液压缸的工作原理课件

,*,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,*,1,第三章 液压缸,chapter hydraulic cylinder,液压缸和液压马达一样，都属于液压系统的执行元件，都是将,液压能转换为机械能,的能量转换装置。,液压马达做旋转运动，输出的是转矩和转速；液压缸做直线往复运动，输出的是力和速度,。,2,一、类型,按运动形式分,按作用方式分,第一节 液压缸的主要类型及特点,3,一、类型,4,一、类型,按结构形式分,5,二、液压缸的工作原理,1,、活塞式液压缸,（,1,）活塞向右行,6,二、液压缸的工作原理,1,、活塞式液压缸,（,2,）活塞向左行,7,二、液压缸的工作原理,1,、活塞式液压缸,（,3,）差动连接（一般 ）,8,二、液压缸的工作原理,1,、活塞式液压缸,比较（,1,）、（,2,）、（,3,），可知：,差动连接适用于快速、小负载的工况，如液压机床中的快速推进。,9,二、液压缸的工作原理,2,、柱塞式液压缸,柱塞式液压缸结构原理图,10,二、液压缸的工作原理,2,、柱塞式液压缸,成对使用实现双向运动,11,二、液压缸的工作原理,2,、柱塞式液压缸,它只能实现一个方向的液压传动，反向运动要靠外力。若需要实现双向运动，则必须成对使用。这种液压缸中的柱塞和缸筒不接触，运动时由缸盖上的导向套来导向，因此缸筒的内壁不需精加工，它特别适用于行程较长的场合。,此外：,柱塞重量往往较大，水平放置时容易因自重而下垂，造成密封件和导向单边磨损，故其垂直使用更有利。,12,二、液压缸的工作原理,3,、伸缩套筒式液压缸,13,伸缩式液压缸由两个或多个活塞式液压缸套装而成，前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的缸筒，可获得很长的工作行程。伸缩缸广泛的用于起重运输车辆上。,图,a,是单作用式，图,b,是双作用式。,二、液压缸的工作原理,3,、伸缩式液压缸,14,二、液压缸的工作原理,3,、伸缩套筒式液压缸,柱塞式液压缸结构原理图,15,二、液压缸的工作原理,3,、伸缩套筒式液压缸,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。,16,4,、摆动式液压缸,有单叶片、双叶片两种类型。单叶片摆角小于,360,，双叶片摆角小于,180,。摆动缸结构比较简单，制造方便，但密封困难，一般只用于中低压系统。,二、液压缸的工作原理,17,4,、摆动式液压缸,单叶片摆动式液压缸,1,输出轴；,2,叶片；,3,缸体；,4,固定叶片（与,3,固定，不转动）,二、液压缸的工作原理,双叶片摆动式液压缸,1,输出轴；,2,固定叶片；,3,缸体；,4,叶片,18,齿轮缸,由两个柱塞和一套齿轮齿条传动装置组成，当液压油推动活塞左右往复运动时，齿条就推动齿轮往复转动，,从而由齿轮驱动工作部件作往复旋转运动。,5,、齿条液压缸,二、液压缸的工作原理,19,5,、齿条液压缸,二、液压缸的工作原理,齿条活塞液压缸,20,6,、增压缸,二、液压缸的工作原理,在某些短时或局部需要高压的液压系统中，常用增压缸与低压大流量泵配合作用，单作用增压缸的工作原理如图,a,所示，输入低压力,p1,的液压油，输出高压力为,p2,的液压油，增大压力关系如式,单作用增压缸不能连续向系统供油，图,b,为双作用式增压缸，可由两个高压端连续向系统供油。,21,第二节 液压缸的结构图,一、结构（以单杆双作用式为例）,单杆双作用活塞液压缸,22,23,二、缓冲装置,当活塞快速运动到接近缸盖时，增大排油阻力，使液压缸的排油腔产生足够的缓冲压力，使活塞减速，从而避免与缸盖快速相撞。,原理,：,在活塞运动接近终点位置时，增大液压缸的排油阻力，使活塞运动速度降低。,柱塞间隙式缓冲装置,柱塞缓冲阀式缓冲装置,单向阀作用：,反向运动时增加油压作用面积,24,由于液压油中混入空气，以及液压缸在安装过程中或长时间停止使用渗入空气，液压缸在运行过程中，会因气体压缩性而使执行部件出现低速爬行、噪声等不正常现象。,三、排气装置,25,第三节 液压缸的设计,标准油缸选择原则,：动作要求、允许安装尺寸、安装形式、负载、行程、速度、工作压力等。通过计算油缸内径,D,来选择标准油缸。,自行设计油缸是在标准油缸无法满足上述工况时，才进行设计。,26,一、油缸的主要几何尺寸设计,1,、油缸内径,D,取标准,D,值,压力值（根据系统）选用过大、过小都不好，应参考类似产品、推荐值，,经验选定,。,27,2,、活塞杆直径,d,前述已知,式中：,速比系数,28,2,、活塞杆直径,d,若无特殊要求 值可参考下表取值。,工作油压（,MPa,）,1.33,1.46,2,2,速比确定后，活塞杆直径,如无速比要求，也可取其直径为缸径,1/51/3,，,选用标准值,。,29,3,、缸筒长度,活塞行程活塞长度导向长度密封长度,其它长度（如缓冲装置）,其中活塞长度,导向长度,最好,30,二、油缸的强度、刚度校核,31,二、油缸的强度、刚度校核,2,、活塞杆强度及压杆刚度校验（即稳定性校验）,（,1,）强度验算,式中：,F,活塞杆上的载荷（,N,）；,活塞杆材料许用应力（,Pa,），,=,b,/n,b,抗拉强度，,n,安全系数,32,（,2,）稳定性校验,当活塞杆受压，且,l/d10,时（,l,活塞杆长），需要对活塞杆进行稳定性验算：,式中：,F,活塞受压时的载荷（,N,）；,F,k,压杆能保持工作稳定的临界载,荷（,N,），与材料的性质、截面,形状、直径、长度、缸的安装方,式等有关，可查设计手册；,n,安全系数，,2,4,。,33,THE END,