第四章 液压缸
第四章 液压缸(双活塞液压缸)ppt课件
.
2
因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等,所以当 输入流量和油液压力不变时,其往返运动速度和推力相 等。则缸的运动速度V和推力F分别为:
vqAv (D42qd2)v (4.1)
F4(D 2d2)p (1p2)m (4.2)
式中:
p 1、 p 2 —分别为缸的进、回油压力;
、 v m —分别为缸的容积效率和机械效率; D 、d —分别为活塞直径和活塞杆直径;
q —输入流量; A—活塞有效工作面积。
这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。
4.1.1 活塞式液压缸
活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构形式, 其安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。
4.1.1.1 双杆活塞液压缸
双活塞杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆,分为缸体 固定和活塞杆固定两种安装形式,如下图所示。
q P1
A
F
v
P2
(a)缸筒固定式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
.
1
F
Av
P2 P1 q
(b)活塞杆固定式
.
3
第四章:液压缸(含习题答案)
d D 1 1
v
(3)活塞杆直径d也可按受力情况初选,然后根据校核最后确定。 表4-4 活塞杆直径的选取 活塞杆受力情况 受 拉 受压及拉 受压及拉 受压及拉 工作压力p/MPa — p≤5 5<p≤7 p>7 活塞杆直径d d = (0.3~0.5) D d = (0.5~0.55) D d = (0.6~0.7) D d = 0.7D
38-30
第三节 液压缸的设计和计算
液压缸设计步骤
一、液压缸工作压力的确定 根据负载计算工作压力,也可根据用途查表。 二、液压缸内径和活塞杆直径的确定 内径根据工作负载和工作压力确定。必要时校核强度。 三、液压缸其他部位尺寸的确定 四、液压缸的强度和刚度校核
38-31
第三节 液压缸的设计和计算
一、液压缸工作压力p的确定 F=pA
注意: ① v3>v1, v3>v2 ; F3<F1 ,F3<F2 ,差 动连接是一种减小推力而获得较高 速度的方法。 ② A1=2A2,则差动液压缸在左右两个 运动方向上速度相等时,推力也相 等。(向左运动:有杆腔通压力油 ,无杆腔排油回油箱)
q 4qVV v1 A1 πD 2
v2
4qVV q A2 π D 2 d 2
38-10
第一节 液压缸的类型及特点
二、柱塞式液压缸 单作用式液压缸大多是柱塞式的,单向液压驱动,靠外力回程。
推力:
π 2 F pA m p d m 4
输出速度:
qV V 4 qV V v A πd 2
液压缸
活塞式液压缸
活塞式液压缸由缸体、活塞和活塞杆、端盖等 主要部件组成。 活塞式液压缸通常有单杆和双杆两种形式。又 有缸体固定、活塞移动与活塞杆固定、缸体移动 两种运动方式。
双杆活塞缸
结构特点: 结构特点:活塞两侧均装有活塞杆,两侧有效 工作面积一样。
双杆活塞式液压缸, 双杆活塞式液压缸,活塞两侧都装有活 塞杆,由于两腔的有效面积相等, 塞杆,由于两腔的有效面积相等,故供油压力 和流量不变时, 和流量不变时,活塞往返的作用力和运动速度 都相等, 都相等,即 :
柱塞缸(单作用)
●单向液压驱动,回程靠外力(垂直放 置时的重力或弹簧的弹力等外力)。
柱塞上的作用力:
F = pA = p
π
4
d2
柱塞的速度:
v= q A = 4q
柱塞式液压缸
πd 2
双柱塞缸(两个柱塞缸合用)
●双向液压驱动
摆动式液压缸
•摆动式液压缸也称摆动马达。 当它通入液压油时, 它的主轴输出小于360°的摆动运动。
π 2 π 2 2 F2 = p1 A2 − p2 A1 = p1 ( D − d ) − p2 D 4 4 q 4q υ2 = = A2 π( D2 − d 2 )
比较两种形式,即无杆腔进油(活塞杆伸出) 时,推力大,速度低,有杆腔进油时(活塞杆缩 回),推力小,速度高。
适用于往返运动速度及推力不同的场合, 一个方向有较大负载但运行速度较低,另一 个方向空载快速退回。
气体的来源
气体对液压系统的影响
排气方法 1 、 排气孔 对要求不高的液压缸将油口设置在 液压缸最高处,使空气随油液排往油箱。 2 、 排气阀和排气塞 对速度平稳性要求高的液 压缸,则要求设置排气阀或排气塞排气。
第4章液压缸
第4章液压缸液压缸是液压系统的执行元件,它将液体的压力能转换成工作机构的机械能,用来实现直线往复运动或小于300o的摆动。
液压缸结构简单,配置灵活,设计、制造比较容易,使用维护方便,被广泛应用于各种机械设备中。
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸按结构特点,分为活塞缸、柱塞缸、组合缸和摆动缸四类。
其中,活塞缸和柱塞缸用以实现直线运动,输出推力和速度;摆动缸用以实现小于300°的转动,输出转矩和角速度。
组合缸具有较特殊的结构和功用。
工程中以活塞缸应用最为广泛。
液压缸按作用方式和供油方向不同,可分为单作用式和双作用式两种。
单作用液压缸只能从一个方向供油,液压作用力只能使活塞(或柱塞)作单方向运动,反方向运动必须靠外力(如弹簧力或自重等)实现,如图4.1所示;双作用液压缸可从两个方向供油,由液压作用力实现两个方向的运动,如图4.2所示。
图4.1 单作用液压缸(a)无弹簧式(b)弹簧式(c)柱塞式图4.2 双作用液压缸(a)单杆式(b)双杆式4.1.1活塞式液压缸在缸体内作相对往复运动的组件为活塞的液压缸,称活塞缸。
活塞缸可分为双杆式和单杆式两种结构。
按其安装方式的不同,又分为缸体固定式和活塞杆固定式两种。
1.双杆活塞缸双杆活塞缸是活塞两端都带有活塞杆的液压缸,其工作原理如图4.3所示。
双杆活塞缸的特点是当两活塞杆直径相同,分别向两腔的供油压力和流量都相等时,活塞(或缸体)两个方向的运动速度和推力也都相等,即具有等推力、等速度特性。
因此,这种液压缸常用于要求往复运动速度和负载相同的场合,如各种磨床。
(a)(b)(c)图4.3双杆活塞缸(a)缸体固定(b)活塞杆固定(c)职能符号1-缸体2-活塞3-活塞杆4-工作台图4.3(a)为缸体固定式结构简图。
缸体1固定在机床床身上,工作台4与活塞杆3相连。
缸体的两端设有进、出油口,动力由活塞杆传出,进油腔位置与活塞运动方向相反。
当油液从a口进入缸左腔时,推动活塞2带动工作台向右运动,缸右腔中的油液从b口回油;反之,右腔进压力油,左腔回油时,活塞带动工作台向左运动。
第4章-液压缸-用.
2.双叶片式摆动缸 在径向尺寸和工作压力相同的条件下,是单叶片式摆动缸输出转矩 的2倍,但回转角度相应减少,一般不超过150°。
特点和应用: 结构紧凑、输出转矩大,但密封困难。 一般只用于中、低压系统中的往复摆动, 转位或间歇运动的场合。 如:机床回转夹具、送料装置等。
1A 2
18 0
A 1
1 0 0
2.速度计算
缸1 q v1A1
v1A q11 1 0 6 0 1 1 0 0 341.6m/m in
缸2 q1出v1A2 q2进 v2A1
v 2 v 1 A A 1 2 A A 1 2v 1 1 8 0 0 0 1 .6 m /m in 1 .2 8 m /m in
(3)柱塞重量往往比较大,水平放置时容易因自重而下 垂,造成密封件和导向件单边磨损,故柱塞式液压缸垂直使 用较为有利;
(4)当柱塞行程特别长时,仅靠导向套导向不够,可在 缸筒内设置各种不同形式的辅助支承,起到辅助导向的作用。
推力F F=pA=p4 d2
速度v v=q= 4q A d2
2.应用 柱塞式液压缸的主要特点是柱塞与缸筒无配合要求,缸筒 内孔不需精加工,甚至可以不加工。 运动时由缸盖上的导向套来导向,所以它特别适用在行程 较长的场合。
三、摆动式液压缸 摆动式液压缸是输出转矩并实现往复摆动的执行元件。 当通入压力油时,它的主轴能输出小于3600的摆动运动。
单叶片式 双叶片式
1-定子块;2-缸体;3-摆动轴;4-叶片
1.单叶片式摆动缸
当摆动缸进出油口压力为p1和p2,输入流量为 q时,输出转矩T和角速度ω各为
T= b 8(D2- d2)(p1- p2)m
第四章液压缸
4.1液压缸的工作原理
一、液压缸的组成
液压缸组成:活塞2、缸体1、活塞杆3、端盖4、 密封5
二、液压缸的工作原理
缸筒固定,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,活塞以速 度连续向另一腔运v 1 动,活塞杆对外界做功;反之 亦然。
活塞杆固定,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。
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。
(1)单柱塞缸
●单向液压驱动,回程靠外力。
(2)双柱塞缸
●双向液压驱动
(3)参数计算
推力:F pApd2
4
速度:v
q A
4q
d2
●柱塞粗、受力好。
●简化加工工艺(缸体内孔和柱塞没有配合,不 需精加工;柱塞外圆面比内孔加工容易。)
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 液压作用力。
4.3液压缸的结构
液压缸按结构组成可以分为缸体组件、活塞 组件、密封装置、缓冲装置和排气装置等
1、缸体组件
缸体组件包括缸筒 、缸盖和一些连接零 件。缸筒可以用铸铁 (低压时)和无缝钢 管(高压时)制成。
缸筒和缸盖的常见连接方式如图所示。从加工的工艺 性、外形尺寸和拆装是否方便不难看出各种连接的特点。图 a)是法兰连接,加工和拆装都很方便,只是外形尺寸大些。 图b)是半环连接,要求缸筒有足够的壁厚。图 c)是拉杆式 连接,拆装容易,但外形尺寸大。图d)是螺纹连接,外形 尺寸小,但拆装不方便,要有专用工具。图 e)是焊接连接 ,结构简单,尺寸小,但可能会有因焊接有一些变形。
第四章 液压缸
πd2
4
q 4q 速度: 速度:v = = 2 A πd
●柱塞粗、受力好。柱塞重量大自重造成单边磨损,
组合式液压缸
伸缩缸工作原理: 伸缩缸工作原理: 活塞或柱塞伸出时,从大到小, 活塞或柱塞伸出时,从大到小, 速度逐渐增大,推力逐渐减小。 速度逐渐增大,推力逐渐减小。 活塞或柱塞缩回时,从小到大。 活塞或柱塞缩回时,从小到大。
得: D=√4q/ΠV2+d2 ※求出D后,按国标圆整为标准尺寸。
52
液压缸活塞杆直径d的计算( 液压缸活塞杆直径d的计算(二)
(1)按工作压力和设备类型确定: 按工作压力和设备类型确定:
表4-1、表4-2
(2)按液压缸的往复速度比λv 确定: 确定:
v2 D2 λv = = 2 2 v1 D − d
34
35
36
37
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40
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42
缓冲装置
缓冲的必要性: 缓冲的必要性: ∵ 在质量较大、速度较高(v>12m/min),由于 惯性力较大,活塞运动到终端时会撞击缸盖, 产生冲击和噪声,严重影响加工精度,甚至 使液压缸损坏。 ∴ 常在大型、高速、或高精度液压缸中设置缓 冲装置或在系统中设置缓冲回路。
12
有杆腔进油参数计算
1)推力 )
F2 = ( p1 A2 − p2 A1 ) = [ p1 (
π D2
4
−
πd2
4
) − p2
π D2
4
]
=[
π D2
4
( p1 − p2 ) −
πd2
4
p1 ]
2)运动速度 )
qv 4 qv v2 = = A2 π ( D 2 − d 2 )
第四章液压缸(流体传动)
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4.1 类型及特点
1.活塞缸 单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。两端进出油口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。
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-防尘圈 15-活塞杆 16-定位螺钉 17-耳环
4.2 液压缸的典型结构
径向销式连接 用锥销1把活塞2固连在活塞杆3上。特别适用于双出杆式
活塞。
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4.2 液压缸的典型结构
缓冲装置 作用:防止活塞在行程的终点与前后端盖板发生碰撞,引起 噪音,影响工件精度或使液压缸损坏。 前后端盖上设缓冲装置 缓冲原理:
利用节流方法在液压缸的 回油腔产生阻力,减小速 度,避免撞击。
螺母连接
结构简单,适用负载较小,受力无冲击 的缸中,安装方便可靠,但在活塞杆上车 螺纹将削弱其强度。
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4.2 液压缸的典型结构
卡环式连接 活塞杆上开有一个环形槽,槽内装有两个半圆环3以夹紧 活塞4,半环3由轴套2套住,而轴套2的轴向位置用弹簧卡 圈1来固定。
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缸筒内要经过精细加工,表面粗糙度Ra<0.08m,以 减少密封件的摩擦。
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4.2 液压缸的典型结构
缸盖
通常由钢材制成,有前端盖和后端盖,安装在缸筒的前后两端, 盖板和缸筒的连接方法有焊接、拉杆、法兰、罗纹连接等。
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4.2 液压缸的典型结构
活塞 活塞的材料通常用钢或铸铁,也可采用铝合金。活塞应有一
第4章液压缸
第4章 液压缸
图4-12 伸缩缸
第4章 液压缸 2. 齿条活塞缸
第4章 液压缸
图4-5 单杆活塞缸的运动范围
第4章 液压缸
单杆活塞缸还有另外一种非常重要的工作方式,即两腔同时通入压力
油,如图4-6所示,这种油路连接方式称为差动连接。在忽略两腔连通油路 压力损失的情况下,差动连接时液压缸两腔的油液压力相等。但由于无杆 腔受力面积大于有杆腔,活塞向右的作用力大于向左的作用力,活塞杆作 伸出运动,并将有杆腔的油液挤出,流进无杆腔,加快了活塞杆的伸出速 度。 差动连接时,有杆腔排出流量 q' v3 A2 ,进入无杆腔后,无杆腔流量 为
齿条活塞缸又称无杆式液压缸,它由带有齿条杆的双活塞缸和齿轮
组成,如图4-13所示。活塞的往复移动经齿轮齿条机构转换成齿轮轴的周
期性往复转动。它多用于自动生产线、组合机床等的转位或分度机构中。
图4-13 齿条活塞缸
4.1.1 活塞式液压缸
1、双杆活塞缸
图4-1所示为双杆活塞缸的原理图。活塞两侧均装有活塞杆。当两活塞 杆直径相同,供油压力和流量不变时,活塞(或缸体)在两个方向的运动速 度和推力也都相等,即
第4章 液压缸
q 4q A (D 2 - d 2) F p1 - p 2)A (p1 - p 2)(D 2 - d 2) ( 4
第4章 液压缸
液压缸往复运动时的速度比为
v2 D2 2 2 v v1 D - d
第四章液压缸
第四章 液压缸第一节 液压缸的分类和特点液压缸按结构特点的不同可分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸三类。
按作用方式不同,可分为单作用式和双作用式两种。
1.活塞式液压缸 活塞式液压缸根据其使用要求不同可分为双杆式和单杆式两种。
(1)双杆式活塞缸。
活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出的液压缸称为双杆式活塞缸,它一般由缸体、缸盖、活塞、活塞杆和密封件等零件构成。
根据安装方式不同可分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。
如图4-5(a)所示的为缸筒固定式的双杆活塞缸。
它的进、出口布置在缸筒两端,活塞通过活塞杆带动工作台移动,当活塞的有效行程为l 时,整个工作台的运动范围为3l ,所以机床占地面积大,一般适用于小型机床,当工作台行程要求较长时,可采用图4-5(b)所示的活塞杆固定的形式,这时,缸体与工作台相连,活塞杆通过支架固定在机床上,动力由缸体传出。
这种安装形式中,工作台的移动范围只等于液压缸有效行程l 的两倍(2l),因此占地面积小。
进出油口可以设置在固定不动的空心的活塞杆的两端,但必须使用软管连接。
由于双杆活塞缸两端的活塞杆直径通常是相等的,因此它左、右两腔的有效面积也相等,当分别向左、右腔输入相同压力和相同流量的油液时,液压缸左、右两个方向的推力和速度相等。
当活塞的直径为D ,活塞杆的直径为d ,液压缸进、出油腔的压力为p 1和p 2,输入流量为q 时,双杆活塞缸的推力F 和速度v 为:F=A(p 1-p 2)=π (D 2-d 2) (p 1-p 2) /4 (4-18)v=q/A=4q/π(D 2-d 2) (4-19)式中:A 为活塞的有效工作面积。
双杆活塞缸在工作时,设计成一个活塞杆是受拉的,而另一个活塞杆不受力,因此这种液压缸的活塞杆可以做得细些。
(2)单杆式活塞缸。
如图4-6所示,活塞只有一端带活塞杆,单杆液压缸也有缸体固定和活塞杆固定两种形式,但它们的工作台移动范围都是活塞有效行程的两倍。
图4-6单杆式活塞缸由于液压缸两腔的有效工作面积不等,因此它在两个方向上的输出推力和速度也不等,其值分别为:F 1=(p 1A 1-p 2A 2)=π[(p 1-p 2)D 2-p 2d 2]/4 (4-20)F 1=(p 1A 1-p 2A 2)=π[(p 1-p 2)D 2-p 2d 2 ]/4 (4-21)v 1=q/A 1=4q/πD 2 (4-22)v 2=q/A 2=4q/π(D 2-d 2) (4-23)由式(4-20)~式(4-23)可知,由于A 1>A 2,所以F 1>F 2,v 1<v 2。
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(D -d )/d =2
D=
2
2
2
3d
第二节
液压缸的结构
一、液压缸的典型结构和组成
1.液压缸的典型结构举例
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
① 首先是最大直径的缸筒开始外伸,直径最小的末级最后伸出。 ② 推力一定时,随着工作级数变大,外伸缸筒直径越来越小,工作油液压 力随之升高,工作速度变快。 ③ 在输入压力和流量不变前提下,其值为:
1 Fi p1 Di2 4
式中: i 指 i 级活塞缸。
4q vi Di2
④在输入压力不变前提下,随着行程逐级增大,推力逐渐减小,这种推力 的变化正好适合于自动装卸车对推力的要求。
3、液压缸缸筒壁厚和外径的计算
缸筒最薄处壁厚: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 )—缸筒材料许用应力。(σ )=σ b/n。
4、活塞杆的计算
直径强度校核:d≥[4F/π (σ )]1/2
d—活塞杆直径;F—液压缸的负载; 料许用应力,(σ )=σ b/n。
D 2d
(二)双杆活塞缸
双杆式活塞缸:活塞两端都 有一根直径相等的活塞杆的 液压缸。 根据安装方式:缸筒固定式 (实心双出杆)、活塞杆固
定式(空心双出杆)两种。
工作特点:
(1)当分别向左、右腔输入相同压力和相同流量的油液时,液压缸左、右 两个方向的推力和速度相等。
1 F1 F2 ( p1 p2 ) A ( p1 p2 ) ( D 2 d 2 ) 4
一、活塞式液压缸
类型:单杆式、双杆式、无杆式
(一)单杆活塞缸
类型:双作用单杆、单作用单杆、差动液压缸
1、双作用单杆活塞缸
工作特点:
(1)双向进油,故称双作用式; (2)由于液压缸两腔承压面积不等,当p一定时,往返运动的出力不等:
1 1 2 F1 p1 A1 p2 A2 p1 D p2 ( D 2 d 2 ) 4 4 1 1 2 2 F2 p1 A2 p2 A1 p1 ( D d ) p2 D 2 4 4
D
P
P
d
0
工作原理:当输入活塞缸的液体压力为p1,活塞直径为D,柱塞直径为d时,柱塞缸中 输出的液体压力为高压,其值为:
1 1 D 2 2 p1 D p2 d p2 p1 Kp1 4 4 d
式中:K=D2/d2,称为增压比,它代表其增压程度。 工作特点:不能连续输出高压液体;增压行程短。为连续的获得高压,需 采用双作用增压缸 。 (2)双作用增压缸
柱塞式液压缸特点:
(1)柱塞式液压缸是单作用液压缸,即靠液压力只能实现 一个方向的运动,回程要靠自重(当液压缸垂直放置 时)或其它外力,因此柱塞缸常成对使用; (2)柱塞运动时,由缸盖上的导向套来导向,因此,柱塞 和缸筒的内壁不接触,缸筒内孔只需粗加工即
(3)柱塞重量往往比较大,水平放置时容易因自重而下垂,
q 4q v1 v2 A ( D2 d 2 )
(2)不能实现差动连接。 (3)缸体固定时,整个工作台的移动范围约等于活塞有效行程的3倍; 活塞杆固定时,整个工作台的移动范围约等于液压缸有效行程的2倍。
(三)无杆活塞缸
压力能→往复运动机械能→回转运动机械能
二、柱塞式液压缸(柱塞缸)
二、推力不足或工作速度逐渐下降甚至停止:
1、可能的原因
液压缸和活塞配合间隙过大或因密封圈磨损而引起很大
间隙,造成活塞两端高、低压油互通而速度下降。 由于工作时经常用工作行程的某一段,造成液压缸孔径 局部有腰鼓形,使液压缸两端高、低压油互通。 活塞杆弯曲。 液压缸两端活塞杆处的密封元件压得过紧。 液压油中杂质过多,使活塞卡信。 油温过高使油液黏度下降,泄漏增加。 执行件导轨润滑不良。 也有可能因泵供油压力不足引起。
应用:夹紧系统、举升机构
p,q
3、差动液压缸
差动连接: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。 差动液压缸:采用差动连接的单杆活塞缸。
F, v
p, q
差动缸回程时连接
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: 1 q q ' v3 D 2 4 1 ' q v3 ( D 2 d 2 ) 4
第三节
液压缸的设计与计算
在设计液压缸之前,必须对整个液压系统进行工况分析, 编制负载图,选定系统的工作压力(详见第九章),然后根据 使用要求选择结构类型,按负载情况、运动要求、最大行程 等确定其主要工作尺寸,进行强度、稳定性和缓冲验算,最 后再进行结构设计。 液压缸的设计内容和步骤 (1)选择液压缸的类型和各部分结构形式。 (2)确定液压缸的工作参数和结构尺寸。 (3)结构强度、刚度的计算和校核。 (4)导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。 (5)绘制装配图、零件图、编写设计说明书。
2、增压液压缸
A1 A2
P1
P2
说明:
A1 p2 p1 m A2
1.增压缸不是换能元件,输入、输出均为压力能;
2.增压缸增压的同时使输出的流量减小,其总能量保持不变。
增压液压缸:使局部油路获 得高压,起压力放大作用, 它不是执行元件。故又称为 增压器。 类型:单作用、双作用
(1)单作用增压缸
第一节
液压缸的分类和特点
按结构分类:
活塞式(单杆、双杆、无杆)
柱塞式
伸缩式
按作用方式分类:单作用、双作用、组合式
单作用缸
在压力油的作用下只能作单方向运动的液压缸, 其回程需借助于运动件的自重或其它外力(如弹簧力)。
双作用缸
在压力油的作用下能实现往复两个方向运动的液压缸。
◆活塞式液压缸 ◆柱塞式液压缸 ◆摆动式液压缸 ◆组合式液压缸
(σ )—活塞杆材
5、液压缸缸筒长度的确定
缸筒长度根据所需最大工作行程而定。活塞杆长度根 据缸筒长度而定。对于工作行程受压的活塞杆,当活塞杆 长度与活塞杆直径之比大于15时,应按材料力学有关公式 对活塞进行压杆稳定性验算。
二、液压缸结构设计中的几个基本问题
1、液压缸的缓冲
液压缸中使用的缓冲装置,常见的有环状间隙式,节 流口可调式或外加缓冲回路等。
1—活塞杆 2—堵头 3—托架 4、17—V形密封圈 5、14—排气孔 6、19—导向套 7—O形密封圈 8—活塞 9、22—锥销 10—缸体 11、20—压板 12、21—钢丝环 13、23—纸垫 15—活塞杆 16、25—压盖 18、24—缸盖
2.液压缸的组成
缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置和 排气装置五个部分。
造成密封件和导向件单边磨损,故柱塞式液压缸垂直 使用较为有利。 通常用于长行程机床,如:龙门刨床、导轨磨床、大型拉床。
三、摆动式液压缸
四、组合式液压缸
1、伸缩式液压缸
伸缩缸又称多级缸,其特点是伸出行程长,缩回尺寸小。
结构特点:伸缩缸由两个或多个活塞缸套装而成,前一级活塞 缸的活塞杆内孔是后一级活塞缸的缸筒,伸出时可获得很长的 工作行程,缩回时可保持很小的结构尺寸,伸缩缸被广泛用于 起重运输车辆上。 类型:单作用式如图(a) 、双作用式如图 (b),前者靠外力 回程,后者靠液压回程。 工作特点:伸缩缸的外伸和缩回动作是逐级进行的。
(3)由于液压缸两腔承压面积不等,当q一定时,往返运动的速度不等:
q 4q v1 A1 D2
职能符号:
v2
q 4q A2 ( D2 d 2 )
(4)工作台运动范围约等于活塞行程的2倍。
2、单作用单杆活塞缸
工作特点:
(1)单向进油,故称单作用式; (2)液压缸的返回依靠重力或弹簧力 F,v
i
环状间隙式缓冲装置
节流口可调式缓冲机构
2、液压缸的排气
为了排除聚集在液压缸内的空气,可在缸的两端最 高部位各装一只排气塞。
排气塞结构
排气塞结构
第四节
一、爬行:
液压缸常见故障分析 及排除方法
1、可能的原因
空气混入系统。 液压缸两端的密封圈压得太紧或太松。 活塞和活塞杆同轴度不好,活塞杆全长或局部弯曲。 活塞杆两端的螺母拧得太紧,降低了同轴度。 液压缸内孔锈蚀、拉毛,孔径因磨损出现腰鼓度、锥
4q v3 d2
1 1 1 2 2 2 2 产生的推力F3: F3 p ( A1 A2 ) p D p ( D d ) p d 4 4 4
(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:
q 1 ( D2 d 2 ) 4 q 1 2 d 4
第四章 液压缸
制作人:石枫
液压缸是液压系统的执行元件 液压缸的作用是将机械能转化为压力能
液压缸一般用于实现直线往复运动或摆动
液压缸在液压系统中的应用
升降台
压力机
假肢
目录
第一节 第二节 第三节 第四节
液压缸的分类和特点 液压缸的结构 液压缸的设计与计算 液压缸常见故障分析及排除方法
度等。 液压缸安装精度不高,其中心线与导轨不平行。 执行机构相对运动的接触面缺乏润滑油,产生干摩擦 或半干摩擦。
2、排除的方法
排除系统内的空气。若没有排气装置,可开动液压系