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1、教学要求教学要求l掌握液压缸的作用和工作原理掌握液压缸的作用和工作原理l掌握液压缸的类型和参数计算掌握液压缸的类型和参数计算l熟悉各类液压缸的特点熟悉各类液压缸的特点l了解各类液压缸的结构和设计计算了解各类液压缸的结构和设计计算第1页/共29页液压缸的作用和工作原理液压缸的作用和工作原理液压缸的参数计算液压缸的参数计算各类液压缸的特点及应用各类液压缸的特点及应用重点难点重点难点第2页/共29页本章目录本章目录第3页/共29页第一节第一节 液压缸的工作原理、液压缸的工作原理、类型和特点类型和特点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
2、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，活塞以速度活塞以速度连续向另一腔运动，活塞杆对外连续向另一腔运动，活塞杆对外界做功界做功。反之亦然。反之亦然。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。反之亦然。则缸筒向另一方向运动。反之亦然。第4页/共29页液压缸的组成液压缸的组成液压缸组成：液压缸组成：活塞、缸体、活塞杆、端盖、密封活塞、缸体、活塞杆、端盖、密封第5页/共29页液压缸的分类液压缸的分类按结构形式分：按结构形式分：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
3、柱塞泵和轴向柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵摆动缸摆动缸 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 一个方向的运动依靠液压作用力一个方向的运动依靠液压作用力 实现，另一个方向依靠弹簧力、实现，另一个方向依靠弹簧力、重力等实现；重力等实现；双作用液压缸双作用液压缸 两个方向的运动都依靠液压作用两个方向的运动都依靠液压作用 力来实现；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、活塞缸与机械与柱塞缸的组合、活塞缸与机械 结构的组合等。结构的组合等。第6页/共29页第二节第
4、二节 液压缸基本参数的计算液压缸基本参数的计算 双活塞双活塞杆缸活塞两杆缸活塞两侧都有活塞侧都有活塞杆伸出。杆伸出。双活塞杆缸双活塞杆缸注：本章所论及的液压缸，除特别指明外，注：本章所论及的液压缸，除特别指明外，均以缸筒固定，活塞杆运动均以缸筒固定，活塞杆运动第7页/共29页参数计算参数计算 l 双活塞杆缸根双活塞杆缸根据据 安装方式不同又安装方式不同又 分为活塞杆固定分为活塞杆固定 式和缸筒固定式式和缸筒固定式 两种。两种。第8页/共29页 l 当缸筒固定时，运动部件移动范围是活塞有效当缸筒固定时，运动部件移动范围是活塞有效 行程的三倍；当活塞杆固定时，运动部件移动行程的三倍；当活塞杆固定时
5、，运动部件移动 范围是活塞有效行程的两倍范围是活塞有效行程的两倍 。第9页/共29页单活塞杆缸单活塞杆缸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，两种方式的运动部件移活塞杆固定两种安装方式，两种方式的运动部件移动范围均为活塞有效行程的两倍，即动范围均为活塞有效行程的两倍，即 。l无杆腔进油无杆腔进油l有杆腔进油有杆腔进油第10页/共29页参数计算参数计算两种工作状态比较：两种工作状态比较：第11页/共29页差动连接缸差动连接缸单活塞杆缸两腔同时通压单活塞杆缸两腔同时通压力油，称为差动连接。差力油，称为差动连接。差动连接的缸只
6、能一个方向动连接的缸只能一个方向运动。图示为向右运动。运动。图示为向右运动。参数计算参数计算第12页/共29页柱塞缸柱塞缸 柱塞与缸筒间柱塞与缸筒间无配合关系，缸筒无配合关系，缸筒内孔不需精加工，内孔不需精加工，只是柱塞与缸盖上只是柱塞与缸盖上的导向套有配合关的导向套有配合关系。为减轻重量，系。为减轻重量，减少弯曲变形，柱减少弯曲变形，柱塞常做成空心。塞常做成空心。柱塞缸只能作单作用缸，要求往复运动时，需成对使用。柱塞缸只能作单作用缸，要求往复运动时，需成对使用。柱塞缸能承受一定的径向力。柱塞缸能承受一定的径向力。第13页/共29页单向运动单向运动时时双向运动时双向运动时参数计算参数计算第14
7、页/共29页摆动缸摆动缸 当通入液压油，它的主轴能输出小于当通入液压油，它的主轴能输出小于360360的摆动的摆动运动的缸称为摆动式液压缸。常用于辅助装置，如送运动的缸称为摆动式液压缸。常用于辅助装置，如送料和转位装置、液压机械手及间歇进给机构。料和转位装置、液压机械手及间歇进给机构。参数计算参数计算第15页/共29页单叶片式单叶片式 摆动角度较大，可达摆动角度较大，可达300300 双叶片式双叶片式 摆动角度一般小于摆动角度一般小于150150。但在相同条件下，。但在相同条件下，输出转矩是单叶片摆动缸的两倍，输出角速度输出转矩是单叶片摆动缸的两倍，输出角速度 是单叶片缸的一半。是单叶片缸的一
8、半。结构结构第16页/共29页组合式液压缸组合式液压缸 是由两个缸组成的串连液压缸。两个缸分别有自是由两个缸组成的串连液压缸。两个缸分别有自己的进油口、出油口，缸筒固定在同一个活塞杆上。己的进油口、出油口，缸筒固定在同一个活塞杆上。两个缸的进油口相连，出油口也相连。串连液压缸的两个缸的进油口相连，出油口也相连。串连液压缸的输出力是两个缸输出力的总和。输出力是两个缸输出力的总和。串联缸串联缸参数计算参数计算第17页/共29页增压缸增压缸 增压缸是活塞缸与柱塞缸组成的复合缸，但它不增压缸是活塞缸与柱塞缸组成的复合缸，但它不是能量转换装置，只是一个增压器件。是能量转换装置，只是一个增压器件。增压比为
9、大活塞与增压比为大活塞与小柱塞的面积比小柱塞的面积比KD 2/d 2；增压能力是在降低有效增压能力是在降低有效 流量的基础上得到的；流量的基础上得到的；增压缸作为中间环节，增压缸作为中间环节，用用 在低压系统要求有局部在低压系统要求有局部高高 压油路的场合。压油路的场合。参数计算参数计算第18页/共29页伸缩缸伸缩缸 由两个或多个活塞式缸套装而成。前一级活塞缸由两个或多个活塞式缸套装而成。前一级活塞缸的活塞杆是后一级活塞缸的缸筒。各级活塞依次伸出的活塞杆是后一级活塞缸的缸筒。各级活塞依次伸出可获得很长的行程，当依次缩回时缸的轴向尺寸很小。可获得很长的行程，当依次缩回时缸的轴向尺寸很小。除双作用
10、伸缩液压缸外，还有单作用伸缩液压缸，它除双作用伸缩液压缸外，还有单作用伸缩液压缸，它与双作用不同点是回程靠外力，而双作用靠液压作用与双作用不同点是回程靠外力，而双作用靠液压作用力。力。第19页/共29页参数计算参数计算当通入压力油时，当通入压力油时，活塞由大到小依次活塞由大到小依次伸出；缩回时，活伸出；缩回时，活塞则由小到大依次塞则由小到大依次收回。各级压力和收回。各级压力和速度可按活塞缸的速度可按活塞缸的有关公式计算。有关公式计算。特别适用于工程机特别适用于工程机械及自动线步进式械及自动线步进式输送装置。输送装置。第20页/共29页齿轮齿条缸齿轮齿条缸 齿条活塞缸是活塞缸与齿轮齿条机构组成的
11、复合式齿条活塞缸是活塞缸与齿轮齿条机构组成的复合式缸。它将活塞的直线往复运动转变为齿轮的旋转运动，缸。它将活塞的直线往复运动转变为齿轮的旋转运动，用于机床的进刀机构、回转工作台转位、液压机械手用于机床的进刀机构、回转工作台转位、液压机械手等。等。第21页/共29页第三节第三节 液压缸的典型结构液压缸的典型结构结构举例结构举例 缸体组件缸体组件 包括缸筒、缸盖、缸底等零件包括缸筒、缸盖、缸底等零件 活塞组件活塞组件 包括活塞与活塞杆等零件包括活塞与活塞杆等零件 密封装置密封装置 活塞与缸筒、活塞杆与缸盖的密封活塞与缸筒、活塞杆与缸盖的密封 缓冲装置缓冲装置 排气装置排气装置第22页/共29页活塞
12、与活塞杆连接活塞与活塞杆连接液压缸共性结构液压缸共性结构缸体与缸盖连接缸体与缸盖连接常见连接方式有法兰连接式、常见连接方式有法兰连接式、半环连接式半环连接式、螺纹连接式、螺纹连接式、拉杆连接式拉杆连接式、焊接式连接等、焊接式连接等 常见的有一体式、锥销式连接外、常见的有一体式、锥销式连接外、还有螺纹式连接和半环式连接等还有螺纹式连接和半环式连接等多种型式多种型式 第23页/共29页液压缸缓冲液压缸缓冲间隙缓冲间隙缓冲可调缓冲可调缓冲卸载缓冲卸载缓冲第24页/共29页排气阀排气、排气塞排气、进出油口排气排气阀排气、排气塞排气、进出油口排气液压缸排气液压缸排气第25页/共29页第四节第四节 液压缸
13、的计算液压缸的计算液压缸主要尺寸确定液压缸主要尺寸确定主要尺寸：主要尺寸：缸直径缸直径D、活塞杆直径、活塞杆直径d、缸长度、缸长度L选择杆径选择杆径d计算负载计算负载F选择工作压选择工作压力力p第26页/共29页杆径杆径d d有速比有速比要求时要求时按按和和D D确定确定无速比无速比要求时要求时由教材中表由教材中表4-54-5选取，但选取，但油缸长度油缸长度L LL L活塞有效行程活塞有效行程l l+活塞长度活塞长度+活塞杆轴向长活塞杆轴向长度度+活塞杆密封长度活塞杆密封长度+调整长度调整长度+其他长度其他长度计算缸直径计算缸直径D D 无杆腔工作时：无杆腔工作时：有杆腔工作时：有杆腔工作时：第27页/共29页 缸筒壁厚校核缸筒壁厚校核薄壁缸薄壁缸厚壁缸厚壁缸活塞杆强度活塞杆强度杆受拉时：杆受拉时：杆受压时：杆受压时：稳定性验算稳定性验算稳定临界负载稳定临界负载F Fk k由教材中由教材中p p8585式（式（4-284-28）和（）和（4-4-2929）确定。）确定。油缸强度校核油缸强度校核第28页/共29页感谢您的观看！第29页/共29页