液壓缸的分類(lèi)及基本計(jì)算教學(xué)課件

液壓缸的分類(lèi)及基本計(jì)算教學(xué)課件液壓缸基本概念與分類(lèi)活塞式液壓缸柱塞式液壓缸擺動(dòng)式液壓缸液壓缸基本計(jì)算公式與方法實(shí)例分析：不同類(lèi)型液壓缸計(jì)算過(guò)程展示總結(jié)回顧與拓展延伸contents目錄01液壓缸基本概念與分類(lèi)定義液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)（或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)）的液壓執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。用它來(lái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并且沒(méi)有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。作用液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比；液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。緩沖裝置與排氣裝置視具體應(yīng)用場(chǎng)合而定，其他裝置則必不可少。液壓缸定義及作用缸筒缸筒是活塞運(yùn)動(dòng)的軌道，一般采用鋼管制成，內(nèi)孔加工精度要求較高，以保證活塞在缸筒內(nèi)平穩(wěn)、靈活地運(yùn)動(dòng)。缸筒內(nèi)表面一般采用鍍鉻處理，以提高其耐磨性和抗腐蝕性?；钊钊且簤焊椎膱?zhí)行元件，用于將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?；钊话悴捎娩撝瞥?，具有較高的強(qiáng)度和耐磨性?；钊祥_(kāi)有若干個(gè)油孔，用于引入或排出液壓油。活塞桿活塞桿是連接活塞和負(fù)載的元件，一般采用鋼制成，具有較高的強(qiáng)度和剛度。活塞桿一般采用鍍鉻處理，以提高其耐磨性和抗腐蝕性。缸蓋缸蓋是液壓缸的端蓋，用于固定活塞桿和密封裝置。缸蓋一般采用鑄鐵或鑄鋼制成，具有較高的強(qiáng)度和剛度。液壓缸結(jié)構(gòu)組成按結(jié)構(gòu)形式分活塞缸、柱塞缸、擺動(dòng)缸和伸縮套筒缸?；钊缀椭讓?shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，輸出速度和推力，擺動(dòng)缸實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)，輸出角速度（轉(zhuǎn)速）和轉(zhuǎn)矩。除單獨(dú)使用外，還可以?xún)蓚€(gè)或多個(gè)組合起來(lái)或和其他機(jī)構(gòu)組合起來(lái)使用。以完成特殊的功用。柱塞缸多用于垂直升降場(chǎng)合，比活塞缸更緊湊。擺動(dòng)缸又分為單葉片和雙葉片兩種形式。定子塊固定在缸體上，而葉片和轉(zhuǎn)子連接在一起。根據(jù)進(jìn)油方向，葉片將帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作往復(fù)擺動(dòng)。按作用方式分單作用缸和雙作用缸。單作用缸是指一端有活塞桿并能運(yùn)動(dòng)的單活塞缸，其另一端與端蓋連而固定不動(dòng)。進(jìn)油口A接通壓力油時(shí)，活塞向右運(yùn)動(dòng)；反之，活塞向左運(yùn)動(dòng)或停止不動(dòng)。由于只一端進(jìn)油而另一端通大氣，故稱(chēng)為單作用缸。如果無(wú)桿腔油口A進(jìn)壓力油，當(dāng)活塞桿伸出時(shí)，由于有桿腔有效作用面積小，故易獲得較快速度；當(dāng)活塞桿縮回時(shí)，則運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。因此，單作用缸常用于負(fù)載小、行程短的場(chǎng)合。液壓缸分類(lèi)方法02活塞式液壓缸當(dāng)液壓油進(jìn)入液壓缸的無(wú)桿腔時(shí)，推動(dòng)活塞向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)有桿腔的液壓油通過(guò)管道流回油箱。液壓油進(jìn)入液壓缸當(dāng)活塞向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞桿伸出，從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作?；钊麠U伸出當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到行程終點(diǎn)時(shí)，無(wú)桿腔的液壓油通過(guò)管道流回油箱，有桿腔的液壓油則留在缸內(nèi)，為下一次工作做準(zhǔn)備。液壓油回流活塞式液壓缸工作原理優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、維修方便、價(jià)格適中。缺點(diǎn)由于液壓缸兩腔有效作用面積不同，使得在輸入流量相同的情況下，活塞運(yùn)動(dòng)速度不同，易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。此外，當(dāng)活塞桿伸出較長(zhǎng)時(shí)，剛性較差，易彎曲變形?；钊揭簤焊變?yōu)缺點(diǎn)分析在各種工業(yè)機(jī)械設(shè)備中，如壓力機(jī)、注塑機(jī)等，活塞式液壓缸被廣泛用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作。工業(yè)機(jī)械工程機(jī)械航空航天在挖掘機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械中，活塞式液壓缸用于驅(qū)動(dòng)工作裝置進(jìn)行挖掘、裝載等作業(yè)。在航空航天領(lǐng)域，活塞式液壓缸被用于飛機(jī)起落架收放、艙門(mén)開(kāi)關(guān)等系統(tǒng)中。030201活塞式液壓缸應(yīng)用場(chǎng)景舉例03柱塞式液壓缸單向閥控制液流方向通過(guò)單向閥控制液體的進(jìn)出，實(shí)現(xiàn)柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。彈簧復(fù)位柱塞回程時(shí)，通過(guò)彈簧實(shí)現(xiàn)快速?gòu)?fù)位。柱塞和缸筒配合柱塞在缸筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)液壓能的轉(zhuǎn)換和傳遞。柱塞式液壓缸工作原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、維修方便、價(jià)格適中。優(yōu)點(diǎn)密封性能較差，易泄漏；柱塞與缸筒之間為滑動(dòng)摩擦，磨損較快；只能實(shí)現(xiàn)單向運(yùn)動(dòng)，使用范圍有限。缺點(diǎn)柱塞式液壓缸優(yōu)缺點(diǎn)分析用于壓制成型、沖孔、校直等工藝。壓力機(jī)用于塑料注射成型工藝中，實(shí)現(xiàn)合模、注射、保壓等動(dòng)作。注塑機(jī)用于挖掘機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)各種工作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。工程機(jī)械柱塞式液壓缸應(yīng)用場(chǎng)景舉例04擺動(dòng)式液壓缸擺動(dòng)機(jī)構(gòu)擺動(dòng)式液壓缸內(nèi)部通常設(shè)置有擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，如齒輪、連桿等，將液壓缸的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。液壓驅(qū)動(dòng)通過(guò)液壓系統(tǒng)中的液壓泵提供壓力油，驅(qū)動(dòng)液壓缸實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)?？刂品绞酵ㄟ^(guò)控制液壓系統(tǒng)中的閥門(mén)、比例閥等元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)擺動(dòng)式液壓缸運(yùn)動(dòng)速度、角度和停止位置的精確控制。擺動(dòng)式液壓缸工作原理優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊：擺動(dòng)式液壓缸結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，方便安裝和維護(hù)。輸出力矩大：由于采用液壓驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)式液壓缸可以輸出較大的力矩，適用于重載、低速的應(yīng)用場(chǎng)景。擺動(dòng)式液壓缸優(yōu)缺點(diǎn)分析運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)：擺動(dòng)式液壓缸的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，沖擊小，有利于提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命和穩(wěn)定性。擺動(dòng)式液壓缸優(yōu)缺點(diǎn)分析缺點(diǎn)加工精度高：擺動(dòng)式液壓缸的加工精度要求較高，制造成本相對(duì)較高。密封性能要求高：由于擺動(dòng)式液壓缸需要承受較大的壓力和摩擦力，因此對(duì)密封性能的要求較高，容易出現(xiàn)泄漏問(wèn)題。擺動(dòng)式液壓缸優(yōu)缺點(diǎn)分析擺動(dòng)式液壓缸廣泛應(yīng)用于挖掘機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械中，實(shí)現(xiàn)工作裝置的升降、傾斜等動(dòng)作。工程機(jī)械在冶金設(shè)備中，擺動(dòng)式液壓缸常用于高爐、轉(zhuǎn)爐等設(shè)備的爐門(mén)、料斗的開(kāi)閉動(dòng)作。冶金設(shè)備擺動(dòng)式液壓缸也常用于船舶機(jī)械中，如起重機(jī)、甲板機(jī)械等，實(shí)現(xiàn)重物的升降、移動(dòng)等操作。船舶機(jī)械擺動(dòng)式液壓缸應(yīng)用場(chǎng)景舉例05液壓缸基本計(jì)算公式與方法03功率計(jì)算公式P×Q=F×V，即壓力與流量的乘積等于作用在活塞上的力與活塞速度的乘積。01壓力計(jì)算公式P=F/A，其中P為壓力，F(xiàn)為作用在活塞上的力，A為活塞有效面積。02流量計(jì)算公式Q=V×A，其中Q為流量，V為活塞速度，A為活塞有效面積。壓力、流量與功率關(guān)系公式V=Q/A，其中V為活塞速度，Q為流量，A為活塞有效面積。S=V×T，其中S為活塞位移，V為活塞速度，T為時(shí)間。速度、位移與時(shí)間關(guān)系公式位移計(jì)算公式速度計(jì)算公式η=Pi/Po，其中η為效率，Pi為輸入功率，Po為輸出功率。液壓缸的效率通常受到泄漏、摩擦等因素的影響而低于100%。效率計(jì)算公式ΔT=Q/(m×c)，其中ΔT為溫升，Q為熱量，m為液壓缸質(zhì)量，c為比熱容。液壓缸在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致溫度升高，因此需要考慮散熱措施以控制溫升。溫升計(jì)算公式效率、溫升與熱平衡關(guān)系公式06實(shí)例分析：不同類(lèi)型液壓缸計(jì)算過(guò)程展示計(jì)算步驟確定工作壓力、流量等參數(shù)，計(jì)算活塞直徑、缸筒內(nèi)徑、活塞桿直徑等尺寸，校核強(qiáng)度和穩(wěn)定性。計(jì)算公式根據(jù)流量、速度和壓力等參數(shù)，應(yīng)用相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算?；钊揭簤焊捉Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)活塞與缸筒直接接觸，密封性好，適用于高壓、大流量系統(tǒng)。實(shí)例一：活塞式液壓缸計(jì)算過(guò)程展示123柱塞與缸筒不接觸，摩擦損失小，適用于低速、大推力系統(tǒng)。柱塞式液壓缸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定工作壓力、推力等參數(shù)，計(jì)算柱塞直徑、缸筒內(nèi)徑等尺寸，校核強(qiáng)度和穩(wěn)定性。計(jì)算步驟根據(jù)推力、速度和壓力等參數(shù)，應(yīng)用相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式實(shí)例二：柱塞式液壓缸計(jì)算過(guò)程展示輸出為擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合。擺動(dòng)式液壓缸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定擺動(dòng)角度、工作壓力等參數(shù)，計(jì)算缸筒內(nèi)徑、活塞桿直徑等尺寸，校核強(qiáng)度和穩(wěn)定性。計(jì)算步驟根據(jù)擺動(dòng)角度、速度和壓力等參數(shù)，應(yīng)用相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式實(shí)例三：擺動(dòng)式液壓缸計(jì)算過(guò)程展示07總結(jié)回顧與拓展延伸根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、工作方式和功能特點(diǎn)等，液壓缸可分為多種類(lèi)型，如活塞缸、柱塞缸、擺動(dòng)缸等。每種類(lèi)型都有其特定的應(yīng)用場(chǎng)景和使用優(yōu)勢(shì)。液壓缸的分類(lèi)掌握液壓缸的基本參數(shù)計(jì)算，包括壓力、流量、速度、力等，對(duì)于正確選擇和使用液壓缸具有重要意義。通過(guò)實(shí)例分析和計(jì)算練習(xí)，加深對(duì)液壓缸工作原理和性能特點(diǎn)的理解。液壓缸的基本計(jì)算關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)總結(jié)回顧液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用在掌握液壓缸基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，包括液壓泵、控制閥、油箱等組件的選型和組合，以及液壓系統(tǒng)在不同行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用案例。液壓缸的選型與安裝針對(duì)不同行業(yè)和場(chǎng)景，了