第二節(jié)_液壓缸-LL

1、第二節(jié)第二節(jié) 液壓缸液壓缸 液壓缸：液壓缸：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中用于實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中用于實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)的執(zhí)行元件的總稱，其作用是將油液的執(zhí)行元件的總稱，其作用是將油液的壓力能壓力能轉(zhuǎn)變成對(duì)外做功的轉(zhuǎn)變成對(duì)外做功的機(jī)械能機(jī)械能。分類：分類：按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：活塞式、柱塞式、擺動(dòng)式活塞式、柱塞式、擺動(dòng)式 按其作用分：按其作用分：雙作用、單作用雙作用、單作用一、液壓缸的類型和速度推力特性一、液壓缸的類型和速度推力特性(一一)活塞式液壓缸活塞式液壓缸1.雙桿式活塞缸雙桿式活塞缸液壓缸液壓缸液壓缸液壓缸活塞桿固定活塞桿固定雙活塞桿液壓缸的計(jì)算雙活塞桿液壓缸的計(jì)算)(4)

2、()(421222122ppdDAppFdDqAqvFfFF2F1液壓缸液壓缸雙作用單桿活塞式液壓缸雙作用單桿活塞式液壓缸無桿腔進(jìn)油時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度和推無桿腔進(jìn)油時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度和推力為力為)(4)(422212122111211pdDpDFpApAFDqAqv液壓缸液壓缸雙作用單桿式活塞缸雙作用單桿式活塞缸有桿腔進(jìn)油時(shí)，活塞缸的運(yùn)動(dòng)速度和推力為：有桿腔進(jìn)油時(shí)，活塞缸的運(yùn)動(dòng)速度和推力為：)(4)()(4221222211222222pDpdDFpApAFdDqAqv液壓缸液壓缸v活塞桿只從一端伸出，活塞桿只從一端伸出，液壓缸在兩腔的有效面積液壓缸在兩腔的有效面積不相等。不相等。v分別向兩腔

3、供油，且油壓分別向兩腔供油，且油壓和流量不變時(shí)，活塞在兩方和流量不變時(shí)，活塞在兩方向的速度和推力都不等向的速度和推力都不等液壓缸液壓缸雙作用單活塞桿油缸的差動(dòng)作用雙作用單活塞桿油缸的差動(dòng)作用221323134)(dqAAqvAvqqqAv2112134)(dppAAF特點(diǎn)：特點(diǎn)：柱塞多為空心結(jié)構(gòu)。柱塞多為空心結(jié)構(gòu)。 一般為單作用缸，垂直或傾鈄安裝。一般為單作用缸，垂直或傾鈄安裝。 柱塞和內(nèi)壁不接觸，筒內(nèi)壁不需精加工。柱塞和內(nèi)壁不接觸，筒內(nèi)壁不需精加工。應(yīng)用：應(yīng)用： 用于工作行程較長或垂直舉升要求剛度較大的場合用于工作行程較長或垂直舉升要求剛度較大的場合液壓缸液壓缸(二二)柱塞式液壓缸柱塞式液壓

4、缸組成：缸筒、柱塞等組成：缸筒、柱塞等液壓缸液壓缸(二二)柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸2121134)(dpAApF234dqv液壓缸液壓缸單葉片擺動(dòng)缸單葉片擺動(dòng)缸11固定葉片；固定葉片；22缸體；缸體；33擺動(dòng)軸；擺動(dòng)軸；44葉片葉片(三三)擺動(dòng)式液壓缸擺動(dòng)式液壓缸分類：分類：葉片式、嚙輪齒條葉片式、嚙輪齒條式式1.單葉片擺動(dòng)液壓缸單葉片擺動(dòng)液壓缸 只有一個(gè)工作葉片，只有一個(gè)工作葉片，液壓油推動(dòng)葉片帶動(dòng)輸出液壓油推動(dòng)葉片帶動(dòng)輸出軸回轉(zhuǎn)，輸出扭矩，對(duì)外軸回轉(zhuǎn)，輸出扭矩，對(duì)外做功。做功。液壓缸液壓缸)(2212122ppRRbT 擺動(dòng)式缸輸出扭矩?cái)[動(dòng)式缸輸出扭矩 擺動(dòng)液壓缸輸出角速度擺動(dòng)液壓缸輸出角

5、速度)(222122RRbqn液壓缸液壓缸2.雙葉片式擺動(dòng)液壓缸雙葉片式擺動(dòng)液壓缸液壓缸液壓缸( (四四) )組合油缸組合油缸1.1.增壓油缸增壓油缸根據(jù)力平衡原理有根據(jù)力平衡原理有1222112122211pddpAAppApA或因?yàn)橐驗(yàn)锳1大于大于A2，所以，所以p2大于大于p1，從而壓強(qiáng)被放大，從而壓強(qiáng)被放大。增壓比液壓缸液壓缸2.多級(jí)液壓缸多級(jí)液壓缸液壓缸液壓缸3.齒輪缸齒輪缸二、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成二、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成液壓缸液壓缸液壓缸液壓缸液壓缸液壓缸(一一)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸液壓缸法蘭式法蘭式半環(huán)式半環(huán)式外螺紋式外螺紋式結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，結(jié)構(gòu)簡單，加

6、工方便，連接可靠，是一種常連接可靠，是一種常用用 的連接方式。的連接方式。工藝性好，連接可靠，工藝性好，連接可靠，但對(duì)缸體有削弱作用，但對(duì)缸體有削弱作用，常用于無縫鋼管缸筒和常用于無縫鋼管缸筒和端蓋的連接。端蓋的連接。體積小，重量輕，結(jié)體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，但缸筒端部構(gòu)緊湊，但缸筒端部較復(fù)雜，常用于要求較復(fù)雜，常用于要求外形尺寸小，重量輕外形尺寸小，重量輕的場合。的場合。1.缸筒與缸蓋的連接缸筒與缸蓋的連接液壓缸液壓缸結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，強(qiáng)結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，強(qiáng)度高，多用于高壓及振動(dòng)度高，多用于高壓及振動(dòng)較大的場合較大的場合2.活塞與活塞桿的連接活塞與活

7、塞桿的連接液壓缸液壓缸(二二)液壓缸的緩沖液壓缸的緩沖n執(zhí)行元件端部的沖擊現(xiàn)象：執(zhí)行元件端部的沖擊現(xiàn)象：熱行元件的活塞運(yùn)動(dòng)到端部時(shí)，由于熱行元件的活塞運(yùn)動(dòng)到端部時(shí)，由于速度的劇變，而產(chǎn)生剛性沖擊，負(fù)載越大、速度越高，沖擊越大。速度的劇變，而產(chǎn)生剛性沖擊，負(fù)載越大、速度越高，沖擊越大。n解決的措施：解決的措施：緩沖緩沖n緩沖原理：緩沖原理：在活塞接近行程終端時(shí)，增大回油阻力在活塞接近行程終端時(shí)，增大回油阻力(使回油壓力使回油壓力提高提高)，降低活塞的運(yùn)動(dòng)速度。，降低活塞的運(yùn)動(dòng)速度。n常用的緩沖裝置有：常用的緩沖裝置有：n柱塞緩沖柱塞緩沖n行程節(jié)流緩沖行程節(jié)流緩沖液壓缸液壓缸1.柱塞式緩沖柱塞式緩

8、沖1)環(huán)隙式節(jié)流緩沖環(huán)隙式節(jié)流緩沖結(jié)構(gòu)特征：結(jié)構(gòu)特征：緩沖圓柱柱塞和柱塞孔緩沖圓柱柱塞和柱塞孔之間形成的環(huán)形縫隙實(shí)現(xiàn)節(jié)流緩沖。之間形成的環(huán)形縫隙實(shí)現(xiàn)節(jié)流緩沖。屬固定節(jié)流緩沖。屬固定節(jié)流緩沖。緩沖原理：緩沖原理：活塞運(yùn)動(dòng)到油缸端部活塞運(yùn)動(dòng)到油缸端部時(shí)，柱塞進(jìn)入柱塞孔中，油液只能從兩者形成的間隙中通過，增加了回油時(shí)，柱塞進(jìn)入柱塞孔中，油液只能從兩者形成的間隙中通過，增加了回油阻力，回油壓力升高，活塞運(yùn)動(dòng)速度降低。阻力，回油壓力升高，活塞運(yùn)動(dòng)速度降低。特點(diǎn)：特點(diǎn)：屬固定節(jié)流緩沖，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，但其液壓沖擊較大屬固定節(jié)流緩沖，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，但其液壓沖擊較大應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：小行程低負(fù)

9、載液壓缸小行程低負(fù)載液壓缸特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，緩沖效果較好結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，緩沖效果較好應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：緩沖行程小，低負(fù)載液壓缸緩沖行程小，低負(fù)載液壓缸2)軸向三角溝槽節(jié)流緩沖軸向三角溝槽節(jié)流緩沖結(jié)構(gòu)特征：結(jié)構(gòu)特征：帶軸向三角槽的圓帶軸向三角槽的圓柱。當(dāng)柱塞進(jìn)入柱塞孔后，堵柱。當(dāng)柱塞進(jìn)入柱塞孔后，堵塞柱塞孔，靠塞柱塞孔，靠 三角溝槽的節(jié)三角溝槽的節(jié)流作用實(shí)現(xiàn)緩沖。屬可變節(jié)流流作用實(shí)現(xiàn)緩沖。屬可變節(jié)流緩沖的一種。緩沖的一種。液壓缸液壓缸液壓缸液壓缸3)錐形圓柱緩沖錐形圓柱緩沖結(jié)構(gòu)特征：結(jié)構(gòu)特征：錐形緩沖圓柱。錐形緩沖圓柱。當(dāng)柱塞進(jìn)入柱塞孔時(shí)，在當(dāng)柱塞進(jìn)入柱塞孔時(shí)，在柱塞和柱

10、塞孔之間形成環(huán)柱塞和柱塞孔之間形成環(huán)形縫隙，實(shí)現(xiàn)節(jié)流緩沖，形縫隙，實(shí)現(xiàn)節(jié)流緩沖，屬可變節(jié)流緩沖的一種。屬可變節(jié)流緩沖的一種。特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，緩沖效果較好結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，緩沖效果較好應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：緩沖行程小，低負(fù)載液壓缸緩沖行程小，低負(fù)載液壓缸液壓缸液壓缸特點(diǎn)：特點(diǎn)：可根據(jù)速度、負(fù)載和工作可根據(jù)速度、負(fù)載和工作要求調(diào)節(jié)，達(dá)到最佳緩沖效果要求調(diào)節(jié)，達(dá)到最佳緩沖效果應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：小行程低負(fù)載液壓缸小行程低負(fù)載液壓缸2.液壓回路緩沖液壓回路緩沖(在講基本回路時(shí)在講基本回路時(shí)講講)4)可調(diào)節(jié)流緩沖可調(diào)節(jié)流緩沖結(jié)構(gòu)特征：結(jié)構(gòu)特征：通過柱塞和節(jié)流裝通過柱塞和節(jié)流裝置配合實(shí)

11、現(xiàn)緩沖。屬可調(diào)節(jié)流置配合實(shí)現(xiàn)緩沖。屬可調(diào)節(jié)流緩沖的一種。緩沖的一種。液壓缸液壓缸(三三)液壓缸的排氣液壓缸的排氣n混入液壓油中的空氣會(huì)使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動(dòng)、混入液壓油中的空氣會(huì)使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動(dòng)、爬行、氣蝕等現(xiàn)象，應(yīng)設(shè)置排氣裝置。爬行、氣蝕等現(xiàn)象，應(yīng)設(shè)置排氣裝置。n要求不高的液壓缸可不設(shè)排氣裝置，只將油口布置在要求不高的液壓缸可不設(shè)排氣裝置，只將油口布置在缸筒兩端的高位處，缸筒兩端的高位處，n速度穩(wěn)定性要求高的液壓缸和大型液壓缸，常在缸的速度穩(wěn)定性要求高的液壓缸和大型液壓缸，常在缸的最高處設(shè)置專門的排氣塞、排氣閥等。最高處設(shè)置專門的排氣塞、排氣閥等。液壓缸液壓缸三 液壓缸的設(shè)計(jì)和

12、計(jì)算n 在分析液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容：分析工況、編制負(fù)載圖和確定最大負(fù)載力后，綜合使用要求以確定結(jié)構(gòu)類型、安裝形式和安裝空間，根據(jù)負(fù)載值、速度和最大行程決定液壓缸的主要尺寸。n 一般來說，液壓缸是標(biāo)準(zhǔn)件，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品目錄進(jìn)行選型，但有時(shí)也需要參考有關(guān)設(shè)計(jì)手冊自行設(shè)計(jì)。液壓缸設(shè)計(jì)步驟n 1、液壓缸工作壓力的確定：n 根據(jù)負(fù)載計(jì)算工作壓力，也可根據(jù)用途查表。n 2、液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的確定：n 內(nèi)徑根據(jù)工作負(fù)載和工作壓力確定。必要時(shí)校核強(qiáng)度。n 3、液壓缸主要尺寸的確定：n 工作載荷情況，按前面的計(jì)算公式設(shè)計(jì)。n 4、液壓缸其它部位尺寸的確定：n 5、液壓缸的強(qiáng)度和剛度校核：1、液壓缸主要尺寸

13、確定n 1).缸筒內(nèi)徑D按前面的公式計(jì)算后查表。n 2).活塞桿直徑d可按受力情況初選，然后根據(jù)校核最后確定。vvDd11、液壓缸主要尺寸確定3).液壓缸缸筒長度L:由最大行程長度決定1、液壓缸主要尺寸確定4).最小導(dǎo)向長度 隔套的長度220DLH220DLHBAHC213、液壓缸的強(qiáng)度校核n1）缸筒壁厚校核n2）活塞桿直徑校核n3）液壓缸蓋固定螺栓直徑校核： 3、液壓缸的強(qiáng)度校核1）缸筒壁厚校核 液壓缸缸筒壁厚校核時(shí)分薄壁和厚壁兩種情況。當(dāng)時(shí) 為薄壁，壁厚按下式進(jìn)行校核 。 當(dāng) 時(shí)，壁厚按下式進(jìn)行校核10/D 2Dpy10/D 13 . 14 . 02yyppD3、液壓缸的強(qiáng)度校核2)活塞桿直徑校核 活塞桿直徑的校核按下式進(jìn)行 3）液壓缸蓋固定螺栓直徑校核 液壓缸