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§3.2 液压缸 一、液压缸的类型和特点 按其结构形式分：活塞缸、柱塞缸、摆动缸。 （一）活塞式液压缸 1、双杆式活塞缸（图3-4） a）图缸体固定，活塞杆有效长度 l，工作台行程3 l； b）图活塞杆固定，工作台行程2 l， 进出油口可设置在固定不动的 空心活塞杆两端，使油液从活 塞杆中进出。 双杆式两端的活塞杆直径相等，左、右两腔的有效面积就相等。当分别向左、右腔输入相同压力和相同流量的油液时，液压缸左、右两个方向的推力和速度相等。 设活塞直径D，活塞杆直径d，当液压缸进、出油腔的压力p1、p2，输入流量q时，双活塞缸的推力 F 和速度 v 为 2、单杆式活塞缸（图3-5） 活塞只有一端有活塞杆（活塞两端有效面积不等）。如果以相同流量的压力油分别进入液压缸左、右腔，活塞移动速度与进油腔有效面积成反比，进入有效面积大的一腔时速度慢；进入有效面积小的一腔时速度快；而活塞上产生的推力则与进油腔的有效面积成正比。 （1）无杆腔进油 图3-5a），从无杆腔输入流量q，进出油口压力分别为p1和p2时，在活塞上产生的推力F1和速度v1为 若把两个方向上的输出速度 v2 和 v1 的比值称为速度比，记作λv，则有： （3）差动进油 如图3-6，左右两腔同时通压力油，形成差动连接，这种缸称为差动液压缸。 ◎开始工作时，差动缸左、右腔的压力相同 ∵ A左缸（有效）＞A右缸（有效） ∴ 活塞右移，而右腔排出的油液（流量q’） 进入左腔，使左腔q增大到q+ q’，使活塞移 动速度加快。则活塞推力F3和运动速度v3为： 可知：差动缸推力比非差动缸小，速度大。 ◎利用此结果，可在不加大油源流量的情况下得到较快的速度。 该连接方式被广泛应用于组合机床的液压动力滑台和其它机械设备的快速运动中。 （二）柱塞缸 柱塞缸相当于将活塞缸的活塞直径变小与活塞杆的直径相同。工作原理如图3-7a。当柱塞直径d，输入流量q，压力p时，在柱塞上产生的推力F和速度v为： （三）摆动缸 （图3-8a为单作用摆动缸，3-8b为双作用摆动缸） 又称摆动液压马达。当它通入压力油时，它的主轴能输出小于360o的摆动运动，常用于工夹具夹紧装置、送料装置、转位装置以及需要周期性紧给的系统中。当进出油口压力为p1和p2，输入流量为q时，输出转矩 T 和角速度ω各为： （四）其它液压缸 1、增压缸 又称增压器。有单作用和双作用两种，当低压为p1的油液推动增压缸的大活塞时，大活塞推动与其连成一体的小活塞输出压力为p2的高压液体，当大活塞直径D，小活塞直径为d时， 2、伸缩缸 由两个或多个活塞式液压缸套装而成，前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的缸筒。伸缩时可获得很长的工作行程，缩回时可保持很小的结构尺寸，伸缩缸被广泛用于起重运输车辆。 二、液压缸的组成 典型液压缸见图3-12。 液压缸的基本结构：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 （1）当工作压力p＜10MPa时：使用铸铁缸筒。 缸筒和缸盖连接方式：法兰连接（图3-13a ）。 特点：易于加工和拆装，但外形尺寸大。 （2）当工作压力p＜20MPa时：使用无缝钢管缸筒。 （3）当工作压力p＞20MPa时：使用铸钢或锻钢缸筒。缸筒和缸盖连接方式：半环连接（图3-13b）和螺纹连接（图3-13c）。 2、活塞和活塞杆 （1）活塞和活塞杆的连接方式 连接方式很多，但无论采用何种连接方式，都必须保证连接可靠。 常用连接方式：锥销式连接、双螺纹连接、半环式连接（图3-14）；活塞和活塞杆制成整体式（只适用于尺寸较小的场合）。 （2）活塞和活塞杆的材