油驱动，回程靠外力。进油驱

4、动，回程靠外力。3、单作用伸缩式液压缸、单作用伸缩式液压缸液压油进入后，液压油进入后，将活塞从大到小逐节推将活塞从大到小逐节推出，然后靠自重从小到大逐节缩回出，然后靠自重从小到大逐节缩回，这，这种液压缸的特点是缸筒短，伸出长。缸种液压缸的特点是缸筒短，伸出长。缸筒不受安装位置所限。例：自卸汽车筒不受安装位置所限。例：自卸汽车 点击播放动画点击播放动画ysu-2010 4、双作用单活塞杆液压缸、双作用单活塞杆液压缸双向液压驱动，往复速度、力不等。双向液压驱动，往复速度、力不等。5、差动液压缸、差动液压缸差动液压缸主要是靠油路的连接方式构差动液压缸主要是靠油路的连接方式构成差动。可加大活塞杆的伸出

5、速度，推成差动。可加大活塞杆的伸出速度，推力相应减小。力相应减小。6、双杆双作用液压缸、双杆双作用液压缸可实现等速往复运动。可实现等速往复运动。7、双作用伸缩式液压缸、双作用伸缩式液压缸它是自卸汽车所用的双作用伸缩液它是自卸汽车所用的双作用伸缩液压缸，由一节活塞缸和一节柱塞缸压缸，由一节活塞缸和一节柱塞缸组成。组成。 点击图片播放动画点击图片播放动画动画动画CAI.exe点击播放动画点击播放动画点击播放动画点击播放动画ysu-2010 8、串联液压缸、串联液压缸 小直径的液压缸获得大的作用面积，小直径的液压缸获得大的作用面积，提高牵引力。提高牵引力。9、增压液压缸、增压液压缸从低压系统可获得高

6、压系统的能力。从低压系统可获得高压系统的能力。10、多位液压缸、多位液压缸可获得几个长度准确的行程，例如，可获得几个长度准确的行程，例如，用于排挡、换挡。用于排挡、换挡。 点击播放动画点击播放动画ysu-2010 11、单叶片摆动液压缸、单叶片摆动液压缸回转往复运动，最大摆角回转往复运动，最大摆角300 。12、双叶片摆动液压缸、双叶片摆动液压缸回转往复运动，最大摆角回转往复运动，最大摆角150 。13、齿条液压缸、齿条液压缸原理演示原理演示ysu-2010缸固定缸固定 3.1.1 活塞式液压缸活塞式液压缸活塞式液压缸可分为活塞式液压缸可分为双杆式双杆式和和单杆式单杆式两种结构形式，其安两种结

7、构形式，其安装方式有装方式有缸筒固定缸筒固定和和活塞杆固定活塞杆固定两种形式。两种形式。液压缸的基本参数：液压缸往复运动的液压缸的基本参数：液压缸往复运动的速度速度v和和牵引力牵引力F。3.1.1.1 3.1.1.1 双杆活塞式液压缸双杆活塞式液压缸图图3.1所示为双杆活塞式液压缸的工作原理图。当两活所示为双杆活塞式液压缸的工作原理图。当两活塞杆直径相同，供油压力和流量不变时，活塞式液压塞杆直径相同，供油压力和流量不变时，活塞式液压缸在两个方向上的运动速度和推力都相等，即缸在两个方向上的运动速度和推力都相等，即原理演示原理演示ysu-2010)(422dDqAqvVV缸固定缸固定mmppdDA

8、ppF)(4)(212221 式中式中 v液压缸的运动速度液压缸的运动速度(ms)； F液压缸的推力液压缸的推力(N)； v液压缸的容积效率；液压缸的容积效率；ysu-2010m液压缸的机械效率；液压缸的机械效率； q液压缸的流量液压缸的流量(m3s)； A液压缸的有效工作面积液压缸的有效工作面积(m2)，也可看成，也可看成 单位位移单位位移排量排量(m3m)；p1进油压力进油压力(Pa)； p2回油压力回油压力(Pa)； D活塞直径，即缸筒直径活塞直径，即缸筒直径(m)； d活塞杆直径活塞杆直径(m)。这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。

9、缸固定缸固定ysu-2010 图图3.1(b)为活塞杆固定式结构，当液压缸的左腔进油时，推为活塞杆固定式结构，当液压缸的左腔进油时，推动缸体向左移动，右腔回油；反之，当液压缸的右腔进油动缸体向左移动，右腔回油；反之，当液压缸的右腔进油时，缸体则向右运动。时，缸体则向右运动。 b）杆固定）杆固定a)缸固定缸固定图图3.1(a)为缸体固定式结构，当液压缸的左腔进油，推动为缸体固定式结构，当液压缸的左腔进油，推动活塞向右移动，右腔活塞杆向外伸出，左腔活塞杆向内缩活塞向右移动，右腔活塞杆向外伸出，左腔活塞杆向内缩进，液压缸右腔油液回油箱；反之，活塞反向运动。进，液压缸右腔油液回油箱；反之，活塞反向运动

10、。这类液压缸常用于中小型设备中。这类液压缸常用于中小型设备中。原理演示原理演示ysu-2010 3.1.1.2 单杆活塞式液压缸单杆活塞式液压缸 图图3.2所示为双作用单活塞杆液压缸，活塞杆只从所示为双作用单活塞杆液压缸，活塞杆只从液压缸的一端伸出，液压缸的活塞在两腔有效作液压缸的一端伸出，液压缸的活塞在两腔有效作用面积不相等，用面积不相等，当向液压缸两腔分别供油，且压当向液压缸两腔分别供油，且压力和流量都不变时，活塞在两个方向上的运动速力和流量都不变时，活塞在两个方向上的运动速度和推力都不相等度和推力都不相等，即运动具有不对称性。，即运动具有不对称性。ysu-2010 如图所示，当无杆腔进油

11、时，活塞的运动如图所示，当无杆腔进油时，活塞的运动速度速度v1和推力和推力F1分别为分别为VVDqAqv2114mmpdDpDpApAF)(4)(2221222111ysu-2010 如图如图3.2(b)所示，当有杆腔进油时，活塞的运动速度所示，当有杆腔进油时，活塞的运动速度v2和推和推力力F2分别为分别为VVdDqAqv)(42222mmpDpdDpApAF)(4)(2212221122比较上述各式，可以看出比较上述各式，可以看出v2v1, F1F2;液压缸往复运动时液压缸往复运动时的速度比为的速度比为上式表明，上式表明，活塞杆直径愈小，速度活塞杆直径愈小，速度比愈接近比愈接近1，液压缸在两