項(xiàng)目四 液壓缸

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1、項(xiàng)目四液壓缸課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用課題二液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算課題三液壓缸的常見(jiàn)故障及其排除方法課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用一、活塞式液壓缸活塞式液壓缸可分為雙桿活塞缸和單桿活塞缸兩種結(jié)構(gòu)形式。其固定方式有缸筒固定和活塞桿固定兩種。1．雙桿活塞缸雙桿活塞缸的兩端都有活塞桿伸出，它有兩種安裝形式。圖4-1(a)是缸體固定，活塞桿移動(dòng)的安裝形式，運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)范圍是活塞有效行程的3倍，這種安裝形式占地面積大，一般用于小型設(shè)備。圖4-1(b)是活塞桿固定，缸簡(jiǎn)移動(dòng)的安裝形式，運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)范圍是活塞有效行程

2、的2倍，這種安裝形式占地面積小，可用于大型設(shè)備。但不論哪種安裝形式，活塞的有效行程都等于工作行程。利用活塞桿固定的安裝形式時(shí)，液壓油可以通過(guò)兩端空心的活塞桿進(jìn)入缸的兩腔，也可以采用膠管總成與缸筒兩端的進(jìn)出油口連接，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出油。下一頁(yè)返回課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用雙桿活塞缸活塞桿的直徑通常相等，當(dāng)向液壓缸的兩腔輸入相同壓力的液壓油時(shí)，兩個(gè)方向的輸出推力相等，即：若不計(jì)回油壓力，即，則推力為下一頁(yè)上一頁(yè)返回課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用分別向液壓缸左右兩腔輸入相同流量的油液，液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度也相同。即

3、：2．單桿活塞缸單桿活塞缸一側(cè)有桿，一側(cè)無(wú)桿，有桿腔和無(wú)桿腔有效工作面積不相等。當(dāng)向兩腔分別提供壓力和流量相同的液壓油時(shí)，活塞在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)速度和推力不相等。下一頁(yè)上一頁(yè)返回課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用(1)無(wú)桿腔進(jìn)油如圖4-2(a)所示，無(wú)桿腔進(jìn)油，有桿腔回油時(shí)，活塞推力F1和運(yùn)動(dòng)速度v1分別為下一頁(yè)上一頁(yè)返回課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用（2）有桿腔進(jìn)油如圖4-2（b）所示，有桿腔進(jìn)油，無(wú)桿腔回油時(shí)，活塞推力F2和v2運(yùn)動(dòng)速度分別為下一頁(yè)上一頁(yè)返回課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用（3）差動(dòng)連接單

4、桿活塞缸在其左右兩腔相互接通并同時(shí)輸入壓力油時(shí)，稱為差動(dòng)連接。作差動(dòng)連接的液壓缸叫差動(dòng)液壓缸。由于差動(dòng)液壓缸無(wú)桿腔受力面積大于有桿腔受力面積，使得活塞上向右的作用力大于向左的作用力，故活塞向右移動(dòng)，并使有桿腔的油液流入無(wú)桿腔，如圖4-3所示。此時(shí)液壓缸產(chǎn)生的推力F3為下一頁(yè)上一頁(yè)返回課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用單桿活塞缸差動(dòng)連接時(shí)，活塞桿的伸出速度v3為：二、柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸由缸筒、柱塞、導(dǎo)套、密封圈和壓蓋等零件組成，柱塞和缸筒內(nèi)壁不接觸，因此缸筒內(nèi)孔不需精加工，工藝性好，成本低。圖4-4(a)所

5、示為柱塞式液壓缸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。當(dāng)壓力油進(jìn)入缸筒時(shí)，推動(dòng)柱塞并帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)。下一頁(yè)上一頁(yè)返回課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用柱塞缸的輸出力F和運(yùn)動(dòng)速度v分別為圖4-5所示為柱塞式液壓缸的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)。下一頁(yè)上一頁(yè)返回課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用三、其他常見(jiàn)形式液壓缸1.擺動(dòng)式液壓缸擺動(dòng)式液壓缸又稱為擺動(dòng)式液壓馬達(dá)，能夠輸出轉(zhuǎn)矩并實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，它有單葉片、雙葉片兩種形式，如圖4-6所示。擺動(dòng)式液壓缸的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出角速度的計(jì)算公式為：下一頁(yè)上一頁(yè)返回課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用擺動(dòng)式液壓缸結(jié)構(gòu)緊湊，輸出

6、轉(zhuǎn)矩大，但加工制造比較復(fù)雜。在機(jī)床上，用于回轉(zhuǎn)夾具、送料裝置、間歇進(jìn)刀機(jī)構(gòu)等；在液壓挖掘機(jī)、裝載機(jī)上，用于鏟斗的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。目前，在艦船的液壓舵機(jī)上逐步由擺動(dòng)式液壓缸取代柱塞式液壓缸。2．增壓缸增壓缸又稱增壓器。通過(guò)增壓缸可以將輸入的低壓油轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏河洼敵?。圖4-7所示為一種由活塞缸和柱塞缸組合而成的增壓缸。它利用活塞與柱塞有效面積之差使液壓系統(tǒng)的局部區(qū)域獲得高壓。下一頁(yè)上一頁(yè)返回課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用3．增力缸在液壓缸徑向安裝尺寸受到限制而輸出力又要求較大的液壓系統(tǒng)中，可采用增力缸。如圖4-9所示，

7、增力缸由兩個(gè)單桿活塞缸串聯(lián)形成，當(dāng)液壓油通入兩缸左腔時(shí)，活塞向右運(yùn)動(dòng)，兩缸右腔的油液同時(shí)排出。若不計(jì)回油壓力及能量損失，其輸出的推力為下一頁(yè)上一頁(yè)返回課題一液壓缸的類型及其特點(diǎn)和應(yīng)用4.齒條活塞缸圖4-10所示為齒條活塞缸，由雙活塞缸和齒輪齒條機(jī)構(gòu)所組成。這種液壓缸可以將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，常用于機(jī)械手、磨床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、組合機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)位或分度機(jī)構(gòu)中。5．伸縮式液壓缸伸縮式液壓缸又稱為多級(jí)液壓缸，由兩個(gè)或多個(gè)活塞缸套裝而成（圖4-11）。前一級(jí)活塞缸的活塞是后一級(jí)活塞缸的缸筒

8、，伸出時(shí)（按活塞的有效工作面積由大到小依次伸出），可獲得較大的工作行程；縮回時(shí)（按活塞有效工作面積由小到大依次縮回）可獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸。由于各級(jí)活塞的有效工作面積不同，在輸入油液壓力和流量都不變的情況下，液壓缸的推力和速度可實(shí)現(xiàn)分級(jí)變化：當(dāng)A口進(jìn)油時(shí)，先推動(dòng)一級(jí)套筒活塞3向右運(yùn)動(dòng)，由于一級(jí)活塞有效工作面積較大，故運(yùn)動(dòng)速度低，推力大。一級(jí)活塞運(yùn)動(dòng)到行程終點(diǎn)后，二級(jí)活塞4在壓力油的作用下繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，