第五章 液压缸知识汇总
液压缸结构及原理
液压缸结构及原理液压缸是一种将液体能量转化为机械能的装置，通常由液压缸筒体、活塞、活塞杆、密封件、液体进出口阀等组成。
液压缸工作时，液压油进入筒体内，使活塞杆产生线性运动。
液压缸的结构：1.液压缸筒体：通常由钢管制成，内外表面都有高精度的光洁度和硬度，以确保活塞在筒体内的运动平稳。
2.活塞：位于筒体内部的圆柱形零件，与筒体间形成密封腔。
活塞朝向其中一端推进，液压油将被压缩在活塞与筒体之间。
3.活塞杆：将活塞与外部机构连接在一起，由高强度材料制成。
活塞杆的一端与活塞连接，另一端可以连接机械装置。
4.密封件：位于活塞与筒体之间，起到密封液压油的作用。
常用的密封件有O形圈、V型密封圈等，能够有效防止液压油泄漏。
5.液体进出口阀：液压缸内部通过液体进出口阀进出液压油。
进口阀控制液压油进入液压缸腔体，出口阀控制液压油返回液压装置。
液压缸的工作原理：液压缸根据帕斯卡原理工作，即在闭合容器内的液体任何地方产生的压力，都会均匀传递给该容器的各个位置。
液压缸的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1.液体进入：当液压油被泵送进液压缸时，液压油通过进口阀进入液压缸筒体的密闭腔体中。
2.活塞运动：液压油的进入使得液压缸腔体内的液体压力增加，使活塞朝着液压油的方向移动。
3.机械能输出：活塞杆连同活塞一起向外运动，可以将机械能传递给外部装置。
4.液压油排出：当液压缸工作完成后，需要将液压油排出。
此时，进口阀关闭，出口阀打开，液压油通过出口阀流回液压装置。
液压缸的工作过程是一个封闭的循环。
通过控制液压油的进出口阀，可以实现液压缸的运动方向、速度和力的控制。
液压缸在工业上被广泛应用，用于起重机、铁路机车、工程机械等领域。
液压缸工作原理
液压缸工作原理液压缸是一种通过液压能量来产生线性运动的执行元件。
液压缸通常由缸筒、活塞、活塞杆、密封件和连接件等部件组成。
液压缸通过液压油的压力来产生推力，从而实现工作装置的线性运动。
下面将详细介绍液压缸的工作原理。
1. 液压缸的基本结构液压缸的基本结构包括缸筒、活塞、活塞杆、密封件和连接件等部件。
缸筒是一个密封的容器，内部充满液压油。
活塞是密封在缸筒内的活动部件，活塞杆则是与活塞连接的部件，通过活塞杆可以传递推力。
密封件主要用于防止液压油泄漏，保证液压缸的正常工作。
连接件则用于连接液压缸与其他部件，如工作装置等。
2. 液压缸的工作原理液压缸的工作原理是利用液压油的压力来产生推力，从而实现线性运动。
当液压油进入液压缸的缸筒内时，液压油的压力作用在活塞上，活塞受到压力的作用产生推力，推动活塞杆向外运动。
反之，当液压油从液压缸的缸筒内排出时，活塞受到外部的作用力，从而产生向内的运动。
通过控制液压油的流入和流出，可以实现液压缸的正常工作。
3. 液压缸的工作过程液压缸的工作过程一般包括四个阶段：进油、工作、排油和回程。
进油阶段是指液压油进入液压缸的缸筒内，活塞受到压力产生推力向外运动的过程。
工作阶段是指液压缸根据需要完成工作的阶段，活塞保持在一定的位置，输出力或位移。
排油阶段是指液压油从液压缸的缸筒内排出，活塞受到外部作用力向内运动的过程。
回程阶段是指活塞恢复到初始位置的过程，为下一个工作循环做准备。
4. 液压缸的应用领域液压缸广泛应用于各种工业领域，如冶金、矿山、建筑、机械、航空航天等。
在冶金领域，液压缸常用于冶炼设备的启闭、夹紧和卸料等工序。
在矿山领域，液压缸常用于采矿设备的提升、输送和支撑等工序。
在建筑领域，液压缸常用于起重机、挖掘机和压路机等设备的动作执行。
在机械领域，液压缸常用于液压机床、注塑机和起重设备等设备的动作执行。
在航空航天领域，液压缸常用于飞机起落架、襟翼和方向舵等部件的动作执行。
总之，液压缸是一种通过液压能量来产生线性运动的执行元件，其工作原理是利用液压油的压力来产生推力，从而实现工作装置的线性运动。
液压基础知识液压缸
液压系统是一种将液体作为能量传递媒介的技术。液压缸是液压系统中的核 心部件，它通过液压能将液体的力转化为机械能。
液压系统基本原理
液压系统基于压力传递原理，利用液体的密度和不可压缩性来传递力和实现ห้องสมุดไป่ตู้动力传输。它由液体介质、液压泵、管道系统、控制阀和液压缸等组成。
液压缸的定义和作用
液压缸根据结构和工作方式的不同可以分为单作用液压缸、双作用液压缸和气缸。它广泛应用于工业机械、农 机装备、航空航天和汽车制造等领域。
液压缸的优势和局限性
液压缸的优势包括高效能转换、可靠性高、尺寸小、重量轻等特点。然而， 液压系统也存在液体泄漏、维护困难和造价较高等局限性。
液压缸的维护和故障排除
为了保持液压缸的正常运行，定期检查和维护是必要的。常见的故障包括液体泄漏、密封件磨损和液压缸卡死 等问题，需要及时排除。
液压缸是一种通过液体产生机械运动的装置，通常用来实现线性运动。它在 各行各业的机械设备中广泛应用，用于推动、举升、夹紧等操作。
液压缸的工作原理和结构
液压缸通过控制液体的流动和压力来实现机械运动。它由缸筒、活塞、密封 件、活塞杆和液体供给装置等组成。当液体加压时，活塞会产生推力。
液压缸的分类和应用领域
液压缸的发展趋势和未来前景
随着科技的发展，液压缸正在向着高速、高效、智能化的方向发展。未来的 液压缸将更加节能环保、安全可靠，并具备更多的自动化和自我诊断功能。
第五章 液压缸
第二节 液压缸基本参数的计算
双杆活塞缸
双杆活塞 缸活塞两侧 都有活塞杆 伸出。
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
参数计算
q 4q
v A (D2 d2)
F
4
(D2
d
2
)(
p1
p2
)
双杆活塞缸根据安装方式不同又分为 活塞杆固定式和缸筒固定式两种。
当缸筒固定时，运动部件移动范围是活塞有效 行程的三倍；占地面积大。
4卡环5活塞型密封圈7支承环形密封圈10缸筒11管接头12导向套13缸盖14防尘圈15活塞杆16定位螺钉17耳环液压缸共性结构缸体与缸盖连接常见连接方式有法兰连接式半环连接式螺纹连接式拉杆连接式焊接式连接等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多种型式液压缸缓冲间隙缓冲可调缓冲卸载缓冲环状间隙式缓冲装置节流口可调式缓冲机构排气阀排气排气塞排气进出油口排气限制或防止液体泄漏的措施称为密封
液压系统对密封的要求为：在一定 压力下，密封性能可靠，受温度变 化影响小；对相对运动表面产生的 摩擦力小，磨损小，磨损后最好能 自动补偿，耐油性和抗腐蚀性要好 ，使用寿命要长；结构简单，便于 拆装。
第四节 液压缸的设计和计算
液压缸的设计和计算是在对整个 液压系统进行工况分析，计算了最大 负载力，先定了工作压力的基础上进 行的。因此，首先要根据使用要求确 定结构类型，在按照负载情况，运动 要求决定液压缸的主要结构尺寸，最 后进行结构设计。
活塞与活塞杆连接
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多种型式
液压缸缓冲
间隙缓冲 可调缓冲 卸载缓冲
i
环状间隙式缓冲装置
节流口可调式缓冲机构
液压缸结构及原理
a)
b)
图4-4 柱塞缸 a)单向液压驱动 b)双向液压驱动 1－柱塞 2－缸筒 3－工作台
第４章
液压缸
第４章
液压缸
第４章
液压缸
柱塞缸产生的推力F和运动速度v分别为
F
4
d2p
(4-10)
4q v d 2
式中 A ——柱塞缸的有效工作面积，A=πd2/4； p ——液压缸的进油压力； d ——柱塞的直径； F ——液压缸的推力； v ——液压缸的运动速度； q ——输入液压缸的流量。
第４章
液压缸
第４章
液压缸
⑶ 双杆活塞缸的推力及速度的计算，一般情况下两个活塞杆的直径相 等，当液压缸一腔进油而另一腔回油时，两个方向的运动速度和推力 是相等的。当油液的输入流量为q、输入压力为p1和输出压力为p2时， 液压缸的推力F和速度v分别为：
F p1 p 2 A
v
q 4q A D2 d 2
(4-11)
第４章
液压缸
4.1.3 摆动式液压缸
摆动式液压缸又称为摆动式液压马达，其输出运动为摆动运动，输出 参数为转矩和角速度。如图4-5所示，其主要由缸筒1、叶片轴2、定位块3 和叶片4等组成。 图4-5a为单叶片式摆动缸，其摆动角度可达300°。它的理论输出转 矩T和角速度ω分别为：
T=
b 2 2 R2 R1 p1 p 2 2
b)
c)
图4-3 单杆活塞缸
a)无杆腔进油 b)有杆腔进油 c)差动连接
第４章
液压缸
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液压缸
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液压缸
第４章
液压缸
⑵ 有杆腔进油 ，如图4-3b所示，液压油从有杆腔进入，其压力为p1、流 量为q，无杆腔回油，其压力为p2，推动活塞向左运动。则液压缸产生的 推力F2和速度v2为：
液压缸结构及原理课件
液压缸的应用领域
01
工程机械
02
农业机械
03
冶金设备
04
航空航天
02
液压缸的结构组成
缸体及缸盖
缸体
缸盖
缸盖是液压缸的封闭部件，用于封闭 缸体的一端，并与活塞杆连接。它通 常由钢材制成，具有足够的强度和刚 度，以承受工作压力和防止泄漏。
活塞及活塞杆
活塞
活塞杆
密封装置
03
液压缸的工作原理
液压缸的工作过程
液压缸结构及原理课 件
目 录
• 液压缸的基本概念及分类 • 液压缸的结构组成 • 液压缸的工作原理 • 液压缸的设计与计算 • 液压缸的制造与维护保养
contents
01
液压缸的基本概念及分类
液压缸的定义与功能
定义 功能
液压缸的分类及特点
分类 • 单杆活塞式液压缸 • 双杆活塞式液压缸
液压缸的分类及特点
度和表面粗糙度。
液压缸的组装与调试
组装步骤
调试方法
液压缸的故障诊断与排除
常见故障
1
诊断方法
2
排除方法
3
液压缸的使用注意事项及维护保养
使用注意事项
维护保养措施
THANKS
感谢观看
制造工艺概述
液压缸的制造工艺涉及到多个工 序，包括材料选择、加工、压缸
的质量和使用寿命。
材料选择
液压缸常用的材料包括碳钢、合 金钢、不锈钢等，需要根据液压 缸的具体用途和工作环境选择合
适的材料。
加工工艺
液压缸的加工包括车削、铣削、 钻孔、磨削等多个工艺，其中重 要的是保证缸体和活塞的几何精
液压缸的力学分析
力的平衡 力的传递 摩擦与磨损
第五章 液压缸
第五章 液压缸执行元件 压力能→机械能、直线往复运动 油马达－回转运动第一节 液压缸的类型和特点分类：活赛缸、柱塞缸、摆动油缸一、活塞油缸（一）双杆活塞缸P66图5-1(a) 缸体固定，工作台移动范围= 3e 适于小型磨床 图5-1(b) 活塞杆固定2l 一般中心空通油适于中、大型机床 特点：1. 活塞左右两个方向的推力相等m m d D p p A p p F F ηπη)(4)()(22212121--=-==2. 往复运动的速度相等V Aq V V η==21 )(422d D q V -=πη 3. 活塞杆承受拉力不会产生弯曲变形，杆径可较小。
（二）单杆活塞缸特点：1. 活塞左右推力不等=-=m A p A p P η)(22111P67（5-3） ==P P 2P67（5-4）2. 往复运动速度不等2114D q A q V V V πηη== )(42222d D q A q V V V -==πηη 3. 活塞杆有时受拉有时受压差动油缸：将A 、B 口同时通压力油，可以获得快速∵A 1>A 2 ∴p 0A 1>P 0A 2 活塞受力不平衡活塞右移，油缸右腔的油被压出倒流回油泵——不可能流入油缸左腔q 左 = q +q 右 q 右 = A 2V 3=4π（D 2－d 2）V 3 q 左 = A 1V 3=4πD 2V 3 得：323224)(4V D V d D q ππ=-+∴ V d q V ηπ234= ∵V 3>V 1快速m m d p A A p F ηπη221134)(=-=① 差动连接时，工作台的速度较非差动连接时大，这种两端同时通压力油利用活塞两端面积差进行工作的油缸叫差动油缸。
连接时，只能向一个方向运动、反向时，油路接法必须与非差动相同，并且推力F 2与速度V 2的公式同非差动的5-4、5-6式。
② 若要求V 2=V 3时，由)(4222d D q V V -=πη与234d q V V πη=可得： d D 2=二、柱塞油缸特点：1. 缸体内壁与柱塞不接触，简化了缸体加工（只需粗加工）适于工作行程长的机床（导轨磨床、龙门刨床）。
液压油缸的一些知识点
液压油缸的一些知识点液压油缸是液压系统中的重要组成部分，广泛应用于机械、航空、船舶等领域。
它是将液压系统的流体能量转化为机械能的装置，通过液压缸活塞的往复运动，达到机械装置的推拉、升降等运动。
在液压油缸的使用和维护中，有一些关键的知识点需要掌握。
本文将介绍液压油缸的一些知识点，帮助读者更好地了解液压油缸的工作原理和维护方法。
液压油缸的结构组成液压油缸通常由缸筒、活塞、活塞杆、密封元件、端盖等部分组成。
其中，缸筒是液压油缸的主体部分，通常由无缝钢管或铸铁等材料制成，其内壁经过精加工以保证液压原理的实现。
活塞是液压油缸的另一个重要部分，其作用是将压力能转化为力，推动对应的工作部件完成相应的动作。
活塞杆则是连接活塞和机械装置的部分，其上可以安装滑动轴承或滑动衬套，以减少活塞杆与缸壁的磨损和摩擦力。
密封元件则是保证液压油缸密封性和工作稳定性的重要部分，包括活塞密封件、活塞杆密封件、端盖密封件和导向件等。
液压油缸的工作原理液压油缸的工作原理是通过液体的压力传递来完成的。
当压缩机或泵泵送液压油进入液压油缸的缸腔时，活塞在压力的作用下会向某一个方向运动，从而推动机械装置完成相应的工作。
可以简单概括液压油缸的工作原理为：液体的压力传递 + 活塞杆的推拉运动 =机械设备的工作。
液压油缸的维护方法对于液压油缸的维护，需要注意以下几个方面：1.液压油缸在使用过程中，要定期检查缸筒和活塞的磨损情况，如出现严重磨损应及时更换。
2.液压油缸必须保持清洁，以防杂物进入管路和缸内造成磨损和泄漏。
3.液压油缸在工作中要注意控制压力和速度，以减少机械设备的损耗和故障。
4.长时间不使用的液压油缸，应将液体排空并涂抹一层防锈油来保护其表面。
5.液压油缸的密封元件在使用过程中需定期更换，以保证密封性和工作稳定性。
结语液压油缸在现代机械制造和维修工作中有着广泛的应用，掌握液压油缸的工作原理和维护方法是保证其正常工作和延长寿命的前提条件。
希望本文的介绍可以帮助读者更好地了解液压油缸，并在实际应用中取得更好的效果。
液压缸基础知识
1)液压缸掌握原始资料和设计依据，主要包括：主机的用途和工作条件；工作机构的结构特点、负载状况、行程大小和动作要求；液压系统所选定的工作压力和流量；材料、配件和加工工艺的现实状况；有关的国家标准和技术规范等。
2）液压缸根据主机的动作要求选择液压缸的类型和结构形式。
3）根据液压缸所承受的外部载荷作用力，如重力、外部机构运动磨擦力、惯性力和工作载荷，确定液压缸在行程各阶段上负载的变化规律以及必须提供的动力数值。
4）根据液压缸的工作负载和选定的油液工作压力，确定活塞和活塞杆的直径。
5）根据液压缸的运动速度、活塞和活塞杆的直径，确定液压泵的流量。
6）选择缸筒材料，计算外径。
7）选择缸盖的结构形式，计算缸盖与缸筒的连接强度。
8）根据工作行程要求，确定液压缸的最大工作长度L，通常L>=D，D为活塞杆直径。
由于活塞杆细长，应进行纵向弯曲强度校核和液压缸的稳定性计算。
9）液压缸必要时设计缓冲、排气和防尘等装置。
10）绘制液压缸装配图和零件图。
11）整理设计计算书，审定图样及其它技术文件。
--------------------------------------------------------------------------------液压缸工作时出现爬行现象的原因及排除方法1）缸内有空气侵入，应增设排气装置或使液压缸以最大行程快速运动，强迫排除空气。
2）液压缸的端盖处密封圈压得太紧或太松，应调整密封圈使之有适当的松紧度，保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。
3）活塞与活塞杆同轴度不好，应校正、调整。
4）液压缸安装后与导轨不平行，应进行调整或重新安装。
5）活塞杆弯曲，应校直活塞杆。
6）活塞杆刚性差，加大活塞杆直径。
7）液压缸运动零件之间间隙过大，应减小配合间隙。
8）液压缸的安装位置偏移，应检查液压缸与导轨的平行度，并校正。
9）液压缸内径直线性差（鼓形、锥形等），应修复，重配活塞。
10）缸内腐蚀、拉毛，应去锈蚀和毛刺，严重时应镗磨。
液压油缸基础知识收藏
液压油缸基础知识收藏(总11页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除液压油缸基础知识收藏液压油缸在农业机械中已普遍运用，现按结构及用途整理，希望农机操作者多加了解......液压工作油缸按其工作条件要求不同，可把油缸结构设计成多种形式。
常见的有活塞式油缸、柱塞式油缸和复合油缸等结构形式。
(1)活塞式油缸活塞式油缸的结构组成如图1所示。
主要组成零件有：缸体、活塞、活塞杆、端板和密封圈等。
图1 活塞式油缸结构1—端盖板：2—缸体；3—活塞，4一密封环；5—活塞杆； 6—导向套；7—密封圈；8—压盖活塞式油缸在液压传动中应用较多，这种油缸工作时，主要是通过向油缸中活塞两侧交替输送液压油，利用活塞两侧液压油的压力差实现活塞的往复运动。
如果要想加快活塞的前进速度，可把油缸中的回油通过阀的控制，直接输入到进油管中，参加推动活塞工作，实现活塞的快速移动，但活塞的推力减小了许多。
(2) 柱塞式油缸柱塞式油缸的结构如图2所示。
主要组成零件有：缸体、柱塞、导向套、密封胶圈和端压盖等。
图2 柱塞式油缸结构1 —缸体；2—柱塞；3—导向套；4—密封胶圈；5—端压盖柱塞式油缸与活塞式油缸的不同之处是油缸中的活塞由轴式柱塞来代替，这种油缸多用在要求机械行程较长的液压传动中，而且只能是从一个方向输入压力油，单方向加压，形成推力推动柱塞移动。
柱塞的回程有的是靠柱塞本身自重落下，有的是依靠弹簧的弹力推回原位。
通常应用的柱塞式油缸体，其内孔不需要机械精加工，只要把柱塞外圆精磨就可以组装工作。
(3)复合式油缸图3所示充液式合模装置中用的油缸就是一种复合式油缸。
图中移模油缸是柱塞式油缸，当液压油从柱塞孔进人油缸时，使合模装置快速前移；合模接近终止时，当锁模油缸（活塞式油缸）进入液压油缸后，行程速度变慢，使锁模力达到要求吨位。
这种柱塞式和活塞式配合工作的油缸，称之为复合式油缸。
第五章液压缸介绍
例：液压刨床
差动缸：单杆活塞缸的
左右两腔都接通高压油 时称为“差动连接”。
F3 p1 ( A1 A2 ) m p1
d2
4
m
q1
pq
qV 4qV v3 A1 A2 d 2
q2
结论：差动连接后，速度大，推力小。 差动连接时活塞 ( 或缸筒 ) 只能向一个方 向运动，要使它反向运动，油路接法须与非 差动式连接相同。
(2)活塞杆外径d： 可根据满足速度或速度比的要求来选择， 也可根据活塞杆受力状况来确定。 按速度比λv确定：
v 1 dD v
按工作压力确定：
※ 按国标圆整为标准尺寸。
(3)缸筒长度L： 根据最大工作行程长度及各种结构需要来 确定，即： L=l+B+A+M+C
式中：l—活塞的最大工作行程； B—活塞宽度，一般为(0.6-1)D; A—活塞杆导向长度，取(0.6-1.5)D; M—活塞杆密封长度，由密封方式定； C—其他长度。
摩擦环密封：依靠套在活塞上的摩擦环在O 形密封圈弹力作用下贴紧缸壁而防止泄漏。 适用于缸筒和活塞之间的密封。
O形密封圈和V形密封圈：利用橡胶或塑料的弹性使各种截面的环形圈贴紧在静、动配合 面之间来防止泄漏。缸筒和活塞之间、缸盖和活塞杆之间、活塞和活塞杆之间、缸筒和 缸盖之间都能使用。
(四)缓冲装置
设计液压缸时，须注意以下几点：
尽量使活塞杆在受拉状态下承受最大负载，或在
受压状态下具有良好的稳定性；
考虑液压缸行程终了处的制动问题和液压缸的排 气问题；
正确确定液压缸的安装、固定方式；
液压缸各部分的结构需根据推荐的结构形式和设 计标准进行设计，尽可能做到结构简单、紧凑、加工、 装配和维修方便； 在保证能满足运动行程和负载力的条件下，应尽 可能地缩小液压缸的轮廓尺寸； 要保证密封可靠，防尘良好。
第5章液压缸解读PPT课件
（5.11）
考虑叶片和定子块所占用的角度，单叶片摆动缸的
摆动角一般不超过280º。双叶片摆动缸的摆动角一般不
超过150º。当输入压力和流量不变时，双叶片摆动缸输
出转矩是单叶片摆动缸的2倍，而摆动角速度则是单叶
片摆动缸的一半。
摆动缸结构紧凑，输出转矩大，但密封困难，一般 只用于低中压系统中作往复摆动、转位或间歇运动的工 作场合。
§5.1 液压缸的分类和特点
1.活塞式液压缸
(1) 双杆活塞式液压缸(短片)
图5.1所示为双杆活塞式液压缸的工作原理图，活塞的两
侧都有杆伸出。当两侧活塞杆直径相同、供油压力和流量不
变时，活塞（或缸体）在两个方向上的运动速度和推力F都
相等，即
q A
v
4qv
D2 d 2
(m/s)
F
A
p1
p2
m
第12页/共39页
4.组合式液压缸
（1）增压缸 增压缸又称增压器。它能将输入的低压油转变为高压 油供液压系统中的高压支路使用。增压缸如图5.7所示。它 由面积不同（分别为A1和A2）的两个液压缸串联而成，大缸 为原动缸，小缸为输出缸。
图5.7 增压缸
第13页/共39页
增压缸(2/2)
设输入原动缸的压力为p1 ，输出缸的出油压力为p2 ， 若不计摩擦力，根据力平衡关系，可有如下等式
第23页/共39页
间隙密封(2/2)
平衡槽的作用是： （a）由于活塞的几何形状和同轴度误差，工作中压 力油在密封间隙中的不对称分布将形成一个径向不平衡 力，称液压卡紧力，它使摩擦力增大。开平衡槽后，槽 中各向油压趋于平衡，间隙的差别减小，使活塞能够自 动对中，减小了摩擦力，同时减小偏心量，这样就减少 了泄漏量。 （b）增大油液泄漏的阻力，提高了密封性能。 （c）储存油液，使活塞能自动润滑。 间隙密封的特点是结构简单、摩擦力小、耐用，但 对零件的加工精度要求较高，且难以完全消除泄漏，故 只适用于低压、小直径的快速液压缸中。
液压缸——精选推荐
液压缸⼀、总体介绍1、组成双作⽤单杆活塞式液压缸它主要由缸筒、活塞、活塞杆、缸盖、缸底、活塞杆头及有关辅助装置等组成。
活塞把缸简分成左右两腔，借助于压⼒油的作⽤，在缸筒内作往复运动。
为了提⾼它的⼯作效果，在活塞上没有密封环以消除内部泄漏，在活塞杆通过缸盖的地⽅，由于间隙的存在，容易产⽣外漏现象，且灰尘可以经该间隙进⼊缸内，所以设置了密封装置和防尘因。
同时为了消除偏⼼载荷对活塞⼯作的影响，所有的液压缸都必须在活塞杆伸出端，设置相当长度的导向套。
此外在活塞运动速度较快的情况下，活塞与缸底和缸盖产⽣机械碰撞的现象严重，因此在液压缸的两端，应设置缓冲减速装置。
当活塞的运动速度较⼩⽽液压缸的尺⼨较⼤时，容易积存⼤量空⽓，致使活塞产⽣爬⾏和⼯作不稳定的现象，因此应设置放⽓装置。
⽿环分别与视架和执⾏机构相联。
2、原理差动液压缸连接：单杆活塞缸的两腔同时通⼊压⼒油，由于两腔的承压⾯积不同，迫使有杆腔的回油重新进⼊油缸的⽆杆腔，这种连接称为差动连接。
差动差动液压缸：采⽤差动连接的单杆活塞缸。
⼯作特点：（1）是双作⽤单杆活塞缸；（2）利⽤两腔的有效作⽤⾯积差进⾏⼯作；（3）差动连接时的速度v3和推⼒F3：产⽣的推⼒F3：（4）液压缸返回时⾮差动连接，欲获得相等的快进快退速度，须满⾜：3、重要机构（1）⼯作介质因为⼯作在常温下，所以选⽤普通的是油型液压油即可。
（2）密封装置选⽤Yx型密封圈，聚氨酯（PU）和聚四氟⼄烯（PTFE）材料联合使⽤，达到良好的密封效果。
（3）防尘（4）缓冲机构液压缸的缓冲结构是为了防⽌活塞在⾏程终了时和缸盖发⽣撞击。
常⽤的缓冲结构是由活塞凸台和缸盖凹槽构成。
当活塞移近缸盖时，逐渐进⼊凹槽，将凹槽内的油液经凸台和凹槽之间的缝隙挤出，增⼤了回油阻⼒，产⽣制动作⽤⽽实现缓冲。
⼀般承压在10MP以上应当选⽤缓冲机构（5）排⽓液压缸在安装过程中或长时间停放重新⼯作时，液压缸⾥和管道系统中会渗⼊空⽓，为了防⽌执⾏元件出现爬⾏，噪声和发热等不正常现象，需把缸中和系统中的空⽓排出。
单活塞杆液压缸
4
[ D 2 p1 ( D 2 d 2 ) p2 ]
（2）从小腔进油, 大腔回油(如图),则有
F2 p1 A2 A1 p2 4Q v2 (D2 d 2 )
4
[( D 2 d 2 ) p1 D 2 p2 ]
式中 F1 F2压力油进入大腔、小腔时活塞的推力或拉力; v1 v2 压力油分别进入大腔、小腔时活塞的运动速度;
（6）柱塞只靠钢套支撑而不与缸体接触，这样缸筒易于加工， 故适于做长行程的液压缸。太长，有时需要加辅助导向机构。
四.摆动式液压缸
摆动式液压缸是一种作往复旋转运动的执行元件。
符号： 单片式摆动式液压缸，由于结构的限制,其旋转的角度小于 360。
双片式摆动液压缸，摆动角度小于180，但与单片式相 比，在结构尺寸相同的情况下，其输出转矩增大一倍，并具 有径向液压力平衡的优点。两者都可使输出轴作逆时针旋转 和作顺时针旋转。
二、液压缸的密封方法 进入液压缸的压力油可能通过活塞杆与缸盖的连接处向外 泄漏,另外还可以通过活塞与缸筒间的配合而使高压腔的压力 油流向低压腔(称为内泄漏)。为了防止泄漏,提高液压缸的工 作性能与效率,在可能泄漏的地方需要安装密封装置。对密封 装置一般有以下要求： 具有良好的密封性能,保证无(或少)泄漏; 有相对运动的密封处摩擦阻力要小;
a只要改变活塞杆的直径就可改变运动速度,因此,采用差动液 压缸可以方便地实现所要求的快速运动，比单从大油腔单独 供油时的速度大；
2 D d b只要有A1=2A2 （即： 2 2
）的关系,差动连接的运动速 度v3可以等于小腔进油(供油流量不变)大腔回油时的运动速度；
c这种缸的活塞推力计算公式为：
由此可见这种液压缸的工作有如下特点: (1)它是一种单作用式液压缸,靠液压力只能实现一个方向的 运动,柱塞的回程要靠其它的外力或柱塞的自重 (当液压缸垂 直放置时); (2) 柱塞只靠缸套支承而不与缸筒接触 , 这样缸筒极易加工 , 故适于做长行程液压缸; (3)工作时液压缸总受压,因而它必须具有足够的刚度;
液压缸
（3）液压系统控制压力太低。
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故障诊断
液压缸是液压系统中将液压能转换为机械能的执行元件。其故障可基本归纳为液压缸误动作、无力推动负载 以及活塞滑移或爬行等。由于液压缸出现故障而导致设备停机的现象屡见不鲜，因此，应重视液压缸的故障诊断 与使用维护工作。
一、故障诊断及处理
1、误动作或动作失灵
原因和处理方法有以下几种：
（1）阀芯卡住或阀孔堵塞。当流量阀或方向阀阀芯卡住或阀孔堵塞时，液压缸易发生误动作或动作失灵。此 时应检查油液的污染情况；检查脏物或胶质沉淀物是否卡住阀芯或堵塞阀孔；检查阀体的磨损情况，清洗、更换 系统过滤器，清洗油箱，更换液压介质。
介绍
液压缸是液压传动系统中的执行元件，它是把液压能转换成机械能的能量转换装置。液压马达实现的是连续 回转运动，而液压缸实现的则是往复运动。液压缸的结构型式有活塞缸、柱塞缸、摆动缸三大类，活塞缸和柱塞 缸实现往复直线运动，输出速度和推力，摆动缸实现往复摆动，输出角速度 （转速）和转矩。液压缸除了单个地 使用外，还可以两个或多个地组合起来或和其他机构组合起来使用。以完成特殊的功用。液压缸结构简单，工作 可靠，在机床的液压系统中得到了广泛的应用。
液压缸
机械设备
01 介绍
03 缓冲装置 05 故障诊断
目录
02 分类 04 缸筒加工
液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。它结构简单、工作可 靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得 到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、 密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。
第五章液压缸(超经典PPT)
※按国标圆整为标准尺寸。
4.活塞杆直径 d
1）按λv 确定
D2 v 2 D d2
v 1 dD v
2）按工作压力确定
※按国标圆整为标准尺寸。
二、结构计算和校核
1.缸筒壁厚δ
D / 10 py D 2[ ]
时，为薄壁筒（无缝钢管）
式中：py — 实验压力
{p
[ ]
Fk
fA a l 1 2 rk
2
式中： f —由材料强度决定的实验值 a — 系数
4
特点：v3 > v1 ；F3 < F1 。
结论：差动连接后，速度大，推力小。
差动缸
q v3 A杆
q v2 A2
如令： A杆 A 2
则有： v2 v3
2
d 2
4
2
2
D 4
d2
D2 2d 2
d D d
2
D 2d
或 d 0.707D
结论：当 D 2 d 时，快进、快退速度相等。
五、液压缸常见故障和排除方法
故障现象 爬行 产生原因 1．外界空气进入缸内 2．密封压得太紧 3．活塞与活塞杆不同轴 4．活塞杆弯曲变形 5．缸筒内壁拉毛，局部磨损严重或腐蚀 6．安装位置有误差 7．双活塞杆两端螺母拧得太紧 8．导轨润滑不良 排除方法 1．开动系统，打开排气塞（阀）强迫排气 2．调整密封，保证活塞杆能用手拉动而试车时无泄漏即可 3．校正或更换，使同轴度小于ф0.04mm 4．校正活塞杆，保证直线度小于0.1/1000 5．适当修理，严重者重磨缸孔，按要求重配活塞 6．校正 7．调整 8．适当增加导轨润滑油量
液压缸的相关知识
齿条活塞缸
齿条活塞缸由两个柱塞缸和一套齿条传动装置组 成，如图所示。柱塞的移动经齿轮齿条传动装置变成 齿轮的传动，用于实现工作部件的往复摆动或间歇进 给运动。
16
3. 液压缸的典型结构
以双作用单杆活塞液压缸为例，如图所示。
1—耳环2—螺母3—防尘圈4、17—弹簧挡圈5—套6、15—卡键 7、14—O形密封圈8、12—Y形密封圈9—缸盖兼导向套10—缸筒 11—活塞13—耐磨环16—卡键帽18—活塞杆19—衬套20—缸底
液压缸油液外 泄漏
缓冲过度 缓 冲 装 缓冲作用 故 失灵 障
缓冲行程 出现爬行
1、缓冲装置中的单向阀失灵，不起缓冲作用； 2、间隙密封的活塞和液压缸之间的间隙过大，节
流阀失去节流作用； 3、缓冲柱赛磨损严重，使间隙过大。
1、密封压盖未装好； 2、液压缸安装定心不良； 3、密封件质量问题； 4、油的粘度过低； 5、活塞杆和沟槽加工质量差； 6、活塞杆碰伤拉毛； 7、油温过高； 8、防尘密封圈被挤出或反唇。
29
5）缓冲计算
液压缸在缓冲时，缓冲腔内产生的液压能E1和工作部件产生的 机械能E2分别为：
E1 pc Aclc
由上两式得：
E2
pp Aplc
1 2
mv02
Ff lc
pc
E2 Aclc
如缓冲装置为节流口可调式缓冲装置，在缓冲过程中的缓冲压力逐渐 降低。假定缓冲压力线性地降低，则最大缓冲压力即冲击压力为：
pc max
pc
mv02 2 Aclc
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6）液压缸设计中应注意的问题
液压缸的设计是否合理，直接影响到它的使用性能和维护工作，所以， 在设计液压缸时，要注意以下几个方面的内容： (1)选择合理的液压缸结构形式，各部件的具体结构尽可能按照液压设计 手册中推荐的结构进行设计，设计时，还要考虑液压缸的标准化和系列化 问题，液压缸的主要参数尽可能选择标准值。 (2)设计活塞杆时，尽量使其在受拉状态下承受最大负载，在受压时，要 进行稳定性校核，确保在受压状态下具有良好的稳定性； (3)在保证能满足系统要求的条件下，应尽可能地使液压缸外型尺寸小， 结构简单，要考虑加工制造、安装固定和维修的方便性。 (4)要考虑液压缸缓冲和排气问题，必要时系统中应设计相应的装置。 (5)在设计密封和防尘装置时，不仅要考虑密封和防尘装置的可靠性，还 要考虑其所受的摩擦和使用寿命。
液压系统液压缸资料重点
q q q
v3
F3
q
A1
q+ q' q
双
作
用
单
杆
液
A2 v3 F3
压 缸
的
差
动
连
q'
接
① 差动连接时的速度v3，推力F3
v3
(q
q) [q A1
(3—21)
4
(D2
D2
称为差动油缸。
差动油缸图形符号为：
差动油缸的特点：
1. 具有双作用单杆的液压缸的特点 ； 2. 具有d=0.707D结构尺寸；
差动油缸的意义：
在用定量泵供油时，以无杆腔为工作油腔，采用 差动连接，有正向运动速度v3，以有杆腔为工作油腔 ，不能采用差动连接，可以得到反向运动速度v2，且 可使正反向运动的速度相等（v2=v3）。
④ 双作用双活塞杆式液压缸的图形符号
⑤ 双作用双活塞杆式液压缸的特性归纳:
(1) 计算公式： 无论是缸固定还是杆固定计算速度和推力的公式相同；
(2) 图形符号： 无论是缸固定还是杆固定图形符号相同；
(3) 最大活动范围： 缸固定、杆固定时工作台的最大活动范围不同； (缸固定3L,杆固定2L)；
(4) 应用： 缸固定安装方式占地面积大，常用于小型机床(设备)。 杆固定占地面积较小，适用于中型及大型机床(设备) 。
由于各级活塞的有效工作面积不同，在输入液压力 和流量不变的情况下，液压缸的推力和速度是分级 变化的：先动作的活塞速度低、推力大；后动作的 推力小、速度高。
图4—9为双作用式伸缩缸(亦有单作用式)。 伸缩式液压缸常用于工程机械(如翻斗汽车、起重 机等)和农业机械上。
液压油缸基础知识
液压缸的根底知识随着现代工业的开展，液压传动技术在全球许多行业得到极大应用和开展，例如工程机械的装载机、推土机和压路机等；起重运输机械的叉车、皮带运输机和汽车吊等；建筑机械的打桩机、液压千斤顶和平地机等；农业机械，汽车工业，矿山机械，冶金机械……液压传动设备通常由动力、执行、控制和辅助等四种元件组成，像我们江山厂液压件公司生产的油缸就属于执行元件。
并且液压缸作为实现直线往复运动或小于360。
往复摆动运动的液压机构，构造简单，工作可靠，也是液压系统中应用极广泛的主要执行元件，它是将原动机以机械能形式驱动液压泵产生的液体压力能，再变成可直接驱动负载进展往复运动或小于360。
往复摆动运动的机械能的一种能量转换装置。
我们要了解液压缸，就必须知道以下的根底知识。
一、液压缸的分类和组成液压缸按构造形式，可分为活塞缸、柱塞缸、摆动缸和特殊缸四类；按额定压力分为高压和超高压液压缸、中高压液压缸及中低压液压缸……。
而我们江山厂液压件公司主要生产的是单杆双作用活塞液压缸，这种液压缸是构造最简单，应用最广泛的一种。
下面我就以单杆双作用活塞液压缸为例讲解液压缸的根本构造。
1、缸筒：缸筒是液压缸的主体零件，它及缸盖、活塞等零件构成密闭的容腔，推动活塞运动。
常用的缸筒构造有8类，通常根据缸筒及端盖的连接形式选用。
材料一般要求有足够的强度和冲击韧性，对焊接的还要有良好的焊接性能，所以常用材料有：25，45，ZG200~400，1Cr18Ni9等等。
缸筒毛坯多采用冷拔或热扎无缝钢管，因此工序通常是调质〔保证缸筒的强度，使其能承受油压不会变形和破坏〕→珩磨或镗滚压〔保证缸筒内径的粗糙度、圆度、圆柱度和直线度等，使活塞密封性在长期往复运动后不变〕→车〔保证缸筒全长等设计尺寸要求〕→钻〔加工出油口孔，保证进出油路〕→钳2、缸盖：缸盖装在液压缸两端，及缸筒构成严密的油腔。
通常有焊接、螺纹、螺栓、卡键和拉杆等多种连接方式，一般根据工作压力，油缸的连接方式，使用环境等因素选择。
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第五章液压缸知识汇总
1.液压缸的作用
执行元件，将液压能转换成机械能输出，输出的是直线运动速度和推力。
2.液压缸的有效工作行程计算。
3.对于双作用式单出杆液压缸的三种进油方式
1）无杆腔进油，有杆腔回油箱
2）有杆腔进油，无杆腔回油箱
3）差动连接
三种情况下的活塞运动速度及活塞的推力
4.液压缸为什么要添加缓冲装置，什么情况下需要添加？
5.液压缸常用的密封形式：间隙密封和密封件密封
6.密封一般分为动密封和静密封
7.常用的密封件：O型圈、Y型密封、V型密封、格莱圈密封，哪些适应可以单独使用，哪些需要成对使用？
8.液压缸的串并联速度和推力问题，P103，5-4
9.柱塞缸的使用，一般要求大行程，刚度要求高的场合。