第四章液压缸精选文档.ppt

《第四章液压缸精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章液压缸精选文档.ppt（39页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第四章液压缸第四章液压缸本讲稿第一页，共三十九页 4.1 4.1 液压缸概述及分类液压缸概述及分类一、作用：一、作用：压力能压力能机械能机械能,用于实现直线往复运动用于实现直线往复运动二、二、液压缸的类型和特点液压缸的类型和特点直线运动摆动运动活塞缸单杆双杆双作用差动柱塞缸伸缩缸摆动缸（摆动马达）齿轮缸单作用本讲稿第二页，共三十九页4.2 4.2 单杆双作用活塞式液压缸单杆双作用活塞式液压缸 一、结构一、结构缸体、活塞、活塞杆、密封、缸盖等缸体、活塞、活塞杆、密封、缸盖等本讲稿第三页，共三十九页二二.工作原理工作原理工作原理：因两侧有效作用面积或油液压力不等，工作原理：因两侧有效作用面积或油液

2、压力不等，活塞在液压力的作用下，作直线往复运动活塞在液压力的作用下，作直线往复运动。无杆腔进油腔回油腔有杆腔本讲稿第四页，共三十九页三、职能符号三、职能符号 n单杆单作用活塞缸单杆单作用活塞缸n单杆双作用活塞缸单杆双作用活塞缸双向液压驱动双向液压驱动 单向液压驱动，单向液压驱动，回程靠外力。回程靠外力。本讲稿第五页，共三十九页(1)(1)速度速度同样同样 q时时，v1 F2 结论结论2本讲稿第七页，共三十九页例：液压刨床例：液压刨床本讲稿第八页，共三十九页五、差动缸五、差动缸差动连接后，速度大，推力小差动连接后，速度大，推力小 q1q2p q代入上式：代入上式：推力推力：速度：速度：特点：特点

3、：v3 v1；F3 F1。活塞只有一个，设此时的速度为活塞只有一个，设此时的速度为v v3 3结论结论本讲稿第九页，共三十九页差动缸差动缸如令：如令：则有则有：结论：结论：当当时，快进、快退速度相等。时，快进、快退速度相等。或q1q2p q本讲稿第十页，共三十九页 两个双作用单杆缸采用并行连接，其中活塞杆固定，两个双作用单杆缸采用并行连接，其中活塞杆固定，活塞及活塞杆截面积分别为活塞及活塞杆截面积分别为A1A1、A2A2，不计损失，试求缸，不计损失，试求缸筒运动速度及牵引力。筒运动速度及牵引力。并连液压缸计算实例并连液压缸计算实例缸筒运动速度：缸筒运动速度：液压缸运动方向：液压缸运动方向：牵引

4、力为：牵引力为：左左本讲稿第十一页，共三十九页一、结构特点一、结构特点 两侧有效工作面积一样。两侧有效工作面积一样。4.3 双杆活塞缸双杆活塞缸二、基本参数基本参数本讲稿第十二页，共三十九页三、应用三、应用职能符号：职能符号：LL活塞有效工作行程。活塞有效工作行程。四、安装方式四、安装方式缸固定缸固定 L=3 l杆固定杆固定 L=2 l两个方向力和速度一样的场合。两个方向力和速度一样的场合。本讲稿第十三页，共三十九页缸固定缸固定L=3 lL本讲稿第十四页，共三十九页杆固定杆固定杆固定时、缸移动杆固定时、缸移动软管软管空心杆空心杆L L=2=2 l lL 本讲稿第十五页，共三十九页单向液压驱动，

5、回程靠外力。单向液压驱动，回程靠外力。4.4 单作用柱塞缸单作用柱塞缸本讲稿第十六页，共三十九页一、一、参数计算参数计算推力：推力：速度速度：二、特点及应用：二、特点及应用：职能符号职能符号：柱塞粗、受力好。柱塞粗、受力好。简化加工工艺（缸体内孔和柱塞没有配合，不需精加工；简化加工工艺（缸体内孔和柱塞没有配合，不需精加工；柱塞外圆面比内孔加工容易。）柱塞外圆面比内孔加工容易。）应用于行程较长的场合。应用于行程较长的场合。本讲稿第十七页，共三十九页 4.5 4.5 双柱塞缸双柱塞缸双向液压驱动双向液压驱动本讲稿第十八页，共三十九页4.5 其它液压缸其它液压缸1 1一级缸筒一级缸筒 2 2一级活塞

6、一级活塞 3 3二级缸筒二级缸筒 4 4二级活塞二级活塞本讲稿第十九页，共三十九页 它由两个或多个活塞它由两个或多个活塞式缸套装而成，前一级式缸套装而成，前一级活塞缸的活塞杆是后一活塞缸的活塞杆是后一级活塞缸的缸筒。各级级活塞缸的缸筒。各级活塞依次伸出可获得很活塞依次伸出可获得很长的行程，当依次缩回长的行程，当依次缩回时缸的轴向尺寸很小。时缸的轴向尺寸很小。一、伸缩液压缸一、伸缩液压缸 常用于安装空间小而行程要求很长的常用于安装空间小而行程要求很长的场合场合本讲稿第二十页，共三十九页二、齿条活塞缸二、齿条活塞缸 齿条活塞缸是活塞缸齿条活塞缸是活塞缸与齿轮齿条机构组成的与齿轮齿条机构组成的复合式

7、缸。它将活塞的复合式缸。它将活塞的直线往复运动转变为齿直线往复运动转变为齿轮的旋转运动，用在机轮的旋转运动，用在机床的进刀机构、回转工床的进刀机构、回转工作台转位、液压机械手作台转位、液压机械手等。等。本讲稿第二十一页，共三十九页三、增压缸三、增压缸增压比为大活塞与小柱塞的面积比增压比为大活塞与小柱塞的面积比 KD 2/d 2 小柱塞缸输出的压力小柱塞缸输出的压力 pb paKm增压能力是在降低有效流量的基础上得到的。增压能力是在降低有效流量的基础上得到的。增压缸作为中间环节，用在低压系统要求有局部高压油路的场合。增压缸作为中间环节，用在低压系统要求有局部高压油路的场合。其本身不其本身不能直接

8、作为执行元件能直接作为执行元件 增压缸是活塞缸增压缸是活塞缸与柱塞缸组成的复与柱塞缸组成的复合缸，但合缸，但它不是能量它不是能量转换装置，只是一个转换装置，只是一个增压器件。增压器件。本讲稿第二十二页，共三十九页四、增速缸四、增速缸 增速缸用于快速运动回路，在不增加泵的流量的前提下，增速缸用于快速运动回路，在不增加泵的流量的前提下，使执行元件获得尽可能大的工作速度。使执行元件获得尽可能大的工作速度。n 增速缸也是活塞缸与柱塞缸组增速缸也是活塞缸与柱塞缸组成的复合缸，活塞缸的活塞内腔成的复合缸，活塞缸的活塞内腔是柱塞缸的缸筒，柱塞固定在活是柱塞缸的缸筒，柱塞固定在活塞缸的缸筒上。当液压油进入柱塞

9、缸的缸筒上。当液压油进入柱塞缸时，活塞将快速运动（活塞塞缸时，活塞将快速运动（活塞缸大腔必须补油）；当液压油同缸大腔必须补油）；当液压油同时进入柱塞缸和活塞缸时，活塞时进入柱塞缸和活塞缸时，活塞慢速运动。慢速运动。本讲稿第二十三页，共三十九页五、摆动式液压缸五、摆动式液压缸 当通入液压油，它的主当通入液压油，它的主轴能输出小于轴能输出小于360360的摆的摆动运动的缸称为摆动式液压动运动的缸称为摆动式液压缸。常用于辅助装置，如送缸。常用于辅助装置，如送料和转位装置、液压机械手料和转位装置、液压机械手及间歇进给机构。及间歇进给机构。本讲稿第二十四页，共三十九页4.6 4.6 液压缸结构液压缸结构

10、缸筒和缸盖缸筒和缸盖活塞和活塞杆活塞和活塞杆密封装置密封装置缓冲装置缓冲装置排气装置排气装置本讲稿第二十五页，共三十九页.双作用单活塞杆液压缸双作用单活塞杆液压缸 1耳环 2螺母 3防尘圈 4、17弹簧挡圈 5套 6、15卡键7、14O形密封圈 8、12Y形密封圈 9缸盖兼导向套 10缸筒11活塞 13耐磨环 16卡键帽 18活塞杆 19衬套 20缸底4.6.14.6.1液压缸的典型结构举例液压缸的典型结构举例4.6 4.6 液压缸结构液压缸结构本讲稿第二十六页，共三十九页2.2.空心双活塞杆式液压缸空心双活塞杆式液压缸 1活塞杆 2堵头 3托架 4、17V形密封圈 5、14排气孔 6、19导

11、向套7O形密封圈 8活塞 9、22锥销 10缸体 11、20压板 12、21钢丝环13、23纸垫 15活塞杆 16、25压盖1 8、24缸盖4.6.14.6.1液压缸的典型结构举例液压缸的典型结构举例本讲稿第二十七页，共三十九页4.6.24.6.2液压缸的组成液压缸的组成1.1.缸筒和缸盖结构缸筒和缸盖结构 (a)法兰连接式(b)半环连接式(c)螺纹连接式(d)拉杆连接式(e)焊接连接式1缸盖 2缸筒 3压板 4半环 5防松螺帽 6拉杆本讲稿第二十八页，共三十九页4.6.24.6.2液压缸的组成液压缸的组成(续续1 1）2.2.活塞组件结构形式活塞组件结构形式 常见的活塞组件结构形式常见的活塞

12、组件结构形式 本讲稿第二十九页，共三十九页4.6.24.6.2液压缸的组成液压缸的组成(续续2 2）3.3.密封装置密封装置 (a)间隙密封(b)摩擦环密封(c)O形圈密封(d)V形圈密封本讲稿第三十页，共三十九页4.6.24.6.2液压缸的组成液压缸的组成(续续3 3）4.4.缓冲装置缓冲装置 液压缸的缓冲装置1节流阀本讲稿第三十一页，共三十九页放气装置1缸盖2放气小孔3缸体4活塞杆4.6.34.6.3液压缸的组成液压缸的组成(续续4 4）5.5.放气装置放气装置 本讲稿第三十二页，共三十九页液压缸的设计内容和步骤：液压缸的设计内容和步骤：(1)选择液压缸的类型和各部分结构形式。选择液压缸的

13、类型和各部分结构形式。(2)确定液压缸的工作参数和结构尺寸。确定液压缸的工作参数和结构尺寸。(3)结构强度、刚度的计算和校核。结构强度、刚度的计算和校核。(4)导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。(5)绘制装配图、零件图、编写设计说明书。绘制装配图、零件图、编写设计说明书。4.7 液压缸的设计计算液压缸的设计计算本讲稿第三十三页，共三十九页4.7.14.7.1液压缸主要参数确定液压缸主要参数确定1.1.缸筒内径缸筒内径D D液压缸的缸筒内径液压缸的缸筒内径D D是根据负载的大小来选定工作压力或往返运是根据负载的大小来选定工作压力或往返运动速度比，

14、求得液压缸的有效工作面积，从而得到缸筒内径动速度比，求得液压缸的有效工作面积，从而得到缸筒内径D D，再从再从GB234880GB234880标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径。根据负载和工作压力的大小确定径。根据负载和工作压力的大小确定D D：以无杆腔作工作腔时以无杆腔作工作腔时以有杆腔作工作腔时以有杆腔作工作腔时式中：式中：pIpI为缸工作腔的工作压力，可根据机床类型或负载的大小来确定；为缸工作腔的工作压力，可根据机床类型或负载的大小来确定；FmaxFmax为最大作用负载。为最大作用负载。本讲稿第三十四页，共三十九页4.7.14.7.1液压缸

15、主要参数确定（续液压缸主要参数确定（续1 1）2.2.活塞杆外径活塞杆外径d d 活塞杆外径活塞杆外径d d通常先从满足速度或速度比的要求来选择，然后再校核其结构强度和通常先从满足速度或速度比的要求来选择，然后再校核其结构强度和稳定性。若速度比为稳定性。若速度比为vv，则该处应有一个带根号的式子：，则该处应有一个带根号的式子：也可根据活塞杆受力状况来确定，一般为受拉力作用时，也可根据活塞杆受力状况来确定，一般为受拉力作用时，d=0.3d=0.30.5D0.5D。受压力作用时：受压力作用时：pI5MPa时，时，d=0.50.55D5MPapI7MPa时，时，d=0.60.7DpI7MPa时时,d

16、=0.7D本讲稿第三十五页，共三十九页4.7.14.7.1液压缸主要参数确定（续液压缸主要参数确定（续2 2）3.3.缸筒长度缸筒长度L L 缸筒长度缸筒长度L L由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定，即（一般缸由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定，即（一般缸筒的长度最好不超过内径的筒的长度最好不超过内径的2020倍）倍）：式中：式中：l l为活塞的最大工作行程；为活塞的最大工作行程；B B为活塞宽度，一般为为活塞宽度，一般为(0.6-1)D;(0.6-1)D;A A为活塞杆导向长度，取为活塞杆导向长度，取(0.6-1.5)D;(0.6-1.5)D;M M为活塞杆密封长度，由密封方式定

17、；为活塞杆密封长度，由密封方式定；C C为其他长度。为其他长度。L=l+B+A+M+C本讲稿第三十六页，共三十九页4.7.14.7.1液压缸这主要参数确定（续液压缸这主要参数确定（续3 3）4.4.最小导向长度的确定最小导向长度的确定 当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度导向长度H H。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度(间隙引起的挠度间隙引起的挠度)增大，增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一最小导向长度。影响液压缸的稳定性，因此设

18、计时必须保证有一最小导向长度。对于一般的液压缸，其最小导向长度应满足下式：对于一般的液压缸，其最小导向长度应满足下式：HL/20+D/2 HL/20+D/2 式中：式中：L L为液压缸最大工作行程为液压缸最大工作行程(m);D(m);D为缸筒内径为缸筒内径(m)(m)。油缸的导向长度油缸的导向长度KK隔套隔套本讲稿第三十七页，共三十九页4.7.24.7.2液压缸主要零部件的校核液压缸主要零部件的校核1.1.强度校核强度校核 ()缸筒壁厚校核缸筒壁厚校核 。()活塞杆直径校核活塞杆直径校核 。()液压缸盖固定螺栓直径校核液压缸盖固定螺栓直径校核 。()液压缸稳定性校核液压缸稳定性校核 。()缓冲

19、计算缓冲计算 。本讲稿第三十八页，共三十九页4.7.24.7.2液压缸主要零部件的校核（续）液压缸主要零部件的校核（续）2.2.液压缸设计中应注意的问题液压缸设计中应注意的问题 ()尽量使液压缸的活塞杆在受拉状态下承受最大负载尽量使液压缸的活塞杆在受拉状态下承受最大负载 。()考虑液压缸行程终了处的制动问题和液压缸的排气问题考虑液压缸行程终了处的制动问题和液压缸的排气问题 。()需根据推荐的结构形式和设计标准进行设计需根据推荐的结构形式和设计标准进行设计 。()在保证性能的条件下，应尽可能缩小液压缸的轮廓尺寸在保证性能的条件下，应尽可能缩小液压缸的轮廓尺寸 。()要保证密封可靠，防尘良好要保证密封可靠，防尘良好 。本讲稿第三十九页，共三十九页