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第四章 液压缸 第一节 液压缸的类型及特点 第二节 液压缸的结构 第三节 液压缸的设计计算 重点：液压缸结构、类型和特点。 难点：液压缸的设计。 教学目的：掌握常用液压缸的结构和工作特点 第一节 液压缸的类型及特点 一、功用：将液体的压力能转换成机械能的能量转换装置。 二、分类： 1.单作用式和双作用式； 2.活塞式、柱塞式、伸缩式、增压缸、齿条活塞式、摆动式 。 3.中低压缸（额定压力为2.5～6.3MPa）；中高压缸（额定压力为10～16MPa）；高压缸（额定压力为25～31.5MPa）。 活塞式液压缸 1.单活塞式液压缸： 2.双活塞式液压缸： 3.连接方式： 无杆腔进油；有杆腔进油；差动连接 双活塞杆液压缸 活塞两端都带有活塞杆，分为缸体固定和活塞杆固定两种安装形式。 单活塞杆液压缸 活塞仅有一端带有活塞杆，活塞双向运动可获得不同的速度和输出力。 无杆腔进油 推力： 速度： 有杆腔进油 推力： 速度： 推力： 速度： 柱塞式液压缸 推力： 输出速度： 柱塞缸使用 柱塞缸的使用 柱塞式液压缸是单作用的，其回程需要借助自重或弹簧等其他外力来完成。为实现其双向运动，常成对使用。 伸缩式液压缸 单作用式伸缩缸如图，双作用式伸缩缸如图。 增压缸 齿条活塞式液压缸 第二节 液压缸的结构 一、液压缸的典型结构举例：单活塞杆，双活塞杆 二、缸筒与缸盖的连接 三、活塞和活塞杆的连接 四、活塞杆头部结构 五、液压缸的缓冲装置 六、液压缸的排气装置 七、液压缸的密封 单活塞杆液压缸 双活塞杆液压缸 二、缸筒与缸盖的连接 三、活塞和活塞杆的连接 四、活塞杆头部结构 五、液压缸的缓冲装置 当活塞杆带动质量大的部件运动时，惯性大，因此当活塞杆运动到液压缸终端时，会与缸盖相碰而产生冲击和噪声，且损害部件。 六、液压缸的排气装置 液压缸中不可避免地会混入空气，由此引起活塞运动时的爬行和振动，并产生噪声，甚至使整个液压系统不能正常工作。排气装置安装在液压缸的最上部。 七、液压缸的密封 a)间隙密封 b)摩擦环密封 c)、d)密封圈密封 第三节 液压缸的设计和计算 在分析液压系统的设计内容：分析工况、编制负载图和确定最大负载力（详见第九章第六节）后，综合使用要求以确定结构类型、安装形式和安装空间，根据负载值、速度和最大行程决定液压缸的主要尺寸。 一般来说，液压缸是标准件，可根据标准的产品目录进行选型，但有时也需要参考有关设计手册自行设计。 具体步骤。 液压缸设计步骤 一、液压缸工作压力的确定 根据负载计算工作压力，也可根据用途查表。 二、液压缸内径和活塞杆直径的确定 内径根据工作负载和工作压力确定。必要时校核强度。 三、液压缸主要尺寸的确定 工作载荷情况，按前面的计算公式设计。 四、液压缸其他部位尺寸的确定 五、液压缸的强度和刚度校核 一、液压缸工作压力的确定 二、内径和活塞杆直径的确定 三、液压缸主要尺寸的确定 1）缸筒内径D按前面的公式计算后圆整。 2）活塞杆直径d可按受力情况初选，然后根据校核最后确定。 导向长度：活塞宽度：导向套滑动面长度：活塞杆长度根据液压缸最大行程而定。 五、液压缸的强度和刚度校核 1.活塞杆强度校核： 2.活塞杆刚度校核： 3.液压缸壁厚的校核： 4.螺栓强度校核： 作业题 1.计算如图所示的液压缸中活塞杆上的推力和速度。 作业题 2.图中，A1=2A2。供油量为32L/min，回油量为多少？ * 31-* 差动连接 a)法兰连接 b)卡环连接 c) 、 f) 螺纹连接 d)拉杆连接 e)焊接连接 a)螺纹式连接 b)卡环式连接 1－螺母 2、8－活塞 3、9－活塞杆 4－弹簧卡圈 5－轴套 6－半环 7－压板 a)节流口可调式 b)节流口可变式 c)环状间隙式 1-针形节流阀 2-单向阀 3-三角沟槽 不同负载条件下的工作压力 ≥5～7 4～5 3～4 2.5～3 1.5～2 ＜0.8～1 液压缸的工作压力p／MPa ＞50 30～50 20～30 10～20 5～10 ＜5 负载F／kN 各类机械常用的工作压力 20～32 10～16 ＜10 2～4 3～5