情境三液压缸的结构分析(白柳)

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1、情境三情境三 液压缸的结构分析液压缸的结构分析情境描述情境描述l液压系统的组成 液压缸是液压系统中常用的一种执行元件，又称液压缸是液压系统中常用的一种执行元件，又称为油缸，它是将液压能转换成机械能的装置。为油缸，它是将液压能转换成机械能的装置。 活塞式液压缸、柱塞式液压缸能实现往复直线运动，输出力(F)和速度(v)； 摆动式液压缸在一定角度范围内往复摇动，输出转矩(M)和角速度。 功用：功用：输入量：流量和压力（液压功率） 输出量：速度和力（机械功率）P523.1 3.1 液压缸的工作原理、类型液压缸的工作原理、类型3.43.4 液压缸常见故障及其排除方法液压缸常见故障及其排除方法3.33.3

2、 液压缸的典型结构液压缸的典型结构3.23.2 液压缸的参数计算液压缸的参数计算主要内容主要内容一、液压缸的工作原理、类型一、液压缸的工作原理、类型1、液压缸的工作原理、液压缸的工作原理 缸筒固定：缸筒固定：一腔连续地输入压力油。当一腔连续地输入压力油。当油的压力足以克服活塞杆上的所有负载时，油的压力足以克服活塞杆上的所有负载时，活塞以活塞以 速度速度连续向另一腔运动，活塞杆对连续向另一腔运动，活塞杆对外界做功外界做功 。1v 活塞杆固定活塞杆固定：一腔连续地输入压力油时，一腔连续地输入压力油时，则缸筒向另一方向运动。则缸筒向另一方向运动。2、液压缸的分类、液压缸的分类 按结构形式分：按结构形

3、式分： 活塞缸活塞缸 又分单杆活塞缸、双杆活塞缸又分单杆活塞缸、双杆活塞缸 柱塞缸柱塞缸 又分径向柱塞缸和轴向柱塞缸又分径向柱塞缸和轴向柱塞缸 摆动缸摆动缸 又分单叶片摆动缸、双叶片摆动缸又分单叶片摆动缸、双叶片摆动缸按作用方式分：按作用方式分： 单作用液压缸：单作用液压缸：压力油只供入液压缸的一腔，压力油只供入液压缸的一腔，使缸体实现单方向的运动，反方向运动依靠弹簧使缸体实现单方向的运动，反方向运动依靠弹簧力、重力或外部载荷等实现；力、重力或外部载荷等实现； 双作用液压缸：双作用液压缸：压力油交替供入液压缸的两腔，压力油交替供入液压缸的两腔，两个方向的运动都依靠液压作用力来实现；两个方向的运

4、动都依靠液压作用力来实现； 复合式缸：复合式缸：活塞缸与活塞缸的组合、活塞缸活塞缸与活塞缸的组合、活塞缸与柱塞缸的组合、活塞缸与机械结构的组合等。与柱塞缸的组合、活塞缸与机械结构的组合等。 l双活塞杆液压缸其安装有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。 P54 lL3lL 2l 当缸筒固定时，工作台往复移动范围是活塞有效行程的三当缸筒固定时，工作台往复移动范围是活塞有效行程的三倍，常用于小型液压设备。倍，常用于小型液压设备。 l 当活塞杆固定时，工作台往复移动范围是活塞有效行程的当活塞杆固定时，工作台往复移动范围是活塞有效行程的两倍两倍 ，一般用于中型或大型液压设备。，一般用于中型或大型液压设备。双杆

5、活塞缸的典型结构：双杆活塞缸的典型结构： 由缸筒4，前、 后缸盖3，前、后压盖2，活塞5，活塞杆1，两套V形密封圈6等主要部分组成。 l单活塞杆液压缸其安装也有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。 P55单活塞杆缸只有一端带活塞杆，它也有缸筒固定和单活塞杆缸只有一端带活塞杆，它也有缸筒固定和活塞杆固定两种安装方式，两种方式的工作台往复活塞杆固定两种安装方式，两种方式的工作台往复移动范围均为活塞有效行程的两倍，即移动范围均为活塞有效行程的两倍，即 。lL 2 当单杆活塞缸两腔同时通入压力油时，如图示，由于无杆腔受力面积大于有杆腔的受力面积，使得活塞向右的作用力大于向左的作用力，因此活塞杆作伸出运动，并

6、将有杆腔的油液挤出，流进无杆腔，这样加快了活塞杆的伸出速度，单杆活塞液压缸的这种连接方式被称为差动连接。 P56柱塞缸柱塞缸动画 属单作用液压缸，靠液压力实现单方向运动，回程靠自重或其它外力来实现。 特点及应用场合：由于柱塞与导向套配合，以保证良好的导向，故可以不与缸筒接触，因而对缸体内壁的精度要求很低，甚至可以不加工，工艺性好，特别适合行程较长的场合。柱塞工作时总是受压，柱塞要有足够的刚度，故一般柱塞较粗，重量较大，水平安装时易产生单边磨损，故柱塞缸适宜于垂直安装使用。水平安装使用时，为减轻重量，常做成空心的。P56根据符号判断活塞缸类型根据符号判断活塞缸类型(a)(b)(c)(a)(b)1

7、、工作过程2、缸的参数 F，v3、液体的参数 p，qv=q/Al关系F=pA二、液压缸基本参数的计算二、液压缸基本参数的计算1、双活塞杆缸参数计算、双活塞杆缸参数计算 P55)d(D4qAqv)p )(pd(D4F222122（4-7）（4-8）l比较上述各式，可以看出：v2v1，F1F2；液压缸往复运动时的速度比为：22212dDDvvv上式表明： 当活塞杆直径愈小时，速度比越接近当活塞杆直径愈小时，速度比越接近1，在两个方，在两个方向上的速度差值就愈小。速度不相等这一特点常被用于实现机向上的速度差值就愈小。速度不相等这一特点常被用于实现机床的快速退回及工作进给。床的快速退回及工作进给。 2

8、、单活塞杆缸参数计算、单活塞杆缸参数计算P55)d(DpDp4FD4qAqv无杆腔进2222122111211ApAp油（4-10）（4-9）Dp)d(Dp4F)dD（4qAqv有杆腔进22221122122222ApAp油（4-12）（4-11） 单活塞杆缸两腔同时通压力油，由于活塞两侧有效作用面积A1和A2不相等，活塞只能向一个方向运动。图示为向右运动，从缸右腔排出的油液也进入左腔，使活塞实现快速运动。3、差动连接缸参数计算、差动连接缸参数计算d2Dvv,时2AA,AA当,AAApd4)Ap(AFd4qAAqvAvqAvqqq2321233212213221323131此 时即时令（4-1