液壓傳動之液壓缸

1、第三章第三章 液壓缸液壓缸（Oil cylinderOil cylinder） 31 31 移動式液壓缸移動式液壓缸 32 32 擺動式液壓缸擺動式液壓缸 1、液壓缸的運動狀況液壓缸的運動狀況、缸固定和桿固定的特點缸固定和桿固定的特點；2、雙作用單活塞桿液壓缸的推力及速度的計算雙作用單活塞桿液壓缸的推力及速度的計算 ；3、差動油缸的設(shè)計及計算差動油缸的設(shè)計及計算。 本本 章章 重重 點點1、活塞式液壓缸和柱塞式液壓缸活塞式液壓缸和柱塞式液壓缸；2、雙作用單活塞桿液壓缸雙作用單活塞桿液壓缸；3、差動連接和差動油缸差動連接和差動油缸。本本 章章 難難 點點 液壓缸液壓缸是液壓傳動系統(tǒng)中的是液壓傳動

2、系統(tǒng)中的執(zhí)行元件執(zhí)行元件，它的，它的作用作用是將是將液壓能液壓能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為機械能，機械能，驅(qū)動工作機構(gòu)作驅(qū)動工作機構(gòu)作直線往復(fù)運動直線往復(fù)運動或或往復(fù)擺動往復(fù)擺動。 液壓缸結(jié)構(gòu)簡單液壓缸結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠工作可靠，在各種機械的液壓在各種機械的液壓系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。第三章第三章 液壓缸液壓缸* * 液壓缸的特點和作用液壓缸的特點和作用 前一章所學(xué)的液壓馬達(dá)也是一種執(zhí)行元件，它是將輸前一章所學(xué)的液壓馬達(dá)也是一種執(zhí)行元件，它是將輸入的壓力油使輸出軸作旋轉(zhuǎn)運動，將液壓能轉(zhuǎn)換成連續(xù)入的壓力油使輸出軸作旋轉(zhuǎn)運動，將液壓能轉(zhuǎn)換成連續(xù)回轉(zhuǎn)的機械能?；剞D(zhuǎn)的機械能。 液壓缸液壓缸有多種形式有多種形

3、式，按其作用方式分類按其作用方式分類，分分為為單作用單作用式和式和雙作用雙作用式式兩大類兩大類。 單作用單作用液壓缸液壓缸是指利用液壓油推動活塞是指利用液壓油推動活塞( (柱塞柱塞) )作一個方向運動作一個方向運動，而反向運動則依靠重力或彈簧而反向運動則依靠重力或彈簧力等實現(xiàn)力等實現(xiàn)。 雙作用雙作用液壓缸是指正液壓缸是指正、反兩個方向的運動都依反兩個方向的運動都依靠壓力油來實現(xiàn)靠壓力油來實現(xiàn)。 第三章第三章 液壓缸液壓缸* * 液壓缸的類型液壓缸的類型 活塞式液壓缸活塞式液壓缸(piston cylinderpiston cylinder)應(yīng)用最多應(yīng)用最多。液壓缸按結(jié)構(gòu)型式不同分類液壓缸按結(jié)構(gòu)

4、型式不同分類活塞式活塞式柱塞式柱塞式擺動式擺動式伸縮式伸縮式第三章第三章 液壓缸液壓缸根據(jù)移動和擺動分類根據(jù)移動和擺動分類移動式液壓缸移動式液壓缸擺動式液壓缸擺動式液壓缸vF T高壓高壓液壓缸液壓缸，其額定壓力為其額定壓力為2532 MPa ； 一般用于油壓機一類機械一般用于油壓機一類機械液壓缸按不同的使用壓力分類液壓缸按不同的使用壓力分類中低壓液壓缸中低壓液壓缸中高壓液壓缸中高壓液壓缸高壓液壓缸高壓液壓缸中低壓中低壓液壓缸液壓缸，額定壓力為額定壓力為 2.56.3MPa； 一般用于機床類機械一般用于機床類機械中高壓中高壓液壓缸液壓缸，其額定壓力為其額定壓力為1016 MPa ； 一般用于建筑

5、車輛和飛機上一般用于建筑車輛和飛機上第三章第三章 液壓缸液壓缸一、一、活塞式液壓缸活塞式液壓缸第三章第三章 液壓缸液壓缸3131 移動式液壓缸移動式液壓缸 二、二、柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸三、三、復(fù)合式液壓缸復(fù)合式液壓缸四、四、伸縮式液壓缸伸縮式液壓缸一、一、活塞式液壓缸活塞式液壓缸(piston cylinderpiston cylinder) 活塞式液壓缸活塞式液壓缸按作用方式分按作用方式分有有單作用單作用、雙作用雙作用之分之分； 雙作用又分雙作用又分雙雙作用作用雙雙活塞桿活塞桿和和雙雙作用作用單單活塞桿活塞桿。按其安裝方式按其安裝方式不同不同，又分又分缸固定缸固定式和式和活塞桿固定活塞桿

6、固定式式兩種兩種： 活塞式液壓缸活塞式液壓缸單作用單作用雙作用雙作用雙作用雙作用雙雙活塞桿活塞桿雙作用雙作用單單活塞桿活塞桿第三章第三章 液壓缸液壓缸 單作用活塞缸單作用活塞缸工作時靠壓力油推動，返回時靠工作時靠壓力油推動，返回時靠 自重自重( (或彈簧或彈簧) )的作用實現(xiàn)的作用實現(xiàn)。1 1、單作用活塞式液壓缸單作用活塞式液壓缸 (one-way cylinderone-way cylinder) 1）(職能職能) 圖形符號圖形符號單作用式伸縮缸動畫單作用式伸縮缸動畫24vvqADvqp2114mmp ApFDp3）基本計算（基本計算（速度速度v和和推力推力F計算）計算）（若不考慮泄漏若不考

7、慮泄漏 ）1vm p1 DvFq 雙作用活塞式液壓缸又分雙作用活塞式液壓缸又分雙雙作用作用雙雙活塞桿活塞桿、雙雙作用作用單單活塞桿兩種活塞桿兩種；根據(jù)安裝方式不同又有根據(jù)安裝方式不同又有缸缸筒筒固定式固定式和和活塞活塞桿桿固定固定式式兩種兩種。 2、雙作用雙作用活塞式液壓缸活塞式液壓缸(double-acting cylinderdouble-acting cylinder)雙作用雙作用活塞式活塞式液壓缸液壓缸雙作用雙作用雙雙活塞桿活塞桿雙作用雙作用單單活塞桿活塞桿液壓液壓缸缸固定固定式式活塞活塞桿桿固定固定式式液壓液壓缸缸固定固定式式活塞活塞桿桿固定固定式式 推力及速度計算推力及速度計算 雙

8、桿活塞缸的兩個活塞桿的直徑通常是相等的雙桿活塞缸的兩個活塞桿的直徑通常是相等的(直徑用直徑用d 表示表示)，故其左右兩腔的有效工作面積也是故其左右兩腔的有效工作面積也是相等的相等的(缸筒直徑用缸筒直徑用D 表示表示)。當(dāng)進(jìn)入液壓缸的流量當(dāng)進(jìn)入液壓缸的流量相同時，其往返相同時，其往返(正反正反)速度相等速度相等；（314）)2(42dDqAvqvv-p第三章第三章 液壓缸液壓缸當(dāng)進(jìn)入液壓缸的壓力相同時當(dāng)進(jìn)入液壓缸的壓力相同時，正反兩方向的推力相等；正反兩方向的推力相等；221212()()()4mmFA ppDdppp-（313）第三章第三章 液壓缸液壓缸式中式中：A 液壓缸的有效工作面積液壓缸

9、的有效工作面積；p2 回油腔壓力回油腔壓力。 m 液壓缸的機械效率；液壓缸的機械效率； 液壓缸的容積效率；液壓缸的容積效率；vD 活塞的直徑；活塞的直徑；d 活塞桿的直徑；活塞桿的直徑；q 輸入液壓缸的流量；輸入液壓缸的流量；p1 進(jìn)油腔壓力進(jìn)油腔壓力；4工作臺工作臺( (不屬于液壓缸組成部分不屬于液壓缸組成部分) )4vFvFqq1缸筒缸筒2活塞桿活塞桿3活塞活塞雙雙作用作用雙雙桿液壓桿液壓缸缸固定固定工作臺的工作臺的最大活動范圍最大活動范圍是活塞有效行程是活塞有效行程L 的的3 倍倍。vvFFqq缸筒缸筒活塞桿活塞桿活塞活塞工作臺工作臺雙雙作用作用雙雙桿活塞桿活塞桿桿固定固定工作臺的工作臺

10、的最大活動范圍最大活動范圍是缸有效行程是缸有效行程L 的的2 倍倍 雙作用雙作用雙活塞桿雙活塞桿式液壓缸的式液壓缸的圖形符號圖形符號第三章第三章 液壓缸液壓缸 雙作用雙作用雙活塞桿雙活塞桿式液壓缸的式液壓缸的特性歸納特性歸納: :(1) 計算公式：計算公式： 無論是缸固定還是桿固定計算無論是缸固定還是桿固定計算速度和推力的公式相同速度和推力的公式相同；(3) 最大活動范圍：最大活動范圍： 缸固定、桿固定時缸固定、桿固定時工作臺的最大活動范圍不同工作臺的最大活動范圍不同； ( (缸固定缸固定3L, ,桿固定桿固定2L) )；(2) 圖形符號：圖形符號： 無論是缸固定還是桿固定無論是缸固定還是桿固

11、定圖形符號相同圖形符號相同； (4) 應(yīng)用：應(yīng)用： 缸固定安裝方式占地面積大缸固定安裝方式占地面積大，常用于小型機床常用于小型機床( (設(shè)備設(shè)備) )。 桿固定桿固定占地面積較小占地面積較小，適用于中型及大型機床適用于中型及大型機床( (設(shè)備設(shè)備) ) 。2) 2) 雙作用雙作用單活塞桿單活塞桿式式液壓缸液壓缸 如圖所示如圖所示，單桿活塞缸單桿活塞缸也有也有缸固定缸固定式和式和桿固桿固定定式式兩種兩種安裝方式安裝方式，無論是缸固定式還是桿固定無論是缸固定式還是桿固定式，其式，其工作臺的最大活動范圍工作臺的最大活動范圍都是活塞都是活塞(缸筒缸筒)有有效行程效行程L 的的2 倍倍。 單桿活塞缸由于

12、單桿活塞缸由于左右兩腔的有效工作面積不左右兩腔的有效工作面積不相等相等，所以兩腔所產(chǎn)生的所以兩腔所產(chǎn)生的推力推力和和左右方向的速左右方向的速度不相等度不相等。第三章第三章 液壓缸液壓缸雙作用雙作用單桿活塞缸單桿活塞缸缸固定缸固定式式缸筒缸筒活塞桿活塞桿33活塞活塞工作臺工作臺工作臺的最大活動范圍是有效行程工作臺的最大活動范圍是有效行程L 的的2 倍倍雙作用雙作用單桿活塞單桿活塞缸缸桿固定桿固定式式缸筒缸筒活塞桿活塞桿33活塞活塞44工作臺工作臺工作臺的最大活動范圍是有效行程工作臺的最大活動范圍是有效行程L 的的2 倍倍 壓力油為壓力油為p1進(jìn)入無桿腔，推動活塞進(jìn)入無桿腔，推動活塞向右向右運動速

13、度運動速度為為v1，回油壓力回油壓力p2，則推力則推力F1為為： 211114mmFD pA pp若不計回油壓力若不計回油壓力，p2=0，則則：2221112212()()4mmFp Ap AD pDdpp-（315） 壓力油進(jìn)入無桿腔壓力油進(jìn)入無桿腔(以無桿腔作為工作油腔以無桿腔作為工作油腔)q1v1F若輸入的油液流量為若輸入的油液流量為q，則速度則速度v1為為：DqAqvvv2411p(316) 壓力油進(jìn)入有桿腔壓力油進(jìn)入有桿腔(以有桿腔作為工作油腔以有桿腔作為工作油腔)2222122112()()4mmFp Ap ADdpD pp-（317） 若不計回油壓力若不計回油壓力, ,p2=0，

14、則則： 222121()4mmDdpA pFp-推力為推力為F2，速度為速度為v2，即即：q2v2F速度速度v2為為： 2222()4vvqvqAdDp-(3 18) 工程實用上常把兩方向上的速度工程實用上常把兩方向上的速度v2和和v1的比值的比值稱為稱為速度比速度比，并記為并記為 ，即即：vl22111vdDvvl-1vvdDll-（319 ） 在已知活塞的直徑在已知活塞的直徑 D 和速比和速比 ，可確定活塞桿可確定活塞桿的直徑的直徑d 值，速比值，速比 越大，活塞桿的直徑越大，活塞桿的直徑d 越大越大 。 vlvl 雙作用雙作用單活塞桿單活塞桿式液壓缸的式液壓缸的圖形符號圖形符號第三章第三

15、章 液壓缸液壓缸 雙作用雙作用單活塞桿單活塞桿式液壓缸的式液壓缸的特性歸納特性歸納: :(1) 計算計算速度和推力的公式不相同（速度和推力的公式不相同（v1，v2； F1， F2）；(2) 無論是缸固定還是桿固定無論是缸固定還是桿固定圖形符號相同圖形符號相同；(3) 缸固定和桿固定時缸固定和桿固定時工作臺的最大活動范圍相同工作臺的最大活動范圍相同( (2L) )。 雙作用活塞式液壓缸特性歸納雙作用活塞式液壓缸特性歸納雙桿雙桿進(jìn)油方向不同時速度和推力的進(jìn)油方向不同時速度和推力的公式相同公式相同缸固定與桿固定的缸固定與桿固定的圖形符號相同圖形符號相同缸固定與桿固定時工作臺的缸固定與桿固定時工作臺的

16、最大活動范圍最大活動范圍不相同不相同單桿單桿進(jìn)油方向不同時速度和推力的進(jìn)油方向不同時速度和推力的公式不相同公式不相同缸固定與桿固定的缸固定與桿固定的圖形符號相同圖形符號相同缸固定與桿固定時工作臺的缸固定與桿固定時工作臺的最的大活動范圍最的大活動范圍相同相同速度速度和和推力推力的計算公式的計算公式 速度計算公式速度計算公式推力計算公式推力計算公式雙桿雙桿單單桿桿以無以無桿腔桿腔進(jìn)壓進(jìn)壓力油力油以有以有桿腔桿腔進(jìn)壓進(jìn)壓力油力油22()4vqvdDp-2212()()4mFDdppp-Dqvv241p222()4vqvdDp-mpdDpDFp)(4222121-mpDpdDFp)(4221222-3

17、 3、 差動油缸差動油缸( cylinder wit differential cylinder wit differential)1）差動連接差動連接當(dāng)當(dāng)雙作用單桿液壓缸雙作用單桿液壓缸左右兩腔同時左右兩腔同時 通壓力油時通壓力油時，由于油缸左由于油缸左、右兩腔的有右兩腔的有 效工作面積不相等效工作面積不相等，兩腔的推力也不相兩腔的推力也不相 等等，從而產(chǎn)生差動運動從而產(chǎn)生差動運動，這種油路的連這種油路的連 接形式稱接形式稱差動連接差動連接。 （簡單定義差動連接簡單定義差動連接雙作用單桿油缸左右兩腔相雙作用單桿油缸左右兩腔相互接通并同時輸入壓力油時互接通并同時輸入壓力油時，稱為稱為差動連接差

18、動連接。) ) 第三章第三章 液壓缸液壓缸qqqq3v3F第三章第三章 液壓缸液壓缸 差動連接時的速度差動連接時的速度v3，推力，推力F3 (322 )解得解得 dqAqAAqvvvv243213p-2322123134)(4)() (DvdDqAAvqAqqvvvvpp-(321) 第三章第三章 液壓缸液壓缸23112131()4mmmFp AAp Apdp-(320)（忽略兩腔連通油路的壓力損失忽略兩腔連通油路的壓力損失 時時） 12pp 可見，差動連接時，實際起作用的有效面積可見，差動連接時，實際起作用的有效面積是是活塞桿的橫截面積活塞桿的橫截面積A3，又稱差動面積又稱差動面積234dA

19、p差動連接的意義差動連接的意義： 采用差動連接時，不增大油泵的供油量卻可得到采用差動連接時，不增大油泵的供油量卻可得到較大的速度較大的速度。 活塞反向運動，其速度活塞反向運動，其速度v2 從上面推導(dǎo)可知從上面推導(dǎo)可知，差動連接不能使運動反向差動連接不能使運動反向.第三章第三章 液壓缸液壓缸要要活塞活塞反向反向運動運動必須進(jìn)行如下油路設(shè)計（必須進(jìn)行如下油路設(shè)計（見圖見圖）)(42222dDvvqAqv-p這種的油路設(shè)計既可以這種的油路設(shè)計既可以差動差動連接連接，又可以又可以反向運動反向運動。 A1A2Ddq2v反向反向運動的速度運動的速度v2 當(dāng)要求當(dāng)要求正反向運動速度相等正反向運動速度相等時時

20、， )(4222dDqvv-pdqvv243p結(jié)論結(jié)論：把活塞桿的把活塞桿的直徑直徑d做成活塞做成活塞直徑直徑D的的0.707倍的倍的雙雙作用單桿缸作用單桿缸，采用差動連接采用差動連接，可有速度可有速度v3，反向運動非差反向運動非差動連接動連接，可有速度可有速度v2，且可得到且可得到正反向運動速度相等正反向運動速度相等v2= =v3。要使要使v2=v3，則則 ：22222(),244DddDdpp-12,0.7072DddDD第三章第三章 液壓缸液壓缸定義：定義： 結(jié)構(gòu)尺寸滿足結(jié)構(gòu)尺寸滿足d=0.707D的雙作用單桿的液壓缸的雙作用單桿的液壓缸稱為差動油缸稱為差動油缸。差動油缸圖形符號為：差動

21、油缸圖形符號為：2 2）差動油缸差動油缸第三章第三章 液壓缸液壓缸差動油缸的差動油缸的特點特點： 1. 具有雙作用單桿的液壓缸的特點具有雙作用單桿的液壓缸的特點；2. 具有具有d=0.707D結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)尺寸；差動油缸的差動油缸的意義意義： 在用定量泵供油時，以無桿腔為工作油腔在用定量泵供油時，以無桿腔為工作油腔，采用采用差動連接差動連接，有有正向正向運動運動速度速度v3，以有桿腔為工作油腔，以有桿腔為工作油腔，不能采用差動連接不能采用差動連接，可以得到反可以得到反向向運動運動速度速度v2，且可且可使使正反正反向向運動的速度相等運動的速度相等（v2= =v3）。第三章第三章 液壓缸液壓缸二、二

22、、柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸1 1、柱塞式液壓缸的特點、柱塞式液壓缸的特點 柱塞式液壓缸為柱塞式液壓缸為單作用缸單作用缸，即工作時靠壓力油即工作時靠壓力油推動，返回靠彈簧或自重完成。推動，返回靠彈簧或自重完成。優(yōu)點：優(yōu)點：缸內(nèi)壁不需精加工缸內(nèi)壁不需精加工、工藝性好工藝性好、成本低成本低、制造容易。制造容易。應(yīng)用：應(yīng)用：行程較長的場合行程較長的場合，如導(dǎo)軌磨床如導(dǎo)軌磨床、龍門刨床。若龍門刨床。若要求往復(fù)工作運動時要求往復(fù)工作運動時，常將柱塞缸成對使用常將柱塞缸成對使用，即由兩即由兩個柱塞缸分別完成相反方向運動。個柱塞缸分別完成相反方向運動。第三章第三章 液壓缸液壓缸3、推力推力和和速度速度計算計算

23、 mmdppAFp24 (323) 2、柱塞液壓缸的柱塞液壓缸的圖形符號圖形符號 (324) dqAqvvv24pFPvdq第三章第三章 液壓缸液壓缸三、三、復(fù)合油缸復(fù)合油缸 1、增力油缸增力油缸 由兩個單活塞桿缸串聯(lián)在一起，當(dāng)壓力油通入由兩個單活塞桿缸串聯(lián)在一起，當(dāng)壓力油通入兩缸左腔時，串聯(lián)活塞向右運動，兩缸右腔的油液兩缸左腔時，串聯(lián)活塞向右運動，兩缸右腔的油液同時排出，其同時排出，其推力等于兩腔推力之和推力等于兩腔推力之和，即即:mdDpdDpDpFppp)(42)(4422222121-式中式中： p1進(jìn)油壓力進(jìn)油壓力；p2回油壓力回油壓力；第三章第三章 液壓缸液壓缸若忽略回油壓力若忽略

24、回油壓力，即即p2=0，則則： 22222111()(2)444mmFpDpDdPDdppp- 這種液壓缸用于徑向安裝尺寸受到限制而輸出力這種液壓缸用于徑向安裝尺寸受到限制而輸出力又要求很大的場合。又要求很大的場合。 增力油缸的增力油缸的圖形符號圖形符號：四、四、伸縮式液壓缸伸縮式液壓缸 伸縮式液壓缸伸縮式液壓缸又稱為又稱為多級液壓缸多級液壓缸，是由兩個或多是由兩個或多個活塞套裝而成。它的前一級活塞缸的活塞是后一個活塞套裝而成。它的前一級活塞缸的活塞是后一級活塞缸的缸筒，伸出時級活塞缸的缸筒，伸出時( (按活塞按活塞1、2的有效工作面的有效工作面積積由大到小依次伸出由大到小依次伸出) )，可獲

25、得很長的工作行程，縮，可獲得很長的工作行程，縮回時回時( (按活塞有效工作面積按活塞有效工作面積由小到大依次縮回由小到大依次縮回) )長度長度則較短，故結(jié)構(gòu)較緊湊。則較短，故結(jié)構(gòu)較緊湊。第三章第三章 液壓缸液壓缸 圖圖49為雙作用式伸縮缸為雙作用式伸縮缸( (亦有單作用式亦有單作用式) )。 伸縮式液壓缸常用于工程機械伸縮式液壓缸常用于工程機械( (如翻斗汽車、起重如翻斗汽車、起重機等機等) )和農(nóng)業(yè)機械上和農(nóng)業(yè)機械上。 由于各級活塞的有效工作面積不同，在輸入由于各級活塞的有效工作面積不同，在輸入液壓力液壓力和和流量流量不變的情況下，液壓缸的不變的情況下，液壓缸的推力推力和和速度速度是是分級分

26、級變化變化的：的：先動作的活塞速度低、推力大；后動作的先動作的活塞速度低、推力大；后動作的推力小、速度高。推力小、速度高。第三章第三章 液壓缸液壓缸雙作用式伸縮缸動畫雙作用式伸縮缸動畫單作用式伸縮缸動畫單作用式伸縮缸動畫五、五、液壓缸的設(shè)計計算液壓缸的設(shè)計計算 p65p65 1 1、液壓缸典型結(jié)構(gòu)、液壓缸典型結(jié)構(gòu)2 2、液壓缸的組件、液壓缸的組件3 3、液壓缸主要尺寸的計算和強度校核、液壓缸主要尺寸的計算和強度校核缸體組件缸體組件活塞組件活塞組件緩沖裝置緩沖裝置排氣裝置排氣裝置密封裝置密封裝置第三章第三章 液壓缸液壓缸 常有常有單葉片單葉片和和雙葉片雙葉片式兩種結(jié)構(gòu)形式，式兩種結(jié)構(gòu)形式，(也有

27、也有多葉片式的多葉片式的)，擺動式液壓缸由，擺動式液壓缸由缸筒缸筒1、葉片軸葉片軸2、定位塊定位塊3 和和葉片葉片4 組成組成，見圖見圖。32 擺動式液壓缸擺動式液壓缸擺動式液壓缸擺動式液壓缸也稱也稱回轉(zhuǎn)式液壓缸回轉(zhuǎn)式液壓缸或或擺動馬達(dá)擺動馬達(dá)。第三章第三章 液壓缸液壓缸 單葉片單葉片擺動缸，其擺動角度可達(dá)擺動缸，其擺動角度可達(dá) ，雙葉片雙葉片擺擺缸其擺動角最大可達(dá)缸其擺動角最大可達(dá) 。雙葉片雙葉片擺動缸擺動缸輸出轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)矩矩是是單葉片單葉片的的2倍倍，在同等條件下在同等條件下角速度角速度則是單葉片則是單葉片的的一半一半。300150( (職能職能) )圖形符號圖形符號為為：321021()(

28、/ )2RRqAvARRR bmsww-)()(22122sradRRbvq-w(333) 2101212222112()()2()()()2MmmmRRP RpRR bpTbRRppN m-(332) 對對單葉片擺動缸單葉片擺動缸, ,輸出輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩TM和回轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)角速度角速度 分別為分別為： wZmppRRbTM)(2212122-ZRRbqv)(22122-w當(dāng)葉片為當(dāng)葉片為z 時時, ,其其輸出轉(zhuǎn)矩輸出轉(zhuǎn)矩TM為為： w回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)角速度角速度 為為：第三章第三章 液壓缸液壓缸式中式中 p1缸的進(jìn)口壓力缸的進(jìn)口壓力； p2缸的出口壓力缸的出口壓力； b葉片寬葉片寬； m缸的機械效率缸的機

29、械效率； v缸的容積效率缸的容積效率； z葉片數(shù)葉片數(shù)； R1葉片底部的回轉(zhuǎn)半徑葉片底部的回轉(zhuǎn)半徑( (葉片軸半徑葉片軸半徑) )； R2葉片頂部的回轉(zhuǎn)半徑葉片頂部的回轉(zhuǎn)半徑( (缸體內(nèi)半徑缸體內(nèi)半徑) )； TM缸輸出轉(zhuǎn)矩缸輸出轉(zhuǎn)矩； 缸輸出角速度缸輸出角速度。 第三章第三章 液壓缸液壓缸 擺動式液壓缸的擺動式液壓缸的主要特點主要特點是結(jié)構(gòu)緊湊，但加工是結(jié)構(gòu)緊湊，但加工制造比較復(fù)雜。在機床上，用于回轉(zhuǎn)夾具、送料制造比較復(fù)雜。在機床上，用于回轉(zhuǎn)夾具、送料裝置、間歇進(jìn)刀機構(gòu)等；在液壓挖掘機、裝載機裝置、間歇進(jìn)刀機構(gòu)等；在液壓挖掘機、裝載機上，用于鏟斗的回轉(zhuǎn)機構(gòu)。目前，在艦船的液壓上，用于鏟斗的回

30、轉(zhuǎn)機構(gòu)。目前，在艦船的液壓舵機上逐步由擺動式液壓缸取代柱塞式液壓缸；舵機上逐步由擺動式液壓缸取代柱塞式液壓缸；在艦船穩(wěn)定平臺的執(zhí)行機構(gòu)中，也不少采用擺動在艦船穩(wěn)定平臺的執(zhí)行機構(gòu)中，也不少采用擺動式液壓缸式液壓缸。 第三章第三章 液壓缸液壓缸表中符號表中符號：A面積面積q 流量流量b葉片寬葉片寬R1葉片軸半徑葉片軸半徑R2缸孔半徑缸孔半徑z葉片數(shù)葉片數(shù)液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu) 液壓缸安裝連接形式：腳架式，耳環(huán)式，鉸軸式液壓缸安裝連接形式：腳架式，耳環(huán)式，鉸軸式 缸體組件缸體組件 包括包括缸筒、缸蓋、缸缸筒、缸蓋、缸底等零件。底等零件。 活塞組件活塞組件 包括包括活塞與活塞桿等活塞與活塞桿

31、等零件。零件。 密封裝置密封裝置 有活有活塞與缸筒、活塞塞與缸筒、活塞桿與缸蓋的密封。桿與缸蓋的密封。 緩沖裝置緩沖裝置 排氣裝置排氣裝置例題例題1 差動油缸如圖所示，若無桿腔面積差動油缸如圖所示，若無桿腔面積A1=502， 有桿腔面積有桿腔面積A2=252，負(fù)載負(fù)載F=27.6103 N，機械機械 效率效率m m= =0.92，容積效率容積效率v v= =0.95，試求試求：1）供油壓力大小供油壓力大??；2）當(dāng)活塞以當(dāng)活塞以95/min的速度運動時所需的供油量的速度運動時所需的供油量；3）液壓缸的輸入功率液壓缸的輸入功率。A2 vFpqA1第三章第三章 液壓缸液壓缸液壓缸的習(xí)題講解液壓缸的習(xí)

32、題講解解：解：1）供油壓力供油壓力p由題意由題意： FpApAmm21mpAAF)(21-3641227.6 1012 10()10 (5025) 0.92mFpPaAA-2）所需供油量所需供油量q12vqvAA-根據(jù)公式根據(jù)公式： 第三章第三章 液壓缸液壓缸3）液壓缸的輸入功率液壓缸的輸入功率N 63/12 102.5 1060500mvNFvpqW -21)(5025)9525002.5minmin0.95vvAAmLLq-答：答：1）供油壓力供油壓力 ； 2）當(dāng)活塞以當(dāng)活塞以95/min的速度運動時所需的供的速度運動時所需的供 油量油量 ； 3）液壓缸的輸入功率為液壓缸的輸入功率為500

33、W。612 10pPa2.5minLq 例題例題2 已知單活塞液壓缸內(nèi)徑已知單活塞液壓缸內(nèi)徑D=80mm，活塞桿直徑活塞桿直徑 d=55mm，活塞桿推動重量活塞桿推動重量G=8500N工作臺工作臺，并并 通過工作臺推動的負(fù)載通過工作臺推動的負(fù)載F=3000N，啟動啟動0.4 s 后后， 液壓缸達(dá)其穩(wěn)態(tài)速度液壓缸達(dá)其穩(wěn)態(tài)速度v=50m/min，設(shè)工作臺與導(dǎo)設(shè)工作臺與導(dǎo) 軌的摩擦系數(shù)軌的摩擦系數(shù) f=0.2，液壓缸回油壓液壓缸回油壓力力p2=5105Pa， 機械效率機械效率m=0.95， 試確定試確定驅(qū)動液壓缸的進(jìn)油壓力驅(qū)動液壓缸的進(jìn)油壓力p1。(g=10m/s2)第三章第三章 液壓缸液壓缸maGfFpApAm2211工作臺質(zhì)量工作臺質(zhì)量 kggGm850108500250/60250.412vmast活塞加速度活塞加速度NGfFf17002 . 08500摩擦阻力摩擦阻力解：解：啟動瞬間，活塞上的動態(tài)力平衡方程為啟動瞬間，活塞上的動態(tài)力平衡方程為：有桿腔面積有桿腔面積 24422222