4-2液压缸素材.ppt

4-2 液压缸 液压缸是将液压能转变为机械能，用来实现直线往复运动的执行元件 工作原理和基本结构 液压缸的分类 按结构形式分： 活塞缸 又分单杆活塞缸、双杆活塞缸 柱塞缸 摆动缸 又分单叶片摆动缸、双叶片摆动缸 按作用方式分： 单作用液压缸 一个方向的运动依靠液压作用力实现，另一个方向依靠弹簧力、重力等实现； 双作用液压缸 两个方向的运动都依靠液压作用力来实现； 复合式缸 活塞缸与活塞缸的组合、活塞缸与柱塞缸的组合、活塞缸与机械结构的组合等。 双杆活塞缸活塞两侧都有活塞杆伸出，根据安装方式不同又分为活塞杆固定式和缸筒固定式两种。 双杆活塞缸 当缸筒固定时，长度方向所占的空间是活塞有效行程的三倍；当活塞杆固定时，长度方向所占的空间是活塞有效行程的两倍 。 双杆活塞缸的速度推力特性 v ＝ q / A ＝ 4 qiηv /π（D 2－ d 2） 缸在左右两个方向上输出的速度相等，ηv为缸的容积效率。 F ＝ A（p1－ p2）ηm＝π（D 2－d 2）（p1－ p2）ηm /4 缸在左右两个方向上输出的推力相等，ηm为缸的机械效率。 单杆活塞缸 单杆活塞缸只有一端带活塞杆，它也有缸筒固定和活塞杆固定两种安装方式。 单杆活塞缸速度推力特性 向右运动速度 v1 ＝ qηv /A1＝ 4 qηv /πD 2 向右运动推力 F1＝ （A1p1 － A2p2）ηm 向左运动速度 v2 ＝ qηv /A2＝ 4 qηv /π（D 2－ d 2） 向左运动推力 F2 ＝（A2 p1 － A1p2）ηm 往返速比 λv＝ v2 / v1＝1/［1－（d /D）2 ］ 式中ηv为缸的容积效率，ηm为缸的机械效率 单杆活塞缸差动连接的速度推力特性 单活塞杆缸两腔同时通压力油，称为差动连接。差动连接的缸只能一个方向运动。图示为向右运动。 运动速度 v3＝（q ＋ q‘）/ A1＝（q ＋A2v3）/ A1 整理得：v3＝ q /（A1－A2）＝4 q /πd 2 如果要求 差动缸向右运动速度v3＝非差动连接向左运动速度 v2 则 D =2 1/2 d 活塞推力 F3＝ p1（A1－A2）ηm 柱塞缸 柱塞缸的特点 柱塞与缸筒无配合关系，缸筒内孔不需精加工，只是柱塞与缸盖上的导向套有配合关系。 为减轻重量，减少弯曲变形，柱塞常做成空心。 柱塞缸只能作单作用缸，要求往复运动时，需成对使用。 柱塞缸能承受一定的径向力。 柱塞缸的速度推力特性 柱塞运动速度 v ＝ qηv /A＝ 4 qηv /πd 2 柱塞推力 F＝ pAηm＝p（πd 2 / 4 ）ηm 齿条活塞缸 齿条活塞缸是活塞缸与齿轮齿条机构组成的复合式缸。它将活塞的直线往复运动转变为齿轮的旋转运动，用在机床的进刀机构、回转工作台转位、液压机械手等。 齿条活塞缸的速度推力特性 输出转矩 TM＝Δp（π/ 8）D 2 D iηm 输出角速度 ω＝8 qηv / （πD 2 D i ） 式中 Δp 为缸左右两腔压力差，D 为活塞直径，D i为齿轮分度圆直径。 增压缸 增压缸是活塞缸与柱塞缸组成的复合缸，但它不是能量转换装置，只是一个增压器件。 增压比为大活塞与小柱塞的面积比 K＝D 2/d 2 小柱塞缸输出的压力 pb＝ paKηm 增压能力是在降低有效流量的基础上得到的。 增压缸作为中间环节，用在低压系统要求有局部高压油路的场合。 增速缸 增速缸也是活塞缸与柱塞缸组成的复合缸，活塞缸的活塞内腔是柱塞缸的缸筒，柱塞固定在活塞缸的缸筒上。当液压油进入柱塞缸时，活塞将快速运动（活塞缸大腔必须补油）；当液压油同时进入柱塞缸和活塞缸时，活塞慢速运动。 增速缸用于快速运动回路，在不增加泵的流量的前提下，使执行元件获得尽可能大的工作速度。 摆动式液压缸 当通入液压油，它的主轴能输出小于360°的摆动运动的缸称为摆动式液压缸。常用于辅助装置，如送料和转位装置、液压机械手及间歇进给机构。 双叶片式 摆动角度一般小于150°。但在相同条件下，输出转矩是单叶片摆动缸的两倍，输出角速度是单叶片缸的一半。 单叶片式 摆动角度较大，可达300