液壓缸設(shè)計(jì)校核

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1、一、液壓缸的分類?液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式，可以分為活塞缸、柱塞缸和擺動缸三類?；钊缀椭讓?shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動，輸出推力和速度，擺動缸則能實(shí)現(xiàn)小于360度的往復(fù)擺動，輸出轉(zhuǎn)矩和角速度。液壓缸除單個(gè)使用外，還可以幾個(gè)組合起來或和其它機(jī)構(gòu)組合起來，以完成特殊的功用。?（一）活塞式液壓缸?活塞式液壓缸分為雙桿式和單桿式兩種。?1、雙桿式活塞缸?雙桿式活塞缸的活塞兩端都有一根直徑相等的活塞桿伸出，它根據(jù)安裝方式不同又可以分為缸筒固定式和活塞桿固定式兩種。如圖3-4a所示的為缸筒固定式的雙桿活塞缸。它的進(jìn)、出油口布置在缸筒兩端，活塞通過活塞桿

2、帶動工作臺的移動，當(dāng)活塞的有效行程為時(shí)，整個(gè)工作臺的運(yùn)動范圍為，所以機(jī)床占地面積大，一般適用于小型機(jī)床。當(dāng)工作臺行程要求較長時(shí)，可采用圖3-4b所示的活塞桿固定的形式，這時(shí)，缸體與工作臺相敬如賓連，活塞桿通過支架固定的機(jī)床上，動力由缸體付出。這種安裝形式中，工作臺的移動范圍只等于液壓缸有效行程的兩倍（），因此占地面積小。進(jìn)出口可以設(shè)置在固定不動的空心的活塞桿的兩端，使油液從活塞桿中進(jìn)出，也可設(shè)置在缸體的兩端，但必須使用軟管連接。　如圖3-4雙桿式活塞缸?由于又桿活塞缸兩端的活塞桿直徑通常是相等的，因此它左、右兩腔的有效面積

3、也相等。當(dāng)分別向左、右腔輸入相同壓力和相同流量的油液時(shí)，液壓缸左、右兩個(gè)方向的推力和速度相等，當(dāng)活塞的直徑為，活塞桿的直徑為?，液壓缸進(jìn)、出油腔的壓力為和，輸入流量為?時(shí)，雙桿活塞缸的推力?和速度為???????（3-7）?????????????????????????（3-8）?式中?為活塞的有效工作面積。?對桿活塞缸在工作時(shí)，設(shè)計(jì)成一個(gè)活塞桿是受拉的，而另一個(gè)活塞桿不受力，因此這種液壓缸的活塞桿可以做得細(xì)些。?2.單桿式活塞缸?如圖3－5所示，活塞只有一端活塞桿，單桿液壓缸也有固定和活塞桿固定兩種形式，但它們的工作臺

4、移動范圍都是活塞有效行程的兩倍。?單桿活塞缸由于活塞兩端有效面積不等。如果相同流量的壓力油分別進(jìn)入液壓缸的左、右腔，活塞移動的速度與進(jìn)油腔的有效面積成反比，即油液進(jìn)入無桿腔時(shí)有效面積大，速度慢，進(jìn)入有桿腔時(shí)有效面積小，速度快；而活塞上產(chǎn)生的推力則進(jìn)油腔的有效面積成正比?！D3－5?單桿活塞缸?如圖3-5a，當(dāng)輸入液壓缸的油液流量為q，液壓缸進(jìn)出油口壓力分別為和時(shí)，其活塞上所產(chǎn)生的推力和速度為???????????（3－9）?????????????????????????????（3-10）?當(dāng)油液從如圖3-5b所示的右腔

5、（有桿腔）輸入時(shí)，其活塞上所產(chǎn)生的推力和速度為????????????（3-11）???????????????????????（3-12）?由式（3-9）—式（3-12）可知，由于，所以，。若把兩個(gè)方向上的輸出速度和的比值稱為速度比，記作，則。因此，活塞桿直徑越小，越接近于1，活塞兩個(gè)方向的速度差值也就越小，如果活塞桿較粗，活塞兩個(gè)方向運(yùn)動的速度差值就較大。在已知和的情況下，也就可以較方便地確定。?如果向單桿活塞缸的左右兩腔同時(shí)通壓力油，如圖3-6所示，即所謂的差動連接，作差動連接的單出桿液壓缸稱為差動液壓缸，開始工作時(shí)

6、差動缸左右兩腔的油液壓壓力相同，但是由于左右運(yùn)動，同時(shí)使右腔中排出的油液（流量為）也進(jìn)入左腔，加大了注入左腔的流量（）,從而也加快了活塞移動的速度。實(shí)際上活塞在運(yùn)動時(shí)，由于差動缸兩腔間的管路中有壓力損失，所以右腔中油液的壓力稍大于左腔油液壓力。而這個(gè)差值一般都較小可以忽略不計(jì)，則差動貢獻(xiàn)力量活塞推力和運(yùn)動速度為????????????????????????（3-13）?即?????????????????????????????????（3-14）?由式（3-13）、式（3-14）可知，差動連接時(shí)液壓缸的推力比非差動連接

7、時(shí)小，速度比非差動連接時(shí)大，正好利用這一點(diǎn)，可使在不加大油源流量的情況下得到較快的運(yùn)動速度，這種連接方式被廣泛應(yīng)用于組合機(jī)床的液壓動力滑臺和工春它機(jī)械設(shè)備的快速運(yùn)動中。?如果要求快速運(yùn)動和快速既定回速度相等，即使，則由式（3-12）、式（3-14）可得。（二）柱塞缸?柱塞缸是一種單作用液壓缸,其工作原理如圖3-7a所示：圖3-7柱塞缸?柱塞與工作部件連接,缸筒固定在機(jī)體上,當(dāng)壓力油進(jìn)入缸筒時(shí),推動柱塞帶動運(yùn)動部件向右運(yùn)動,但反向退回時(shí)必須靠其它外力或自重驅(qū)動。柱塞缸通常成對反向布置使用,如圖3-7b所示。當(dāng)柱塞的直徑為，輸

8、入液壓油的流量為，壓力為時(shí)，其柱塞上所產(chǎn)生的推力和速度為??????????????????????????????（3-15）????????????????????????????????（3-16）?柱塞式液壓缸的主要特點(diǎn)柱塞與缸筒無配合要求，缸筒內(nèi)孔不需精加工工業(yè)，甚至可以不加工。運(yùn)動時(shí)由缸蓋上