《汽車液壓與氣壓傳動(dòng)（第4版）》 課件 第四章：液壓缸

第四章：液壓缸第一節(jié)：液壓缸的類型第二節(jié)：液壓缸的結(jié)構(gòu)第三節(jié)：液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算教學(xué)目標(biāo)教學(xué)要點(diǎn)返回目錄本章習(xí)題教學(xué)目標(biāo)1)掌握各種液壓缸的工作原理、基本參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。2)能合理設(shè)計(jì)和選用液壓缸。3)會(huì)進(jìn)行必要的液壓傳動(dòng)裝置校核。返回本章教學(xué)要點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)掌握程度相關(guān)知識(shí)

返回本章液壓缸的類型及特點(diǎn)液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算了解各種液壓缸的類型及特點(diǎn);掌握其不同結(jié)構(gòu)原理和安裝特點(diǎn);熟悉液壓缸內(nèi)壓力、流量和運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)速度、推力的關(guān)系,并能靈活計(jì)算;熟悉常用液壓缸的圖形符號熟悉液壓缸常見結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)和應(yīng)用掌握液壓缸的設(shè)計(jì)步驟、設(shè)計(jì)方法和校核方法流體力學(xué)的基本知識(shí);機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)的相關(guān)知識(shí);液壓與氣動(dòng)元件圖形符號國家標(biāo)準(zhǔn);活塞式、柱塞式、伸縮式等液壓缸的工程應(yīng)用缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、緩沖裝置、排氣裝置和密封裝置的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)

液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，液壓缸是液壓系統(tǒng)中重要的執(zhí)行元件。

1.按供油方向分為：單作用式和雙作用式。

2.按結(jié)構(gòu)型式的不同分為：活塞式、柱塞式、擺動(dòng)式和伸縮式，其中活塞式應(yīng)用最廣。

3.按不同的使用壓力：中低壓缸（額定壓力為2.5～6.3MPa）；中高壓缸（額定壓力為10～16MPa）；高壓缸（額定壓力為25～31.5MPa）。第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)返回本章第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)一、活塞式液壓缸1.雙活塞桿式液壓缸：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。

第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)一、活塞式液壓缸1.雙活塞桿式液壓缸：活塞桿固定安裝形式。

推力速度：第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)2.單活塞桿液壓缸

活塞僅有一端帶有活塞桿，活塞雙向運(yùn)動(dòng)可獲得不同的速度和輸出力。第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)3.連接形式(1)無桿腔進(jìn)油:(2)有桿腔進(jìn)油：(3)差動(dòng)連接：第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)1.無桿腔進(jìn)油（1）連接形式：（2）推力：（3）速度：第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)2.有桿腔進(jìn)油（1）連接形式：（2）推力：（3）速度：第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)3.差動(dòng)連接（1）連接形式：（2）推力：（3）速度：第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)例題第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)例題第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)例題第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)二、柱塞式液壓缸：1.連接形式：2.推力：3.輸出速度：

第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)柱塞缸的使用

柱塞式液壓缸是單作用的，其回程需要借助自重或彈簧等其它外力來完成。為實(shí)現(xiàn)其雙向運(yùn)動(dòng)，常成對使用。第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)三、其它類型液壓缸

1.伸縮式液壓缸

輸出力和速度為：第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)

1.伸縮式液壓缸單作用式伸縮缸雙作用式伸縮缸第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)2.增壓缸第一節(jié)：液壓缸的類型及特點(diǎn)3.齒條活塞式液壓缸返回本節(jié)第二節(jié)：液壓缸的結(jié)構(gòu)第二節(jié)：液壓缸的結(jié)構(gòu)一、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)舉例：單活塞桿，雙活塞桿。二、缸筒與缸蓋的連接：三、活塞和活塞桿的連接：四、活塞桿頭部結(jié)構(gòu)：五、液壓缸的緩沖裝置：六、液壓缸的排氣裝置：七、液壓缸的密封裝置：返回本章第二節(jié)：液壓缸的結(jié)構(gòu)單活塞桿液壓缸第二節(jié)：液壓缸的結(jié)構(gòu)雙活塞桿液壓缸第二節(jié)：液壓缸的結(jié)構(gòu)二、缸體與端蓋的連接a)法蘭連接b)卡環(huán)連接c)、f)螺紋連接d)拉桿連接e)焊接連接第二節(jié)：液壓缸的結(jié)構(gòu)三、活塞和活塞桿的連接a)螺紋式連接b)卡環(huán)式連接1－螺母2、8－活塞3、9－活塞桿4－彈簧卡圈5－軸套6－半環(huán)7－壓板第二節(jié)：液壓缸的結(jié)構(gòu)四、活塞桿頭部結(jié)構(gòu)第二節(jié)：液壓缸的結(jié)構(gòu)五、液壓缸的緩沖裝置：

當(dāng)活塞桿帶動(dòng)質(zhì)量大的部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于慣性大，因此當(dāng)活塞桿運(yùn)動(dòng)到液壓缸終端時(shí)，會(huì)與缸蓋想碰，而產(chǎn)生沖擊和噪音。且損害部件，為防止危害，應(yīng)采用緩沖裝置。a)節(jié)流口可調(diào)式b)節(jié)流口可變式c)環(huán)狀間隙式1-針形節(jié)流閥2-單向閥3-三角溝槽第二節(jié)：液壓缸的結(jié)構(gòu)六、液壓缸的排氣裝置：

液壓缸中不可避免地混入空氣，由此會(huì)引起活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的爬行和振動(dòng)，產(chǎn)生噪音，甚至使整個(gè)液壓系統(tǒng)不能正常工作。排氣裝置安裝在液壓缸的最上部位置。第二節(jié)：液壓缸的結(jié)構(gòu)七、液壓缸的密封a)間隙密封b)摩擦環(huán)密封c)、d)密封圈密封返回本節(jié)第三節(jié)：液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算第三節(jié)：液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算

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（詳見第九章第六節(jié)）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。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)。返回本章第三節(jié)：液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算一、液壓缸設(shè)計(jì)準(zhǔn)備內(nèi)容1）了解主機(jī)用途、工作環(huán)境及對液壓缸的動(dòng)作要求。2)了解液壓缸的運(yùn)動(dòng)形態(tài)和安裝約束條件。3)了解液壓缸的負(fù)載情況。4)了解液壓系統(tǒng)的情況。5)了解國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),收集類似的設(shè)計(jì)資料作為設(shè)計(jì)的參考。第三節(jié)：液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算二、液壓缸設(shè)計(jì)步驟1)根據(jù)主機(jī)用途及對液壓缸的動(dòng)作要求,確定液壓缸的結(jié)構(gòu)形式、安裝形式及連接方式。2)進(jìn)行負(fù)載分析和運(yùn)動(dòng)分析,最好作負(fù)載圖、速度圖和功率圖,使設(shè)計(jì)參數(shù)一目了然。3)根據(jù)負(fù)載要求,選擇液壓缸工作壓力、液壓缸內(nèi)徑與活塞桿直徑,這是液壓缸設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步。4)進(jìn)一步確定其他尺寸及結(jié)構(gòu)形式。第三節(jié)：液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算二、液壓缸設(shè)計(jì)步驟5)根據(jù)步驟3)和4)確定的幾何尺寸進(jìn)行圖樣設(shè)計(jì)并校核有關(guān)零件的剛度和強(qiáng)度，步驟3)~5)是一個(gè)反復(fù)和交錯(cuò)的過程。6)審定全部設(shè)計(jì)資料及其他技術(shù)文件,對圖樣進(jìn)行修改與補(bǔ)充。7)繪制液壓缸裝配圖和零件圖,編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書及其技術(shù)文獻(xiàn)。第三節(jié)：液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算三、液壓缸工作壓力的確定表4-1不同負(fù)載條件下的工作壓力負(fù)載F／kN＜55～1010～2020～3030～50＞50液壓缸的工作壓力p／MPa＜0.8～11.5～22.5～33～44～5≥5～7第三節(jié)：液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算四、液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的確定表4-2各類機(jī)械常用的工作壓力設(shè)備類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械小型工程機(jī)械工程機(jī)械中的輔助機(jī)構(gòu)壓力機(jī)重型機(jī)械起重運(yùn)輸機(jī)械船舶起貨機(jī)大中型挖掘機(jī)磨床組合機(jī)床車鏜銑拉床龍門刨床工作壓力p／MPa0.8～23～52～4＜1010～1620～32第三節(jié)：液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算五、液壓缸主要尺寸確定1.缸筒內(nèi)徑D按前面的公式計(jì)算后圓整。

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。表4-4活塞桿直徑的選取活塞桿受力情況工作壓力p／MPa活塞桿直徑d受拉—d=(0.3～0.5)D受壓及拉p≤5d=(0.5～0.55)D受壓及拉5＜p≤7d=(0.6～0.7)D受壓及拉p＞7d=0.7