第四章 液压缸预案.ppt

液压缸 液压缸的类型及特点 活塞式液压缸 双杆活塞式液压缸 应用及安装 单杆活塞式液压缸 单出杆液压缸工作原理 无杆腔进油参数计算 1）推力 有杆腔进油参数计算 例：液压刨床 差动连接 差动缸运动速度 单活塞液压缸参数计算小结 柱塞缸式液压缸 双柱塞缸 参数计算及特点 组合式液压缸 伸缩缸特点应用: 液压缸的结构 组成：缸体组件、活塞组件、密封件、连接件等组成。 设置缓冲装置、排气装置。 根据工作压力、运动速度、工作条件、加工工艺、装拆检修等要求考虑缸的结构。 缸体组件组成 缸筒：液压缸主体。 保证足够的强度、刚度，加工的尺寸精度和粗糙度。 端盖：与缸筒形成密闭容积。 保证强度，选择工艺性较好的结构形式。 连接件：保证足够的强度和刚度。 导向套：起导向和支承作用。 缸体组件连接形式 法兰式（A）：加工装拆方便，连接可靠。 螺纹式（C、D）：重量轻，结构紧凑、复杂。 半环式（B）：连接可靠，装拆方便，需加厚筒壁。 拉杆式（E）：加工装拆方便，体积重量大，拉杆易变形。 焊接式（F）：结构简单，尺寸小，焊接易引起缸筒变形。 缸体组件连接形式 活塞组件组成 活塞：受油压在缸筒内往复运动。 保证强度和良好的耐磨性，可为整体式和组合式。铸铁制造。 活塞杆：连接活塞和工作部件的传力零件。 保证足够的强度的刚度，外圆应耐磨和防锈。钢料制造。 连接件 活塞组件的连接形式 整体式(a) 焊接式(b) 锥销式(c )：加工容易，装配简单，承载小。用于轻载。 螺纹式(d、e)：结构简单、装拆方便，需防松。常用结构。 半环式(f、g)：强度高，结构复杂。高压、振动大时采用。 密封装置 作用：防止液压油的泄漏。 设计要求：密封性能好，摩擦阻力小，耐腐蚀耐磨，寿命长。 密封方法： 间隙密封：依靠配合件间的微小间隙防止泄漏。 结构简单，摩擦力小，零件加工精度高，难以完全消除泄漏。 减小间隙以减小泄漏。活塞上开平衡槽，减小偏心量，提高密封性能 活塞环密封：活塞环形槽内弹性金属环紧贴缸筒实现密封。 加工复杂，自动补偿，工作可靠，寿命长。 密封圈密封：利用橡胶或塑料的弹性使环形圈紧贴密封面。 密封圈形式：O形、Y形、V形、组合式密封。 防尘圈：设在活塞杆密封圈外部防止外界灰尘等异物进入液压缸内。 缓冲装置 缓冲原理：利用节流方法在液压缸的回油腔产生阻力，减小速度，避免撞击。 常用的缓冲装置： 环隙式： (a、b)利用缓冲柱塞A与缓冲油腔B的间隙，产生缓冲压力，实现减速制动。 节流式： (c、d)通过节流槽、节流阀调节缓冲压力的大小，使缓冲压力变化较平缓。 排气装置 作用：液压系统混入空气后，使液压缸产生爬行或振动、前冲。需设置排气装置。 位置：排气孔的位置应配置在缸两侧的最高处。 排气装置：排气塞、排气阀。 液压缸的设计与计算 液压缸内径D的计算 活塞杆直径d的计算 液压缸缸筒长度l的计算 缸筒壁厚 的校核 缸盖固定螺栓直径d1的校核 活塞杆稳定性验算 无杆腔进油时 有杆腔进油时 ※求出D后,按国标圆整为标准系列尺寸。 液压缸活塞杆直径d的计算（二） 液压缸筒长度的确定（三） 液压缸筒长度L由所需行程及结构需要确定。 液压缸筒长度L＝活塞最大行程＋活塞宽度＋活塞杆导向长度＋活塞杆密封长度＋其他长度（如缓冲装置所需长度等） 为减小加工难度，一般液压缸筒长度不大于内径的20－30倍。 液压缸的校核 一、缸筒壁厚δ的校核： 薄壁筒（无缝钢管，δ/D≤0.08) 二、缸盖固定螺栓直径的校核 固定螺栓在工作中同时承受拉应力和剪切应力。 校核公式： d1=√5.2KF/πZ[σ] 式中：d1－螺栓底径 　　　K－螺纹拧紧系数 　　　F－缸筒端部承受的最大推力 　　　Z－螺栓数 学习要求 重点掌握双作用单杆活塞式液压缸的三种连接方式的分析和计算； 掌握活塞式、柱塞式三种液压缸的结构特点和图形符号； 了解液压缸结构的要求和密封的种类； 了解液压缸设计计算要点及强度、刚度的校核。 习题 一个单活塞杆液压缸，无杆腔进压力油时为工作行程，此时负载为55000N。有杆腔进油时为快速退回，要求速度提高一倍。液压缸工作压力为7MPa，不考虑背压，计算选用活塞和活塞杆直径。 　 设计一单杆活塞式液压缸，要求快进时为差动连接，快退和快进时速度为０.１m／s，工进时可驱动的负载为２５０００Ｎ，回油压力为０.２ＭＰa，采用额定压力为６.３ＭＰa、额定流量为２５Ｌ／min的液压泵，试确定： 　　（１）缸筒内径和活塞杆的直径； 　　（２）若缸筒材料选用无缝钢管，其许用应力 　　　　　　　　　　，计算缸筒的臂厚。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图(a)中，小液压缸回油腔（面