液壓執(zhí)行元件課件

液壓執(zhí)行元件

的關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)液壓缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)液壓缸主要參數(shù)的計(jì)算技能點(diǎn)液壓缸結(jié)構(gòu)的正確選擇課題二平面磨床執(zhí)行元件的選擇

平面磨床的工作臺(tái)在工作時(shí)要求做往復(fù)運(yùn)動(dòng)且速度和推力保持不變，通過上一課題的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道可以選擇雙作用活塞式液壓缸作為執(zhí)行元件。那么液壓缸在實(shí)際使用過程中應(yīng)考慮哪些參數(shù)呢？這些參數(shù)又由哪些因素來決定？液壓缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又是怎樣的？

一、任務(wù)引入

液壓缸無論是用在平面磨床或是其他場合，都要在滿足使用要求的前提下盡量使其質(zhì)量輕、效率高、耐用、結(jié)構(gòu)簡單。而要達(dá)到這一目的，必須了解液壓缸工作時(shí)哪些因素會(huì)影響液壓缸的性能參數(shù)，這些參數(shù)與液壓缸本身的工作參數(shù)有什么聯(lián)系？如何確定液壓缸的工作參數(shù)？下面就讓我們一起來學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)。

二、任務(wù)分析1．液壓缸工作壓力的確定液壓缸要承受的負(fù)載包括有效工作負(fù)載、摩擦阻力和慣性力等。液壓缸的工作壓力根據(jù)負(fù)載確定。對(duì)于不同用途的液壓設(shè)備，由于工作條件不同，采用的壓力范圍也不同。液壓缸的工作壓力可按負(fù)載大小及液壓設(shè)備類型來確定，見表3－1，表3－2。

三、相關(guān)知識(shí)

（2）液壓缸穩(wěn)定性驗(yàn)算活塞桿長度根據(jù)液壓缸最大行程L確定。對(duì)于工作行程中受壓的活塞桿，當(dāng)活塞桿長度L與其直徑d之比大于15時(shí)，應(yīng)對(duì)活塞桿進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，關(guān)于穩(wěn)定性驗(yàn)算的內(nèi)容可查閱液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)。4．液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液壓缸的結(jié)構(gòu)歸納起來主要是密封裝置，緩沖、排氣裝置，缸筒組件，活塞桿組件等幾個(gè)部分。（1）密封裝置液壓缸是靠密封油腔的容積變化進(jìn)行工作的。因此，要求液壓缸在一定的工作壓力下具有良好的密封性，并且這種密封性應(yīng)隨著壓力的升高而自動(dòng)提高，以避免泄漏量隨著壓力升高而增加。此外，還要求密封元件結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、摩擦阻力小，以避免相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件被卡死或產(chǎn)生爬行等現(xiàn)象。

1）間隙密封。如圖3－9所示，間隙密封是依靠相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件配合面之間的微小間隙來防止泄漏的，是最簡單的一種密封方法。在圓柱形表面的間隙密封中，常在一個(gè)配合表面上開幾條環(huán)形小槽，它有以下作用：其一，在開槽后，由于環(huán)形槽內(nèi)的液壓力能均勻分布，這就保證了活塞和缸體的同心，使摩擦力降低，泄漏量減小，這幾條環(huán)形小槽通常又稱為壓力平衡槽；其二，起密封作用，當(dāng)壓力油流經(jīng)溝槽時(shí)產(chǎn)生渦流，從而產(chǎn)生能量損失，使泄漏減少。

間隙密封的缺點(diǎn)是在受到磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償。對(duì)尺寸較大的液壓缸，由于配合尺寸較大，要達(dá)到間隙密封所要求的加工精度就比較困難，而且不經(jīng)濟(jì)。因此，間隙密封僅適用于尺寸較小、壓力較低、運(yùn)動(dòng)速度較高的液壓缸。

2）密封圈密封。大部分液壓缸主要采用密封圈密封，密封圈有O形、V形、Y形及組合式等幾種，其材料為耐油橡膠、尼龍、聚氨酯等。①O形密封圈。O形密封圈的截面為圓形，主要用于靜密封。O形密封圈安裝方便，價(jià)格便宜，可在－40～120℃的溫度范圍內(nèi)工作，但與唇形密封圈相比，運(yùn)動(dòng)阻力較大，在運(yùn)動(dòng)密封時(shí)容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，故一般不單獨(dú)用于液壓缸運(yùn)動(dòng)密封（可與其他密封件組合使用）。O形密封圈的結(jié)構(gòu)如圖3－10所示，O形密封圈裝人密封槽后，其截面受到壓縮后變形。在無液壓力時(shí)，靠O形密封圈的彈性對(duì)接觸面產(chǎn)生預(yù)接觸壓力，實(shí)現(xiàn)初始密封，當(dāng)密封腔內(nèi)充人壓力油后，在液壓力的作用下，O形密封圈擠向槽一側(cè)，密封面上的接觸壓力上升，提高了密封效果。任何形狀的密封圈在安裝時(shí)，必須保證適當(dāng)?shù)念A(yù)壓縮量，過小不能密封，過大則摩擦阻力增大，密封圈易于損壞，因此，安裝密封圈的溝槽尺寸和表面精度必須按有關(guān)手冊(cè)給出的數(shù)據(jù)選擇。在動(dòng)密封中，當(dāng)壓力大于10MPa時(shí)，O形密封圈就會(huì)被擠入間隙中而損壞，因此，需在O形密封圈低壓側(cè)設(shè)置聚四氟乙烯或尼龍制成的擋板，其厚度為1.25～2.5mm，雙向受高壓時(shí)，兩側(cè)都要加擋板，其結(jié)構(gòu)如圖3—10b所示。

②V形密封圈。V形密封圈的截面為Ⅴ形，如圖3－11所示。Ⅴ形密封裝置是由壓環(huán)，Ⅴ形圈和支撐環(huán)組成的。當(dāng)工作壓力高于10MPa時(shí)，可增加Ⅴ形圈的數(shù)量來提高密封效果。安裝時(shí)，V形圈的開口應(yīng)面向壓力高的一側(cè)。V形密封圈密封性能良好，耐高壓，使用壽命長，通過調(diào)節(jié)壓緊力，可獲得最佳的密封效果。但V形密封裝置的摩擦阻力及結(jié)構(gòu)尺寸較大，主要用于活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封，它適宜在工作壓力P＞50MPa，溫度范圍－-40~80℃的條件下工作。

（2）緩沖、排氣裝置

1）液壓缸的緩沖裝置。液壓缸一般都設(shè)置緩沖裝置，特別是對(duì)大型、高速或其他要求高的液壓缸，為了防止活塞在行程終點(diǎn)時(shí)和缸蓋相互撞擊，引起噪聲、沖擊，必須設(shè)置緩沖裝置