第四章：液压缸.ppt

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1、第四章第四章 液压缸液压缸 第一节第一节 液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点 第二节第二节 液压缸的结构液压缸的结构 第三节第三节 液压缸的设计计算液压缸的设计计算 1 1 液压缸是将液体的压力能转换成机械能的能量转换装置，是液压系统中重要的液压缸是将液体的压力能转换成机械能的能量转换装置，是液压系统中重要的执行元件。执行元件。1）按供油方向分为单作用式和双作用式。）按供油方向分为单作用式和双作用式。2）按结构型式的不同分为活塞式、柱塞式、摆动式和伸缩式，其中活塞式应用）按结构型式的不同分为活塞式、柱塞式、摆动式和伸缩式，其中活塞式应用最广。最广。3）按不同的使用压力分为）按不同的使用压力分

2、为 中低压缸（额定压力为中低压缸（额定压力为2.56.3MPa）；）；中高压缸（额定压力为中高压缸（额定压力为1016MPa）；）；高压缸（额定压力为高压缸（额定压力为2531.5MPa）。）。一、活塞式液压缸一、活塞式液压缸 二、柱塞式液压缸二、柱塞式液压缸 三、其他类型液压缸三、其他类型液压缸第一节第一节 液压缸的类型及特点液压缸的类型及特点2 21.双活塞杆液压缸双活塞杆液压缸 活塞两端都带有活塞杆，分为活塞两端都带有活塞杆，分为缸体固定缸体固定和和活塞杆活塞杆固定固定两种安装形式。两种安装形式。3 32.单单活塞杆液活塞杆液压压缸缸 活塞活塞仅仅有一端有一端带带有活塞杆，活塞双向运有活

3、塞杆，活塞双向运动动可可获获得不同得不同的速度和的速度和输输出力。出力。4 43.连接形式连接形式 (1)无杆腔无杆腔进油进油 1）连接形式：）连接形式：2）推力：）推力：3）速度）速度：5 5 (2)有杆腔有杆腔进油进油 1）连接形式：）连接形式：2）推力：）推力：3）速度：速度：6 6（3）差动连接）差动连接 1）连接形式：）连接形式：2）推力：）推力：3）速度：速度：7 7柱塞式液压缸柱塞式液压缸1）连连接形式：接形式：2）推力：）推力：3）输输出速度：出速度：8 8柱塞缸的使用柱塞缸的使用 柱塞式液柱塞式液压压缸是缸是单单作用的，其回程需要借助自重或作用的，其回程需要借助自重或弹弹簧等

4、其他外力来完成。簧等其他外力来完成。为实现为实现其双向运其双向运动动，常成，常成对对使用。使用。9 9 1.伸缩式液压缸伸缩式液压缸单作用式伸缩缸单作用式伸缩缸如图如图，双作用式伸缩缸，双作用式伸缩缸如图如图。10102.增压缸增压缸11113.齿条活塞式液压缸齿条活塞式液压缸1212第二节第二节 液压缸的结构液压缸的结构一、液压缸的典型结构举例：一、液压缸的典型结构举例：单活塞杆单活塞杆，双活塞杆双活塞杆二、缸筒与缸盖的二、缸筒与缸盖的连接连接三、活塞和活塞杆的三、活塞和活塞杆的连接连接四、活塞杆四、活塞杆头部结构头部结构五、液压缸的五、液压缸的缓冲装置缓冲装置六、液压缸的六、液压缸的排气装

5、置排气装置七、液压缸的七、液压缸的密封密封1313单活塞杆液压缸单活塞杆液压缸1414双活塞杆液压缸双活塞杆液压缸1515二、缸筒与缸盖的连接二、缸筒与缸盖的连接a)法兰连接法兰连接 b)卡环连接卡环连接 c)、f)螺纹连接螺纹连接 d)拉杆连接拉杆连接 e)焊接连接焊接连接1616三、活塞和活塞杆的连接三、活塞和活塞杆的连接a)螺纹式连接螺纹式连接 b)卡环式连接卡环式连接1螺母螺母 2、8活塞活塞 3、9活塞杆活塞杆 4弹簧卡圈弹簧卡圈 5轴套轴套 6半环半环 7压板压板1717四、活塞杆头部结构四、活塞杆头部结构1818五、液压缸的缓冲装置五、液压缸的缓冲装置 当活塞杆带动质量大的部件运

6、动时，由于惯性大，因当活塞杆带动质量大的部件运动时，由于惯性大，因此当活塞杆运动到液压缸终端时，会与缸盖相碰而产生冲此当活塞杆运动到液压缸终端时，会与缸盖相碰而产生冲击和噪声，且损害部件。为防止危害，应采用缓冲装置。击和噪声，且损害部件。为防止危害，应采用缓冲装置。a)节流口可调式节流口可调式 b)节流口可变式节流口可变式 c)环状间隙式环状间隙式1针形节流阀针形节流阀 2 单向阀单向阀 3 三角沟槽三角沟槽1919六、液压缸的排气装置六、液压缸的排气装置 液压缸中不可避免地会混入空气，由此引起活塞运动时液压缸中不可避免地会混入空气，由此引起活塞运动时的爬行和振动，并产生噪声，甚至使整个液压系

7、统不能的爬行和振动，并产生噪声，甚至使整个液压系统不能正常工作。排气装置安装在液压缸的最上部。正常工作。排气装置安装在液压缸的最上部。2020七、液压缸的密封七、液压缸的密封a)间隙密封间隙密封 b)摩擦环密封摩擦环密封 c)、d)密封圈密封密封圈密封 2121第三节第三节 液压缸的设计和计算液压缸的设计和计算 在分析液压系统的设计内容：分析工况、编制负载图和在分析液压系统的设计内容：分析工况、编制负载图和确定最大负载力（详见第九章第六节）后，综合使用要求确定最大负载力（详见第九章第六节）后，综合使用要求以确定结构类型、安装形式和安装空间，根据负载值、速以确定结构类型、安装形式和安装空间，根据

8、负载值、速度和最大行程决定液压缸的主要尺寸。度和最大行程决定液压缸的主要尺寸。一般来说，液压缸是标准件，可根据标准的产品目录进一般来说，液压缸是标准件，可根据标准的产品目录进行选型，但有时也需要参考有关设计手册自行设计。行选型，但有时也需要参考有关设计手册自行设计。2222液压缸设计步骤液压缸设计步骤 一、液压缸工作压力的确定一、液压缸工作压力的确定 根据负载计算工作压力，也可根据用途查表。根据负载计算工作压力，也可根据用途查表。二、液压缸内径和活塞杆直径的确定二、液压缸内径和活塞杆直径的确定 内径根据工作负载和工作压力确定。必要时校核强度。内径根据工作负载和工作压力确定。必要时校核强度。三、

9、液压缸主要尺寸的确定三、液压缸主要尺寸的确定 工作载荷情况，按前面的计算公式设计。工作载荷情况，按前面的计算公式设计。四、液压缸其他部位尺寸的确定四、液压缸其他部位尺寸的确定 五、液压缸的强度和刚度校核五、液压缸的强度和刚度校核2323一、液压缸工作压力的确定一、液压缸工作压力的确定 不同负载条件下的工作压力不同负载条件下的工作压力负载负载FkN551010202030305050液液压压缸的工作缸的工作压压力力pMPa0.811.522.533445572424二、液压缸内径和活塞杆直径的确定二、液压缸内径和活塞杆直径的确定 各类机械常用的工作压力各类机械常用的工作压力设备类设备类型型机机

10、床床农业农业机械机械小型工程机械小型工程机械工程机械中的工程机械中的辅助机构辅助机构压压力机重型机力机重型机械械起重运起重运输输机械机械船舶起货机船舶起货机大中型挖掘机大中型挖掘机磨床磨床组组合机床合机床车车镗镗铣铣拉床拉床龙门龙门刨刨床床工作工作压压力力pMPa0.82352410101620322525三、液压缸主要尺寸的确定三、液压缸主要尺寸的确定 1）缸筒内径）缸筒内径 D 按前面的公式计算后圆整。按前面的公式计算后圆整。2）活塞杆直径活塞杆直径 d 可按受力情况初选，然后根据校核最可按受力情况初选，然后根据校核最后确定。后确定。活塞杆直径的选取活塞杆直径的选取活塞杆受力情况活塞杆受力

11、情况工作工作压压力力pMPa活塞杆直径活塞杆直径d受受 拉拉d=(0.30.5)D受受压压及拉及拉p5d=(0.50.55)D受受压压及拉及拉5p7d=(0.60.7)D受受压压及拉及拉p7d=0.7D2626导向长度：导向长度：活塞宽度：活塞宽度：导向套滑动面长度：导向套滑动面长度：活塞杆长度根据液压缸最大行程而定。活塞杆长度根据液压缸最大行程而定。四、液压缸其他部位尺寸的确定四、液压缸其他部位尺寸的确定2727五、液压缸的强度和刚度校核五、液压缸的强度和刚度校核1.活塞杆强度校核：活塞杆强度校核：2.活塞杆刚度校核：活塞杆刚度校核：3.液压缸壁厚的校核：液压缸壁厚的校核：4.螺栓强度校核：螺栓强度校核：2828