第3章液压缸

差动缸
A1
A2
推力：
第 三 章 液 压 缸
v q
p
p q’
p A1 A2 q 速度： v A1 A2 q q q vA2 v A1
差动缸：
F pA1 pA2
活塞运动速度快，
但只能一个方向运动。
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一、活塞缸
差动缸
A1
A2
推力：
第 三 章 液 压 缸
p A1 A2
（ 3 ）特殊结构式
一、活塞缸
1.双出杆活塞缸
A
有效面积：A
推力： 第 三 章 液 压 缸
p1 p2
速度：
P1入口压力
P2出口压力
F A p1 p2 q v A
安装方式： 缸体固定－工作台往复运 动范围为活塞有效行程的 三倍，(占地面积较大)。 常用于小型设备。
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一、活塞缸
1.双出杆活塞缸
增压缸输出流量： q1=q(d/D)2 v=q1/A=4q1/(πD2)
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1.图示，A1和A2分别为两液压缸有效作用面积，A1=50cm2 A2=20cm2，液压泵流量qP=3L/min，负载W1=5000N， W2=4000N，不计损失，求两缸工作压力P1、P2及两活塞运动 速度v1、v2。
第 三 章 液 压 缸
=2q/(π(D2-d2))
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练习： 图示两液压缸，缸内径D，活塞杆直径d均相同，若 输入缸中的流量都是q，压力为P，出口处的油都直按通油箱， 且不计一切摩擦损失，比较它们的推力、运动速度和运动方 向。
第 三 章 液 压 缸
增压缸，缸固定，杆向右运动 增压后： p1=p(D/d)2 产生推力
F=p1A=p1πD2/4
推力： 第 三 章 液 压 缸
q
p1 p2
F p1 A1 p2 A2
q 速度： v1 A1
单活塞杆式液压缸的特点： 往复运动速度不同－常用于 实现机床的快速退回和慢速 工作进给。 两端面积不同，输出推力不 相等。 工作台运动范围等于活塞杆 5 有效行程的两倍
一、活塞缸
2.单出杆活塞缸
A1
பைடு நூலகம்
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3.增压液压缸 (增压器)：液压能的传递，使之增压。
A1 A2 A3
第 三 章 液 压 缸
pa A1 pb A3
A1 pb pa A3
D pa d
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2
练习： 图示两液压缸，缸内径D，活塞杆直径d均相同，若 输入缸中的流量都是q，压力为P，出口处的油都直按通油箱， 且不计一切摩擦损失，比较它们的推力、运动速度和运动方 向。
第三章 液压缸
第 三 章 液 压 缸
液压缸和液压马达一样也是将液压 能转变为机械能的执行元件，所不同的 是液压马达实现连续回转运动或摆动， 而液压缸实现直线往复运动。
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液压缸的类型
第 三 章 液 压 缸
（ 1 ）活塞式 单出杆式 双出杆式 （2） 柱塞式 单柱塞 双柱塞 伸缩式 增压式 增力式
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单作用式 双作用式
A2
有效面积：A1、A2
推力： 第 三 章 液 压 缸
q
p1 p2
F p1 A1 p2 A2
q 速度： v1 A1
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一、活塞缸
2.单出杆活塞缸
A1
A2
有效面积：A1、A2
推力： 第 三 章 液 压 缸
p2
F p1 A2 p2 A1
q p1
q 速度： v2 A2
v1
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一、活塞缸
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思考： 若要求某差动液压缸快进速度v1是快退速度v2的3倍,试 确定活塞面积A1和活塞杆截面积A2之比为多少?
A1
A2
第 三 章 液 压 缸
v1=q/(A1-A2)
v1
q A1
p A2 p q’
v2=q/A2 A2 A1-A2 =3 A1/A2=4/3
=3
v2
q p
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三、其它形式液压缸
1.伸缩液压缸 又称多套缸，活塞依次伸出时可获得很长行 程，缩回时又使液压缸保持很小轴向尺寸。
第 三 章 液 压 缸
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第 三 章 液 压 缸
练习： 图示两液压缸，缸内径D，活塞杆直径d均相同，若 输入缸中的流量都是q，压力为P，出口处的油都直按通油箱， 且不计一切摩擦损失，比较它们的推力、运动速度和运动方 向。 两双杆活塞缸串联在一起的 增力缸,杆固定,缸向左运动
缸产生推力: F=2pA=2pπ(D2-d2)/4 =pπ(D2-d2 )/2 输入两缸的总流量为q,故输 入每一缸的流量为q/2 运动速度: v=q/2A
F pA1 pA2
v q
p
p q’
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二、柱塞缸
A
推力：F
v
pA
第 三 章 液 压 缸
q p
q 速度： v A
适合较长行程的场合
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练习1：三种结构形式的液压缸，直径分别为D、d，如进入缸 的流量为q，压力为P，分析各缸的椎力、速度及运动方向。
第 三 章 液 压 缸
F=pπ(D2-d2)/4 v=q/A F=p(A1-A2) =pπd2/4 v=q/(A1-A2) =4q/πd2 v=4q/πd2 F=pπd2/4
第 三 章 液 压 缸
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三、其它形式液压缸
1.伸缩液压缸 又称多套缸，活塞依次伸出时可获得很长行 程，缩回时又使液压缸保持很小轴向尺寸。
第 三 章 液 压 缸
靠外力回程
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三、其它形式液压缸
2.齿条活塞液压缸 又称无杆液压缸，齿条活塞直线运动，带动 齿轮旋转。
第 三 章 液 压 缸
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三、其它形式液压缸
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2.图所示，已知泵的供油压力为 32 X 105Pa，薄壁小孔节流阀 1的面积为0.02cm2，薄壁小孔节流阀2的面积为0.01cm2，求 活塞向右运动的速度等于多少?活塞面积100cm2，油的密度 P=900kg/m3，负载F=16000N，液流的流量系数Cd=0.6。
第 三 章 液 压 缸
A
有效面积：A
推力： 第 三 章 液 压 缸
p1 p2
速度：
P1入口压力
P2出口压力
F A p1 p2 q v A
活塞杆固定－工作台往复 运动的范围为活塞有效行 程的两倍(活塞杆固定， 缸筒与工作台相连)。 常用于中、大型设备上。
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一、活塞缸
2.单出杆活塞缸
A1
A2
有效面积：A1、A2
=4q/(π(D2-d2))
向左运动
向右运动
向右运动 11
第 三 章 液 压 缸
练习2：两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔面积 A1=100cm2，有杆腔面积A2=80cm2，缸1输入压力 P1=9X105Pa，输入流量q1=12L/min，不计损失和泄漏，求: 1)两缸承受相同负载时(F1=F2)，求该负载及两缸的运动速度; 2)缸2输入压力是缸1一半时(p2=0.5p1)，两缸各能承受的负载? 3)缸1不承受负载时(F1=0)，缸2能承受多少负载?