电子教案-液压与气动技术(第三版_张雅琴)PPT-第4章 液压缸

4.3.2 液压缸的结构设计
一、 缸体与端盖的连接
1. 拉杆连接 前、后端盖装在缸体两边，用四根拉杆（螺栓）将其紧固。 这 种连接结构简单，装拆方便，但外形尺寸较大，重量较大，通常只 用于较短的液压缸。 2. 法兰连接 在无缝钢管的缸体上焊上法兰盘，再用螺钉与端盖紧固。 这种 连接结构简单，加工和装拆都很方便，其外形尺寸和重量比拉杆式 连接要小些，但比螺纹连接和半环连接要大些，此种结构应用最广。 3. 内半环连接 半环连接结构紧凑，重量小，工作可靠，但缸体铣出了半环槽 后，削弱了其强度，所以相应要加大缸体的壁厚。
4.2 液压缸的设计计算
二、 液压缸内径和活塞杆直径的确定
液压缸的内径 D 根据液压缸的总负载力 F 和工作压力 p 来计算。 活塞杆的直径 d 根据液压缸的速比 λv 来确定，也可按活塞杆的受力情况确定活塞杆的直径： 当活塞杆受拉时 d ＝ （0. 3 ～ 0. 5）D； 当活塞杆受压时 d ＝ （0. 5 ～ 0. 55）D （p ≤ 5. 0 MPa）；
d ＝ （0. 6 ～ 0. 7）D （5. 0 MPa ＜ p≤7. 0 MPa）； d ＝ 0. 7D （p ＞ 7. 0 MPa） 必要时活塞杆直径 d 按下式进行强度校核：
4.2 液压缸的设计计算
三、 缸筒壁厚 δ 的确定
一般情况下，液压缸缸筒壁厚往往由结构工艺要求确定，必要时再校核其强度。 当 D / δ ≥ 10 时，可按薄壁筒公式进行校核：
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第4章 液 压 缸
液压与气动技术
高等教育出版社
目录
CONTENTS
01 液压缸的类型及特点 02 液压缸的设计计算 03 液压缸结构设计 04 液压缸常见故障及其排除方法
01 液压缸的类型及特点
4.1 液压缸的类型及特点
4.1 液压缸的类型及特点
4.1.1 活塞式液压缸
一、 双活塞杆液压缸
1） 无杆腔进油时，活塞的运动速度和推力分别为
2） 有杆腔进油时，活塞的运动速度和推力分别为
4源自文库1.1 活塞式液压缸
二、 单活塞杆液压缸
3） 液压缸差动连接时，活塞的运动速度和推力为
4.1.2 柱塞式液压缸
如图为柱塞式液压缸结构示意图。 工作时，压力油从进油口 1 进入缸筒 2 中，推动柱塞 3向外伸出。 柱 塞输出的速度 v 和推力 F 分别为
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。 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，其往返运动的速度和推力 相等，则活塞的运动速度 v 和推力 F 分别为
4.1.1 活塞式液压缸
二、 单活塞杆液压缸
单活塞杆液压缸的活塞仅一端带有活塞杆，活塞双向运动可以获得不同的速 度和输出力。
柱塞式液压缸是单作用的，它的回程需要借助自重或弹簧等其他外力来完成，为了实现双向往复运动，柱 塞式液压缸常成对使用。
02 液压缸的设计计算
4.2 液压缸的设计计算
一、 液压缸工作压力的确定
液压缸要承受的负载包括有效工作负载、摩擦阻力和惯性力等。液压缸的工作压力按负载确定。对于不同 用途的液压设备，由于工作条件不同，采用的压力范围也不同。
当 D / δ ＜ 10 时，按厚壁筒公式进行校核：
4.2 液压缸的设计计算
四、 液压缸其他部位尺寸的确定
导向长度 活塞宽度 导向套滑动面长度 如装有隔套 Ｋ 时，隔套长度
03 液压缸结构设计
4.3.1 液压缸的典型结构举例
如图为单活塞杆液压缸结构图。 它主要由缸底、缸筒、缸盖、活塞、活塞杆和导向套等组成。 缸筒一端与 缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。 活塞与活塞杆采用卡键连接。 为了保证液压缸的可靠密封，在相应 部位设置了密封圈和防尘圈。
4.3.2 液压缸的结构设计
二、 活塞和活塞杆的连接
1. 螺纹连接结构 这种连接形式其结构简单实用，应用较为普遍。 2. 卡键连接结构 这种连接方法可以使活塞在活塞杆上浮动，使活塞与缸体不易卡住，它比螺纹连接要好，但结构稍复杂些。
4.3.2 液压缸的结构设计
三、 活塞杆头部结构
活塞杆头部直接与工作机械连接，根据与负载连接的要求不同，活塞杆头部主要有以下几种结构。
4.3.2 液压缸的结构设计
五、 液压缸的排气装置
液压缸中不可避免地会混入空气，由此会引起活塞运动时的爬行和振动，产生噪声，甚至使整个液压系统 不能正常工作。 排气装置安装在液压缸的最上部位置。 常用排气装置的结构如图所示。
04 液压缸常见故障及其排除方法
4.4 液压缸常见故障及其排除方法
4.4 液压缸常见故障及其排除方法
4.3.2 液压缸的结构设计
四、 液压缸的缓冲装置
节流缓冲有两种形式：缝隙节流缓冲和小孔节流缓冲。 当活塞移至其端部，缓冲柱塞开始插入缸盖的缓冲 孔时，活塞与缸盖之间形成封闭空间 A，A 腔中受困的剩余油液只能从节流小孔或缓冲柱塞与孔槽之间的节流环 缝中挤出，从而造成背压迫使运动活塞减速制动，实现缓冲。 目前普遍采用在液压缸进出口设单向节流阀，可 调节缓冲效果。
4.3.2 液压缸的结构设计
一、 缸体与端盖的连接
4. 焊接连接 其优点是结构简单、尺寸小、工艺性好；缺点是清洗缸体内孔 较为困难，同时由于焊接可能造成缸体变形。 一般短行程液压缸 多用焊接，不少液压缸的底盖都采用焊接。 5. 外螺纹连接 6. 内螺纹连接 螺纹连接的特点是重量轻、外径小、结构紧凑。 但螺纹连接 加工较复杂，并需要专门的装拆工具。