第五章_液壓缸

1、第一節(jié)類型、工作原理及特點(diǎn)第五章 液壓缸第三節(jié)液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算第二節(jié) 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成5-1 類型、工作原理及特點(diǎn)直線運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)活塞缸單桿雙桿雙作用差動(dòng)柱塞缸單作用伸縮缸擺動(dòng)缸（擺動(dòng)馬達(dá)）齒輪缸（一）、單桿活塞缸1.結(jié)構(gòu)：缸體、活塞、活塞桿、密封、缸蓋等工作原理：因兩側(cè)有效作用面積或油液壓力不等， 活塞在液壓力的作用下，作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。無桿腔進(jìn)油腔回油腔有桿腔n單桿單作用活塞缸n單桿雙作用活塞缸雙向液壓驅(qū)動(dòng) 單向液壓驅(qū)動(dòng)， 回程靠外力。1）推力式中： p1進(jìn)油壓力 p2回油壓力mDpdDp4)44(22221mApApF)(22111mdDpDp)44(422221mApApF)(12

2、212mpdppD4)(422212mpdppD4)(412212n特點(diǎn)：同樣 q ，v1 F2 。4. 應(yīng)用：往返運(yùn)動(dòng)速度及推力不同的場(chǎng)合。2114DqAqvvv)(42222dDqAqvvv推力：速度：22134dqAqAAqv桿21qqq322311vAqvAq3231vAqvA)(213AAvq結(jié)論：差動(dòng)連接后，速度大，推力小。代入上式：4)(221213dppAAAppApAF桿活塞只有一個(gè)，設(shè)此時(shí)的速度為v3n特點(diǎn)：v3 v1 ；F3 F1 。q1q2p q桿Aqv 322Aqv 32vv 22244dDd222dDd222dD dD22AA桿如令：則有：結(jié)論：當(dāng)dD2時(shí)，快進(jìn)、快

3、退速度相等。Dd707. 0或1. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩側(cè)有效工作面積一樣。mmppdDApApFF)(4)(21222121)(42221dDqAqvvvv2.基本參數(shù)：職能符號(hào)：l活塞有效工作行程。4.安裝方式缸固定 L=3 l桿固定 L=2 l兩個(gè)方向力和速度一樣的場(chǎng)合。L = 3 lL桿固定時(shí)、缸移動(dòng)軟管空心桿L = 2 lL (三）活塞式液壓缸典型結(jié)構(gòu)1缸底 2卡鍵 3、5、9、11密封圈 4活塞 6缸筒7活塞桿 8導(dǎo)向套 10缸蓋 12防塵圈 13耳軸（一）單柱塞缸單向液壓驅(qū)動(dòng)，回程靠外力。雙向液壓驅(qū)動(dòng)42dppAF推力：速度：24dqAqv應(yīng)用：行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合。職能符號(hào)：柱塞粗、受力好。

4、簡(jiǎn)化加工工藝（缸體內(nèi)孔和柱塞沒有配合，不需精加工柱塞外圓面比內(nèi)孔加工容易。）1一級(jí)缸筒 2一級(jí)活塞 3二級(jí)缸筒 4二級(jí)活塞1.安裝方法：（1）液壓缸只能一端固定，另一端自由，使熱脹冷縮不受限制。（2）底腳形和法蘭形液壓缸的安裝螺栓不能直接承受推力載荷。（3）耳環(huán)形液壓缸活塞桿頂端連接頭的軸線方向必須與耳軸的軸線方向一致。（1）排氣裝置的調(diào)整（2）緩沖裝置的調(diào)整（3）注意事項(xiàng)（1）在拆卸液壓缸前，先松開溢流閥，將系統(tǒng)壓力降為零，再切斷電源。（2）放掉液壓缸兩腔油液，一般應(yīng)先松開端蓋的連接螺栓，然后按順序拆卸。（3）拆卸時(shí)，不能損傷進(jìn)、出油口螺紋，活塞桿表面和頭部螺紋。（4）拆卸后，應(yīng)檢查各配合表

5、面及密封（5）組裝液壓缸前，將各部分用汽油或煤油洗凈晾干。（6）組裝液壓缸時(shí)特別注意密封元件的安裝（7）耐壓試驗(yàn)后應(yīng)再次緊固有關(guān)螺栓。故障現(xiàn)象產(chǎn) 生 原 因排 除 方 法爬行1外界空氣進(jìn)入缸內(nèi)2密封壓得太緊3活塞與活塞桿不同軸4活塞桿彎曲變形5缸筒內(nèi)壁拉毛，局部磨損嚴(yán)重或腐蝕6安裝位置有誤差7雙活塞桿兩端螺母擰得太緊8導(dǎo)軌潤(rùn)滑不良1開動(dòng)系統(tǒng)，打開排氣塞（閥）強(qiáng)迫排氣2調(diào)整密封，保證活塞桿能用手拉動(dòng)而試車時(shí)無泄漏即可3校正或更換，使同軸度小于0.04mm4校正活塞桿，保證直線度小于0.1/10005適當(dāng)修理，嚴(yán)重者重磨缸孔，按要求重配活塞6校正7調(diào)整8適當(dāng)增加導(dǎo)軌潤(rùn)滑油量 推力不足，速度不夠 或

6、逐漸下降1缸與活塞配合間隙過大或形密封圈破壞2工作時(shí)經(jīng)常用某一段，造成局部幾何形狀誤差增大，產(chǎn)生泄漏3缸端活塞桿密封壓得過緊，摩擦力太大4活塞桿彎曲，使運(yùn)動(dòng)阻力增加1更換活塞或密封圈，調(diào)整到合適間隙2鏜磨修復(fù)缸孔內(nèi)徑，重配活塞3放松、調(diào)整密封4校正活塞桿沖擊1活塞與缸筒間用間隙密封時(shí)，間隙過大，節(jié)流閥失去作用2端部緩沖裝置中的單向閥失靈，不起作用1更換活塞，使間隙達(dá)到規(guī)定要求，檢查緩沖節(jié)流閥2修正、配研單向閥與閥座或更換外泄漏1密封圈損壞或裝配不良使活塞桿處密封不嚴(yán)2活塞桿表面損傷3管接頭密封不嚴(yán)4缸蓋處密封不良1檢查并更換或重裝密封圈2檢查并修復(fù)活塞桿3檢查并修整4檢修密封圈及接觸面 液壓缸

7、的結(jié)構(gòu)基本可分為缸桶和缸蓋,活塞和活塞桿,密封裝置,緩沖裝置和排氣裝置五個(gè)裝置。(一)缸筒和缸蓋一般說來,缸筒和缸蓋的結(jié)構(gòu)形式和使用的材料有關(guān),工作壓力p10MPa時(shí)使用鑄鐵,p20MPa時(shí)使用鑄鋼或鍛鋼(二) 活塞和活塞桿 活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式很多,除了錐銷式連接外還有螺紋式連接和半環(huán)式連接螺紋式連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,裝拆方便,但在高壓大負(fù)載下需備有騾帽防松裝置,半環(huán)式連接結(jié)構(gòu)較負(fù)雜,裝拆不便,但工作較可靠。 此外,活塞和活塞桿也有制成整體結(jié)構(gòu)的,但它只適用與尺寸較小的場(chǎng)合.活塞一般用耐磨鑄鐵制成 .活塞桿則不論是實(shí)心的還是空心的,大多用鋼料制成。密封裝置簡(jiǎn)潔密封,摩擦環(huán)密封,O型密封,V型密封。

8、緩沖裝置 液壓缸中的緩沖裝置是利用活塞或缸筒在其走向行程終端時(shí)在活塞和缸蓋之間縫住一部分油液,強(qiáng)迫它從小孔或細(xì)縫中擠出,以產(chǎn)生很大的阻力,使工作部件受到制動(dòng),逐漸減慢運(yùn)動(dòng)速度,達(dá)到避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的。一、基本參數(shù)計(jì)算.總阻力：5-3 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算afliFFFFF式中：Fl 工作載荷 Ff 摩擦阻力 Fa 慣性阻力速比：v的選擇：p，選v ; p ,選v。12vvv222dDD2.速度和速比2114DqAqvvv)(42222dDqAqvvv對(duì)速度要求高時(shí)：由v、q ,確定D ； 或已知v、D ,確定q 。對(duì)速度沒有要求：由q、D、d 確定v 。v2、d 由速比v 確定3.缸筒內(nèi)

9、徑D按推力計(jì)算：按拉力計(jì)算：按國標(biāo)圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。mApApF)(22111mApApF)(12212mpdppD4)(422212mpdppD4)(412212212221)(4pppdppFDm211221)(4pppdppFDm4.活塞桿直徑 d1）按v 確定vvDd1222dDDv2）按工作壓力確定按國標(biāo)圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。10/D時(shí)，為薄壁筒（無縫鋼管）式中：py 實(shí)驗(yàn)壓力1.缸筒壁厚2Dpy二、結(jié)構(gòu)計(jì)算和校核nypp25.1nypp5 .1)16(MPapn)16(MPapnnb n 安全系數(shù) n = 5 pn 缸的額定壓力 許用應(yīng)力，b 抗拉強(qiáng)度13 . 14 . 02yyppD21 DD注意：圓整為標(biāo)準(zhǔn)壁厚 1）鑄造：滿足最小尺寸 2）無縫鋼管：查手冊(cè) (無縫鋼管外徑不需加工）10/D時(shí)，為厚壁筒（鑄造）缸筒外徑：2.活塞桿的校核1）強(qiáng)度校核桿AF42dF4Fd 式中： 活塞桿材料的許用應(yīng)力nb n 安全系數(shù) n = 1.4 2b 抗拉強(qiáng)度2）穩(wěn)定性校核10/dl時(shí)，強(qiáng)度校核即可10/dl時(shí)，要進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算kKnFF 穩(wěn)定條件：式中：F 活塞桿所受最大壓力 Fk 活塞桿的穩(wěn)定臨界力ldF nk 穩(wěn)定安全系數(shù) nk= 2 4AJrk式中：l 活塞桿