《第四章液壓缸_龍水根_液壓傳動(dòng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第四章液壓缸_龍水根_液壓傳動(dòng)（23頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第四章 液壓缸,液壓缸的類型和工作原理,液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算,液壓缸,是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)（或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)）的液壓執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。用它來實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并且沒有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。,4-1,液壓缸的類型和工作原理,根據(jù)常用液壓缸的結(jié)構(gòu)形式，可將其分為四種類型,：,活塞式,柱塞式,伸縮式,擺動(dòng)式,單活塞桿式,雙活塞桿式,一、活塞式液壓缸,單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿。如圖所示是一種單活塞液壓缸。其兩端進(jìn)出口油口,A,和,

2、B,都可通壓力油或回油，以實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)，故稱為雙作用缸。,1、單活塞桿液壓缸,參照下圖，當(dāng)供給液壓缸的流量,Q,一定時(shí)，活塞兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)速度為：,V,1,=Q/A,1,=4Q/D,2,(,向左）,V,2,=Q/A,2,=4Q/(D,2,-d,2,)(,向右）,當(dāng)供油壓力,p,一定，回油壓力為零時(shí) 作用力：,F,1,=p,.,A,1,=p,.,D,2,/4(,向右）,F,2,=p,.,A,2,=p,.,(D,2,-d,2,)/4(,向左）,當(dāng)其,差動(dòng)連接,時(shí)，作用力為：,F,3,=p(A,1,-A,2,)=p,.,(,d,2,/4),速度:,v,3,=(Q+Q,2,)/A,1,=(Q+v,3,

3、.,A,2,)/A,1,所以,v,3,=Q/(,A,1,-A,2,)=4Q/,d,2,符號(hào)意義參閱下圖,單活塞桿液壓缸可以是缸筒固定，活塞運(yùn)動(dòng)；也可以是活塞桿固定缸筒運(yùn)動(dòng)。無論采用其中哪一種形式，液壓缸運(yùn)動(dòng)所占空間長度都是兩倍行程。（見下圖）,雙活塞桿液壓缸的兩活塞桿直徑通常相等，活塞兩端有效面積相同。如果供油壓力不變，那么活塞反復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)兩個(gè)方向的作用力和速度相等。,v=Q/A=4Q/,(D,2,-d,2,),F=p,.,A=p,.,(D,2,-d,2,)/4,v,活塞（或缸筒）運(yùn)動(dòng)速度；,Q,供油流量；,F,活塞（或缸筒）上的作用力；,p,供油壓力；,A,活塞有效面積；,D,活塞直徑；,d,

4、活塞桿直徑。,這種液壓缸在傳動(dòng)時(shí)活塞桿只承受拉力，多數(shù)用于機(jī)床。,2、雙活塞桿液壓缸,雙活塞桿液壓缸的兩端都有活塞伸出，如圖所示。其組成與單活塞桿液壓缸基本相同。缸筒與缸蓋用法蘭連接，活塞與缸筒內(nèi)壁之間采用間隙密封。,雙活塞缸機(jī)構(gòu)示意,將缸筒固定在床身上，活塞桿和工作臺(tái)相聯(lián)接時(shí)，工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)所占空間長度為活塞有效行程的三倍（見圖,A）。,一般多用于小機(jī)床；反之，將活塞桿固定在床身上，缸筒和工作臺(tái)相聯(lián)接時(shí)，工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)所占空間長度為液壓缸有效行程的兩倍（見圖,B），,適用于中型及大型機(jī)床。,二、柱塞式液壓缸,柱塞式液壓缸結(jié)構(gòu),（）它是一種單作用式液壓缸，靠,液壓力只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，柱,塞回程要

5、靠其它外力或柱塞的自重；,（）柱塞只靠缸套支承而不與缸套,接觸，這樣缸套極易加工，故適于做,長行程液壓缸；,（）工作時(shí)柱塞總受壓，因而它必須,有足夠的剛度；,（）柱塞重量往往較大，水平放置時(shí),容易因自重而下垂，造成密封件和導(dǎo)向,單邊磨損，故其垂直使用更有利。,柱塞式液壓缸特點(diǎn)：,柱塞上有效作用力,F,為：,F=p,.,A=,柱塞運(yùn)動(dòng)速度為：,v=,式中,d,柱塞直徑；其它符號(hào)意義同前。,A,d,2,p,.,d,2,4,Q,4Q,三、伸縮式液壓缸,伸縮式液壓缸具有二級(jí)或多級(jí)活塞，如圖所示。伸縮式液壓缸中活塞伸出的順序式從大到小，而空載縮回的順序則一般是從小到大。伸縮缸可實(shí)現(xiàn)較長的行程，而縮回時(shí)長

6、度較短，結(jié)構(gòu)較為緊湊。此種液壓缸常用于工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械上。,擺動(dòng)式液壓缸是輸出扭矩并實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，也稱擺動(dòng)式液壓馬達(dá)。有單葉片和雙葉片兩種形式。圖中定子塊固定在缸體上，而葉片和轉(zhuǎn)子連接在一起。根據(jù)進(jìn)油方向，葉片將 帶動(dòng)轉(zhuǎn) 子作往 復(fù)擺動(dòng)。,四、擺動(dòng)式液壓缸,如圖所示，若輸入液壓油的流量為,Q,和擺動(dòng)軸輸出的角速度,之間的關(guān)系為：,Q=/4(D,2,-d,2,)b,.,n=(b/8)(D,2,-d,2,),所以,8,Q/b(D2-d2),式中,n,擺動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速(,n=/2)；,b,葉片寬度；,D、d,見圖。,結(jié)束,4-2,液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算,一、液壓缸主要尺寸的確定,液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)

7、算是在對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)進(jìn)行工況分析，計(jì)算了最大負(fù)載力，先定了工作壓力的基礎(chǔ)上進(jìn)行的（詳見第十一章）。因此，首先要根據(jù)使用要求確定結(jié)構(gòu)類型，在按照負(fù)載情況，運(yùn)動(dòng)要求決定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，最后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。,二、液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)基本問題,1,、,工作壓力的選取,根據(jù)液壓缸的實(shí)際工況，計(jì)算出外負(fù)載大小，然后參考下表選取適當(dāng)?shù)墓ぷ髁Α?一、液壓缸主要尺寸的確定,2、活塞桿直徑,d,與缸筒內(nèi)徑,D,的計(jì)算,受拉時(shí)：,d=(0.3-0.5)D,受壓時(shí)：,d=(0.5-0.55)D(p,1,5mpa),d=(0.6-0.7)D (5mpa p,1,7mpa),3、液壓缸缸筒壁厚和外徑的計(jì)算,缸筒最薄

8、處壁厚：,p,y,D,/2(,),缸筒壁厚；,D,缸筒內(nèi)徑；,p,y,缸筒度驗(yàn)壓力，當(dāng)額定壓,P,n,160 x10,5,P,a,時(shí)，,Py,=1.25Pn；,(,),缸筒材料許用應(yīng)力。(,)=,b,/n。,5、,液壓缸缸筒長度的確定,缸筒長度根據(jù)所需最大工作行程而定?；钊麠U長度根據(jù)缸筒長度而定。對(duì)于工作行程受壓的活塞桿，當(dāng)活塞桿長度與活塞桿直徑之比大于15時(shí)，應(yīng)按材料力學(xué)有關(guān)公式對(duì)活塞進(jìn)行壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算。,4、,活塞桿的計(jì)算,直徑強(qiáng)度校核：,d4,F,/(,),1/2,d,活塞桿直徑；,F,液壓缸的負(fù)載；,(,),活塞桿材料許用應(yīng)力，(,)=,b,/n。,1、液壓缸的緩沖,液壓缸中使用的緩沖裝置，常見的有環(huán)狀間隙式，節(jié)流口可調(diào)式或外加緩沖回路等。,二、液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)基本問題,2、液壓缸的排氣,為了排除聚集在液壓缸內(nèi)的空氣，可在缸的兩端最高部位各裝一只排氣塞。,排氣塞結(jié)構(gòu),結(jié)束,