液壓與氣壓傳動技術 第四版 課件 任務一 液壓缸的類型和特點

液壓缸任務一液壓缸的類型和特點液壓缸按其結構形式可分為活塞式、柱塞式和擺動式?；钊街綌[動式液壓缸任務一液壓缸的類型和特點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現(xiàn)單方向運動，反方向運動則依靠外力來實現(xiàn)。雙作用式液壓缸利用液壓力實現(xiàn)正、反兩個方向的往復運動。單作用（反向依靠重力）雙作用液壓缸任務一液壓缸的類型和特點一、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構，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一液壓缸的類型和特點一、活塞式液壓缸

1.雙桿活塞缸：雙桿活塞缸活塞兩側均裝有活塞桿。當兩活塞桿直徑相同，供油壓力和流量不變時，活塞(或缸體)在兩個方向的運動速度和推力也都相等，即：式中：v——活塞(或缸體)的運動速度；

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

——液壓缸的進油壓力；

p2

——液壓缸的回油壓力液壓缸任務一液壓缸的類型和特點一、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，整個工作臺的運動范圍約等于活塞有效行程的三倍，一般用于中、小型設備。采用活塞桿固定方式時，整個工作臺的運動范圍約等于缸體有效行程的兩倍，常用于大中型設備。觀察原理液壓缸任務一液壓缸的類型和特點一、活塞式液壓缸

1.雙桿活塞缸：1.1實心雙桿活塞缸。實心雙桿活塞缸缸體6固定在機體上，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

）分別進入液壓缸左右腔時，就推動活塞帶動工作臺往復運動。觀察結構1-壓蓋

2-密封圈

3-導向套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一液壓缸的類型和特點一、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。當壓力油通過活塞桿2的中心孔和徑向孔b（或a）分別進入液壓缸兩腔時，就推動缸體帶動工作臺作往復運動。觀察結構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液壓缸任務一液壓缸的類型和特點一、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，雙側緩沖，右側帶調節(jié)。液壓缸任務一液壓缸的類型和特點一、活塞式液壓缸

1.雙桿活塞缸：雙桿活塞缸應用。叉車轉向中，應用了實心雙桿活塞缸，雙伸出活塞桿各控制一個輪的運動，利用液壓缸特性同步控制兩個車輪。實心雙桿液壓缸實心雙桿活塞缸液壓缸任務一液壓缸的類型和特點觀察原理無桿腔進油時，有桿腔回油。設活塞的運動速度為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油腔的有效面積成反比，即油液進入無桿腔時有效面積大，速度慢，進入有桿腔時有效面積小，速度快；而活塞上產生的推力則與進油腔的有效面積成正比。無桿腔進油時：液壓缸任務一液壓缸的類型和特點有桿腔進油時，無桿腔回油。設活塞的運動速度為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油腔的有效面積成反比，即油液進入無桿腔時有效面積大，速度慢，進入有桿腔時有效面積小，速度快；而活塞上產生的推力則與進油腔的有效面積成正比。有桿腔進油時：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為液壓缸的進油壓力；

p2為液壓缸的回油壓力。液壓缸任務一液壓缸的類型和特點一、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載但運行速度較低，另一方向為空載快速退回的場合。液壓缸往復運動時的速度比為：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。液壓缸任務一液壓缸的類型和特點一、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，活塞桿做伸出運動，并將有桿腔的油液擠出，流進無桿腔，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動速度。這種連接方式被廣泛應用于組合機床的液壓動力滑臺和各其它機械設備的快速運動中。液壓缸任務一液壓缸的類型和特點一、活塞式液壓缸

2.單桿活塞缸：單桿活塞缸可以是缸體固定、活塞運動；也可以是活塞固定，缸體運動，無論采用哪一種形式，整個工作臺的運動范圍約等于有效行程的兩倍。液壓缸任務一液壓缸的類型和特點一、活塞式液壓缸2.單桿活塞缸：單桿活塞缸的典型結構如圖示，主要由缸體3，活塞2，活塞桿8，前、后缸蓋1、4，導向套6，拉桿7等組成。當壓力油從a孔或b孔進入缸體3時，可使活塞實現(xiàn)往復運動，并利用設在缸體端的緩沖及排氣裝置，減少沖擊和振動。觀察結構液壓缸任務一液壓缸的類型和特點例：如圖所示，兩個結構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。若不計摩擦損失和泄漏，試求:(1)兩缸負載相同時，兩缸的負載和速度各為多少？(2)缸1不受負載時，缸2能承受多少負載？(3)缸2不受負載時，缸1能承受多少負載？解：由題圖，得；（1）當F1

=

F2

時，

（2)當F1

=

0

時，（3)當F2

=

0時，液壓缸任務一液壓缸的類型和特點例：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

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

（2）差動工作時的速度為：

液壓缸任務一液壓缸的類型和特點二、柱塞缸柱塞缸是單作用液壓缸，即靠液壓力只能實現(xiàn)一個方向的運動，回程要靠自重(當液壓缸垂直放置時)或彈簧等其它外力來實現(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-導向套4-彈簧卡圈觀察結構液壓缸任務一液壓缸的類型和特點

二、柱塞缸圖示為柱塞缸運動時，柱塞上的有效作用力為：

為了得到雙向運動，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動速度為：液壓缸任務一液壓缸的類型和特點

二、柱塞缸柱塞缸最大的特點是柱塞不與缸體接觸，運動時靠缸蓋上的導向套來導向，因而對缸體內壁的精度要求很低，工藝性好，成本低，特別適用于行程較長的場合。液壓缸任務一液壓缸的類型和特點三、擺動缸擺動缸也稱擺動液壓馬達，它有單葉片和雙葉片兩種結構形式。定子塊l固定在缸體4上，葉片2與擺動軸連為一體。液壓缸任務一液壓缸的類型和特點觀察結構三、擺動缸擺動缸也稱擺動液壓馬達，它有單葉片和雙葉片兩種結構形式。定子塊l固定在缸體4上，葉片2與擺動軸連為一體。液壓缸任務一液壓缸的類型和特點

三、擺動缸單葉片式擺動缸的擺動角度較大，可達300°。當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°的擺動運動。雙葉片式擺動缸的擺動角度較小，可以達到150°，它的輸出轉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、轉位裝置及需要周期性進給的系統(tǒng)中。液壓缸任務一液壓缸的類型和特點三、擺動缸視頻液壓缸任務一液壓缸的類型和特點

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。觀察結構液壓缸任務一液壓缸的類型和特點

四、組合式液壓缸

1.伸縮缸。伸縮缸工作時外伸動作逐級進行，首先是最大直徑的缸體外伸，當其達到行程終點的時候，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，當輸入流量相同時，外伸速度逐次