液压缸工作原理

筒最薄处壁厚：δ≥pyD/2(σ) δ—缸筒壁厚；D—缸筒内径； py—缸筒度验压力，当额定压 Pn>160x105Pa时，Py=1.25Pn ； (σ)—缸筒材料许用整应理pp力t 。(σ)=σb/n。 20
60
100～ 140 180～ 210
>2 5 0 320
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2、活塞杆直径d与缸筒内径D的计算
受拉时：
d=(0.3-
0.5)D
受压时：
d=(0.5-0.55)D (p1<5mpa) d=(0.6-0.7)D (5mpa< p1<7mpa) d=0.7D (p1>7mpa)
3、液压缸缸筒壁厚和外径的计算 缸
v=Q/A=4Q/(D2-d2) ,
F=p.A=p. (D2-d2)/4
v—活塞（或缸筒）运动速度；Q—供油流量； F—活塞（或缸筒）上的作用力； p—供油压力；A—活塞有效面积； D—活塞直径；d—活塞杆直径。
这种液压缸在传动时活塞杆只承受拉力， 多数用于机床。
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2、双活塞杆液压缸
双活塞杆液压缸的两端都有活塞伸出， 如图所示。其组成与单活塞杆液压缸基本相 同。缸筒与缸盖用法兰连接，活塞与缸筒内 壁之间采用间隙密封。
1-缸底2-弹簧挡圈3-套环4-卡环5-活塞6- 型密封圈7-支承环8-挡圈9- 形密封圈
10-缸筒11-管接头12-导向套13-缸盖14整-防 理尘 pp圈 t 15-活塞杆16-定位螺钉17-耳环
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参照下图，当供给液压缸的流量Q一定时，
活塞两个方向的运动速度为：
V1=Q/A1=4Q/πD2 (向左）
双活塞杆液压缸结构 1—活塞杆 2—压盖 3—缸盖 4—缸筒 5—活塞 6—密封圈
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双活塞缸机构示意
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将缸筒固定在床身上，活塞杆和工作台 相联接时，工作台运动所占空间长度为活塞 有效行程的三倍（见图A）。一般多用于小 机床；反之，将活塞杆固定在床身上，缸筒 和工作台相联接时，工作台运动所占空间长 度为液压缸有效行程的两倍（见图B），适 用于中型及大型机床。
单叶片式摆动液压缸计算简图
结束
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§ 4-2 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（详见第十一 章）。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。
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二、柱塞式液压缸
柱塞式液压缸结构
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柱塞式液压缸特点：
（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 塞回程要靠其它外力或柱塞的自重； （２）柱塞只靠缸套支承而不与缸套 接触，这样缸套极易加工，故适于做 长行程液压缸； （３）工作时柱塞总受压，因而它必须 有足够的刚度； （４）柱塞重量往往较大，水平放置时 容易因自重而下垂，造成密封件和导向 单边磨损，故其垂整直理ppt使用更有利。 13
一、液压缸主要尺寸的确定
二、液压缸结构设计中的几个基本问题
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一、液压缸主要尺寸的确定 1、工作压力的选取
根据液压缸的实际工况，计算出外负载 大小，然后参考下表选取适当的工作力。
液压缸工作压力的确定
负载
缸工作压力
P 1( b a r ）
0 ～ 0 .7 7 0 ～ 1 4 0 1 4 0 ～ 2 5 0
V2=
Q/A2=4Q/π(D2-d2) (向右）
当供油
压力p一定，回油压力为零时 作用力：
F1=p.A1=p.πD2/4 (向右）
F2=p.A2=p.π(D2-d2)/4 (向左）
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当其差动连接时，作用力为：
F3=p(A1-A2)=p.(πd2/4)
速
度:v3=(Q+Q2)/A1=(Q+v3.A2)/A1
1—活塞
2—套筒
伸缩式液压缸结构示意图
3整—理O形 pp密t 封圈
4—缸筒
5—缸盖
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四、摆动式液压缸
摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运
动的执行元件，也称摆动式液压马达。有单
叶片和双叶片两种形式。图中定子块固定在
缸体上，而叶片和转子连接在一起。根据进
油方向，
叶片将
ALeabharlann Baidu
A－ A
带动转
子作往
复摆动。
1－ 定 子 块
柱塞上有效作用力F为：
F=p.A=
p . d2 4
柱塞运动速度为：
v=
Q A
=
4Q d2
式中 d—柱塞直径；其它符号意义同 前。
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三、伸缩式液压缸
伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，如 图所示。伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式 从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小 到大。伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时 长度较短，结构较为紧凑。此种液压缸常用 于工程机械和农业机械上。
第四章 液压缸
液压缸的类型和工作原理 液压缸的设计和计算
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§ 4-1液压缸的类型和工作原理
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。
A 摆动式液压缸
2－ 缸 体 3－ 弹 簧 4－ 密 封 镶 条 6 － 叶 片整理pp7t－ 支 承 盘 8 － 盖 板
5－ 转 子
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如图所示，若输入液压油的流量为Q和 摆动轴输出的角速度之间的关系为：
Q=/4(D2-d2)b.n=(b/8)(D2-d2) 所以 ＝8Q/b(D2-d2) 式中 n－摆动轴的转速(n= /2)； b－叶片宽度； D、d－见图。
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根据常用液压缸的结构形式，可 将其分为四种类型：
{ 单活塞杆式
➢活塞式
双活塞杆式
➢柱塞式
➢伸缩式
➢摆动式
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一、活塞式液压缸
1、单活塞杆液压缸
单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如 图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口 油口A和B都可通压力油或回油，以实现双向 运动，故称为双作用缸。
所以 v3=Q/(A1-A2)=4Q/πd2
符号意义参阅下图
图4-3 差动连接的单活塞杆液压缸
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单活塞杆液压缸可以是缸筒固定，活塞 运动；也可以是活塞杆固定缸筒运动。无论 采用其中哪一种形式，液压缸运动所占空间 长度都是两倍行程。（见下图）
单活塞杆液压缸运动所占空间
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双活塞杆液压缸的两活塞杆直径通常相 等，活塞两端有效面积相同。如果供油压力 不变，那么活塞反复运动时两个方向的作用 力和速度相等。