電子教案液壓與氣動技術(第三版)第4章液壓缸課件

1、第4章 液 壓 缸液壓與氣動技術高等教育出版社01 液壓缸的類型及特點02 液壓缸的設計計算03 液壓缸結構設計目錄CONTENTS04 液壓缸常見故障及其排除方法液壓缸的類型及特點014.1 液壓缸的類型及特點4.1 液壓缸的類型及特點4.1.1 活塞式液壓缸一、 雙活塞桿液壓缸雙活塞桿液壓缸的活塞兩端都帶有活塞桿，分為缸體固定和活塞桿固定兩種安裝形式。 因為雙活塞桿液壓缸的兩活塞桿直徑相等，所以當輸入流量和油液壓力不變時，其往返運動的速度和推力相等，則活塞的運動速度 v 和推力 F 分別為4.1.1 活塞式液壓缸二、 單活塞桿液壓缸單活塞桿液壓缸的活塞僅一端帶有活塞桿，活塞雙向運動可以獲得

2、不同的速度和輸出力。 1） 無桿腔進油時，活塞的運動速度和推力分別為2） 有桿腔進油時，活塞的運動速度和推力分別為4.1.1 活塞式液壓缸二、 單活塞桿液壓缸3） 液壓缸差動連接時，活塞的運動速度和推力為4.1.2 柱塞式液壓缸如圖為柱塞式液壓缸結構示意圖。 工作時，壓力油從進油口 1 進入缸筒 2 中，推動柱塞 3向外伸出。 柱塞輸出的速度 v 和推力 F 分別為柱塞式液壓缸是單作用的，它的回程需要借助自重或彈簧等其他外力來完成，為了實現(xiàn)雙向往復運動，柱塞式液壓缸常成對使用。 液壓缸的設計計算024.2 液壓缸的設計計算一、 液壓缸工作壓力的確定液壓缸要承受的負載包括有效工作負載、摩擦阻力和

3、慣性力等。液壓缸的工作壓力按負載確定。對于不同用途的液壓設備，由于工作條件不同，采用的壓力范圍也不同。 4.2 液壓缸的設計計算二、 液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的確定液壓缸的內(nèi)徑 D 根據(jù)液壓缸的總負載力 F 和工作壓力 p 來計算。 活塞桿的直徑 d 根據(jù)液壓缸的速比 v 來確定，也可按活塞桿的受力情況確定活塞桿的直徑：當活塞桿受拉時 d （0. 3 0. 5）D；當活塞桿受壓時 d （0. 5 0. 55）D （p 5. 0 MPa）； d （0. 6 0. 7）D （5. 0 MPa p7. 0 MPa）； d 0. 7D （p 7. 0 MPa）必要時活塞桿直徑 d 按下式進行強度校核：4

4、.2 液壓缸的設計計算三、 缸筒壁厚 的確定一般情況下，液壓缸缸筒壁厚往往由結構工藝要求確定，必要時再校核其強度。 當 D / 10 時，可按薄壁筒公式進行校核：當 D / 10 時，按厚壁筒公式進行校核：4.2 液壓缸的設計計算四、 液壓缸其他部位尺寸的確定導向長度 活塞寬度導向套滑動面長度 如裝有隔套 時，隔套長度液壓缸結構設計034.3.1 液壓缸的典型結構舉例如圖為單活塞桿液壓缸結構圖。 它主要由缸底、缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿和導向套等組成。 缸筒一端與缸底焊接，另一端與缸蓋采用螺紋連接。 活塞與活塞桿采用卡鍵連接。 為了保證液壓缸的可靠密封，在相應部位設置了密封圈和防塵圈。 4.3.

5、2 液壓缸的結構設計一、 缸體與端蓋的連接1. 拉桿連接前、后端蓋裝在缸體兩邊，用四根拉桿（螺栓）將其緊固。 這種連接結構簡單，裝拆方便，但外形尺寸較大，重量較大，通常只用于較短的液壓缸。 2. 法蘭連接在無縫鋼管的缸體上焊上法蘭盤，再用螺釘與端蓋緊固。 這種連接結構簡單，加工和裝拆都很方便，其外形尺寸和重量比拉桿式連接要小些，但比螺紋連接和半環(huán)連接要大些，此種結構應用最廣。 3. 內(nèi)半環(huán)連接半環(huán)連接結構緊湊，重量小，工作可靠，但缸體銑出了半環(huán)槽后，削弱了其強度，所以相應要加大缸體的壁厚。 4.3.2 液壓缸的結構設計一、 缸體與端蓋的連接4. 焊接連接其優(yōu)點是結構簡單、尺寸小、工藝性好；缺點

6、是清洗缸體內(nèi)孔較為困難，同時由于焊接可能造成缸體變形。 一般短行程液壓缸多用焊接，不少液壓缸的底蓋都采用焊接。 5. 外螺紋連接6. 內(nèi)螺紋連接螺紋連接的特點是重量輕、外徑小、結構緊湊。 但螺紋連接加工較復雜，并需要專門的裝拆工具。 4.3.2 液壓缸的結構設計二、 活塞和活塞桿的連接1. 螺紋連接結構這種連接形式其結構簡單實用，應用較為普遍。 2. 卡鍵連接結構這種連接方法可以使活塞在活塞桿上浮動，使活塞與缸體不易卡住，它比螺紋連接要好，但結構稍復雜些。 4.3.2 液壓缸的結構設計三、 活塞桿頭部結構活塞桿頭部直接與工作機械連接，根據(jù)與負載連接的要求不同，活塞桿頭部主要有以下幾種結構。 4.3.2 液壓缸的結構設計四、 液壓缸的緩沖裝置節(jié)流緩沖有兩種形式：縫隙節(jié)流緩沖和小孔節(jié)流緩沖。 當活塞移至其端部，緩沖柱塞開始插入缸蓋的緩沖孔時，活塞與缸蓋之間形成封閉空間 A，A 腔中受困的剩余油液只能從節(jié)流小孔或緩沖柱塞與孔槽之間的節(jié)流環(huán)縫中擠出，從而造成背壓迫使運動活塞減速制動，實現(xiàn)緩沖。 目前普遍采用在液壓缸進出口設單向節(jié)流閥，可調(diào)節(jié)緩沖效果。 4.3.2 液壓缸的結構設計五、 液壓缸的排氣裝置液壓缸中不可避免地會混入空氣，由此會引起活塞運動時的爬行和振動，產(chǎn)生噪聲，甚至使