液压与气压液压缸传动课件

第三章第三章 液压缸液压缸（Oil cylinder）331 1 移动式液压缸移动式液压缸 332 2 摆动式液压缸摆动式液压缸 1、液压缸的运动状况液压缸的运动状况、缸固定和杆固定的特点缸固定和杆固定的特点；2、双作用单活塞杆液压缸的推力及速度的计算双作用单活塞杆液压缸的推力及速度的计算 ；3、差动油缸的设计及计算差动油缸的设计及计算。本本 章章 重重 点点1、活塞式液压缸和柱塞式液压缸活塞式液压缸和柱塞式液压缸；2、双作用单活塞杆液压缸双作用单活塞杆液压缸；3、差动连接和差动油缸差动连接和差动油缸。本本 章章 难难 点点液压缸液压缸是液压传动系统中的是液压传动系统中的执行元件执行元件，它的，它的作用作用是将是将液压能液压能转换为转换为机械能，机械能，驱动工作机构作驱动工作机构作直线往复运动直线往复运动或或往复摆动往复摆动。液压缸结构简单液压缸结构简单、工作可靠工作可靠，在各种机械的液压在各种机械的液压系统中广泛应用。系统中广泛应用。第三章第三章 液压液压缸缸*液压缸的特点和作用液压缸的特点和作用前一章所学的液压马达也是一种执行元件，它是将输前一章所学的液压马达也是一种执行元件，它是将输入的压力油使输出轴作旋转运动，将液压能转换成连续入的压力油使输出轴作旋转运动，将液压能转换成连续回转的机械能。回转的机械能。液压缸液压缸有多种形式有多种形式，按其作用方式分类按其作用方式分类，分为分为单作用单作用式和式和双作用双作用式式两大类两大类。单作用单作用液压缸液压缸是指利用液压油推动活塞是指利用液压油推动活塞(柱塞柱塞)作一个方向运动作一个方向运动，而反向运动则依靠重力或弹簧而反向运动则依靠重力或弹簧力等实现力等实现。双作用双作用液压缸是指正液压缸是指正、反两个方向的运动都依反两个方向的运动都依靠压力油来实现靠压力油来实现。*液压缸的类型液压缸的类型第三章第三章 液压液压缸缸活塞式液压缸活塞式液压缸(piston cylinder)应用最多应用最多。根据移动和摆动分类根据移动和摆动分类移动式液压缸移动式液压缸摆动式液压缸摆动式液压缸vF T第三章第三章 液压液压缸缸液压缸按结构型式不同分类液压缸按结构型式不同分类活塞式活塞式柱塞式柱塞式摆动式摆动式伸缩式伸缩式高压高压液压缸液压缸，其额定压力为其额定压力为2532MPa；一般用于油压机一类机械一般用于油压机一类机械液压缸按不同的使用压力分类液压缸按不同的使用压力分类中低压液压缸中低压液压缸中高压液压缸中高压液压缸高压液压缸高压液压缸中低压中低压液压缸液压缸，额定压力为额定压力为2.56.3MPa；一般用于机床类机械一般用于机床类机械中高压中高压液压缸液压缸，其额定压力为其额定压力为1016MPa；一般用于建筑车辆和飞机上一般用于建筑车辆和飞机上第三章第三章 液压液压缸缸一、一、活塞式液压缸活塞式液压缸331 1 移动式液压缸移动式液压缸 二、二、柱塞式液压缸柱塞式液压缸三、三、复合式液压缸复合式液压缸四、四、伸缩式液压缸伸缩式液压缸第三章第三章 液压液压缸缸一、一、活塞式液压缸活塞式液压缸(piston cylinder)p68 活塞式液压缸活塞式液压缸按作用方式分按作用方式分有有单作用单作用、双作用双作用之分之分；双作用又分双作用又分双双作用作用双双活塞杆活塞杆和和双双作用作用单单活塞杆活塞杆。按其安装方式按其安装方式不同不同，又分又分缸固定缸固定式和式和活塞杆固定活塞杆固定式式两种两种：活塞式液压缸活塞式液压缸单作用单作用双作用双作用双作用双作用双双活塞杆活塞杆双作用双作用单单活塞杆活塞杆第三章第三章 液压液压缸缸单作用活塞缸单作用活塞缸工作时靠压力油推动，返回时靠工作时靠压力油推动，返回时靠 自重自重(或弹簧或弹簧)的作用实现的作用实现。1 1、单作用活塞式液压缸单作用活塞式液压缸 (one-way cylinder)1）图形符号图形符号单作用式伸缩缸动画单作用式伸缩缸动画2）结构：）结构：由由1缸体、缸体、2活塞、活塞、3活塞杆、密封、活塞杆、密封、4缸盖等组成缸盖等组成4123第三章第三章 液压液压缸缸3）基本计算（基本计算（速度速度v和和推力推力F计算）计算）（若不考虑泄漏若不考虑泄漏）p1 DvFq第三章第三章 液压液压缸缸 双作用活塞式液压缸又分双作用活塞式液压缸又分双双作用作用双双活塞杆活塞杆、双双作用作用单单活塞杆两种活塞杆两种；根据安装方式不同又有根据安装方式不同又有缸缸筒筒固定式固定式和和活塞活塞杆杆固定固定式式两种两种。2、双作用双作用活塞式液压缸活塞式液压缸(double-acting cylinder)双作用双作用活塞式活塞式液压缸液压缸双作用双作用双双活塞杆活塞杆双作用双作用单单活塞杆活塞杆液压液压缸缸固定固定式式活塞活塞杆杆固定固定式式液压液压缸缸固定固定式式活塞活塞杆杆固定固定式式双双作作用用双双杆杆缸缸固固定定双双作作用用双双杆杆杆杆固固定定1 1）双作用双作用双活塞杆双活塞杆式液压缸式液压缸 液压液压缸固定缸固定式工作原理式工作原理(如图如图)压力油压力油p1流量为流量为q从从a 口口进入缸进入缸左腔左腔，当液压油的作用当液压油的作用力克服阻力后力克服阻力后，活塞和与之相连的工作台一起活塞和与之相连的工作台一起从左向右从左向右运动运动，缸缸右腔右腔的油液的油液(p2)则从则从b 口口流出流出，若若改变进油方向改变进油方向，液压油从液压油从b口流入缸口流入缸右腔右腔，工作台的运动工作台的运动反向反向。p1qap2b第三章第三章 液压液压缸缸 活塞活塞杆固定杆固定式式工作原理工作原理(如图如图)压力压力p1的液压油从孔口的液压油从孔口a流入缸流入缸左腔左腔，缸筒和工作台缸筒和工作台从右向左从右向左运动运动，缸缸右腔右腔的油液的油液(p2)则从孔口则从孔口b 流出流出，改改变进油方向变进油方向，液压油从液压油从b口流入缸口流入缸右腔右腔，缸体缸体向右向右运动运动。abp1qp2第三章第三章 液压液压缸缸 推力及速度计算推力及速度计算双杆活塞缸的两个活塞杆的直径通常是相等的双杆活塞缸的两个活塞杆的直径通常是相等的(直径用直径用d 表示表示)，故其左右两腔的有效工作面积也是故其左右两腔的有效工作面积也是相等的相等的(缸筒直径用缸筒直径用D表示表示)。当进入液压缸的流量当进入液压缸的流量相同时，其往返相同时，其往返(正反正反)速度相等速度相等；（314）第三章第三章 液压液压缸缸当进入液压缸的压力相同时当进入液压缸的压力相同时，正反两方向的推力相等；正反两方向的推力相等；（313）式中式中：A 液压缸的有效工作面积液压缸的有效工作面积；p2 回油腔压力回油腔压力。液压缸的机械效率；液压缸的机械效率；液压缸的容积效率；液压缸的容积效率；D 活塞的直径；活塞的直径；d 活塞杆的直径；活塞杆的直径；q 输入液压缸的流量；输入液压缸的流量；p1 进油腔压力进油腔压力；第三章第三章 液压液压缸缸4工作台工作台(不属于液压缸组成部分不属于液压缸组成部分)4vFvF1缸筒缸筒2活塞杆活塞杆3活塞活塞双双作作用用双双杆杆液液压压缸缸固固定定工作台的工作台的最大活动范围最大活动范围是活塞有效行程是活塞有效行程L的的3倍倍。vvFF缸筒缸筒活塞杆活塞杆活塞活塞工作台工作台双双作作用用双双杆杆活活塞塞杆杆固固定定工作台的工作台的最大活动范围最大活动范围是缸有效行程是缸有效行程L的的2倍倍 双作用双作用双活塞杆双活塞杆式液压缸的式液压缸的图形符号图形符号第三章第三章 液压液压缸缸 双作用双作用双活塞杆双活塞杆式液压缸的式液压缸的特性归纳特性归纳:(1)计算公式：计算公式：无论是缸固定还是杆固定计算无论是缸固定还是杆固定计算速度和推力的公式相同速度和推力的公式相同；(3)最大活动范围：最大活动范围：缸固定、杆固定时缸固定、杆固定时工作台的最大活动范围不同工作台的最大活动范围不同；(缸固定缸固定3L,杆固定杆固定2L)；(2)图形符号：图形符号：无论是缸固定还是杆固定无论是缸固定还是杆固定图形符号相同图形符号相同；(4)应用：应用：缸固定安装方式占地面积大缸固定安装方式占地面积大，常用于小型机床常用于小型机床(设备设备)。杆固定杆固定占地面积较小占地面积较小，适用于中型及大型机床适用于中型及大型机床(设备设备)。2)2)双作用双作用单活塞杆单活塞杆式式液压缸液压缸 如图所示如图所示，单杆活塞缸单杆活塞缸也有也有缸固定缸固定式和式和杆固杆固定定式式两种两种安装方式安装方式，无论是缸固定式还是杆固定无论是缸固定式还是杆固定式，其式，其工作台的最大活动范围工作台的最大活动范围都是活塞都是活塞(缸筒缸筒)有有效行程效行程L的的2倍倍。单杆活塞缸由于单杆活塞缸由于左右两腔的有效工作面积不左右两腔的有效工作面积不相等相等，所以两腔所产生的所以两腔所产生的推力推力和和左右方向的速度左右方向的速度不相等不相等。第三章第三章 液压液压缸缸双作用双作用单杆活塞缸单杆活塞缸缸固定缸固定式式缸筒缸筒活塞杆活塞杆3 3活塞活塞工作台工作台工作台的最大活动范围是有效行程工作台的最大活动范围是有效行程L的的2倍倍双作用双作用单杆活塞单杆活塞缸缸杆固定杆固定式式缸筒缸筒活塞杆活塞杆3 3活塞活塞4 4工作台工作台工作台的最大活动范围是有效行程工作台的最大活动范围是有效行程L的的2倍倍双双作用作用单单活塞杆液压缸活塞杆液压缸A1A2v1F1v2F2压力油为压力油为p1进入无杆腔，推动活塞进入无杆腔，推动活塞向右向右运动速度运动速度为为v1，回油压力回油压力p2，则推力则推力F1为为：若不计回油压力若不计回油压力，p2=0，则则：（315）压力油进入无杆腔压力油进入无杆腔(以无杆腔作为工作油腔以无杆腔作为工作油腔)若输入的油液流量为若输入的油液流量为q，则速度则速度v1为为：(316)第三章第三章 液压液压缸缸压力油进入有杆腔压力油进入有杆腔(以有杆腔作为工作油腔以有杆腔作为工作油腔)（317）若不计回油压力若不计回油压力,p2=0，则则：推力为推力为F2，速度为速度为v2，即即：速度速度v2为为：(318)第三章第三章 液压液压缸缸工程实用上常把两方向上的速度工程实用上常把两方向上的速度v2和和v1的比值的比值称为称为速度比速度比，并记为并记为，即即：（319）在已知活塞的直径在已知活塞的直径D和速比和速比，可确定活塞杆可确定活塞杆的直径的直径d值，速比值，速比越大，活塞杆的直径越大，活塞杆的直径d 越大越大。双作用双作用单活塞杆单活塞杆式液压缸的式液压缸的图形符号图形符号 双作用双作用单活塞杆单活塞杆式液压缸的式液压缸的特性归纳特性归纳:(1)计算计算速度和推力的公式不相同（速度和推力的公式不相同（v1，v2；F1，F2）；(2)无论是缸固定还是杆固定无论是缸固定还是杆固定图形符号相同图形符号相同；(3)缸固定和杆固定时缸固定和杆固定时工作台的最大活动范围相同工作台的最大活动范围相同(2L)。第三章第三章 液压液压缸缸双作用活塞式液压缸特性归纳双作用活塞式液压缸特性归纳双杆双杆进油方向不同时速度和推力的进油方向不同时速度和推力的公式相同公式相同缸固定与杆固定的缸固定与杆固定的图形符号相同图形符号相同缸固定与杆固定时工作台的缸固定与杆固定时工作台的最大活动范围最大活动范围不相同不相同单杆单杆进油方向不同时速度和推力的进油方向不同时速度和推力的公式不相同公式不相同缸固定与杆固定的缸固定与杆固定的图形符号相同图形符号相同缸固定与杆固定时工作台的缸固定与杆固定时工作台的最的大活动范围最的大活动范围相同相同速度速度和和推力推力的计算公式的计算公式速度计算公式速度计算公式推力计算公式推力计算公式双杆双杆单单杆杆以无以无杆腔杆腔进压进压力油力油以有以有杆腔杆腔进压进压力油力油3 3、差动油缸差动油缸(cylinder with differential)1）差动连接差动连接当当双作用单杆液压缸双作用单杆液压缸左右两腔同时左右两腔同时 通压力油时通压力油时，由于油缸左由于油缸左、右两腔的有右两腔的有 效工作面积不相等效工作面积不相等，两腔的推力也不相两腔的推力也不相 等等，从而产生差动运动从而产生差动运动，这种油路的连这种油路的连 接形式称接形式称差动连接差动连接。（简单定义差动连接简单定义差动连接双作用单杆油缸左右两腔相双作用单杆油缸左右两腔相互接通并同时输入压力油时互接通并同时输入压力油时，称为称为差动连接差动连接。)第三章第三章 液压液压缸缸第三章第三章 液压液压缸缸双双作作用用单单杆杆液液压压缸缸的的差差动动连连接接qqq+qA1A2v3F3 差动连接时的速度差动连接时的速度v3，推力，推力F3 (322)解得解得(321)第三章第三章 液压液压缸缸(320)（忽略两腔连通油路的压力损失忽略两腔连通油路的压力损失 时时）可见，差动连接时，实际起作用的有效面积可见，差动连接时，实际起作用的有效面积是是活塞杆的横截面积活塞杆的横截面积A3，又称差动面积又称差动面积差动连接的意义差动连接的意义：采用差动连接时，不增大油泵的供油量却可得到采用差动连接时，不增大油泵的供油量却可得到较大的速度较大的速度。活塞反向运动，其速度活塞反向运动，其速度v2从上面推导可知从上面推导可知，差动连接不能使运动反向差动连接不能使运动反向.第三章第三章 液压液压缸缸要要活塞活塞反向反向运动运动必须进行如下油路设计（必须进行如下油路设计（见图见图）这种的油路设计既可以这种的油路设计既可以差动差动连接连接，又可以又可以反向运动反向运动。A1A2Dd反向反向运动的速度运动的速度v2 当要求当要求正反向运动速度相等正反向运动速度相等时时，结结论论：把把活活塞塞杆杆的的直直径径d做做成成活活塞塞直直径径D的的0.707倍倍的的双双作作用用单单杆杆缸缸，采采用用差差动动连连接接，可可有有速速度度v3，反反向向运运动动非非差差动动连接连接，可有速度可有速度v2，且可得到且可得到正反向运动速度相等正反向运动速度相等v2=v3。要使要使v2=v3，则则：定义：定义：结结构构尺尺寸寸满满足足d=0.707D的的双双作作用用单单杆杆的的液液压压缸缸称为差动油缸称为差动油缸。差动油缸图形符号为：差动油缸图形符号为：2 2）差动油缸差动油缸第三章第三章 液压液压缸缸差动油缸的差动油缸的特点特点：1.具有双作用单杆的液压缸的特点具有双作用单杆的液压缸的特点；2.具有具有d=0.707D结构尺寸结构尺寸；差动油缸的差动油缸的意义意义：在用定量泵供油时，以无杆腔为工作油腔在用定量泵供油时，以无杆腔为工作油腔，采用采用差动连接差动连接，有有正向正向运动运动速度速度v3，以有杆腔为工作油腔，以有杆腔为工作油腔，不能采用差动连接不能采用差动连接，可以得到反可以得到反向向运动运动速度速度v2，且可且可使使正反正反向向运动的速度相等运动的速度相等（v2=v3）。第三章第三章 液压液压缸缸二、二、柱塞式液压缸柱塞式液压缸 p721 1、柱塞式液压缸的特点、柱塞式液压缸的特点 柱塞式液压缸为柱塞式液压缸为单作用缸单作用缸，即工作时靠压力油即工作时靠压力油推动，返回靠弹簧或自重完成。推动，返回靠弹簧或自重完成。优点：优点：缸内壁不需精加工缸内壁不需精加工、工艺性好工艺性好、成本低成本低、制造容易。制造容易。应用：应用：行程较长的场合行程较长的场合，如导轨磨床如导轨磨床、龙门刨床。若龙门刨床。若要求往复工作运动时要求往复工作运动时，常将柱塞缸成对使用常将柱塞缸成对使用，即由两即由两个柱塞缸分别完成相反方向运动。个柱塞缸分别完成相反方向运动。第三章第三章 液压液压缸缸单柱塞缸单柱塞缸单向液压驱动，回程靠外力。单向液压驱动，回程靠外力。第三章第三章 液压液压缸缸 如上图如上图a)所示所示，柱塞式液压缸只能单方向向右运动，柱塞式液压缸只能单方向向右运动，反向退回时靠外力，如弹簧力、重力等完成。反向退回时靠外力，如弹簧力、重力等完成。若要求若要求往复工作运动时往复工作运动时，常将柱塞缸成对使用常将柱塞缸成对使用，即由两个柱即由两个柱塞缸分别完成相反方向运动塞缸分别完成相反方向运动。如图如图b)所示所示。a)双柱塞缸双柱塞缸双向液压驱动双向液压驱动第三章第三章 液压液压缸缸b)第三章第三章 液压液压缸缸3、推力推力和和速度速度计算计算 (323)2、柱塞液压缸的柱塞液压缸的图形符号图形符号(324)FPvdq第三章第三章 液压液压缸缸三、三、复合油缸复合油缸1、增力油缸增力油缸由由两两个个单单活活塞塞杆杆缸缸串串联联在在一一起起，当当压压力力油油通通入入两两缸缸左左腔腔时时，串串联联活活塞塞向向右右运运动动，两两缸缸右右腔腔的的油油液液同时排出，其同时排出，其推力等于两腔推力之和推力等于两腔推力之和，即即:式中式中：p1进油压力进油压力；p2回油压力回油压力；第三章第三章 液压液压缸缸增力油缸增力油缸第三章第三章 液压液压缸缸若忽略回油压力若忽略回油压力，即即p2=0，则则：这种液压缸用于径向安装尺寸受到限制而输出力这种液压缸用于径向安装尺寸受到限制而输出力又要求很大的场合。又要求很大的场合。增力油缸的增力油缸的图形符号图形符号：增压油缸增压油缸又叫又叫增压器增压器，在液压系统中采用增压在液压系统中采用增压油缸，可以在不增加高压能源的情况下，获得比液油缸，可以在不增加高压能源的情况下，获得比液压系统中能源压力高得多的油压力压系统中能源压力高得多的油压力。2、增压油缸增压油缸增压油缸增压油缸增压油缸动画增压油缸动画第三章第三章 液压液压缸缸如图所示为一种由如图所示为一种由活塞缸和柱塞组合而成的增压活塞缸和柱塞组合而成的增压油缸油缸，它是利用活塞和柱塞有效工作面积之差来使它是利用活塞和柱塞有效工作面积之差来使液压系统中局部区域获得高压的。当输入活塞缸液压系统中局部区域获得高压的。当输入活塞缸左左腔的压力油为腔的压力油为pa，则柱塞缸则柱塞缸右右腔输出的压力为腔输出的压力为pb(327)pbpa第三章第三章 液压液压缸缸式中式中 为为增压比增压比，它表示增压它表示增压油缸的增压能力，增压能力是在降低有效流量的油缸的增压能力，增压能力是在降低有效流量的基础上得到的基础上得到的。qbqa即即第三章第三章 液压液压缸缸四、四、伸缩式液压缸伸缩式液压缸 p72 伸缩式液压缸伸缩式液压缸又称为又称为多级液压缸多级液压缸，是由两个或多是由两个或多个活塞套装而成。它的前一级活塞缸的活塞是后一个活塞套装而成。它的前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的缸筒，伸出时级活塞缸的缸筒，伸出时(按活塞按活塞1、2的有效工作面的有效工作面积积由大到小依次伸出由大到小依次伸出)，可获得很长的工作行程，缩，可获得很长的工作行程，缩回时回时(按活塞有效工作面积按活塞有效工作面积由小到大依次缩回由小到大依次缩回)长度长度则较短，故结构较紧凑。则较短，故结构较紧凑。第三章第三章 液压液压缸缸 图图49为双作用式伸缩缸为双作用式伸缩缸(亦有单作用式亦有单作用式)。伸缩式液压缸常用于工程机械伸缩式液压缸常用于工程机械(如翻斗汽车、起重如翻斗汽车、起重机等机等)和农业机械上和农业机械上。由于各级活塞的有效工作面积不同，在输入由于各级活塞的有效工作面积不同，在输入液压力液压力和和流量流量不变的情况下，液压缸的不变的情况下，液压缸的推力推力和和速度速度是是分级分级变化变化的：的：先动作的活塞速度低、推力大；后动作的先动作的活塞速度低、推力大；后动作的推力小、速度高。推力小、速度高。双作用式伸缩缸动画双作用式伸缩缸动画单作用式伸缩缸动画单作用式伸缩缸动画第三章第三章 液压液压缸缸活塞活塞1活塞活塞2（其它形式液压缸，见教材（其它形式液压缸，见教材 自阅）自阅）五、五、液压缸的设计计算液压缸的设计计算 p741 1、液压缸典型结构、液压缸典型结构2 2、液压缸的组件、液压缸的组件3 3、液压缸主要尺寸的计算和强度校核、液压缸主要尺寸的计算和强度校核缸体组件缸体组件活塞组件活塞组件缓冲装置缓冲装置排气装置排气装置密封装置密封装置第三章第三章 液压液压缸缸常有常有单叶片单叶片和和双叶片双叶片式两种结构形式，式两种结构形式，(也有也有多叶片式的多叶片式的)，摆动式液压缸由，摆动式液压缸由缸筒缸筒1、叶片轴叶片轴2、定位块定位块3和和叶片叶片4组成组成，见图见图。32摆动式液压缸摆动式液压缸p77摆动式液压缸摆动式液压缸也称也称回转式液压缸回转式液压缸或或摆动马达摆动马达。第三章第三章 液压液压缸缸缸筒缸筒叶片轴叶片轴定位块定位块叶片叶片单叶片式摆动缸单叶片式摆动缸叶片叶片双叶片式摆动缸双叶片式摆动缸缸筒缸筒叶片轴叶片轴定位块定位块摆动马达（摆动缸）摆动马达（摆动缸）结构：叶片、缸体、输出轴结构：叶片、缸体、输出轴双叶片式双叶片式单叶片式单叶片式摆动缸动画摆动缸动画单叶片单叶片摆动缸，其摆动角度可达摆动缸，其摆动角度可达300，双叶片双叶片摆摆缸其摆动角最大可达缸其摆动角最大可达150。双叶片双叶片摆动缸摆动缸输出转矩输出转矩是是单叶片单叶片的的2倍倍，在同等条件下在同等条件下角速度角速度则是单叶片的则是单叶片的一半一半。图形符号图形符号为为：(333)(332)对对单叶片摆动缸单叶片摆动缸,输出输出转矩转矩TM和回转和回转角速度角速度分别为分别为：当叶片为当叶片为z 时时,其其输出转矩输出转矩TM为为：回转回转角速度角速度为为：第三章第三章 液压缸液压缸式中式中 p1缸的进口压力缸的进口压力；p2缸的出口压力缸的出口压力；b叶片宽叶片宽；m缸的机械效率缸的机械效率；v缸的容积效率缸的容积效率；z叶片数叶片数；R1叶片底部的回转半径叶片底部的回转半径(叶片轴半径叶片轴半径)；R2叶片顶部的回转半径叶片顶部的回转半径(缸体内半径缸体内半径)；TM缸输出转矩缸输出转矩；缸输出角速度缸输出角速度。第三章第三章 液压液压缸缸 摆动式液压缸的摆动式液压缸的主要特点主要特点是结构紧凑，但加工是结构紧凑，但加工制造比较复杂。在机床上，用于回转夹具、送料制造比较复杂。在机床上，用于回转夹具、送料装置、间歇进刀机构等；在液压挖掘机、装载机装置、间歇进刀机构等；在液压挖掘机、装载机上，用于铲斗的回转机构。目前，在舰船的液压上，用于铲斗的回转机构。目前，在舰船的液压舵机上逐步由摆动式液压缸取代柱塞式液压缸；舵机上逐步由摆动式液压缸取代柱塞式液压缸；在舰船稳定平台的执行机构中，也不少采用摆动在舰船稳定平台的执行机构中，也不少采用摆动式液压缸式液压缸。第三章第三章 液压液压缸缸表中符号表中符号：A面积面积q流量流量b叶片宽叶片宽R1叶片轴半径叶片轴半径R2缸孔半径缸孔半径z叶片数叶片数液压缸的典型结构液压缸的典型结构液压缸安装连接形式：脚架式，耳环式，铰轴式液压缸安装连接形式：脚架式，耳环式，铰轴式 缸体组件缸体组件 包括包括缸筒、缸盖、缸缸筒、缸盖、缸底等零件。底等零件。活塞组件活塞组件 包括包括活塞与活塞杆等活塞与活塞杆等零件。零件。密封装置密封装置 有活有活塞与缸筒、活塞塞与缸筒、活塞杆与缸盖的密封。杆与缸盖的密封。缓冲装置缓冲装置 排气装置排气装置例题例题1差动油缸如图所示，若无杆腔面积差动油缸如图所示，若无杆腔面积A1=502，有杆腔面积有杆腔面积A2=252，负载负载F=27.6103N，机械机械效率效率m m=0.92，容积效率容积效率v v=0.95，试求试求：1）供油压力大小供油压力大小；2）当活塞以当活塞以95/min的速度运动时所需的供油量的速度运动时所需的供油量；3）液压缸的输入功率液压缸的输入功率。A2 vFpqA1液压缸的习题讲解液压缸的习题讲解第三章第三章 液压液压缸缸解：解：1）供油压力供油压力p由题意由题意：2）所需供油量所需供油量q根据公式根据公式：第三章第三章 液压液压缸缸3）液压缸的输入功率液压缸的输入功率N答：答：1）供油压力供油压力；2）当活塞以当活塞以95/min的速度运动时所需的供的速度运动时所需的供 油量油量；3）液压缸的输入功率为液压缸的输入功率为500W。例题例题2已知单活塞液压缸内径已知单活塞液压缸内径D=80mm，活塞杆直径活塞杆直径d=55mm，活塞杆推动重量活塞杆推动重量G=8500N工作台工作台，并并通过工作台推动的负载通过工作台推动的负载F=3000N，启动启动0.4s 后后，液压缸达其稳态速度液压缸达其稳态速度v=50m/min，设工作台与导设工作台与导轨轨的摩擦系数的摩擦系数f=0.2，液压缸回油压液压缸回油压力力p2=5105Pa，机械效率机械效率m=0.95，试确定试确定驱动液压缸的进油压力驱动液压缸的进油压力p1。(g=10m/s2)第三章第三章 液压液压缸缸工作台质量工作台质量 活塞加速度活塞加速度摩擦阻力摩擦阻力解：解：启动瞬间，活塞上的动态力平衡方程为启动瞬间，活塞上的动态力平衡方程为：有杆腔面积有杆腔面积 无杆腔面积无杆腔面积已知已知:负载负载 F=3000N,m=0.95，以上数据代入方程以上数据代入方程答：驱动液压缸的进油压力答：驱动液压缸的进油压力例例3、设计计算一差动液压缸，已知：液压泵的流设计计算一差动液压缸，已知：液压泵的流 量为量为25L/min，工作压力，工作压力p=40105Pa，要求要求：（1）往复快速运动速度相等往复快速运动速度相等，且且v=6m/min，（2）油缸左腔进油，右腔回油时，推力为油缸左腔进油，右腔回油时，推力为25000N，试确定油缸的内径试确定油缸的内径D，活塞杆直径活塞杆直径d 和液压缸和液压缸的壁厚的壁厚。A1A2Dd第三章第三章 液压液压缸缸解解：根据题意，油缸差动连接时：根据题意，油缸差动连接时：（不考虑损失不考虑损失）为保证往复运动速度相等，即为保证往复运动速度相等，即 则则 取标准直径取标准直径D=100mm，d=70mm，取取液压缸筒的材料为液压缸筒的材料为45#钢，其许用压力钢，其许用压力取试验压力取试验压力当缸左腔进油，右腔回油时，缸的工作压力为当缸左腔进油，右腔回油时，缸的工作压力为：取液压缸筒的壁厚取液压缸筒的壁厚3 毫米。毫米。液压缸的内径液压缸的内径D=100mm，活塞杆直径活塞杆直径 d=70mm，液压缸筒的壁厚液压缸筒的壁厚3mm。思 考 题1 1、液压缸有哪些类型？如何分类？、液压缸有哪些类型？如何分类？2 2、何谓、何谓单作用单作用液压缸？何谓液压缸？何谓双作用双作用液压缸？液压缸？3 3、什么是、什么是差动连接差动连接？差动连接的？差动连接的意义意义何在？何在？4 4、何谓、何谓差动面积差动面积？何谓？何谓差动油缸差动油缸？5 5、差动连接能否使运动反向？、差动连接能否使运动反向？6 6、差动油缸差动油缸的的意义意义何在？何在？作业：教材作业：教材p280，3-4，3-6，3-7，3-8。第三章第三章 液压液压缸缸