第四章 液壓缸

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1、第四章液壓缸主講人：柱塞式液壓缸活塞式液壓缸應用非常廣泛，但這種液壓缸由于缸孔加工精度要求很高，當行程較長時，加工難度大，使得制造成本增加。在生產(chǎn)實際中，某些場合所用的液壓缸并不要求雙向控制，柱塞式液壓缸正是滿足了這種使用要求的一種價格低廉的液壓缸。1.結(jié)構(gòu)組成（柱塞式液壓缸的結(jié)構(gòu)圖）如圖所示，柱塞缸由缸筒、柱塞、導套、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。柱塞液壓缸的特點：因為缸筒內(nèi)壁與柱塞有間隙不接觸，除安裝導向套和密封裝置的部分內(nèi)壁外，其余內(nèi)壁可不加工或粗加工，因此采用柱塞式油缸對大直徑或行程較長的缸體，

2、大大減少了加工的困難。當從進油口向缸筒輸入壓力油時，柱塞在油壓作用下向外推出，而反方向的回程要靠外力實現(xiàn)，由于是單向液壓驅(qū)動，又稱為單作用缸。2.工作過程單一的柱塞缸只能制成單作用缸，如果要獲得雙向運動，可采用圖所示的復合式柱塞缸結(jié)構(gòu)，即將兩柱塞液壓缸成對使用，每個柱塞缸控制一個方向的運動參數(shù)。柱塞式液壓缸為減輕柱塞的重量，有時制成空心柱塞。柱塞缸結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，常用于工作行程較長的場合，如大型拉床，礦用液壓支架等。為保證柱塞缸有足夠的推力和穩(wěn)定性，一般柱塞較粗，重量較大，水平安裝時易產(chǎn)生單邊磨損，故柱塞缸適宜于垂直安裝使用。其職能符號如下圖所示擺動式液壓

3、缸輸出轉(zhuǎn)矩，并實現(xiàn)往復擺動，有時也稱為擺動馬達，在結(jié)構(gòu)上有單葉片和雙葉片兩種形式，如圖3.5所示。單葉片式擺動液壓缸由定子塊1、缸體2、擺動軸3、葉片4、左右支承盤和左右蓋板等主要零件組成。定子塊固定在缸體上，葉片和擺動軸固連在一起。當兩油口相繼通以壓力油時，葉片即帶動擺動軸作往復擺動。3.1.3擺動式液壓缸根據(jù)能量守恒原理，得輸出角速度為當考慮到機械效率時，單葉片缸的擺動軸輸出轉(zhuǎn)矩為式中D—缸體內(nèi)孔直徑(m)；d—擺動軸直徑(m)；b—葉片寬度(m)。V—每轉(zhuǎn)排量，p1qp2單葉片擺動液壓缸的擺角一般不超過280°，雙葉片擺動液壓缸的擺角一般不超過150°。

4、當輸入壓力和流量不變時，雙葉片擺動液壓缸擺動軸輸出轉(zhuǎn)矩是相同參數(shù)單葉片擺動缸的兩倍，而擺動角速度則是單葉片的一半，擺動缸結(jié)構(gòu)緊湊，輸出轉(zhuǎn)矩大，但密封困難，一般只用于中、低壓系統(tǒng)中往復擺動、轉(zhuǎn)位或間歇運動的地方。組合式液壓缸[例3.2]如圖3.5所示單葉片擺動液壓缸，供油壓力p1＝10MPa，流量q=25L／min，回油壓力p2=0.5MPa，D=100mm，d＝40mm，若輸出軸的角速度為7rad／s，擺動液壓缸的容積效率和機械效率分別為0.96和0.98，求擺動液壓缸的葉片寬度和輸出扭矩是多少?[解]p1qp2