第3章液压缸.ppt

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1、复习：复习：、液压泵工作的必备条件是什么？液压、液压泵工作的必备条件是什么？液压泵工作的主要参数是什么？泵工作的主要参数是什么？、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理怎样？有哪些结构特点？怎样？有哪些结构特点？、什么是液压马达？它与液压泵有何区、什么是液压马达？它与液压泵有何区别？别？12第第3章液压缸章液压缸3本章提要本章提要本章提要本章提要液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点 液压缸的设计计算液压缸的设计计算 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 液压缸的密封液压缸的密封 通通过过本本章章的的学学习习，要要求求掌掌握握液液压压缸缸设设计计中中应应考考虑虑的的主主要

2、要问问题题，包包括括结结结结构构构构类类类类型型型型的的的的选选选选择择择择和和参参参参数计算数计算数计算数计算等，为液压缸设计打下基础等，为液压缸设计打下基础。本章主要内容为：4液液压压缸缸（油油缸缸）主主要要用用于于实实现现机机构构的的直直线线往往复复运运动动，也也可可以以实实现现摆摆动动，其其结结构构简简单单，工工作作可靠，应用广泛可靠，应用广泛。液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是速度和力。是速度和力。液压缸和液压马达都是液压执行元件，液压缸和液压马达都是液压执行元件，其职能其职能是将液压能转换为机械能。是将液压能转换为机械能。p1p2FV

3、dQA液压缸压力p 流量Q液压功率作用力F 速度V机械功率53.1 3.1 液压缸的类型及工作原理液压缸的类型及工作原理 液压缸的分类液压缸的分类液压缸的分类液压缸的分类按供油方向分：单作用缸和双作用缸。按结构形式分：活塞缸、柱塞缸、伸缩套筒缸、摆动液压缸。按活塞杆形式分：单活塞杆缸、双活塞杆缸。单杆液压缸单杆液压缸双杆液压缸双杆液压缸柱塞式液压缸柱塞式液压缸6理想液压缸理想液压缸理想单杆液压缸理想单杆液压缸PQ=Pv理想双杆液压缸理想双杆液压缸PQ=Pv理想油缸理想油缸数学模型数学模型/()A单位位移排量油缸有效工作面积_AAQvPFvFQP=7一、一、活塞式液压缸活塞式液压缸 活塞式液压缸

4、可分为双杆式和单杆式两种结构形式，其安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。1.1.双杆活塞液压缸双杆活塞液压缸双活塞杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆，分为缸体固定和活塞杆固定两种安装形式，如图31所示。(a)缸筒固定式缸筒固定式(b)活塞杆固定式活塞杆固定式8因为双活塞杆液压缸的因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等两活塞杆直径相等，所，所以当输入流量和油液压力不变时，其往返运动速度以当输入流量和油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。则缸的运动速度和推力相等。则缸的运动速度V V和推力和推力F F分别为：分别为：（3.1）（3.2）式中:、分别为缸的进、回油压力；分别为缸的容积效率和机械效率；

5、、d 分别为活塞直径和活塞杆直径；q输入流量；A活塞有效工作面积。这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。9双活塞杆液双活塞杆液压缸特点：缸特点：（1）往复运）往复运动的推力相等；的推力相等；（2）往复运）往复运动速度相等；速度相等；（3）运）运动范范围：当缸体固定：当缸体固定时，工作台的活，工作台的活动范范围约为行程的行程的3倍，当活塞杆固定倍，当活塞杆固定时，工作台的活工作台的活动范范围约为行程的行程的2倍。倍。102.2.单活塞杆液压缸单活塞杆液压缸 单活塞杆液压缸的活塞仅一端带有活塞杆，单活塞杆液压缸的活塞仅一端带有活塞杆，活塞双向运动可

6、以获得不同的速度和输出力，活塞双向运动可以获得不同的速度和输出力，其简图及油路连接方式如图其简图及油路连接方式如图3.23.2所示。所示。(a)无杆腔进油无杆腔进油Ddq(b)有杆腔进油有杆腔进油q11无杆腔进油（4-5）（4-3）活塞的运动速度和推力分别为:(a)无杆腔进油无杆腔进油Ddq12有杆腔进油活塞的运动速度和推力分别为:(b)有杆腔进油有杆腔进油q（4-7）（4-6）13比比较较上上述述各各式式，可可以以看看出出：,；液压缸往复运动时的速度比为：；液压缸往复运动时的速度比为：（4-7）上式表明：当当活活塞塞杆杆直直径径愈愈小小时时，速速度度比比接接近近1，在两个方向上的速度差值就愈

7、小。，在两个方向上的速度差值就愈小。(a)无杆腔进油无杆腔进油Ddq(b)有杆腔进油有杆腔进油q14两腔进油,差动联接(c)差动联接差动联接q当单杆活塞缸两腔同时通入压力油时，由于无杆腔当单杆活塞缸两腔同时通入压力油时，由于无杆腔有效作用面积大于有杆腔的有效作用面积，使得活塞向有效作用面积大于有杆腔的有效作用面积，使得活塞向右的作用力大于向左的作用力，因此，活塞向右运动，右的作用力大于向左的作用力，因此，活塞向右运动，活塞杆向外伸出；与此同时，又将有杆腔的油液挤出，活塞杆向外伸出；与此同时，又将有杆腔的油液挤出，使其流进无杆腔，从而加快了活塞杆的伸出速度，单活使其流进无杆腔，从而加快了活塞杆的

8、伸出速度，单活塞杆液压缸的这种连接方式被称为塞杆液压缸的这种连接方式被称为差动连接差动连接。15两腔进油,差动联接(c)差动联接差动联接q（3.8）（3.9）在忽略两腔连通油路压力损失的情况下，差动连接液压缸的推力为：q等效活塞的运动速度为：16两腔进油,差动联接(c)差动联接差动联接qq等效 差动连接时,液压缸的有效作用面积是活塞杆的横截面积，工作台运动速度比无杆腔进油时的大，而输出力则较小。差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件下，实差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件下，实现快速运动的有效办法现快速运动的有效办法。17单活塞杆液压缸工作特点：单活塞杆液压缸工作特点：（1）往复运动的

9、推力不相等；）往复运动的推力不相等；（2）往复运动速度相等；）往复运动速度相等；（3）运动范围：不论是缸体固定，还是活）运动范围：不论是缸体固定，还是活塞杆固定，其工作台的活动范围均为行程塞杆固定，其工作台的活动范围均为行程的的2倍。倍。（4）当将单活塞杆液压缸两个工作腔连接）当将单活塞杆液压缸两个工作腔连接可实现差动连接，可获得较大的运动速度，可实现差动连接，可获得较大的运动速度，常用于机床的快速进给。常用于机床的快速进给。18差动液压缸计算举例差动液压缸计算举例例3.1：已已知知单单活活塞塞杆杆液液压压缸缸的的缸缸筒筒内内径径D=100mmD=100mm，活活塞塞杆杆直直径径d=70mmd

10、=70mm，进进入入液液压压缸缸的的流流量量q=25L/minq=25L/min，压压力力P1=2MpaP1=2Mpa，P2=0P2=0。液液压压缸缸的的容容积积效效率率和和机机械械效效率率分分别别为为0.980.98、0.970.97，试试求求在在图图3.2(a)3.2(a)、(b)(b)、(c)(c)所所示示的的三三种种工工况况下下，液液压压缸缸可可推推动动的的最最大大负负载载和和运运动动速速度度各各是是多多少少？并给出运动方向。？并给出运动方向。解解：在图3.2（a）中，液压缸无杆腔进压力油，回油腔压力为零，因此，可推动的最大负载为：液压缸向左运动，其运动速度为：19在图3.2（b）中，

11、液压缸为有杆腔进压力油，无杆腔回油压力为零，可推动的负载为：液压缸向左运动，其运动速度为：在图3.2（c）中，液压缸差动连接，可推动的负载力为：液压缸向左运动，其运动速度为：20二、柱塞式液压缸图3.3柱塞式液压缸当活塞式液压缸行程较长时，加工难度大当活塞式液压缸行程较长时，加工难度大,使得制造使得制造成本增加。成本增加。某些场合所用的液压缸并不要求双向控制某些场合所用的液压缸并不要求双向控制,柱塞式液柱塞式液压缸正是满足了这种使用要求的一种价格低廉的液压缸。压缸正是满足了这种使用要求的一种价格低廉的液压缸。21图3.3柱塞式液压缸如如图图3.33.3（a a）所所示示，柱柱塞塞缸缸由由缸缸筒

12、筒、柱柱塞塞、导导套套、密密封封圈圈和和压压盖盖等等零零件件组组成成，柱柱塞塞和和缸缸筒筒内内壁壁不不接接触触，因因此此缸缸筒筒内内孔孔不不需需精精加加工工，工工艺艺性性好好，成本低。成本低。22柱柱塞塞式式液液压压缸缸是是单单作作用用的的，它它的的回回程程需需要要借借助助自自重重或或弹弹簧簧等等其其它它外外力力来来完完成成。如如果果要要获获得得双双向向运运动动，可可将将两两柱柱塞塞液液压压缸缸成成对对使使用用为为减减轻轻柱柱塞塞的的重重量量，有有时时制制成成空空心心柱塞。柱塞。图3.3柱塞式液压缸QQVdd式中：d柱塞直径，p1进油压力，p2另一缸的回油压力。p1p223三、三、摆动式液压缸

13、摆动式液压缸图3.4摆动液压缸摆动液压缸能实现小于360角度的往复摆动运动，由于它可直接输出扭矩，故又称为摆动液压马达，主要有单叶片式和双叶片式两种结构形式。24图3.4摆动液压缸 单单叶叶片片摆摆动动液液压压缸缸主要由定子块1、缸体2、摆动轴3、叶片4、左右支承盘和左右盖板等主要零件组成。定子块固定在缸体上，叶片和摆动轴固连在一起，当两油口相继通以压力油时，叶片即带动摆动轴作往复摆动。25图3.4摆动液压缸当考虑到机械效率时，单叶片缸的摆动轴输出转矩为p1p2（3.10）D 缸体内孔直径；d 摆动轴直径；b 叶片宽度；26图3.4摆动液压缸q根据能量守恒原理,结合式(3.10)得输出角速度为

14、D 缸体内孔直径；d 摆动轴直径；b 叶片宽度；（3.11）27q 单叶片摆动液压缸单叶片摆动液压缸的的摆角摆角一般不超过一般不超过280 280 ，双叶片双叶片摆动液压缸摆动液压缸的的摆角摆角一般不超过一般不超过150 150 。当输入压力和流量不变时，双叶片摆动液压缸摆动轴当输入压力和流量不变时，双叶片摆动液压缸摆动轴输出转矩输出转矩是相同参数单叶片摆动缸的两倍，而摆动角速度是相同参数单叶片摆动缸的两倍，而摆动角速度则是单叶片的一半。则是单叶片的一半。摆动液压缸工作特点：摆动液压缸工作特点：28q摆摆动动缸缸结结构构紧紧凑凑，输输出出转转矩矩大大，但但密密封封困困难难，一一般般只只用用于于

15、中中、低低压压系系统统中中往往复复摆摆动动，转转位位或或间间歇歇运运动动的的地地方方。如如机机床床送送料料装装置置、间间歇歇机机构构、回回转机构、回转夹具、工业机器人手臂和手腕等。转机构、回转夹具、工业机器人手臂和手腕等。29缸体四、四、四、四、伸缩式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸 伸出伸出缩回缩回套筒活塞活塞伸缩式单作用缸伸缩式单作用缸30伸出伸出缩回缩回伸缩式液压缸的特点是：活塞杆伸出的行程长，收缩后的结构尺寸小，适用于翻斗汽车，起重机的伸缩臂等。31伸缩式双作用缸伸缩式双作用缸伸出伸出BA二级活塞缸体两端有进、出油口A和B。当A口进油，B口回油时，先推动一级活塞向右运动。一级

16、活塞右行至终点时，二级活塞在压力油的作用下继续向右运动。32伸出伸出BA二级活塞333.2 液压缸的结构 图3.9双作用单活塞杆液压缸结构图l缸底；2卡键；3、5、9、11密封圈；4活塞；6缸筒；7活塞杆；8导向套；10缸盖；12防尘圈；13耳轴34图3.9双作用单活塞杆液压缸结构图l缸底；2卡键；3、5、9、11密封圈；4活塞；6缸筒；7活塞杆；8导向套；10缸盖；12防尘圈；13耳轴单活塞杆液压缸主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成。缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接。为了保证液压缸的可靠密封，在相应部位设置了密封圈3、5、9

17、、11和防尘圈12。351.缸筒与端盖的连接 图4-9缸体与缸盖的连接结构一、缸体组件 36（2）半半环环式式连连接接，分为外半环连接和内半环连接两种连接形式。(1）法兰式连接）法兰式连接37（3）螺纹式连接）螺纹式连接外螺纹连接内螺纹连接38（5）焊接式连接）焊接式连接（4）拉杆式连接）拉杆式连接39 缸筒缸筒 是液压缸的主体，其内孔一般采用是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗造度在要求表面粗造度在0.10.1 m0.4m0.4 m m。端盖端盖 装在缸筒两端，与缸筒形成封闭油腔，装在缸筒两端，与缸筒形成

18、封闭油腔，同样承受很大的液压力，因此，端盖及其连接件同样承受很大的液压力，因此，端盖及其连接件都应有足够的强度。都应有足够的强度。导导向向套套 对对活活塞塞杆杆或或柱柱塞塞起起导导向向和和支支承承作作用用，有些液压缸不设导向套，直接用端盖孔导向有些液压缸不设导向套，直接用端盖孔导向。缸缸缸缸筒筒筒筒，端端端端盖盖盖盖和和和和导导导导向向向向套套套套的的的的材材材材料料料料选选选选择择择择和和和和技技技技术术术术要要要要求求求求可可可可参参参参考液压设计手冊。考液压设计手冊。考液压设计手冊。考液压设计手冊。40二、二、活塞组件活塞组件 活活塞塞组组件件由由活活塞塞、密密封封件件、活活塞塞杆杆和和

19、连连接接件件等组成等组成。活塞与活塞杆的连接形式活塞与活塞杆的连接形式 如如图图3.93.9所所示示，活活塞塞与与活活塞塞杆杆的的连连接接最最常常用用的的有有螺螺纹纹连连接接和和半半环环连连接接形形式式，除除此此之之外外还还有有整整体体式结构、焊接式结构、锥销式结构等。式结构、焊接式结构、锥销式结构等。1一活塞杆；2一活塞；3一密封圈；4一弹簧圈；5一螺母1一卡键；2一套环；3一弹簧卡圈41三、液压缸的密封三、液压缸的密封液压缸的密封作用：液压缸的密封作用：阻止液压缸的内外泄漏，防止外界空气、阻止液压缸的内外泄漏，防止外界空气、灰尘、污垢与异物的侵入。灰尘、污垢与异物的侵入。内泄漏：指液压缸高

20、低压腔串油，会使压力内泄漏：指液压缸高低压腔串油，会使压力建立不起来，容积效率降低，设备无法正建立不起来，容积效率降低，设备无法正常工作。常工作。外泄漏：导致流量减少，污染环境，引起火外泄漏：导致流量减少，污染环境，引起火灾，严重时可能引起设备故障和人身事故。灾，严重时可能引起设备故障和人身事故。42活活塞塞装装置置主主要要用用来来防防止止液液压压油油的的泄泄漏漏。对对密密封封装装置置的的基基本本要要求求是是具具有有良良好好的的密密封封性性能能，并并随随压压力力的的增增加加能能自动提高密封性。除此以外，摩擦阻力要小，耐油。自动提高密封性。除此以外，摩擦阻力要小，耐油。油油缸缸主主要要采采用用密

21、密封封圈圈密密封封，密密封封圈圈有有O形形、V形形、Y形形及及组组合合式式等等数数种种，其其材材料料为为耐耐油油橡橡胶胶、尼尼龙龙、聚聚氨氨脂等脂等。（1）O形密封圈形密封圈O O形形密密封封圈圈的的截截面面为为圆圆形形，主主要要用用于于静静密密封封。与与唇唇形形密密封封圈圈相相比比，运运动动阻阻力力较较大大，作作运运动动密密封封时时容容易产生扭转，故一般不单独用于油缸运动密封。易产生扭转，故一般不单独用于油缸运动密封。43（1）O形密封圈图3.10O型密封圈的结构原理（a）普通型（b）有挡板型44O O形形圈圈密密封封的的原原理理：任任何何形形状状的的密密封封圈圈在在安安装装时时，必必须须保

22、保证证适适当当的的预预压压缩缩量量，过过小小不不能能密密封封，过过大大则则摩摩擦擦力力增增大大，且且易易于于损损坏坏。因因此此，安安装装密密封封圈圈的的沟沟槽槽尺尺寸寸和和表表面精度必须按有关手册给出的数据面精度必须按有关手册给出的数据严格保证严格保证。在在动动密密封封中中，当当压压力力大大于于10MPa10MPa时时，O O形形圈圈就就会会被被挤挤入入间间隙隙中中而而损损坏坏，为为此此需需在在O O形形圈圈低低压压侧侧设设置置聚聚四四氟氟乙乙烯烯或尼龙制成的挡圈，双向受高压时，两侧都要加挡圈。或尼龙制成的挡圈，双向受高压时，两侧都要加挡圈。（a）普通型（b）有挡板型图3.10O型密封圈的结构

23、原理45V形形圈圈的的截截面面为为V形形，如如图图3.11所所示示，V形形密密封封装装置置是是由由压压环环、V形形圈圈和和支支承承环环组组成成。当当工工作作压压力力高高于于10MPa时时，可可增增加加V形形圈圈的的数数量量，提提高高密密封封效效果果。安安装装时，时，V形圈的开口应面向压力高的一侧。形圈的开口应面向压力高的一侧。（2）V形密封圈形密封圈a)压环b)V型圈c)支承环图3.11V形密封圈46Y Y形形密密封封圈圈的的截截面面为为Y Y形形，属属唇唇形形密密封封圈圈。它它是是一一种种摩摩擦擦阻阻力力小小、寿寿命命较较长长的的密密封封圈圈，应应用用普普遍遍。Y Y形形圈圈主主要要用用于于

24、往往复复运运动动的的密密封封。根根据据截截面面长长宽宽比比例例的的不不同同，Y Y形形圈圈可可分分为为宽宽断断面面和和窄窄断断面面两两种种形形式式，图图3.123.12所所示示为为宽宽断面断面Y Y形密封圈。形密封圈。（3 3）Y Y（Y Yx x）形密封圈）形密封圈 图3.12Y形密封圈47图3.12Y形密封圈Y Y形圈安装时，唇口端面应对着液压力高的一形圈安装时，唇口端面应对着液压力高的一侧。当压力变化较大，滑动速度较高时，要使用侧。当压力变化较大，滑动速度较高时，要使用支承环，以固定密封圈，如图支承环，以固定密封圈，如图3.123.12（b b）所示。）所示。48四、四、缓冲装置缓冲装置

25、 为为了了防防止止这这种种危危害害，保保证证安安全全，应应采采取取缓冲措施，对液压缸运动速度进行控制缓冲措施，对液压缸运动速度进行控制。缓冲装置作用：缓冲装置作用：防止液压缸带动质量较大的防止液压缸带动质量较大的部件作快速往复运动时，由于运动部件具有部件作快速往复运动时，由于运动部件具有很大的动能，很大的动能，液压缸液压缸活塞活塞运动到运动到终端时与端终端时与端盖碰撞，影响设备使用寿命而设的装置。盖碰撞，影响设备使用寿命而设的装置。49 缓冲装置结构缓冲装置结构 图3.13液压缸缓冲装置50当当活活塞塞移移至至端端部部，缓缓冲冲柱柱塞塞开开始始插插入入缸缸端端的的缓缓冲冲孔孔时时，活活塞塞与与

26、缸缸端端之之间间形形成成封封闭闭空空间间，该该腔腔中中受受困困挤挤的的剩剩余余油油液液只只能能从从节节流流小小孔孔或或缓缓冲冲柱柱塞塞与与孔孔槽槽之之间间的的节节流流环环缝缝中中挤挤出出，从从而而造造成成背背压压迫迫使使运运动动柱柱塞塞降降速速制制动动，实实现现缓冲缓冲。51五、五、排气装置排气装置 液压传动系统往往会混入空气，使系统工作液压传动系统往往会混入空气，使系统工作不稳定，产生振动、爬行或前冲等现象，严重时不稳定，产生振动、爬行或前冲等现象，严重时会使系统不能正常工作。会使系统不能正常工作。因此，设计液压缸时，必须考虑空气的排除。因此，设计液压缸时，必须考虑空气的排除。对于速度稳定性

27、要求较高的液压缸和大型液压对于速度稳定性要求较高的液压缸和大型液压缸，常在液压缸的最高处设置专门的排气装置，如缸，常在液压缸的最高处设置专门的排气装置，如排气塞、排气阀等。当松开排气塞或阀的锁紧螺钉排气塞、排气阀等。当松开排气塞或阀的锁紧螺钉后，低压往复运动几次，带有气泡的油液就会排出，后，低压往复运动几次，带有气泡的油液就会排出，空气排完后拧紧螺钉，液压缸便可正常。空气排完后拧紧螺钉，液压缸便可正常。523.3 3.3 液压缸的设计与计算液压缸的设计与计算液压缸的计算及验算方法液压缸的计算及验算方法 首首先先根根据据使使用用要要求求确确定定液液压压缸缸的的类类型型，再再按按负负载载和和运运动

28、动要要求求确确定定液液压压缸缸的的主主要要结结构构尺尺寸寸，必必要要时时需进行强度验算，最后进行结构设计。需进行强度验算，最后进行结构设计。液液压压缸缸的的主主要要尺尺寸寸包包括括液液压压缸缸的的内内径径D、缸缸的的长长度度L、活活塞塞杆杆直直径径d。主主要要根根据据液液压压缸缸的的负负载载、活活塞塞运动速度和行程等因素来确定上述参数。运动速度和行程等因素来确定上述参数。53一、液压缸工作压力的确定 若若系系统统的的额额定定压压力力已已确确定定，则则取取系系统统额额定定压压力力为为设设计压力。计压力。液液压压缸缸的的工工作作压压力力按按负负载载参参照照表表4-14-1选选取取，也也可可以以根据

29、设备类型参照表根据设备类型参照表4-24-2选取。选取。液液压压件件的的额额定定压压力力是是在在指指定定的的工工作作条条件件下下液液压压件件能能长长期期正正常常工工作作的的压压力力，又又称称公公称称压压力力。液液压压缸缸设设计计压压力的数值等于额定压力。力的数值等于额定压力。54二、二、液压缸主要尺寸的确定液压缸主要尺寸的确定 1、液液压压缸缸内内径径D D可可根根据据最最大大总总负负载载和和选选取取的的工作压力来定，对单杆缸而言，有：工作压力来定，对单杆缸而言，有：有杆腔进油时：有杆腔进油时：无杆腔进油时无杆腔进油时从表从表4-34-3中规定的系列，选取合适的标准值圆整而得到。中规定的系列，

30、选取合适的标准值圆整而得到。55有杆腔进油时：有杆腔进油时：2.活活塞塞杆杆直直径径d 在在单单杆杆活活塞塞中中，d值值可可由由D和和 求求得得。一般推荐一般推荐 。活塞运动速度受结构限制，范围是。活塞运动速度受结构限制，范围是56活塞直径也可以按其工作时的受力情况由活塞直径也可以按其工作时的受力情况由表表4-44-4初步选取。初步选取。计算的活塞直径可按表计算的活塞直径可按表4-54-5圆整。圆整。液压缸的缸筒长度由活塞最大行程、活塞液压缸的缸筒长度由活塞最大行程、活塞长度、活塞杆导向套长度、活塞杆密封长长度、活塞杆导向套长度、活塞杆密封长度和特殊要求的长度确定。度和特殊要求的长度确定。通常

31、，通常，缸筒长度缸筒长度=活塞最大行程活塞最大行程+活塞长活塞长度度+活塞杆导向套长度活塞杆导向套长度+活塞杆密封长度活塞杆密封长度+其其它长度它长度57缸缸筒筒直直径径D D小小于于80mm80mm时时，活活塞塞导导向向套套长长度度为为LA=LA=（0.6-1.00.6-1.0）D D；缸缸筒筒直直径径D D大大于于80mm80mm时时，活活塞塞导导向向套套长长度度为为LA=LA=（0.6-1.50.6-1.5）D D；活活塞塞长长度度B=B=（0.6-0.6-1.01.0）D D，隔隔套套K K的的宽宽度度C=H-0.5C=H-0.5（LA+BLA+B）。为为减减少少加加工工难难度度，一一

32、般般液液压压缸缸缸缸筒筒长长度度不不应应大大于于内内径径的的20-20-3030倍。倍。符号见图符号见图4-154-1558三、液压缸的强度和刚度校核三、液压缸的强度和刚度校核1 1、活塞杆的计算、活塞杆的计算（1 1）强度校核）强度校核 活塞杆强度按下式校核活塞杆强度按下式校核一般取59(2)(2)刚度校核刚度校核 活塞杆受到轴向压缩负载时，它所承活塞杆受到轴向压缩负载时，它所承受的力受的力F F不能超过使它保持稳定工作所允许的某一临不能超过使它保持稳定工作所允许的某一临界负载界负载FkFk，否则会发生纵向弯曲而失稳。，否则会发生纵向弯曲而失稳。FkFk的值与的值与活塞杆材料的性质、横截面形

33、状、直径、长度以及活塞杆材料的性质、横截面形状、直径、长度以及液压缸的安装方式等相关。液压缸的安装方式等相关。当活塞杆长细比当活塞杆长细比 时时当活塞杆长细比当活塞杆长细比 ，且，且 时时602、缸筒壁厚的验算缸筒壁厚的验算中中、高高压压液液压压缸缸一一般般用用无无缝缝钢钢管管做做缸缸筒筒，大大多多属属薄薄壁壁筒筒，即即/D 0.08。此此时时，可可根根据据材材料料力力学中薄壁圆筒的计算公式验算缸筒的壁厚，即学中薄壁圆筒的计算公式验算缸筒的壁厚，即 当/D0.3时，可用下式校核缸筒壁厚61当当液液压压缸缸采采用用铸铸造造缸缸筒筒时时，壁壁厚厚由由铸铸造造工工艺艺确确定定，这这时时应应按按厚厚壁

34、壁圆圆筒筒计计算算公公式式验验算算壁壁厚厚。当当/D=0.08-/D=0.08-0.30.3时，可用下式校核缸筒的壁厚时，可用下式校核缸筒的壁厚式中:缸筒内的最高工作压力缸筒材料的许允应力小小 结结 液压缸用于实现往复直线运动和摆动，是液压系液压缸用于实现往复直线运动和摆动，是液压系统中最广泛应用的一种液压执行元件。液压缸有时需统中最广泛应用的一种液压执行元件。液压缸有时需专门设计。专门设计。设设设设计计计计液液液液压压压压缸缸缸缸的的的的主主主主要要要要内内内内容容容容1根根据据需需要要的的推推力力计计算算液液压压缸缸内内径径及及活活塞塞杆杆直径等主要参数；直径等主要参数；2对对缸缸壁壁厚厚度度、活活塞塞杆杆直直径径、螺螺纹纹连连接接的的强度及油缸的稳定性等进行必要的校核；强度及油缸的稳定性等进行必要的校核；3确确定定各各部部分分结结构构，其其中中包包括括密密封封装装置置、缸缸筒筒与与缸缸盖盖的的连连接接、活活塞塞结结构构以以及及缸缸筒筒的的固定形式等，进行工作图设计。固定形式等，进行工作图设计。