液壓傳動液壓缸

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液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。它是一種把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能以實現(xiàn)直線或往復運動的能量轉(zhuǎn)換裝置。前言特點液壓缸結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。第1頁/共34頁第一頁，共35頁。2§5－1液壓缸的類型和特點

一、活塞缸㈠、雙桿活塞缸1、缸筒固定的雙桿活塞缸：第2頁/共34頁第二頁，共35頁。3

1）、進、出油口布置在缸筒兩端；

2）、兩活塞桿的直徑一般相等；

3）、當工作壓力P1和輸入流量q不變時，兩個方向上輸出的推力和速度相等。結(jié)構(gòu)特點第3頁/共34頁第三頁，共35頁。4式中：A－活塞的有效面積；

d－活塞桿直徑；

D－活塞直徑。4）、這種安裝使工作臺的移動范圍約為活塞有效行程的3倍，占地面積大，宜用于小型設備。第4頁/共34頁第四頁，共35頁。52、活塞桿固定的雙桿活塞缸第5頁/共34頁第五頁，共35頁。61）、進、出油口可布置在活塞桿兩端，也可布置在缸筒兩端；2）、移動范圍為缸筒有效行程的二倍，故適用于較大型的設備；3）、兩活塞桿的直徑相等；4）、兩個方向上輸出的推力和速度與活塞桿固定時相同。結(jié)構(gòu)特點第6頁/共34頁第六頁，共35頁。7可將雙桿活塞缸設計成一個活塞桿受拉，而另一個活塞桿不受力，所以活塞桿可做得細一些。職能符號：注意第7頁/共34頁第七頁，共35頁。8㈡、單桿活塞缸：第8頁/共34頁第八頁，共35頁。91、進、出油口的布置根據(jù)安裝方式而定；2、可以缸筒固定，也可活塞桿固定；3、工作臺移動范圍是活塞（缸筒）有效行程的二倍；4、兩個方向上輸出的推力和速度不相等；結(jié)構(gòu)特點第9頁/共34頁第九頁，共35頁。10第10頁/共34頁第十頁，共35頁。115、速度比：兩個方向上的輸出速度v2和v1的比值稱為速度比。即：6、差動缸：單桿活塞缸在其左右兩腔都通高壓油時，稱為差動連接，這時稱作差動缸。第11頁/共34頁第十一頁，共35頁。121）、差動連接只能向一個方向運動，反向運動時再接入非差動連接；第12頁/共34頁第十二頁，共35頁。132）、輸出的推力和速度。結(jié)論單桿活塞缸職能符號較大提高速度，推力下降很大。第13頁/共34頁第十三頁，共35頁。14二、柱塞缸1、只能實現(xiàn)一個方向的運動，反向運動要靠外力；第14頁/共34頁第十四頁，共35頁。152、柱塞與缸筒不接觸，運動時由缸蓋上的導向套來導向，因此缸筒的內(nèi)壁不須精加工；3、適合于行程較長的場合；4、輸出的推力和速度：式中：d—柱塞的直徑第15頁/共34頁第十五頁，共35頁。16柱塞缸的職能符號第16頁/共34頁第十六頁，共35頁。17三、其它液壓缸1、增壓缸：由活塞缸和柱塞缸組成。工作原理：利用活塞與柱塞有效面積之差使液壓系統(tǒng)中的局部區(qū)域獲得高壓。第17頁/共34頁第十七頁，共35頁。18當D》d時，p3》p1。2、伸縮缸:由兩個或多個活塞缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞是后一級活塞缸的缸筒，伸出時可獲得很長的工作行程，縮回時可保持很小的尺寸。第18頁/共34頁第十八頁，共35頁。193、齒輪缸：由兩個柱塞缸和一套齒輪齒條傳動裝置組成。柱塞的移動經(jīng)齒輪齒條傳動裝置變成齒輪的轉(zhuǎn)動。第19頁/共34頁第十九頁，共35頁。20§5－2液壓缸的設計與計算

一、設計時應注意的問題1、盡量使活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負載或在受壓狀態(tài)下具有良好的縱向穩(wěn)定性；2、考慮液壓缸的制動問題和排氣問題；3、正確確定液壓缸的安裝，固定方式（只能一端定位）；第20頁/共34頁第二十頁，共35頁。214、液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)需根據(jù)推薦的結(jié)構(gòu)形式和設計標準進行設計，盡可能做到結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、加工、安裝維修方便。二、液壓缸主要尺寸的確定D：液壓缸缸筒內(nèi)徑或活塞直徑。根據(jù)公式算定后，再選靠近的標準值。d：活塞桿的直徑。根據(jù)推薦值選取。L：缸筒的長度。由最大行程確定，一般L≦20D。第21頁/共34頁第二十一頁，共35頁。22三、強度校核1、缸筒壁厚δ：1）、薄壁（D/δ≧10)：2）、厚壁（D/δ<10）：第22頁/共34頁第二十二頁，共35頁。23式中：D—缸筒內(nèi)徑；

py—缸筒實驗壓力，根據(jù)要求選定；

[σ]—缸筒材料的許用應力。2、活塞桿直徑d：式中：F

—活塞桿上的作用力；

[σ]—活塞桿材料的許用應力。第23頁/共34頁第二十三頁，共35頁。243、缸蓋螺栓的直徑ds：式中：F—液壓缸負載；

Z—固定螺栓的個數(shù)；

k—螺紋擰緊系數(shù)k=1.12～1.5；

[σ]—螺栓材料的許用應力。第24頁/共34頁第二十四頁，共35頁。25四、穩(wěn)定性校核

活塞桿受軸向壓縮時，它所承受的力F：式中：Fk—臨界負載；

nk—安全系數(shù)，一般取2～4。1、當活塞桿的細長比ι/rk>ψ1√ψ2

時：第25頁/共34頁第二十五頁，共35頁。262、若ι/rk≦ψ1√ψ2

時且ψ1√ψ2=20～120時：式中：

ι—安裝長度；

rk—活塞桿橫截面最大回轉(zhuǎn)半徑；

ψ1和

ψ2—柔性系數(shù)和末端系數(shù)；

E—活塞桿材料的彈性模量；

J—活塞桿橫截面慣性矩；

A—活塞桿橫截面積；a—系數(shù)；

f—由材料強度決定的實驗值。第26頁/共34頁第二十六頁，共35頁。27五、緩沖計算1、活塞桿與缸筒凹部未接觸時：pc=031第27頁/共34頁第二十七頁，共35頁。282：活塞桿與缸筒凹部接觸時

被壓腔（緩沖腔）內(nèi)產(chǎn)生的液壓能：工作部件產(chǎn)生的機械能：若制動：E1=E2∴第28頁/共34頁第二十八頁，共35頁。29

1)、緩沖裝置為節(jié)流口可調(diào)式

2）、緩沖裝置為節(jié)流口變化式：29pcmax=第29頁/共34頁第二十九頁，共35頁。304-1、附圖所示三個液壓缸的缸筒和活塞桿直徑都是D和d，當輸入壓力油的流量都是q時，試說明各缸筒的移動速度，移動方向和活塞桿的受力情況。第30頁/共34頁第三十頁，共35頁。31解：a).移動速度：v=4q/π(D2-d2)

移動方向：缸筒向左移動活塞桿的受力：受拉；F=π(D2-d2)p/4

b).移動速度：v=4q/πd2

移動方向：缸筒向右移動活塞桿的受力：受壓；F=πd2p/4c).移動速度：v=4q/πd2

移動方向：缸筒向右移動活塞桿的受力：受壓；F=πd2p/4第31頁/共34頁第三十一頁，共35頁。324-2、附圖示兩結(jié)構(gòu)相同的串聯(lián)液壓缸，A1=100cm2，A2=80cm2，p1=9×105Pa，q1=12L/min，當不計摩擦損失和泄漏時，問：1>.兩缸負載相同時的負載和速度各為多少？

2>.缸1不受負載時，缸2能承受多少負載？

3>.缸2不受負載時，缸1能承受多少負載？第32頁/共34頁第三十二頁，共35頁。33q1解：1)、∵p1A1=p2A2+F1p2A1=F2F1=F2∴

F1=F2=p1A1/(1+A2/A1)=9×105×100×10-4/(1+80/100)=5000N第33頁/共34頁第三十三頁，共35頁。34感謝您的觀看！第34頁/共34頁第三十四頁，共35頁。內(nèi)容總結(jié)1。它是一