第四章液压缸.ppt.ppt

液压缸在液压系统中的应用 目录 第一节 液压缸的分类和特点 第二节 液压缸的结构 第三节 液压缸的设计与计算 第四节 液压缸常见故障分析及排除方法 练 习 D= d 已知一单杆活塞缸，设液压油进入有杆腔时的速度为v2，差动连接时的速度为v3，现要求v3/v2=2时，试求活塞直径D和活塞杆直径d之间的关系？ 解：v2=q/A2=4q/π（D2-d2） v3=q/A3=4q/πd2 v3/v2=2 (D2-d2)/d2=2 第二节 液压缸的结构 一、液压缸的典型结构和组成 1.液压缸的典型结构举例 1—耳环 2—螺母 3—防尘圈 4.17—弹簧挡圈 5—套 6.15—卡键 7.14—O形密封圈 8.12—Y形密封圈 9—缸盖兼导向套 10—缸筒 11—活塞 13—耐磨环 16—卡键帽 18—活塞杆 19—衬套 20—缸底 1—活塞杆 2—堵头 3—托架 4、17—V形密封圈 5、14—排气孔 6、19—导向套 7—O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 18、24—缸盖 2.液压缸的组成 缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置和排气装置五个部分。 (1)缸筒和缸盖 工作压力p＜10MPa时，使用铸铁； 10MPa ＜ p＜20MPa时，使用无缝钢管； p＞20MPa时，使用铸钢或锻钢。 (a)法兰连接式 (b)半环连接式 (c)螺纹连接式 (d)拉杆连接式 (e)焊接连接式 (2)活塞与活塞杆 (3)密封装置 (4)缓冲装置 缓冲目的：减小机械碰撞 缓冲方法： 缸外缓冲－－回路上设置减速阀或制动阀 缸内缓冲（固定节流缓冲、可变节流缓冲） 利用活塞或缸筒在其走向行程终端时封住活塞和缸盖之间的部分油液，强迫它从小孔或细缝中挤出，以产生很大的阻力，使工作部件受到制动，逐渐减慢运动速度，达到避免活塞和缸盖相互撞击的目的。 缓冲装置的工作原理： ① 固定节流缓冲 特点：在整个缓冲行程中节流口面积固定不变。 ② 可变节流缓冲 特点：节流口面积随缓冲行程增大而减小，缓冲腔内的压力几乎保持不变。 Aj PH v SH PH v Aj SH 固定：瞬时缓冲压力大，易产生液压冲击；外力不为0时，v不为0，总存在机械碰撞。 可变：速度降低慢，不会引起液压冲击；最终速度为0，可避免机械碰撞。 (5)排气装置 液压缸在安装过程中或长时间停放重新工作时，液压缸里和管道系统中会渗入空气，为了防止执行元件出现爬行，噪声和发热等不正常现象，需把缸中和系统中的空气排出。 在设计液压缸之前，必须对整个液压系统进行工况分析，编制负载图，选定系统的工作压力(详见第九章)，然后根据使用要求选择结构类型，按负载情况、运动要求、最大行程等确定其主要工作尺寸，进行强度、稳定性和缓冲验算，最后再进行结构设计。 液压缸的设计内容和步骤 (1)选择液压缸的类型和各部分结构形式。 (2)确定液压缸的工作参数和结构尺寸。 (3)结构强度、刚度的计算和校核。 (4)导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。 (5)绘制装配图、零件图、编写设计说明书。 第三节 液压缸的设计与计算 1、工作压力的选取 根据液压缸的实际工况，计算出外负载大小，然后参考下表选取适当的工作力。 一、液压缸主要尺寸的确定 2、活塞杆直径d与缸筒内径D的计算 受拉时： d=(0.3-0.5)D 受压时： d=(0.5-0.55)D (p15mpa) d=(0.6-0.7)D (5mpa p17mpa) d=0.7D (p17mpa) 3、液压缸缸筒壁厚和外径的计算 缸筒最薄处壁厚：δ≥pyD/2(σ) δ—缸筒壁厚； D—缸筒内径；py—缸筒度验压力，当额定压Pn160x105Pa时，Py=1.25Pn ；(σ)—缸筒材料许用应力。(σ)=σb/n。 5、液压缸缸筒长度的确定 缸筒长度根据所需最大工作行程而定。活塞杆长度根据缸筒长度而定。对于工作行程受压的活塞杆，当活塞杆长度与活塞杆直径之比大于15时，应按材料力学有关公式对活塞进行压杆稳定性验算。 4、活塞杆的计算 直径强度校核：d≥[4F/π(σ)]1/2 d—活塞杆直径；F—液压缸的负载； (σ)—活塞杆材料许用应力，(σ)=σb/n。 1、液