液壓與氣壓傳動技術(shù) 第四版 課件 任務(wù)一 液壓缸的類型和特點(diǎn)

液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式可分為活塞式、柱塞式和擺動式?；钊街綌[動式液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)按作用方式可分為單作用式和雙作用式。單作用式液壓缸利用液壓力實(shí)現(xiàn)單方向運(yùn)動，反方向運(yùn)動則依靠外力來實(shí)現(xiàn)。雙作用式液壓缸利用液壓力實(shí)現(xiàn)正、反兩個方向的往復(fù)運(yùn)動。單作用（反向依靠重力）雙作用液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)一、活塞式液壓缸活塞式液壓缸可分為雙桿式和單桿式兩種結(jié)構(gòu)，其固定方式有缸體固定和活塞桿固定兩種。雙桿式缸體固定單桿式缸體固定活塞式液壓缸液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)一、活塞式液壓缸

1.雙桿活塞缸：雙桿活塞缸活塞兩側(cè)均裝有活塞桿。當(dāng)兩活塞桿直徑相同，供油壓力和流量不變時，活塞(或缸體)在兩個方向的運(yùn)動速度和推力也都相等，即：式中：v——活塞(或缸體)的運(yùn)動速度；

q

——輸入液壓缸的流量；

A

——活塞的有效工作面積；

D

——活塞直徑；

d

——活塞桿直徑；F

——活塞(或缸體)上的液壓推力；

p1

——液壓缸的進(jìn)油壓力；

p2

——液壓缸的回油壓力液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)一、活塞式液壓缸

1.雙桿活塞缸：雙桿活塞缸采用缸體固定方式時，整個工作臺的運(yùn)動范圍約等于活塞有效行程的三倍，一般用于中、小型設(shè)備。采用活塞桿固定方式時，整個工作臺的運(yùn)動范圍約等于缸體有效行程的兩倍，常用于大中型設(shè)備。觀察原理液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)一、活塞式液壓缸

1.雙桿活塞缸：1.1實(shí)心雙桿活塞缸。實(shí)心雙桿活塞缸缸體6固定在機(jī)體上，活塞桿7和工作臺靠支架9和螺母10連接在一起。壓力油通過油道a

（或b

）分別進(jìn)入液壓缸左右腔時，就推動活塞帶動工作臺往復(fù)運(yùn)動。觀察結(jié)構(gòu)1-壓蓋

2-密封圈

3-導(dǎo)向套4-紙墊

5-活塞

6-缸體

7-活塞桿

8-端蓋

9-支架

10-螺母觀察原理液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)一、活塞式液壓缸

1.雙桿活塞缸：1.2空心雙桿活塞缸。其活塞桿固定在床身上，缸體和工作臺連接在一起。當(dāng)壓力油通過活塞桿2的中心孔和徑向孔b（或a）分別進(jìn)入液壓缸兩腔時，就推動缸體帶動工作臺作往復(fù)運(yùn)動。觀察結(jié)構(gòu)1-壓蓋

2-活塞桿

3-托架4、15-端蓋5、14-密封圈6-排氣孔8-錐銷9-O型密封圈10-活塞11-缸體12-壓板13-半環(huán)觀察原理ba液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)一、活塞式液壓缸

1.雙桿活塞缸：1.2空心雙桿活塞缸雙作用雙桿活塞缸圖形符號

含義：雙作用雙桿活塞缸，活塞桿直徑相同，雙側(cè)緩沖，右側(cè)帶調(diào)節(jié)。液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)一、活塞式液壓缸

1.雙桿活塞缸：雙桿活塞缸應(yīng)用。叉車轉(zhuǎn)向中，應(yīng)用了實(shí)心雙桿活塞缸，雙伸出活塞桿各控制一個輪的運(yùn)動，利用液壓缸特性同步控制兩個車輪。實(shí)心雙桿液壓缸實(shí)心雙桿活塞缸液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)觀察原理無桿腔進(jìn)油時，有桿腔回油。設(shè)活塞的運(yùn)動速度為v1，推力為F1，則有：q為輸入液壓缸的流量；D為活塞直徑；

d為活塞桿直徑；A1、A2分別為液壓缸無桿腔和有桿腔活塞的有效作用面積；

F1、F2為活塞上的液壓推力；

p1為液壓缸的進(jìn)油壓力；

p2為液壓缸的回油壓力。一、活塞式液壓缸

2.單桿活塞缸：

雙作用單桿活塞桿，缸體固定，只在活塞的一側(cè)裝有活塞桿，由于活塞兩端的有效面積不等，如果以相同流量的壓力油分別輸入液壓缸的左、右腔，活塞移動的速度與進(jìn)油腔的有效面積成反比，即油液進(jìn)入無桿腔時有效面積大，速度慢，進(jìn)入有桿腔時有效面積小，速度快；而活塞上產(chǎn)生的推力則與進(jìn)油腔的有效面積成正比。無桿腔進(jìn)油時：液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)有桿腔進(jìn)油時，無桿腔回油。設(shè)活塞的運(yùn)動速度為v2，推力為F2，則有：一、活塞式液壓缸

2.單桿活塞缸：

雙作用單桿活塞桿，缸體固定，只在活塞的一側(cè)裝有活塞桿，由于活塞兩端的有效面積不等，如果以相同流量的壓力油分別輸入液壓缸的左、右腔，活塞移動的速度與進(jìn)油腔的有效面積成反比，即油液進(jìn)入無桿腔時有效面積大，速度慢，進(jìn)入有桿腔時有效面積小，速度快；而活塞上產(chǎn)生的推力則與進(jìn)油腔的有效面積成正比。有桿腔進(jìn)油時：觀察原理q為輸入液壓缸的流量；D為活塞直徑；

d為活塞桿直徑；A1、A2分別為液壓缸無桿腔和有桿腔活塞的有效作用面積；

F1、F2為活塞上的液壓推力；

p1為液壓缸的進(jìn)油壓力；

p2為液壓缸的回油壓力。液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)一、活塞式液壓缸2.單桿活塞缸：雙作用單桿活塞桿，

v1

＜v2，F(xiàn)1

＞

F2，即活塞桿伸出時，推力較大，速度較??；活塞桿縮回時，推力較小，速度較大。因而它適用于一個方向有較大負(fù)載但運(yùn)行速度較低，另一方向?yàn)榭蛰d快速退回的場合。液壓缸往復(fù)運(yùn)動時的速度比為：可以通過改變活塞與活塞桿的直徑比值，來滿足兩個方向的不同速度要求。液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)一、活塞式液壓缸2.單桿活塞缸：差動連接：即兩腔同時通壓力油的油路連接方式。在忽略兩腔連通油路壓力損失的情況下，差動連接時液壓缸兩腔的油液壓力相等。但由于無桿腔受力面積大于有桿腔，活塞向右的作用力大于向左的作用力，活塞桿做伸出運(yùn)動，并將有桿腔的油液擠出，流進(jìn)無桿腔，加快了活塞桿的伸出速度。

差動連接時，

p1

≈

p2

，活塞推力F3為：差動連接時實(shí)際起作用的有效面積是活塞桿的橫截面積。

與非差動連接無桿腔進(jìn)油工況相比，在輸入油液壓力和流量相同的條件下，活塞桿伸出速度較大而推力較小。利用差動連接，可以在不加大油源流量的情況下得到較快的運(yùn)動速度。這種連接方式被廣泛應(yīng)用于組合機(jī)床的液壓動力滑臺和各其它機(jī)械設(shè)備的快速運(yùn)動中。液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)一、活塞式液壓缸

2.單桿活塞缸：單桿活塞缸可以是缸體固定、活塞運(yùn)動；也可以是活塞固定，缸體運(yùn)動，無論采用哪一種形式，整個工作臺的運(yùn)動范圍約等于有效行程的兩倍。液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)一、活塞式液壓缸2.單桿活塞缸：單桿活塞缸的典型結(jié)構(gòu)如圖示，主要由缸體3，活塞2，活塞桿8，前、后缸蓋1、4，導(dǎo)向套6，拉桿7等組成。當(dāng)壓力油從a孔或b孔進(jìn)入缸體3時，可使活塞實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動，并利用設(shè)在缸體端的緩沖及排氣裝置，減少沖擊和振動。觀察結(jié)構(gòu)液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)例：如圖所示，兩個結(jié)構(gòu)尺寸相同的液壓缸串聯(lián)，其有效作用面積A1=

100cm2，A2=

80cm2，p1=

1Mpa，液壓泵的流量q1=

12L/min。若不計(jì)摩擦損失和泄漏，試求:(1)兩缸負(fù)載相同時，兩缸的負(fù)載和速度各為多少？(2)缸1不受負(fù)載時，缸2能承受多少負(fù)載？(3)缸2不受負(fù)載時，缸1能承受多少負(fù)載？解：由題圖，得；（1）當(dāng)F1

=

F2

時，

（2)當(dāng)F1

=

0

時，（3)當(dāng)F2

=

0時，液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)例：某單桿液壓缸的活塞直徑D=80mm

，活塞桿直徑d=50mm

，現(xiàn)用流量q=

30L/min

，壓力p1=

3MPa

的液壓泵供油驅(qū)動，試求：（1）液壓缸能推動的最大負(fù)載；（2）差動工作時，液壓缸的速度？解：1）以無桿腔進(jìn)油，有桿腔回油時，液壓缸產(chǎn)生的推力最大，此時能推動的負(fù)載為

（2）差動工作時的速度為：

液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)二、柱塞缸柱塞缸是單作用液壓缸，即靠液壓力只能實(shí)現(xiàn)一個方向的運(yùn)動，回程要靠自重(當(dāng)液壓缸垂直放置時)或彈簧等其它外力來實(shí)現(xiàn)。為了減輕重量，防止柱塞下垂(水平放置時)，降低密封裝置的單面摩擦，柱塞缸的柱塞通常做成空心的。1-缸體2-柱塞3-導(dǎo)向套4-彈簧卡圈觀察結(jié)構(gòu)液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)

二、柱塞缸圖示為柱塞缸運(yùn)動時，柱塞上的有效作用力為：

為了得到雙向運(yùn)動，柱塞缸常成對使用。

式中，d為柱塞直徑觀察原理觀察原理柱塞運(yùn)動速度為：液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)

二、柱塞缸柱塞缸最大的特點(diǎn)是柱塞不與缸體接觸，運(yùn)動時靠缸蓋上的導(dǎo)向套來導(dǎo)向，因而對缸體內(nèi)壁的精度要求很低，工藝性好，成本低，特別適用于行程較長的場合。液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)三、擺動缸擺動缸也稱擺動液壓馬達(dá)，它有單葉片和雙葉片兩種結(jié)構(gòu)形式。定子塊l固定在缸體4上，葉片2與擺動軸連為一體。液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)觀察結(jié)構(gòu)三、擺動缸擺動缸也稱擺動液壓馬達(dá)，它有單葉片和雙葉片兩種結(jié)構(gòu)形式。定子塊l固定在缸體4上，葉片2與擺動軸連為一體。液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)

三、擺動缸單葉片式擺動缸的擺動角度較大，可達(dá)300°。當(dāng)兩油口交替通入壓力油時，在葉片的帶動下，它的主軸能輸出小于360°的擺動運(yùn)動。雙葉片式擺動缸的擺動角度較小，可以達(dá)到150°，它的輸出轉(zhuǎn)矩是單葉片式的兩倍，而角速度則是單葉片式的一半。擺動缸常用于工夾具的夾緊裝置、送料裝置、轉(zhuǎn)位裝置及需要周期性進(jìn)給的系統(tǒng)中。液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)三、擺動缸視頻液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)

四、組合式液壓缸

1.伸縮缸。伸縮缸也稱多級缸，它由兩級或多級活塞缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞是后一級活塞缸的缸體。觀察結(jié)構(gòu)液壓缸任務(wù)一液壓缸的類型和特點(diǎn)

四、組合式液壓缸

1.伸縮缸。伸縮缸工作時外伸動作逐級進(jìn)行，首先是最大直徑的缸體外伸，當(dāng)其達(dá)到行程終點(diǎn)的時候，稍小直徑的缸體開始外伸。由于有效工作面積逐次減小，因此，當(dāng)輸入流量相同時，外伸速度逐次