第三章液压缸案例.ppt

1;本章提要; 液压缸（油缸）主要用于实现机构的直线往复运动，也可以实现摆动，其结构简单，工作可靠，应用广泛。;3.1 液压缸的类型及特点;理想液压缸;3.1.1 活塞式液压缸; 因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，所以当输入流量和油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。则缸的运动速度V和推力F分别为：;3.1.1.2单活塞杆液压缸 ;无杆腔进油;有杆腔进油; 比较上述各式，可以看出： , ；液压缸往复运动时的速度比为： ;两腔进油,差动联接;两腔进油,差动联接;两腔进油,差动联接; 差动液压缸计算举例; 在图3.2（b）中，液压缸为有杆腔进压力油，无杆腔回油压力为零，可推动的负载为：;3.1.2 柱塞式液压缸;图3.3柱塞式液压缸; 柱塞式液压缸是单作用的，它的回程需要借助自重或弹簧等其它外力来完成。如果要获得双向运动，可将两柱塞液压缸成对使用为减轻柱塞的重量，有时制成空心柱塞。;3.1.3 摆动式液压缸;图3.4摆动液压缸;图3.4摆动液压缸;图3.4摆动液压缸;q;q;缸体;伸出;伸缩式双作用缸;伸出;3.1.5 齿条活塞缸 ;3.2 液压缸的结构 ; 图 3.9 双作用单活塞杆液压缸结构图 l — 缸底；2 — 卡键；3、5、9、11 — 密封圈；4 — 活塞；6 — 缸筒； 7 — 活塞杆；8 — 导向套；10 — 缸盖；12 — 防尘圈；13 — 耳轴;3.2.1.1 缸筒与端盖的连接 ;（2）半环式连接，分为外半环连接和内半环连接两种连接形式。;（3）螺纹式连接;（5）焊接式连接; 缸筒 是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗造度在0.1?m~0.4?m。;3.2.3 活塞组件 ; 活塞装置主要用来防止液压油的泄漏。对密封装置的基本要求是具有良好的密封性能，并随压力的增加能自动提高密封性。除此以外，摩擦阻力要小，耐油。 油缸主要采用密封圈密封，密封圈有O形、V形、Y形及组合式等数种，其材料为耐油橡胶、尼龙、聚氨脂等。; （1）O形密封圈; O形圈密封的原理：任何形状的密封圈在安装时，必须保证适当的预压缩量，过小不能密封，过大则摩擦力增大，且易于损坏。因此，安装密封圈的沟槽尺寸和表面精度必须按有关手册给出的数据严格保证。 在动密封中，当压力大于10MPa时，O形圈就会被挤入间隙中而损坏，为此需在O形圈低压侧设置聚四氟乙烯或尼龙制成的挡圈，双向受高压时，两侧都要加挡圈。; V形圈的截面为V形，如图3.11所示，V形密封装置是由压环、V形圈和支承环组成。当工作压力高于10MPa时，可增加V形圈的数量，提高密封效果。安装时，V形圈的开口应面向压力高的一侧。; Y形密封圈的截面为Y形，属唇形密封圈。它是一种摩擦阻力小、寿命较长的密封圈，应用普遍。Y形圈主要用于往复运动的密封。根据截面长宽比例的不同，Y形圈可分为宽断面和窄断面两种形式，图3.12所示为宽断面Y形密封圈。;图3.12 Y形密封圈;3.2.3 缓冲装置 ;3.2.3 缓冲装置 ; 当活塞移至端部，缓冲柱塞开始插入缸端的缓冲孔时，活塞与缸端之间形成封闭空间，该腔中受困挤的剩余油液只能从节流小孔或缓冲柱塞与孔槽之间的节流环缝中挤出，从而造成背压迫使运动柱塞降速制动，实现缓冲。;3.2.4 排气装置 ;3.3 液压缸的设计与计算;液压缸工作压力的确定 ;3.3.1 液压缸主要尺寸的确定;有杆腔进油时：;? 计算所得的液压缸内经D???活塞杆直经d应圆整为标准系列，参见《新编液压工程手册》。 液压缸的缸筒长度由活塞最大行程、活塞长度、活塞杆导向套长度、活塞杆密封长度和特殊要求的长度确定。其中活塞长度为（0.6-1.0）D，导向套长度为（0.6-1.5）d。为减少加工难度，一般液压缸缸筒长度不应大于内径的20-30倍。;3.3.2 液压缸的校核 ; 当液压缸采用铸造缸筒时，壁厚由铸造工艺确定，这时应按厚壁圆筒计算公式验算壁厚。当?/D=0.08-0.3时，可用下式校核缸筒的壁厚; 活塞杆长度根据液压缸最大行程L而定。对于工作行程中受压的活塞杆，当活塞杆长度L与其直径d之比大于15时，应对活塞杆进行稳定性验算。 关于稳定性验算的内容可查阅液压设计手册。;小 结