液压缸概述.

液压缸
液压缸
液压缸
• • • • 第一章 第二章 第三章 第四章 液压缸概述 液压缸结构及设计 液压缸密封件的选用 液压缸的设计禁忌
液压缸概述
第一章 液压缸概述
1.1 1.2 1.3 1.4 液压缸的定义 液压缸的类型与特点 液压缸的基本计算 典型液压缸结构
液压缸的定义
• 1.1液压缸的定义
液压缸是液压系统的执行元件，它将液压能转换为机械能，用
柱塞式液压缸由缸体、柱塞、导套、密封圈、压盖等零件组成。
单作用式（只有一个油口），单向驱动，柱塞的回程靠外力（重力，
弹簧力）实现。 柱塞较粗，受力较好，柱塞不与缸筒内壁接触，加工工艺性好。
千斤顶液压缸，叉车举升液压缸，起重机变幅和伸缩液压缸。
液压缸的类型与特点 2)活塞式液压缸
活塞式液压缸由缸筒、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。又有缸筒固定、活塞移 动与活塞杆固定、缸筒移动两种运动方式。
液压缸的类型与特点
液压缸的类型与特点
液压缸的类型与特点
4）其他缸
a) 增力缸
pq
D
增力缸结构图 图示为由两个单杆活塞缸串联在一起的增力缸，当压力油通入两缸左腔时， 串联活塞向右运动，两缸右腔的油液同时排出，这种油缸的推力等于两缸推力的 总和。由于增加了活塞的有效面积，因而使活塞杆上的推力或拉力得到增加。设 进油压力为p，活塞直径为D，活塞杆直径为d，不考虑摩擦损失，增力缸的牵引 力为
液压缸的类型与特点
3）摆动式液压缸
摆动式液压缸又称为摆动液压电动机或回转液压缸，它把油液的
压力能转变为摆动运动的机械能。常用的摆动式液压缸有单叶片和双
叶片两种。
动画
1—隔板 2—缸体 3—转动轴
(a) 单叶片式
(b) 双叶片式
4—叶片
单叶片式摆动缸：最大摆角300°，转速高，扭矩小； 双叶片式摆动缸：最大摆角150°，转速低，扭矩大；
单 活 塞 杆
不可调缓冲 缸 可调缓冲缸
活塞在行程终了时减速制动，并且减速值可调
双 作 用 液 压 缸
差动缸 等行程等速缸
活塞两端面积差较大，使活塞往复运动的推力和 速度相差较大
活塞左右移动速度，行程及推力均相等 利用对油口进、排油次序的控制，可使两个活塞作多 种配合动作的运动 有多个互相联动的活塞，可依次伸出获得较大行程 可输出小于360°或180°的旋转运动
液压缸的基本计算
• 1）柱塞式液压缸
2 F Ap cm d p cm 4
Q cv 4Q cv u A d 2
式中 ，F ——推力 ； Q——供液流量 ； p——供液压力； u——柱塞速度 ；
双 活 塞 杆
双向缸
伸缩式套筒缸 摆动缸
液压缸的类型与特点
弹簧复位缸
单向液压驱动，由弹簧力复位
增压缸 组 合 缸
由A腔进油驱动，使B输出高压油源 用于缸的直径受限制，长度不受限制处，能获得较大推力
串联缸
齿条传动缸
活塞的往复运动转换成齿轮的往复回转运动
气—液转换器
气压力转换成大体相等的液压力
液压缸的类型与特点 1)柱塞式液压缸(柱塞缸)
F p
π 2 π π D p ( D 2 d 2 ) p (2 D 2 d 2 ) 4 4 4
d
液压缸的类型与特点
b) 增压缸
D
p q 1 1
增压缸结构图
图示为由活塞缸和柱塞缸组合而成的增压缸，用以使液压系统中的局部区域 获得高压。在这里活塞缸中活塞的有效工作面积大于柱塞的有效工作面积，所以 向活塞缸无杆腔送入低压油时，可以在柱塞缸那里得到高压油，它们之间的关系 为：
各类液压缸简图
名称
图型符号
特点 活塞只单向受力而运动，反向运动依靠活塞自重
单 作 用 液 压 缸
活塞缸
或其它外力 柱塞只单向受力而运动，反向运动依靠柱塞自重 或其它外力
柱塞缸
伸缩式套筒缸
有多个互相连动的活塞，可依次伸缩，行程较 大，由外力使活塞返回
液压缸的类型与特点
普通缸 活塞双向受液压力而运动，在行程终了时不减速， 双向受力及速度不同 活塞在行程终了时减速制动，减速值不变
来实现直线往复运动或小于360°的摆动。
压力p 流量Q
作用力F 速度V
液压缸
液压功率 机械功率
液压缸的类型与特点
• 1.2液压缸的类型与特点
按结构分类：柱塞式液压缸、活塞式液压缸、摆动液压缸、组合液 压缸 按供油次数：单作用液压缸、双作用液压缸 按驱动负载：推力缸、拉力缸、摆动液压缸
液压缸的类型与特点
π 2 π D p1 d 2 p2 4 4
其中：D、d——活塞、柱塞的直径；
d
p q 2 2
D p2 p1 Kp1 d
K——增压比K=D2/d2
2
液压缸的类型与特点
液压缸的类型与特点
c) 伸缩式液压缸
伸缩式液压缸是由两个或多个活塞式液压缸套装而成的，前一级
活塞缸的活塞杆是后一级活塞缸的缸筒。
q
d
动画
液压缸的类型与特点
液压缸的类型与特点
（2）双活塞杆液压缸
v F v F v F v F
A
A
p1
l
q
l
q p2
l
A p1 q
l
q p2 A
l
动画
双杆活塞式液压缸及其安装形式
两工作腔有效液压作用面积相等，伸出和缩回时的牵引力和速度都相同。
用作磨床工作台和龙门刨பைடு நூலகம்工作台驱动液压缸。
液压缸的类型与特点
A
F
A
F
v
Q
v
Q
P
单杆液压缸
P
双杆液压缸
液压缸的类型与特点
(1)单活塞杆液压缸：
v1 A1 F v11 A2 A1 A2 v2 F v2
1
v3 A1 F v31 A2
F1
d
F1
D d
F1
D
D
p1 q
p2
p2
p1 q
q+ q' q
q'
q
q
q 无杆腔进油、有杆腔回油——牵引力大，速度低——工作行程 有杆腔进油、无杆腔回油——牵引力小，速度高——返回行程 活塞杆输出和缩回速度不相等。 有杆腔和无杆腔同时进油——差动油缸——活塞杆伸出——牵引力 小，速度高——快进 单活塞杆双作用缸具有快伸、慢伸和快缩三种工作状态。
伸缩式液压缸具有多级套筒形活塞杆，故又称为多级液压缸。
B 1 2 3 A
1—活塞 2—活塞 3—缸体
伸缩式液压缸示意图
液压缸的类型与特点
液压缸的基本计算
• 1.3液压缸的基本计算
液压缸的基本计算是指供液压力p与负载FL、输入流量 Q与运动速度u的计算。
液压缸稳态下的p与FL、Q与u的计算所依据的两个基本 方程是：活塞杆或柱塞上稳态力平衡方程和流量连续方程。