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1、第四章液壓缸《液壓傳動(dòng)及控制》4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算液壓缸液壓傳動(dòng)中的執(zhí)行元件是將流體的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的元件。它驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)或旋轉(zhuǎn)（或擺動(dòng)）運(yùn)動(dòng)，其輸入為壓力和流量，輸出為力和速度，或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。液壓缸是實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件。缸筒固定：一腔連續(xù)地輸入壓力油。當(dāng)油的壓力足以克服活塞桿上的所有負(fù)載時(shí)，活塞以速度連續(xù)向另一腔運(yùn)動(dòng)，活塞桿對外界做功。反之亦然?；钊麠U固定：一腔連續(xù)地輸入壓力油時(shí)，則缸筒向另一方向運(yùn)動(dòng)。反之亦然。4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算液壓缸的分類按結(jié)構(gòu)形式分：活塞缸又分單桿活塞
2、缸、雙桿活塞缸柱塞缸擺動(dòng)缸又分單葉片擺動(dòng)缸、雙葉片擺動(dòng)缸按作用方式分：單作用液壓缸一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)依靠液壓作用力實(shí)現(xiàn)，另一個(gè)方向依靠彈簧力、重力等實(shí)現(xiàn)；雙作用液壓缸兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都依靠液壓作用力來實(shí)現(xiàn)；復(fù)合式缸活塞缸與活塞缸的組合、活塞缸與柱塞缸的組合、活塞缸與機(jī)械結(jié)構(gòu)的組合等。4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算常見液壓缸的圖形符號4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算雙桿活塞缸1）雙桿活塞缸如圖所示為缸筒固定的雙桿活塞缸，活塞兩側(cè)的活塞桿直徑相等，它的進(jìn)、出油口位于缸筒兩端。這種安裝形式，工作臺(tái)移動(dòng)范圍約為活塞有效行程的三倍，
3、占地面積大，適用于中小型機(jī)械。4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算雙桿活塞缸右圖所示為活塞桿固定的雙桿活塞缸。它的進(jìn)、出油液可經(jīng)活塞桿內(nèi)的通道輸入液壓缸或從液壓缸流出。也可以用軟管連接，進(jìn)、出口就位于缸的兩端。其工作臺(tái)移動(dòng)范圍為缸筒有效行程的兩倍，常用于大中型的機(jī)械。4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算雙桿活塞缸雙桿活塞缸的推力和速度計(jì)算式4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算單桿活塞缸2）單桿活塞缸如圖所示為單桿活塞缸。由于只在活塞的一端有活塞桿，使兩腔的有效工作面積不相等，因此在兩腔分別輸入相同流量的情況下，活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度不
4、相等。它的安裝也有缸筒固定和活塞桿固定兩種，進(jìn)、出口的布置根據(jù)安裝方式而定；但工作臺(tái)移動(dòng)范圍都為活塞有效行程的兩倍。4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算單桿活塞缸單桿活塞缸的推力和速度計(jì)算式（1）無桿腔進(jìn)油：4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算單桿活塞缸單桿活塞缸的推力和速度計(jì)算式（2）有桿腔進(jìn)油：4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算差動(dòng)液壓缸單桿活塞缸的左右腔同時(shí)接通壓力油，如圖4.3所示，稱為差動(dòng)連接，此缸稱為差動(dòng)液壓缸。差動(dòng)液壓缸左、右腔壓力相等，但左、右腔有效面積不相等，因此，活塞向右運(yùn)動(dòng)。差動(dòng)連接時(shí)因回油腔的油液進(jìn)入左腔
5、，從而提高活塞運(yùn)動(dòng)速度。4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算差動(dòng)液壓缸圖差動(dòng)液壓缸差動(dòng)液壓缸的推力和速度計(jì)算式：差動(dòng)連接時(shí)，有桿腔排出流量q’進(jìn)入無桿腔，則有：忽略兩腔連通回路壓力損失（即p1=p2）：由上可知，差動(dòng)連接時(shí)實(shí)際的有效作用面積是活塞桿的橫截面積。4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算差動(dòng)液壓缸與非差動(dòng)連接無桿腔進(jìn)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。實(shí)際應(yīng)用中，液壓系統(tǒng)常通過控制閥來改變單桿缸的油路連接，使其有不同的工作方式，從而獲得快進(jìn)（差動(dòng)連接）—工進(jìn)（無桿腔進(jìn)油）—快退（
6、有桿腔進(jìn)油）的工作循環(huán)。4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算活塞缸并聯(lián)例4.1：圖示液壓系統(tǒng)，液壓缸活塞的面積A1＝A2＝A3＝20cm2，所受的負(fù)載F1＝4000N，F(xiàn)2＝6000N，F(xiàn)3＝8000N，泵的流量q，試分析：1)三個(gè)液壓缸的動(dòng)作順序？2)液壓泵的工作壓力有何變化？3)各液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度？4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算活塞缸并聯(lián)解：推動(dòng)液壓缸Ⅰ運(yùn)動(dòng)所需的壓力：推動(dòng)液壓缸Ⅱ運(yùn)動(dòng)所需的壓力：推動(dòng)液壓缸Ⅲ運(yùn)動(dòng)所需的壓力：4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算活塞缸并聯(lián)1)三個(gè)缸的動(dòng)作順序：缸Ⅰ、缸Ⅱ、缸Ⅲ。2)液壓泵的
7、工作壓力變化：缸Ⅰ運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓泵工作壓力p＝2Mpa。缸Ⅱ運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓泵工作壓力p＝3Mpa。缸Ⅲ運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓泵工作壓力p＝4Mpa。三缸運(yùn)動(dòng)都停止時(shí)，液壓泵工作壓力p＝5Mpa。4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算活塞缸并聯(lián)總結(jié)：液壓缸并聯(lián)時(shí)，負(fù)載最小的液壓缸最先動(dòng)作；當(dāng)一個(gè)缸在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其他液壓缸靜止，液壓泵輸出的流量全部流入運(yùn)動(dòng)的液壓缸。3)各液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度：4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算活塞缸串聯(lián)例4.2：圖示兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔的面積A1＝100cm2，有桿腔面積A2＝80cm2，缸1輸入壓力p
8、1=9×105Pa，輸入流量q1=12L/min，不計(jì)損失和泄漏，求：1)兩缸承受相同負(fù)載時(shí)(F1=F2),該負(fù)載的數(shù)值及兩缸的運(yùn)動(dòng)速度？2)缸2的輸入壓力是缸1的一半時(shí)(P2=P1/2)，兩缸各能承受多少負(fù)載？3)缸1不承受負(fù)載時(shí)(F1=0)，缸2能承受多大的負(fù)載。4.1液壓缸的類型和基本參數(shù)計(jì)算活塞缸串聯(lián)解：1)求F1、F2？
