液壓缸結(jié)構(gòu)及原理

液壓缸結(jié)構(gòu)及原理目前一頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前二頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前三頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前四頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前五頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前六頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前七頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前八頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前九頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前十頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前二十頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前二十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前二十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前二十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前二十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前二十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前二十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前二十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前二十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前二十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前三十頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前三十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前三十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前三十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前三十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前三十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前三十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前三十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前三十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前三十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前四十頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前四十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前四十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前四十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前四十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前四十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前四十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點目前四十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸液壓缸是完成往復(fù)直線運動的執(zhí)行元件，它是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，其輸入?yún)?shù)主要是壓力和流量，輸出參數(shù)主要是力和位移。液壓缸結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，應(yīng)用廣泛。第４章液壓缸目前四十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸液壓缸的類型較多，按其作用方式分類，可分為單作用式和雙作用式兩大類。單作用式液壓缸在液壓力作用下只能朝著—個方向運動，其反向運動需要依靠重力或彈簧等外力實現(xiàn)。雙作用式液壓缸依靠液壓力可實現(xiàn)正、反兩個方向的運動。

液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為活塞式、柱塞式，擺動式、伸縮式等形式，其中以活塞式液壓缸應(yīng)用最多。

活塞式液壓缸有雙桿活塞缸和單桿活塞缸兩種結(jié)構(gòu)。雙桿活塞缸的兩端都有活塞桿伸出，按其安裝方式的不同，有缸固定和桿固定兩種。4.1.1活塞式液壓缸4.1液壓缸的類型與特點1.雙桿活塞缸目前四十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸⑴雙桿活塞缸采用缸固定如圖4-1所示，液壓缸的缸筒1、活塞2、活塞桿3和工作臺4，工作臺與活塞桿連接成一體。若油液進入液壓缸的左腔，液壓缸右腔的油液回油箱，則在油液壓力的作用下，活塞連同工作臺一起向右運動。若改變油液進、出液壓缸的方向，則液壓缸及工作臺一起向左運動，圖中虛線位置。從圖4-1可知，雙桿活塞缸采用缸固定其工作臺的最大活動范圍約為活塞有效行程的三倍。因此這種安裝方式占地面積較大，常用于小型機床設(shè)備。圖4-1雙桿活塞缸采用缸固定1－缸筒2－活塞3－活塞桿4－工作臺目前五十頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸目前五十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸⑵雙桿活塞缸采用桿固定如圖4-2所示，圖4-2a中，活塞桿3為實心并且固定，缸筒1和工作臺4連接在一起，若油液進入液壓缸的左腔，液壓缸的右腔回油箱，則在油液壓力的作用下，缸筒和工作臺一起向左運動。但是，由于缸筒是運動的，與其相連的進、出油管需要采用軟管連接。為了避免油管運動，可將活塞桿做成空心的，如圖4-2b所示，此時油管與活塞桿相連。從圖4-2可以看出，這種活塞缸工作臺的最大活動范圍約為液壓缸有效行程的兩倍，因此占地面積較小，適用于中型及大型機床。目前五十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸圖4-2雙桿活塞缸采用桿固定a)實心雙桿式b)空心雙桿式1－缸筒2－活塞3－活塞桿4－工作臺a)b)目前五十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸目前五十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸

⑶雙桿活塞缸的推力及速度的計算，一般情況下兩個活塞桿的直徑相等，當液壓缸一腔進油而另一腔回油時，兩個方向的運動速度和推力是相等的。當油液的輸入流量為q、輸入壓力為p1和輸出壓力為p2時，液壓缸的推力F和速度v分別為：(4-1)(4-2)式中A——活塞的有效工作面積，A=π(D2-d2)/4；p1——液壓缸的進油腔壓力；p2——液壓缸的回油腔壓力，若液壓缸的出口直接接油箱，p2≈0；D——活塞的直徑；d——活塞桿的直徑；F——液壓缸的推力；v——液壓缸的運動速度；q——輸入液壓缸的流量。目前五十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸 (4-3)式中Al——無桿腔的有效工作面積，A1=πd2/4；

。

2.單桿活塞缸

單桿活塞缸也有缸固定式和桿固定式兩種安裝方式，無論是缸固定還是桿固定，其工作臺的最大活動范圍約為活塞有效工作行程的兩倍。單桿活塞缸左右兩腔的有效工作面積不相等，因此，兩個方向產(chǎn)生的推力和速度也都不相等。下面以缸固定式為例分別予以討論。⑴無桿腔進油，如圖4-3a所示，液壓油從無桿腔進入，其進油壓力為p1、流量為q，有桿腔回油，其回油壓力為p２，推動活塞向右運動，則液壓缸產(chǎn)生的推力F1和速度v1為：

(4-4)A2——有桿腔的有效工作面積，A2=(4-3)目前五十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸a)b)c)a)無桿腔進油b)有桿腔進油c)差動連接圖4-3單桿活塞缸目前五十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸目前五十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸目前五十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸目前六十頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸，如圖4-3b所示，液壓油從有桿腔進入，其壓力為p1、流量為q，無桿腔回油，其壓力為p2，推動活塞向左運動。則液壓缸產(chǎn)生的推力F2和速度v2為：

(4-5)(4-6)如果把兩個方向上輸出速度v2和v1的比值稱為速比系數(shù)，并記作，則(4-7)

故活塞桿直徑越小，速比系數(shù)越小，活塞在兩個方向上的運動速度差值越小。⑵有桿腔進油目前六十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸，當單桿活塞缸左右兩腔相互接通并同時輸入液壓油時，稱為“差動連接”。采用差動連接的液壓缸稱為差動液壓缸。如圖4-3c所示，假設(shè)液壓缸固定，因差動液壓缸無桿腔的液壓力大于有桿腔的液壓力，故活塞向右移動，同時使有桿腔的油液流入無桿腔，此時液壓缸產(chǎn)生的推力F3和速度v3為：(4-8)(4-9)

若將F1、F2、F3和v1、v2、v3分別比較便可看出：Fl＞F2、F3，v1＜v2、v3，即無桿腔進油時產(chǎn)生的推力大、速度低；差動連接和有桿腔進油時產(chǎn)生的推力小、速度高。所以，單桿活塞缸常用在“快進(差動連接)→工進(無桿腔進油)→快退(有桿腔進油)”的液壓系統(tǒng)中。如果要求v2=v3時，可得：d=0.707D。上述活塞缸都是雙作用式的，雙桿活塞缸在機床中應(yīng)用較多，單桿活塞缸則廣泛地應(yīng)用于各種工程機械中。⑶液壓缸的差動連接目前六十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸a)b)圖4-4柱塞缸a)單向液壓驅(qū)動b)雙向液壓驅(qū)動1－柱塞2－缸筒3－工作臺

柱塞式液壓缸如圖4-4a所示，圖中柱塞1，缸筒2，工作臺3。這是—種單作用式液壓缸。其柱塞1和缸筒2不直接接觸，運動時由缸蓋上的導(dǎo)向套來導(dǎo)向，因此缸筒內(nèi)壁只需粗加工，而柱塞為外圓表面容易加工，故加工工藝性好。它特別適用于行程較長的場合，如龍門刨床。此外，常應(yīng)用于液壓升降機、自卸卡車、叉車和軋機平衡系統(tǒng)。為了實現(xiàn)工作臺的雙向運動，柱塞缸可成對反向布置，如圖4-4b所示。4.1.2柱塞式液壓缸目前六十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸目前六十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸目前六十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸柱塞缸產(chǎn)生的推力F和運動速度v分別為

(4-10)(4-11)式中A——柱塞缸的有效工作面積，A=πd2/4；p——液壓缸的進油壓力；d——柱塞的直徑；F——液壓缸的推力；v——液壓缸的運動速度；q——輸入液壓缸的流量。目前六十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸ω=

擺動式液壓缸又稱為擺動式液壓馬達，其輸出運動為擺動運動，輸出參數(shù)為轉(zhuǎn)矩和角速度。如圖4-5所示，其主要由缸筒1、葉片軸2、定位塊3和葉片4等組成。圖4-5a為單葉片式擺動缸，其擺動角度可達300°。它的理論輸出轉(zhuǎn)矩T和角速度ω分別為：T=(4-13)(4-12)式中R1——葉片軸半徑；R2——缸筒半徑；b——葉片寬度4.1.3擺動式液壓缸目前六十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸a)b)圖4-5擺動缸a)單葉片式b)雙葉片式1－缸筒2－葉片軸3－定位塊4－葉片圖4-5b為雙葉片式擺動缸。其擺角最大可達150°。它的理論輸出轉(zhuǎn)矩是單葉片式的兩倍，在同等輸入流量下的角速度則是單葉片式的—半。擺動式液壓缸的主要特點是結(jié)構(gòu)緊湊，但加工制造比較復(fù)雜。在機床上，可用于回轉(zhuǎn)夾具、送料裝置、間歇進刀機構(gòu)等；在液壓挖掘機、裝載機上，可用于鏟斗的回轉(zhuǎn)機構(gòu)。目前六十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸p2=p1(D/d)2=Kp1(4-l4)式中K——增壓比，K=(D/d)2。4.1.4其他液壓缸1.增壓缸增壓缸也叫增壓器在液壓系統(tǒng)不增加高壓能源的情況下，采用增壓缸可以獲得比液壓系統(tǒng)能源壓力高得多的油液壓力。圖4-6為一增壓缸，它是利用大小活塞的有效工作面積之比來使液壓系統(tǒng)中局部區(qū)域獲得高壓的。當活塞缸左腔輸入的油液壓力為p1，右腔輸出的油液壓力為p2，大活塞直徑為D，小活塞直徑為d時，則有目前六十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸圖4-6增壓缸圖4-7伸縮缸2.伸縮式液壓缸

伸縮式液壓缸又稱為多級液壓缸，是由兩個或多個活塞套裝而成的，如圖4-7所示，它是把活塞桿作成前一級的缸筒，伸出時活塞按有效工作面積由大到小依次伸出，可獲得很長的工作行程，縮回時活塞由小到大依次縮回，長度則較短，故結(jié)構(gòu)較緊湊。由于各級活塞的有效工作面積不同，在輸入油液壓力和流量不變的情況下，液壓缸的推力和速度是分級變化的，伸出時，先動作的活塞速度低、推力大，后動作的推力小、速度高。伸縮式液壓缸常用于工程機械(如翻斗汽車，起重機等)和農(nóng)業(yè)機械上。目前七十頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸目前七十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸目前七十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸3.齒條活塞缸

齒條活塞缸如圖4-8所示，它是由兩個活塞缸和一套齒條齒輪傳動裝置組成。當液壓油進入液壓缸左腔，右腔回油時，油液壓力產(chǎn)生的推動使活塞向右移動，活塞桿上的齒條便推動齒輪作逆時針方向轉(zhuǎn)動，當油路換向時，則齒輪反向轉(zhuǎn)動。齒條活塞缸常用于組合機床的回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)夾具及數(shù)控機床機械手的轉(zhuǎn)位機構(gòu)等。圖4-8齒條缸圖4-9多位液壓缸目前七十三頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸目前七十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸4.多位液壓缸多位液壓缸一般為雙桿活塞缸，且左右活塞桿直徑相等，缸筒兩端開有a、b兩個進油口，以及C1、C2、C3、C4、C5等回油口，每個回油口均可通過換向閥與油箱通斷。如圖4-9所示，若所有回油口均與油箱斷開，此時液壓缸兩腔同時進油并且壓力相等，則液壓缸左右腔液壓力相等，活塞不動并停留在原虛線位置。若將回油口C4與油箱接通，則液壓缸右腔油液通過C4回油箱，右腔壓力迅速降低，在液壓力的作用下活塞右移，直至堵住油口C4，此時兩腔液壓力再次相等，活塞不動。因此，該液壓缸能夠按要求停留在所需的位置上，在加工中可用于多工位、不等距離的送料機構(gòu)。目前七十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸由于液壓缸的行程和使用條件的限制，液壓缸往往需要自行設(shè)計，由專業(yè)廠家制造。設(shè)計液壓缸所需的原始資料主要有負載大小、運動速度和行程長短以及液壓缸的結(jié)構(gòu)形式和安裝要求等。因此，設(shè)計時必須首先對整個液壓系統(tǒng)進行工況分析，編制負載圖，選定工作壓力，確定液壓缸的結(jié)構(gòu)類型、行程和液壓缸的主要尺寸。最后再進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定缸筒壁厚，驗算活塞桿強度和穩(wěn)定性，驗算螺栓強度等。4.2液壓缸的設(shè)計與計算目前七十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸當有桿腔進油驅(qū)動負載時：

1.大型動力設(shè)備(如組合機床、拉床、壓力機等)由液壓缸的推力公式：F=pA，其工作壓力p可以參見表4-1和表4-2，通過類比法確定，或通過試驗法獲得。然后根據(jù)進油情況進行計算，D=(4-15)當無桿腔進油驅(qū)動負載時：D=

(4-16)式中λ——活塞桿的直徑d與液壓缸內(nèi)徑D的比值，d=λD，其取值范圍可見表4-3。4.2.1液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定目前七十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸液壓缸壓力與負載的關(guān)系負載F/kN＜55～1010～2020～3030～50＞50工作壓力p/MPa＜0.8～11.5～22.5～33～44～67～10表4-2各類設(shè)備液壓缸常用的壓力設(shè)備類型磨床車、銑、鉆、鏜床組合機床龍門刨床拉床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械液壓機、重型機械起重運輸機械工作壓力p/MPa0.8～22～43～52～88～1010～1620～32表4-3系數(shù)λ的推薦值活塞桿受力情況受拉時受壓時工作壓力p/MPa不限＜55～7＞7λ0.3～0.450.5～0.550.6～0.70.7表4-1目前七十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸2.小型動力設(shè)備(如磨床、研磨機床等)由于按上述方法求解出的數(shù)值較小，故一般按結(jié)構(gòu)需要先確定活塞桿直徑d。再按照速比公式(4-7)計算液壓缸內(nèi)徑D:(4-17)

注意：計算得出的D、d須圓整并取標準值(見表4-4、表4-5)，以便于零件互換。同時，對于受載時速度較低的液壓缸要驗算最小穩(wěn)定速度，不能保證的要適當增大液壓缸內(nèi)徑。目前七十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸810121620253240506380100125160200250320400456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸系列(D/mm)表4-5液壓缸活塞桿直徑尺寸系列(d/mm)表4-4目前八十頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸

液壓缸缸筒的長度由最大工作行程和結(jié)構(gòu)確定。通常：L=活塞最大行程l+活塞長度B+活塞桿導(dǎo)向長度l1+活塞桿密封長度l2+其他長度。其中：活塞長度B=(0.6～1)D；活塞桿導(dǎo)向長度l1=(0.6～1.5)d；其他長度是指一些特殊裝置所需長度，例如液壓缸兩端緩沖裝置所需長度等。一般缸筒長度最好不大于其內(nèi)徑的20～30倍。4.2.2.液壓缸缸筒長度L的確定目前八十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸

在中、低壓液壓系統(tǒng)中，液壓缸缸筒的壁厚由結(jié)構(gòu)工藝要求決定，強度一般都滿足，故通常不須驗算。當液壓缸工作壓力較高或缸筒內(nèi)徑較大時，需對其最薄處的壁厚進行強度校核。校核方法為：當D/δ≥10時，可按薄壁圓筒公式校核，即當D/δ＜10時，可按厚壁圓筒公式校核，即δ≥(4-18)δ≥(4-19)4.2.3.缸筒壁厚的確定與校核目前八十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸式中δ——缸筒壁厚；D——缸筒內(nèi)徑(或活塞直徑)；py——缸筒試驗壓力,一般比最大工作壓力高20%～30%；［σ］——缸筒材料的許用應(yīng)力，［σ］=σb/s，σb為材料抗拉強度(查有關(guān)手冊)，s為安全系數(shù)，一般取s=3.5～5。應(yīng)當注意：算出的壁厚—般還要根據(jù)無縫鋼管標準或有關(guān)標準作適當?shù)男拚Ｄ壳鞍耸揬總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸

1.強度校核

活塞桿強度按下式校核d≥(4-20)式中d——活塞桿直徑；F——液壓缸負載；[σ]——活塞桿材料的許用應(yīng)力，[σ]=σb／s，σb為材料抗拉強度，s為安全系數(shù)，一般取s≥1.4。2.穩(wěn)定性驗算

對于長度與直徑之比大于15的受壓活塞桿，應(yīng)按材料力學(xué)公式進行穩(wěn)定性校核計算：即活塞桿所能承受的負載F，應(yīng)小于使它保持工作穩(wěn)定的臨界負載Fk。Fk的值與活塞桿材料的性質(zhì)、截面形狀、直徑和長度、以及液壓缸的安裝方式等因素有關(guān)，可參考材料力學(xué)中的有關(guān)公式進行計算。4.2.4.活塞桿的強度和穩(wěn)定性校核目前八十四頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸

缸筒與端蓋的連接方法很多，其中以螺栓連接應(yīng)用最廣。當缸筒與缸蓋采用法蘭連接時，要驗算連接螺栓的強度。根據(jù)受軸向工作載荷的緊螺栓連接強度校核公式：d≥(4-21)式中F——液壓缸負載；K——螺紋擰緊系數(shù),K=1.25～1.5；Z——螺栓個數(shù)；[σ]——螺栓材料的許用應(yīng)力，[σ]=σs／s，σs為材料的屈服極限(查有關(guān)手冊)，s為安全系數(shù)，一般取s=1.2～2.5。螺栓強度的校核目前八十五頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸

單桿活塞缸結(jié)構(gòu)如圖4-10所示，它主要應(yīng)用于機床上，其結(jié)構(gòu)由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿等主要部分組成。缸筒11和前后端蓋2、17用四個拉桿和螺栓1緊固連成一體。活塞9通過半環(huán)6、軸套5和軸用擋圈4構(gòu)成的半環(huán)連接固定在活塞桿12上，這種連接方式工作可靠。為了保證形成的油腔具有可靠的密封和防止泄漏，在前后端蓋和缸筒之間、缸筒和活塞之間、活塞和活塞桿之間及活塞桿與后端蓋之間都分別設(shè)置了相應(yīng)的密封圈3、7、8和15。為了防止活塞桿在運動時發(fā)生軸線偏斜，后端蓋和活塞桿之間還裝有導(dǎo)向套14，同時安裝防塵圈16，目的是防止臟物和灰塵進入液壓缸內(nèi)部。緩沖套10可以使活塞及活塞桿在右移行程終端處減速，以防止或減弱活塞對端蓋的撞擊。端蓋上開設(shè)的油口布置在缸筒的最上方，以便于回油時將油液中夾雜的少量空氣帶回油箱溢出。4.3.1液壓缸的典型結(jié)構(gòu)4.3液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計目前八十六頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸1－螺栓2－前端蓋3、8－O形密封圈4－軸用擋圈5－軸套6－半環(huán)7、15－Y形密封圈9－活塞10－緩沖套11－缸筒12－活塞桿13－進出油口14－導(dǎo)向套16－防塵圈17－后端蓋圖4-10單桿活塞缸結(jié)構(gòu)圖目前八十七頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸

從上面的例子可以看到，液壓缸的結(jié)構(gòu)基本上由缸筒組件、活塞組件、密封裝置、緩沖裝置和排氣裝置等五大部分組成。缸筒組件包括缸筒和前后端蓋。這一部分的結(jié)構(gòu)問題主要是缸筒和端蓋的連接形式。缸筒與端蓋連接的各種典型結(jié)構(gòu)如圖4-11所示，各種連接具備不同的特點。圖4-11a為焊接連接，用于永久連接的場合，連接強度高，但易產(chǎn)生焊接變形，所以多用于較短的液壓缸。圖4-11b為法蘭連接，這種結(jié)構(gòu)易于加工和裝配，但外形尺寸較大，一般用于鑄鐵材料的缸筒。圖4-11c為螺紋連接，這種連接方式具有重量輕，外徑尺寸小等優(yōu)點，但端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求較高。圖4-11d為半環(huán)連接，這種連接方式加工和裝配方便，但開槽削弱了缸筒的強度。一般用于無縫鋼管材料的缸筒。圖4-11e為拉桿連接，用四根拉桿將前、后端蓋和缸筒緊固，徑向尺寸大，這種連接通常只用于較短的液壓缸。4.3.2液壓缸的組成1.缸筒組件目前八十八頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸a)焊接式b)法蘭式c)螺紋式d)半環(huán)式e)拉桿式圖4-11缸筒與端蓋連接形式目前八十九頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸2.活塞組件

活塞組件由活塞和活塞桿及連接件等組成。根據(jù)工作壓力、安裝固定方式及工作條件的不同，活塞和活塞桿的連接方法主要采用如圖4-12所示，圖4-12a為整體式，將活塞和活塞桿做成整體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)雖然簡單、可靠，但加工比較復(fù)雜，常用于小直徑的液壓缸中。圖4-12b為錐銷連接，這種連接形式加工裝配方便，一般用于輕載場合的雙桿活塞缸。圖4-12c為螺紋連接，這種連接形式在機床上應(yīng)用較多。但這種結(jié)構(gòu)由于螺紋會使活塞桿強度削弱，因此不適用于高壓系統(tǒng)，常用于單桿活塞缸。圖4-12d為焊接式連接，這種連接形式結(jié)構(gòu)簡單，但易變形。圖4-12e為半環(huán)連接，這種連接形式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝拆不便，但工作可靠，適用于高壓系統(tǒng)。目前九十頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸a)b)c)d)e)a)整體式b)錐銷式c)螺紋式d)焊接式e)半環(huán)式圖4-12活塞與活塞桿的連接形式目前九十一頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸液壓缸在工作時，由于壓差的作用以及元件配合存在著間隙，因此，為了減少油液泄漏，液壓缸需要密封。液壓缸的端蓋和缸筒、活塞和活塞桿需要靜密封，一般采用“O”形密封圈。液壓缸的活塞與缸筒、活塞桿與端蓋需要動密封，一般采用“Y”、“V”形密封圈。密封裝置的結(jié)構(gòu)特點及選用詳見第六章。液壓缸的泄漏有內(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)泄漏是液壓缸內(nèi)部油液高壓區(qū)向低壓區(qū)的泄漏，內(nèi)泄漏將使油液發(fā)熱、液壓缸的容積效率降低。外泄漏是液壓缸內(nèi)部油液向大氣中泄漏，外泄漏不但使油液損失影響環(huán)境，而且有著火的危險。液壓缸設(shè)置緩沖裝置可以使活塞部件行程至末端時減速并使速度接近于零，以便減少活塞運動部件的慣性力，減輕活塞與端蓋之間的機械撞擊，從而減少噪聲和振動，防止液壓缸損壞。4.緩沖裝置3.密封裝置目前九十二頁\總數(shù)九十七頁\編于十五點第４章液壓缸

緩沖裝置的工作原理是在活塞運動至接近缸蓋時，使低壓腔內(nèi)油液通過節(jié)流裝置來使活塞降速，從而達到緩沖的效果。如圖4-13所示，圖4-13a為圓柱環(huán)狀間隙式緩沖裝置，當緩沖柱塞進入缸蓋上的內(nèi)孔時，油液必須通過柱塞與端蓋之間的環(huán)狀配合間隙排出，從而使活塞速度降低。由于環(huán)狀配合間隙是不變的，因此隨著活塞運動速度的降低，其緩沖效果逐漸減弱。圖4-13b為圓錐環(huán)狀間隙式緩沖裝置，由于柱塞與端蓋之間的配合間隙隨緩沖柱塞的深入而逐漸減小，故緩沖效果較好。圖4-13c為節(jié)流口可調(diào)式緩沖裝置，當緩沖柱塞進入配合孔后，油液回油必須經(jīng)過節(jié)流閥才能排出，由于節(jié)流閥1是可調(diào)的，故緩沖作用也可調(diào)，但仍不能解決速度減低后緩沖作用減弱的缺點。圖4-13d為節(jié)流口可變式緩沖裝置，在緩沖柱塞上開有三角溝槽，其節(jié)流孔通流斷面越來越小，解決了在行程最后階段緩沖作用過弱的問題，同時沖擊壓力小，制動位置精度高。目前九十三頁\總數(shù)九十七頁\編于