第四章：液壓缸

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1、第四章液壓缸第一節(jié)液壓缸的類型及特點(diǎn)第二節(jié)液壓缸的結(jié)構(gòu)第三節(jié)液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算1液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，是液壓系統(tǒng)中重要的執(zhí)行元件。1）按供油方向分為單作用式和雙作用式。2）按結(jié)構(gòu)型式的不同分為活塞式、柱塞式、擺動(dòng)式和伸縮式，其中活塞式應(yīng)用最廣。3）按不同的使用壓力分為中低壓缸（額定壓力為2.5～6.3MPa）；中高壓缸（額定壓力為10～16MPa）；高壓缸（額定壓力為25～31.5MPa）。一、活塞式液壓缸二、柱塞式液壓缸三、其他類型液壓缸第一節(jié)液壓缸的類型及特點(diǎn)21.雙活塞桿液壓缸

2、活塞兩端都帶有活塞桿，分為缸體固定和活塞桿固定兩種安裝形式。32.單活塞桿液壓缸活塞僅有一端帶有活塞桿，活塞雙向運(yùn)動(dòng)可獲得不同的速度和輸出力。43.連接形式(1)無(wú)桿腔進(jìn)油1）連接形式：2）推力：3）速度：5(2)有桿腔進(jìn)油1）連接形式：2）推力：3）速度：6（3）差動(dòng)連接1）連接形式：2）推力：3）速度：7柱塞式液壓缸1）連接形式：2）推力：3）輸出速度：8柱塞缸的使用柱塞式液壓缸是單作用的，其回程需要借助自重或彈簧等其他外力來(lái)完成。為實(shí)現(xiàn)其雙向運(yùn)動(dòng)，常成對(duì)使用。91.伸縮式液壓缸單作用式伸縮缸如圖，雙作用

3、式伸縮缸如圖。102.增壓缸113.齒條活塞式液壓缸12第二節(jié)液壓缸的結(jié)構(gòu)一、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)舉例：?jiǎn)位钊麠U，雙活塞桿二、缸筒與缸蓋的連接三、活塞和活塞桿的連接四、活塞桿頭部結(jié)構(gòu)五、液壓缸的緩沖裝置六、液壓缸的排氣裝置七、液壓缸的密封13單活塞桿液壓缸14雙活塞桿液壓缸15二、缸筒與缸蓋的連接a)法蘭連接b)卡環(huán)連接c)、f)螺紋連接d)拉桿連接e)焊接連接16三、活塞和活塞桿的連接a)螺紋式連接b)卡環(huán)式連接1－螺母2、8－活塞3、9－活塞桿4－彈簧卡圈5－軸套6－半環(huán)7－壓板17四、活塞桿頭部結(jié)構(gòu)18五、

4、液壓缸的緩沖裝置當(dāng)活塞桿帶動(dòng)質(zhì)量大的部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于慣性大，因此當(dāng)活塞桿運(yùn)動(dòng)到液壓缸終端時(shí)，會(huì)與缸蓋相碰而產(chǎn)生沖擊和噪聲，且損害部件。為防止危害，應(yīng)采用緩沖裝置。a)節(jié)流口可調(diào)式b)節(jié)流口可變式c)環(huán)狀間隙式1—針形節(jié)流閥2—單向閥3—三角溝槽19六、液壓缸的排氣裝置液壓缸中不可避免地會(huì)混入空氣，由此引起活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的爬行和振動(dòng)，并產(chǎn)生噪聲，甚至使整個(gè)液壓系統(tǒng)不能正常工作。排氣裝置安裝在液壓缸的最上部。20七、液壓缸的密封a)間隙密封b)摩擦環(huán)密封c)、d)密封圈密封21第三節(jié)液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算在分析液壓系統(tǒng)的

5、設(shè)計(jì)內(nèi)容：分析工況、編制負(fù)載圖和確定最大負(fù)載力（詳見(jiàn)第九章第六節(jié)）后，綜合使用要求以確定結(jié)構(gòu)類型、安裝形式和安裝空間，根據(jù)負(fù)載值、速度和最大行程決定液壓缸的主要尺寸。一般來(lái)說(shuō)，液壓缸是標(biāo)準(zhǔn)件，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品目錄進(jìn)行選型，但有時(shí)也需要參考有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)自行設(shè)計(jì)。22液壓缸設(shè)計(jì)步驟一、液壓缸工作壓力的確定根據(jù)負(fù)載計(jì)算工作壓力，也可根據(jù)用途查表。二、液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的確定內(nèi)徑根據(jù)工作負(fù)載和工作壓力確定。必要時(shí)校核強(qiáng)度。三、液壓缸主要尺寸的確定工作載荷情況，按前面的計(jì)算公式設(shè)計(jì)。四、液壓缸其他部位尺寸的確定五、

6、液壓缸的強(qiáng)度和剛度校核23一、液壓缸工作壓力的確定不同負(fù)載條件下的工作壓力負(fù)載F／kN＜55～1010～2020～3030～50＞50液壓缸的工作壓力p／MPa＜0.8～11.5～22.5～33～44～5≥5～724二、液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的確定各類機(jī)械常用的工作壓力設(shè)備類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械小型工程機(jī)械工程機(jī)械中的輔助機(jī)構(gòu)壓力機(jī)重型機(jī)械起重運(yùn)輸機(jī)械船舶起貨機(jī)大中型挖掘機(jī)磨床組合機(jī)床車鏜銑拉床龍門刨床工作壓力p／MPa0.8～23～52～4＜1010～1620～3225三、液壓缸主要尺寸的確定1）缸筒內(nèi)徑D按前面

7、的公式計(jì)算后圓整。2）活塞桿直徑d可按受力情況初選，然后根據(jù)校核最后確定。活塞桿直徑的選取活塞桿受力情況工作壓力p／MPa活塞桿直徑d受拉—d=(0.3～0.5)D受壓及拉p≤5d=(0.5～0.55)D受壓及拉5＜p≤7d=(0.6～0.7)D受壓及拉p＞7d=0.7D26導(dǎo)向長(zhǎng)度：活塞寬度：導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度：活塞桿長(zhǎng)度根據(jù)液壓缸最大行程而定。四、液壓缸其他部位尺寸的確定27五、液壓缸的強(qiáng)度和剛度校核1.活塞桿強(qiáng)度校核：2.活塞桿剛度校核：3.液壓缸壁厚的校核：4.螺栓強(qiáng)度校核：28