液压缸-液压缸课件

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,液压缸,液压缸,液压缸液压缸,液压缸,第一章 液压缸概述,第二章 液压缸结构及设计,第三章 液压缸密封件的选用,第四章 液压缸的设计禁忌,液压缸第一章 液压缸概述,液压缸概述,第一章 液压缸概述,1.1 液压缸的定义,1.2 液压缸的类型与特点,1.3 液压缸的基本计算,1.4 典型液压缸结构,液压缸概述第一章 液压缸概述,液压,缸,的定义,1.1液压缸的定义,液压缸,压力,p,流量,Q,液压功率,作用力,F,速度,V,机械功率,液压缸是液压系统的执行元件，它将液压能转换为机械能，用来实现直线往复运动或小于,360,的摆动。,液压缸的定义1.1液压缸的定义液压缸压力p 流量Q液压功率作,液压缸的类型与特点,1.2液压缸的类型与特点,按结构分类：柱塞式液压缸、活塞式液压缸、摆动液压缸、组合液压缸,按供油次数：单作用液压缸、双作用液压缸,按驱动负载：推力缸、拉力缸、摆动液压缸,液压缸的类型与特点1.2液压缸的类型与特点按结构分类：柱塞式,液压缸的类型与特点,各类液压缸简图,活塞缸,柱塞缸,伸缩式套筒缸,名称,图型符号,特点,活塞只单向受力而运动，反向运动依靠活塞自重,或其它外力,柱塞只单向受力而运动，反向运动依靠柱塞自重,或其它外力,有多个互相连动的活塞，可依次伸缩，行程较,大，由外力使活塞返回,单,作,用,液,压,缸,液压缸的类型与特点各类液压缸简图活塞缸柱塞缸伸缩式套筒缸名称,液压缸的类型与特点,活塞双向受液压力而运动，在行程终了时不减速，,双向受力及速度不同,利用对油口进、排油次序的控制，可使两个活塞作多,种配合动作的运动,活塞在行程终了时减速制动，减速值不变,普通缸,活塞在行程终了时减速制动，并且减速值可调,活塞两端面积差较大，使活塞往复运动的推力和速度相差较大,活塞左右移动速度，行程及推力均相等,有多个互相联动的活塞，可依次伸出获得较大行程,伸缩式套筒缸,双向缸,等行程等速缸,差动缸,可调缓冲缸,不可调缓冲缸,单,活,塞,杆,双,活,塞,杆,双作用液压缸,可输出小于360或180的旋转运动,摆动缸,液压缸的类型与特点活塞双向受液压力而运动，在行程终了时不减速,液压缸的类型与特点,用于缸的直径受限制，长度不受限制处，能获得较大推力,气液转换器,气压力转换成大体相等的液压力,齿条传动缸,活塞的往复运动转换成齿轮的往复回转运动,串联缸,增压缸,由A腔进油驱动，使B输出高压油源,单向液压驱动，由弹簧力复位,弹簧复位缸,组,合,缸,液压缸的类型与特点用于缸的直径受限制，长度不受限制处，能获得,液压缸的类型与特点,1),柱塞式液压缸(柱塞缸),柱塞式液压缸由缸体、柱塞、导套、密封圈、压盖等零件组成,。,单作用式（只有一个油口），单向驱动，柱塞的回程靠外力（重力，弹簧力）实现。,柱塞较粗，受力较好，柱塞不与缸筒内壁接触，加工工艺性好。,千斤顶液压缸，叉车举升液压缸，起重机变幅和伸缩液压缸。,液压缸的类型与特点1)柱塞式液压缸(柱塞缸)柱塞式液压,液压缸的类型与特点,2)活塞式液压缸,单杆液压缸,双杆液压缸,活塞式液压缸由缸筒、活塞和活塞杆、端盖等主要部件组成。,活塞式液压缸通常有单杆和双杆两种形式。又有缸筒固定、活塞移动与活塞杆固定、缸筒移动两种运动方式。,液压缸的类型与特点2)活塞式液压缸单杆液压缸双杆液压缸,液压缸的类型与特点,(1),单活塞杆液压缸：,无杆腔进油、有杆腔回油,牵引力大，速度低,工作行程,有杆腔进油、无杆腔回油,牵引力小，速度高,返回行程,活塞杆输出和缩回速度不相等。,有杆腔和无杆腔同时进油,差动油缸,活塞杆伸出,牵引力小，速度高,快进,单活塞杆双作用缸具有,快伸、慢伸和快缩,三种工作状态,。,动画,液压缸的类型与特点(1)单活塞杆液压缸：无杆腔进油、有杆腔回,液压缸的类型与特点,液压缸的类型与特点,液压缸的类型与特点,（2）,双活塞杆液压缸,双杆活塞式液压缸及其安装形式,两工作腔有效液压作用面积相等，伸出和缩回时的牵引力和速度都相同。,用作磨床工作台和龙门刨床工作台驱动液压缸。,动画,液压缸的类型与特点（2）双活塞杆液压缸 双杆活塞式液压缸及,液压缸的类型与特点,液压缸的类型与特点,液压缸的类型与特点,3）摆动式液压缸,摆动式液压缸又称为摆动液压电动机或回转液压缸，它把油液的压力能转变为摆动运动的机械能。常用的摆动式液压缸有单叶片和双叶片两种。,1,隔板,2,缸体,3,转动轴,4,叶片,(a),单叶片式,(b),双叶片式,单叶片式摆动缸：,最大摆角300，,转速高，扭矩小；,双叶片式摆动缸：,最大摆角150，,转速低，扭矩大；,动画,液压缸的类型与特点 3）摆动式液压缸 摆动式液压,液压缸的类型与特点,液压缸的类型与特点,液压缸的类型与特点,液压缸的类型与特点,液压缸的类型与特点,4）其他缸,a),增力缸,增力缸结构图,图示为由两个单杆活塞缸串联在一起的增力缸，当压力油通入两缸左腔时，串联活塞向右运动，两缸右腔的油液同时排出，这种油缸的推力等于两缸推力的总和。由于增加了活塞的有效面积，因而使活塞杆上的推力或拉力得到增加。设进油压力为,p,，活塞直径为,D,，,活塞杆直径为,d,，,不考虑摩擦损失，增力缸的牵引力为,液压缸的类型与特点 4）其他缸a)增力缸 增力缸结构图,液压缸的类型与特点,b),增压缸,增压缸结构图,图示为由活塞缸和柱塞缸组合而成的增压缸，用以使液压系统中的局部区域获得高压。在这里活塞缸中活塞的有效工作面积大于柱塞的有效工作面积，所以向活塞缸无杆腔送入低压油时，可以在柱塞缸那里得到高压油，它们之间的关系为：,其中：,D,、,d,活塞、柱塞的直径；,K,增压比,K=D,2,/d,2,液压缸的类型与特点b)增压缸 增压缸结构图 图,液压缸的类型与特点,液压缸的类型与特点,液压缸的类型与特点,c),伸缩式液压缸,伸缩式液压缸是由两个或多个活塞式液压缸套装而成的，前一级活塞缸的活塞杆是后一级活塞缸的缸筒。,伸缩式液压缸具有多级套筒形活塞杆，故又称为多级液压缸。,1,活塞,2,活塞,3,缸体,伸缩式液压缸示意图,液压缸的类型与特点c)伸缩式液压缸 伸缩式液,液压缸的类型与特点,液压缸的类型与特点,液压缸的基本计算,1.3液压缸的基本计算,液压缸的基本计算是指供液压力p与负载FL、输入流量Q与运动速度u的计算。,液压缸稳态下的p与FL、Q与u的计算所依据的两个基本方程是：活塞杆或柱塞上稳态力平衡方程和流量连续方程。,液压缸的基本计算1.3液压缸的基本计算 液压缸的基本计,液压缸的基本计算,1）柱塞式液压缸,式中，F 推力 ；p供液压力；机械效率,Q供液流量；u柱塞速度；容积效率,液压缸的基本计算1）柱塞式液压缸式中，F 推力 ；,液压缸的基本计算,2）单活塞杆式液压缸,若回油腔直接接油箱，,p20,，则：,(1),当无杆腔进油、有杆腔回油时,式中 F,1,推力 A,1,大腔面积 p,1,供液压力,u,1,速度 A,2,小腔面积 p,2,回油压力,液压缸的基本计算2）单活塞杆式液压缸若回油腔直接接油箱，p2,液压缸的基本计算,(2),当有杆腔进油、无杆腔回油时,若回油腔直接接油箱，,p,2,0,，则：,式中 F,2,推力 A,1,大腔面积 p,1,供液压力,u,2,速度 A,2,小腔面积 p,2,回油压力,液压缸的基本计算(2)当有杆腔进油、无杆腔回油时若回油腔直,液压缸的基本计算,与 之比称为液压缸的速度比 ，即,：,(3),液压缸左右两腔同时进入压力油，即差动连接,在差动连接时，液压缸左右两腔同时进入压力油，但因为两腔的有效作用面积不等，故活塞向右运动。,液压缸的基本计算 与 之比称为液压缸的速度比,液压缸的类型与特点,在差动连接时，差动缸活塞推力F,3,和运动速度 u,3,:,整理得,：,由上述可知，差动连接比非差动连接时的推力小而运动速度快，所以，这种连接形式是以减小推力为代价而获得快速运动的。,液压缸的类型与特点在差动连接时，差动缸活塞推力F3和运动速度,液压缸的基本计算,3）双活塞杆式液压缸,式中 F推力；p1供液压力；p2回液压力；,u速度 ；D活塞直径；d活塞杆直径；,Q供液流量。,由于活塞两侧面积相等，故当供液压力相同时，驱动的负载相；当供液流量不变时，活塞伸出速度与退回速度相同。,液压缸的基本计算3）双活塞杆式液压缸式中 F推力,典型液压缸结构,1.4典型液压缸结构,a、柱塞缸,典型液压缸结构1.4典型液压缸结构a、柱塞缸,典型液压缸结构,由柱塞，缸筒，导向套，缸底，压盖，密封圈等组成。,柱塞为无缝钢管，表面镀烙，耐磨防绣；,柱塞由导向套导向，缸筒内壁无须加工；,缸筒上部有排气装置，排除混入油中的空气，防止振动噪声和爬行；,缸底支撑在球面轴承上，保证中心受压；,球面支承周围设有弹簧，减振缓冲；,密封装置：柱塞缸筒V形密封圈（动密封）；缸底缸筒o形密封圈（固定密封）。,防尘装置：压盖内有防尘圈，清除柱塞外露表面的污泥。,典型液压缸结构由柱塞，缸筒，导向套，缸底，压盖，密封圈等组成,典型液压缸结构,b、单活塞杆液压缸,单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。两端进出口油口A和B都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。,典型液压缸结构b、单活塞杆液压缸,典型液压缸结构,活塞缸（双作用单活塞杆液压缸）,由缸底、缸筒、缸盖、活塞、活塞杆、导向套、支承耳环等 组成；,连接方式：缸筒缸底：焊接，法兰连接,缸筒缸盖：螺纹连接，法兰连接，卡键连接,活塞活塞杆：螺纹连接，卡键连接,耳环活塞杆：螺纹连接，焊接,活塞上装有支承环（尼龙材料），防止缸筒内壁拉伤；,缸盖后面设有导向套，保证活塞杆沿轴心运动，不偏心；,密封装置：缸筒缸盖：o形密封圈（固定密封）,活塞活塞杆：o形密封圈（固定密封）,活塞杆缸盖：Y或V形密封圈（动密封）,活塞缸筒:一对背靠背Y形密封圈（动密封）,防尘装置,排气装置,缓冲装置,典型液压缸结构活塞缸（双作用单活塞杆液压缸）,典型液压缸结构,c、双活塞杆式液压缸,双活塞杆液压缸的两端都有活塞伸出，组成与单活塞杆液压缸基本相同。缸筒与缸盖用法兰连接，活塞与缸筒内壁之间采用间隙密封。,1活塞杆 2堵头 3托架 4、17V形密封圈 5、14排气孔 6、19导向套 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,典型液压缸结构c、双活塞杆式液压缸 双活塞杆液压缸的两,缸筒与端盖的连接形式,1.5,缸筒与端盖的连接形式,（,a,）法兰式,结构简单，加工方便，连接可靠，是一种常用的连接方式。但是这种连接方式使得油缸体积大，重量高,（,b,）半环式,工艺性好，连接可靠，但对缸体有削弱作用，常用于无缝钢管缸筒和端盖的连接。,（,c,）外螺纹式,体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部较复杂，,装卸需专用工具，,常用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。,缸筒与端盖的连接形式1.5缸筒与端盖的连接形式（a）法兰式（,缸筒与端盖的连接形式,（f）拉杆式,结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖体积较大，用于长度不大的中、低压液压缸。,（,e,）焊接式,工作可靠，强度高，制造简单，但易产生焊接变形。,（d）内螺纹式,体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部较复杂，常用于要求外形尺寸小，重量轻的场合。,缸筒与端盖的连接形式（f）拉杆式（e）焊接式（d）内螺纹式,活塞与活塞杆的连接形式,1.6活塞与活塞杆的连接形式,活,塞的材料通常用钢或铸铁，也可采用铝合金。活塞应有一定的导向长度，一般取活塞长度为缸筒内径的（0.61.0）倍。活塞杆是由钢材做成实心杆或空心杆，表面经淬火再镀铬处理并抛光。短行程的液压缸的活塞杆与活塞做成一体,。,活塞与活塞杆的连接最常用的有螺纹连接和半环连接形式，除此之外还有整体式结构、焊接式结构、锥销式结构等。,活塞与活塞杆的连接形式1.6活塞与活塞杆的连接形式 活,活塞与活塞杆的连接形式,1,一活塞杆；,2,一活塞；,3