動(dòng)力油缸液壓缸

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1、第五章 動(dòng)力油缸（液壓缸） 油 馬 達(dá) 輸 出 的 是 轉(zhuǎn) 速 和 轉(zhuǎn) 矩 ,是 連 續(xù) 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) ；有 些 工 作 機(jī) 要 求 的 是 力 和 往 復(fù) 直 線 運(yùn) 動(dòng) 或 者 是轉(zhuǎn) 矩 和 小 的 往 復(fù) 擺 動(dòng) ， 這 就 是 動(dòng) 力 油 缸 。 第一節(jié)液壓油缸的類型及特點(diǎn)一 、 分 類動(dòng) 力 油 缸 單 作 用 油 缸 活 塞 式 柱 塞 式 伸 縮 式 雙 作 用 油 缸 單 活 塞 桿 差 動(dòng) 雙 活 塞 桿 伸 縮 式 組 合 油 缸 串 聯(lián) 增 壓 多 位 齒 條 傳 動(dòng) 擺 動(dòng) 油 缸 單 葉 片 式 雙 葉 片 式 以 運(yùn) 動(dòng) 形 式 分 兩 種 ;往 復(fù) 直 線 運(yùn) 動(dòng)

2、,往 復(fù) 擺 動(dòng) 。 二 、 活 塞 式 液 壓 缸 結(jié) 構(gòu) 由 缸 筒 、 活 塞 、 活 塞 桿 、 端 蓋 、 支 架 和 密 封 件 等組 成 。 當(dāng) 壓 力 油 從 左 油 口 進(jìn) 入 缸 的 左 缸 時(shí) ,推 動(dòng) 活 塞 向 右 運(yùn)動(dòng) ,從 而 通 過(guò) 活 塞 桿 帶 動(dòng) 工 作 臺(tái) 也 向 右 運(yùn) 動(dòng) 。 缸 左 腔 的 油 則從 右 口 排 出 。 若 從 右 口 進(jìn) 壓 力 油 ,則 工 作 臺(tái) 會(huì) 產(chǎn) 生 反 向 (左 )運(yùn) 動(dòng) ,左 口 就 會(huì) 成 為 排 油 口 。 1、 雙 活 塞 桿 液 壓 缸 缸 的 職 能 符 號(hào) ： 1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩側(cè)有效工作面積一樣。 L缸

3、 筒 固 裝 在 機(jī) 架 上 ,活 塞 桿 與 工 作 臺(tái) 相 連 。 這 種 安 裝 方 式當(dāng) 活 塞 桿 的 有 效 行 程 為 l時(shí) ,整 個(gè) 工 作 臺(tái) 的 運(yùn) 動(dòng) 范 圍 是 3l,所 以 機(jī) 器 占 地 面 積 較 大 。 2）安裝方式：兩種 活 塞 桿 固 裝 在 機(jī) 架 上 ,缸 筒 則 與 工 作 臺(tái) 相 連 。 這 樣 ,工 作 臺(tái) 的 移 動(dòng) 范 圍 只 等 于 活 塞 有 效 行 程 l的 2倍 (2l),所以 機(jī) 器 占 地 面 積 較 小 。 L 雙 活 塞 桿 液 壓 缸 的 兩 端 直 徑 通 常 是 相 等 的 ,因 而 液 壓 缸 左右 兩 腔 的 有 效

4、面 積 相 同 。 若 供 油 壓 力 和 流 量 不 變 ,則 活 塞 往 復(fù)運(yùn) 動(dòng) 時(shí) 兩 個(gè) 方 向 的 作 用 力 和 速 度 是 相 等 的 。 作 用 力 和 速 度 的 計(jì)算 式 如 下 :(設(shè) 回 油 壓 力 為 零 ) F Ap D d p 4 2 2( )v QD d 14 2 2（ )式 中 ： p供 油 壓 力 ; A活 塞 有 效 面 積 ; Q供 油 量 ; d活 塞 桿 直 徑 ; D活 塞 直 徑 ; 3）基本參數(shù)： 2、 單 活 塞 桿 液 壓 缸 1） 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) ： 這 種 液 壓 缸 的 活 塞 只 有 一 端 從 缸 的 端 頭 伸 出 。 其 結(jié)

5、 構(gòu) 組成 與 雙 活 塞 桿 液 壓 缸 相 似職 能 符 號(hào) ： 2） 工 作 原 理：無(wú)桿腔進(jìn)油腔回油腔有桿腔因 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) 。 3） 安 裝 方 式 ： 4） 基 本 參 數(shù) ： 這 種 液 壓 缸 由 于 左 、 右 腔 的 活 塞 有 效 工 作 面 積 不 相 等 ,因 而 以 相 同 的 壓 力 和 流 量 先 后 分 別 向 左 、 右 腔 供 油 ,則 活 塞向 右 、 向 左 產(chǎn) 生 的 推 力 和 速 度 是 不 相 同 的 。 各 種 情 況 下

6、的 推力 和 速 度 的 計(jì) 算 方 法 如 下 : （ 1） 從 大 腔 （ 無(wú) 桿 腔 ） 進(jìn) 油 ,小 腔 （ 有 桿 腔 ） 回 油 ,則 F p A A p D p D d pv QD1 1 1 2 2 2 1 2 2 21 2 44 ( ) （ 2） 從 小 腔 進(jìn) 油 , 大 腔 回 油 (如 圖 ),則 有 F p A A p D d p D pv QD d2 1 2 1 2 2 2 1 2 22 2 2 44 ( ) ( )式 中 F 1 F2壓 力 油 進(jìn) 入 大 腔 、 小 腔 時(shí) 活 塞 的 推 力 或 拉 力 ; v1 v2 壓 力 油 分 別 進(jìn) 入 大 腔 、 小

7、 腔 時(shí) 活 塞 的 運(yùn) 動(dòng) 速 度 ; p1 供 油 壓 力 ;p2 回 油 壓 力 ,俗 稱 背 壓 ; （ 3） v2、 v1之 比 稱 為 速 度 比212 )(1 1Ddvvv 可 見 單 活 塞 桿 液 壓 缸 左 、 右 兩 個(gè) 方 向 的 工 作 性 能 是 不 對(duì) 稱 的 。 例：液壓刨床 ） 差 動(dòng) 液 缸 若 要 得 到 對(duì) 稱 的 工 作 特 性 , 對(duì) 單 活 塞 桿 液 壓 缸 來(lái) 說(shuō) 可 采 用差 動(dòng) 工 作 方 式 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 。 所 謂 差 動(dòng) 工 作 方 式 ,就 是 把 油 路 接 成 如圖 所 示 的 差 動(dòng) 連 接 ,即 壓 力 油 同 時(shí) 進(jìn) 入 大

8、 腔 和 小 腔 。 這 時(shí) 兩 腔的 壓 力 雖 然 相 同 ,但 由 于 兩 腔 有 效 面 積 不 同 ,故 而 推 動(dòng) 活 塞 向 右的 力 大 于 推 活 塞 向 左 的 力 ,因 此 活 塞 會(huì) 產(chǎn) 生 向 右 的 運(yùn) 動(dòng) 。 活 塞 向 右 運(yùn) 動(dòng) 中 ,小 腔 排 出 的 油 流 量 為 Q,這 股 流 量 與 供 油流 量 合 在 一 起 進(jìn) 入 大 腔 ,使 活 塞 向 右 運(yùn) 動(dòng) 的 速 度 加 快 。 其 計(jì) 算方 法 如 下 。 Q1p 1Q1 Qv Q QA Q v AA3 1 3 21 v QA A Qd3 1 2 24 v3v1 差 動(dòng) 連 接 的 單 活 塞

9、桿 液 壓 缸 也 稱 差 動(dòng) 液 壓 缸 。 由 式 可 見 ,對(duì) 差動(dòng) 液 缸 ,可 以 得 到 幾 點(diǎn) 結(jié) 論 ：a只 要 改 變 活 塞 桿 的 直 徑 就 可 改 變 運(yùn) 動(dòng) 速 度 ,因 此 ,采 用 差 動(dòng) 液壓 缸 可 以 方 便 地 實(shí) 現(xiàn) 所 要 求 的 快 速 運(yùn) 動(dòng) ， 比 單 從 大 油 腔 單 獨(dú)供 油 時(shí) 的 速 度 大 ；b只 要 有 A1=2A2 （ 即 ： ） 的 關(guān) 系 ,差 動(dòng) 連 接 的 運(yùn) 動(dòng) 速度 v3可 以 等 于 小 腔 進(jìn) 油 (供 油 流 量 不 變 )大 腔 回 油 時(shí) 的 運(yùn) 動(dòng) 速 度 ； d D2 2 2 c這 種 缸 的 活 塞

10、推 力 計(jì) 算 公 式 為 ： 根 據(jù) 以 上 公 式 ， 如 果 回 油 壓 力 p2 =0， 則 返 回 時(shí) ： 12213 4)( pdAApF 12 22122212124 )(4pd pDpdDpAApF 即 可 以 F2=F3， 可 見 ， 差 動(dòng) 液 缸 可 以 實(shí) 現(xiàn) 活 塞 左 右 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) 的推 力 相 等 。 而 且 推 力 比 非 差 動(dòng) 連 接 小 。 總 上 是 說(shuō) ， 差 動(dòng) 油 缸 克 服 了 由 于 活 塞 桿 面 積 對(duì) 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 力與 速 度 的 影 響 。 6）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

11、導(dǎo)向套 10缸蓋 12防塵圈 13耳軸 3、 無(wú) 活 塞 桿 液 壓 缸又 稱 齒 條 活 塞 液 壓 缸 三 、 柱 塞 式 液 壓 缸 柱 塞 式 液 壓 缸 由 缸 筒 1、 活 塞 2、 缸 套 3和 彈 簧 卡 圈 4等 零件 組 成 。 壓 力 油 從 唯 一 的 油 口 進(jìn) 入 缸 筒 ,推 動(dòng) 柱 塞 向 下 運(yùn) 動(dòng) ,壓 力 油 泄 掉 ,柱 塞 不 會(huì) 自 動(dòng) 向 左 運(yùn) 動(dòng) 。 由 此 可 見 這 種 液 壓 缸 的 工 作 有 如 下 特 點(diǎn) :(1)它 是 一 種 單 作 用 式 液 壓 缸 ,靠 液 壓 力 只 能 實(shí) 現(xiàn) 一 個(gè) 方 向 的運(yùn) 動(dòng) ,柱 塞 的 回

12、 程 要 靠 其 它 的 外 力 或 柱 塞 的 自 重 (當(dāng) 液 壓 缸 垂直 放 置 時(shí) );(2)柱 塞 只 靠 缸 套 支 承 而 不 與 缸 筒 接 觸 ,這 樣 缸 筒 極 易 加 工 ,故 適 于 做 長(zhǎng) 行 程 液 壓 缸 ;(3)工 作 時(shí) 液 壓 缸 總 受 壓 ,因 而 它 必 須 具 有 足 夠 的 剛 度 ; (4)柱 塞 端 面 是 受 油 壓 的 工 作 面 ,所 以 :柱 塞 上 有 效 作 用 力 為 :柱 塞 的 運(yùn) 動(dòng) 速 度 為 :式 中 :d柱 塞 直 徑 。 其 它 符 號(hào) 意 義 同 前 。 F pA d p 4 2v QA Qd 4 2 （ 5）

13、 柱 塞 式 液 壓 缸 是 單 作 用 式 的 ， 它 的 回 程 需 要 借 助 自 重（ 垂 直 放 置 時(shí) ） 、 彈 簧 力 等 其 它 外 力 來(lái) 完 成 。 為 了 實(shí) 現(xiàn) 雙 向 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) ， 即 實(shí) 現(xiàn) 兩 個(gè) 方 向 的 液 壓 驅(qū) 動(dòng) ,可采 用 雙 柱 塞 缸 并 排 安 裝 的 方 案 . （ 6） 柱 塞 只 靠 鋼 套 支 撐 而 不 與 缸 體 接 觸 ， 這 樣 缸 筒 易 于 加 工 ，故 適 于 做 長(zhǎng) 行 程 的 液 壓 缸 。 太 長(zhǎng) ， 有 時(shí) 需 要 加 輔 助 導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu) 。 四 .擺 動(dòng) 式 液 壓 缸 擺 動(dòng) 式 液 壓 缸 是 一

14、 種 作 往 復(fù) 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 的 執(zhí) 行 元 件 。 符 號(hào) ： 單 片 式 擺 動(dòng) 式 液 壓 缸 ， 由 于 結(jié) 構(gòu) 的 限 制 ,其 旋 轉(zhuǎn) 的 角 度 小 于360。 雙 片 式 擺 動(dòng) 液 壓 缸 ， 擺 動(dòng) 角 度 小 于 180， 但 與 單 片 式 相比 ， 在 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 相 同 的 情 況 下 ， 其 輸 出 轉(zhuǎn) 矩 增 大 一 倍 ， 并 具有 徑 向 液 壓 力 平 衡 的 優(yōu) 點(diǎn) 。 兩 者 都 可 使 輸 出 軸 作 逆 時(shí) 針 旋 轉(zhuǎn)和 作 順 時(shí) 針 旋 轉(zhuǎn) 。 擺 動(dòng) 式 液 壓 缸 的 輸 出 扭 矩 和 轉(zhuǎn) 速 計(jì) 算 方 法 如 下 :M pbr

15、dr pb D d pb D dpb D dt dD 22 2 2 2 22 212 2 2 1818 ( ) ( ) ( )( )由 于 存 在 摩 擦 MQt， 所 以 容 積 效 率 為 ： V tQQ M VQD d b( )2 2式 中 -D缸 體 內(nèi) 孔 直 徑 ; d-輸 出 軸 外 圓 的 直 徑 ; b-葉 片 的 寬 度 ;其 它 符 號(hào) 意 義 同 前 。 要 增 加 擺 動(dòng) 式 液 壓 缸 的 輸 出 扭 矩 ,可 用 增 加 葉 片 的 數(shù) 目 來(lái)實(shí) 現(xiàn) 。 葉 片 的 數(shù) 目 應(yīng) 成 對(duì) 增 加 （ 考 慮 對(duì) 稱 徑 向 液 壓 力 平 衡 ） 。若 葉 片 的

16、對(duì) 數(shù) 為 Z,在 其 它 條 件 不 變 的 情 況 下 ,擺 動(dòng) 缸 的 輸 出 扭矩 將 增 大 倍 ,但 轉(zhuǎn) 速 將 減 小 倍 。 五 、 伸 縮 液 壓 缸1一級(jí)缸筒 2一級(jí)活塞 3二級(jí)缸筒 4二級(jí)活塞 六 .液 壓 缸 的 維 護(hù)（ 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

17、頭 部 螺 紋 。（ 4） 拆 卸 后 ， 應(yīng) 檢 查 各 配 合 表 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 。 七 、 液 壓 缸 常 見 故 障 和 排 除 方 法故 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

18、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(wú) 泄 漏 即 可3 校 正 或 更 換 ， 使 同 軸 度 小 于 0.04m m4 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

19、 足 ，速 度 不 夠或 逐 漸 下 降 1 缸 與 活 塞 配 合 間 隙 過(guò) 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(guò) 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(guò) 大 ，

20、 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 第二節(jié) 液壓缸的構(gòu)造

21、本 節(jié) 將 對(duì) 液 壓 缸 的 各 組 成 部 分 作 進(jìn) 一 步 介 紹 ,同 時(shí) 還 介 紹一 些 改 善 液 壓 缸 工 作 性 能 的 裝 置 ,如 緩 沖 和 放 氣 裝 置 等 。一 、 缸 筒 現(xiàn) 缸 蓋 的 連 接 鑄 鐵 缸 筒 通 常 用 法 蘭 連 接 。 用 無(wú) 縫 鋼 管 做 成 的 缸 筒 雖 然也 可 以 焊 上 法 蘭 從 而 采 用 法 蘭 連 接 ,但 一 般 多 采 用 螺 紋 或 半 環(huán)連 接 等 形 式 。 一 些 手 冊(cè) 介 紹 了 缸 筒 與 缸 蓋 的 各 種 連 接 形 式 ,供設(shè) 計(jì) 工 作 中 參 考 。 二 、 液 壓 缸 的 密 封 方

22、 法 進(jìn) 入 液 壓 缸 的 壓 力 油 可 能 通 過(guò) 活 塞 桿 與 缸 蓋 的 連 接 處 向 外泄 漏 ,另 外 還 可 以 通 過(guò) 活 塞 與 缸 筒 間 的 配 合 而 使 高 壓 腔 的 壓 力油 流 向 低 壓 腔 (稱 為 內(nèi) 泄 漏 )。 為 了 防 止 泄 漏 ,提 高 液 壓 缸 的 工作 性 能 與 效 率 ,在 可 能 泄 漏 的 地 方 需 要 安 裝 密 封 裝 置 。 對(duì) 密 封裝 置 一 般 有 以 下 要 求 ： 具 有 良 好 的 密 封 性 能 ,保 證 無(wú) (或 少 )泄 漏 ; 有 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 的 密 封 處 摩 擦 阻 力 要 小 ; 密 封

23、 件 要 耐 磨 ,或 磨 損 后 能 自 動(dòng) 補(bǔ) 償 ; 使 用 維 護(hù) 簡(jiǎn) 單 、 工 藝 性 好 、 成 本 低 。 常 用 的 密 封 方 法 有 以 下 幾 種 : 1 間 隙 密 封 2 活 塞 環(huán) 密 封3 密 封 圈 密 封 活 塞 桿 與 缸 蓋 之 間 也 有 密 封 的 問(wèn) 題 三 、 活 塞 組 件活 塞 加 上 活 塞 桿 構(gòu) 成 了 活 塞 組 件 ,短 行 程 的 液 壓 缸 可 以 把 活 塞桿 與 活 塞 做 成 一 體 ,這 是 最 簡(jiǎn) 單 的 一 種 形 式 。 活 塞 與 活 塞 桿 之 間 的 螺 紋 連 接 ,它 適 用 于 負(fù) 載 較 小 ,受 力

24、 無(wú) 沖擊 的 液 壓 缸 中 。 卡 環(huán) 連 接 方 式 。 徑 向 銷 式 連 接 結(jié) 構(gòu) ,用 錐 銷 把 活 塞 固 定 在 活 塞 桿 上 。 這 種 連 接方 式 特 別 適 用 于 雙 活 塞 桿 式 活 塞 。 四 、 緩 沖 裝 置 為 避 免 活 塞 在 液 壓 缸 的 行 程 終 端 現(xiàn) 缸 蓋 發(fā) 生 撞 擊 ,需 要 緩沖 裝 置 。 對(duì) 大 型 、 高 速 或 要 求 高 的 液 壓 缸 則 必 須 有 緩 沖 裝 置 。盡 管 各 種 緩 沖 裝 置 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 不 同 ,但 它 們 的 工 作 原 理 則 是 相似 的 。 幾 乎 都 是 利 用 活 塞

25、 接 近 缸 蓋 時(shí) 增 大 液 壓 缸 的 回 油 阻 力 ,使 活 塞 減 速 ,從 而 防 止 活 塞 撞 擊 缸 蓋 。 五 、 放 氣 裝 置 第三節(jié) 液壓缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 液 壓 缸 的 設(shè) 計(jì) 是 整 個(gè) 液 壓 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 之 一 ， 本 節(jié) 要 介紹 如 何 利 用 前 面 的 知 識(shí) 來(lái) 設(shè) 計(jì) 液 壓 缸 的 方 法 與 步 驟 。 實(shí) 際 中 ，靠 計(jì) 算 機(jī) 設(shè) 計(jì) 的 輔 助 軟 件 也 不 少 。 要 作 好 設(shè) 計(jì) 工 作 ,還 必 須 事 先 作 好 調(diào) 查 研 究 ,掌 握 必 要 的原 始 資 料 ,譬 如 :主 機(jī) 的 用 途 和 工 作 條

26、件 ;執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 、負(fù) 載 大 小 、 行 程 范 圍 和 動(dòng) 作 要 求 ;材 料 、 器 材 的 供 應(yīng) 情 況 和 生產(chǎn) 加 工 條 件 ;國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) 和 技 術(shù) 規(guī) 范 等 。 設(shè) 計(jì) 液 壓 缸 一 般 要 作 以下 幾 方 面 的 工 作 :1選 擇 液 壓 缸 的 類 型 和 結(jié) 構(gòu) 形 式 ; 選 擇 液 壓 缸 的 類 型 是 進(jìn) 行 以 后 各 項(xiàng) 設(shè) 計(jì) 工 作 的 基 礎(chǔ) 。 這步 工 作 可 參 考 前 面 兩 節(jié) 介 紹 的 內(nèi) 容 來(lái) 進(jìn) 行 。 2確 定 液 壓 缸 的 工 作 參 數(shù) ; 1)液 壓 缸 的 工 作 壓 力 2)液

27、壓 缸 的 工 作 速 度 3)液 壓 缸 的 行 程3計(jì) 算 液 壓 缸 的 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 ; 1)缸 筒 內(nèi) 徑 (1)根 據(jù) 負(fù) 載 來(lái) 確 定 缸 筒 內(nèi) 徑 (2)根 據(jù) 工 作 速 度 來(lái) 確 定 缸 筒 內(nèi) 徑 2)活 塞 桿 外 徑 （ 1） 活 塞 桿 直 徑 除 滿 足 強(qiáng) 、 剛 度 要 求 外 ,對(duì) 于 單 桿 液壓 缸 來(lái) 說(shuō) 往 往 以 滿 足 工 作 速 度 的 速 比 來(lái) 確 定 活 塞 桿 直 徑 ,然 后 再 校 核 其 強(qiáng) 度 和 穩(wěn) 定 性 (2)活 塞 桿 直 徑 還 可 按 缸 的 工 作 壓 力 來(lái) 確 定 。 3)缸 筒 長(zhǎng) 度 L 缸 筒 長(zhǎng)

28、 度 由 活 塞 行 程 加 上 各 種 結(jié) 構(gòu) 來(lái) 確 定 4)計(jì) 算 缸 筒 壁 厚 5)連 接 螺 栓 4結(jié) 構(gòu) 強(qiáng) 度 、 剛 度 的 計(jì) 算 和 校 核 ;5液 壓 缸 的 結(jié) 構(gòu) 裝 配 圖 設(shè) 計(jì) ;6繪 制 零 件 圖 、 編 寫 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 。 三 .液 壓 缸 設(shè) 計(jì) 中 應(yīng) 注 意 的 問(wèn) 題(1)在 保 證 能 滿 足 運(yùn) 動(dòng) 行 程 和 負(fù) 載 力 的 條 件 下 ,應(yīng) 盡 可 能 地 縮 小液 壓 缸 的 輪 廓 尺 寸 。(2)要 保 證 密 封 可 靠 、 防 塵 良 好 。 。(3)液 壓 缸 的 活 塞 桿 最 好 在 受 拉 的 情 況 下 工 作

29、 ,以 免 產(chǎn) 生 縱 向 彎曲 。 對(duì) 受 壓 的 細(xì) 長(zhǎng) 活 塞 桿 則 應(yīng) 進(jìn) 行 穩(wěn) 定 性 校 核 。 若 活 塞 很 長(zhǎng) 而又 水 平 放 置 時(shí) ,由 于 自 重 產(chǎn) 生 的 撓 度 一 般 應(yīng) 小 于 0.001L(L為 活塞 桿 長(zhǎng) 度 ),以 防 破 壞 密 封 裝 置 。 也 可 用 加 中 間 支 承 的 方 法 來(lái) 減小 垂 度 。 (4)液 壓 缸 的 熱 脹 冷 縮 應(yīng) 不 受 防 礙 。 液 壓 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 中 由 于 功 率損 耗 、 機(jī) 械 摩 擦 及 油 的 粘 性 摩 擦 都 會(huì) 使 油 發(fā) 熱 。 液 壓 缸 受 熱 后便 膨 脹 伸 長(zhǎng) ,因 此

30、 對(duì) 長(zhǎng) 行 程 的 液 壓 缸 在 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 考 慮 它 有自 由 伸 縮 的 余 地 ,以 免 液 壓 缸 受 到 額 外 的 熱 應(yīng) 力 。 一 般 將 液 壓缸 固 定 在 機(jī) 架 上 時(shí) ,只 能 固 定 一 端 的 缸 蓋 ,而 讓 另 一 端 自 由 伸 縮 。(5)根 據(jù) 需 要 設(shè) 置 緩 沖 裝 置 和 放 氣 裝 置 。 緩 沖 和 放 氣 不 是 任 何情 況 下 都 需 要 的 , 一 定 要 根 據(jù) 液 壓 缸 的 使 用 條 件 來(lái) 決 定 有 無(wú)必 要 設(shè) 置 這 兩 種 裝 置 ,以 免 使 液 壓 缸 的 結(jié) 構(gòu) 造 成 不 必 要 的 復(fù) 雜

31、化 。(6)盡 量 縮 短 進(jìn) 、 出 油 管 的 長(zhǎng) 度 ,以 減 少 壓 力 損 失 。 進(jìn) 、 出 油 口的 位 置 要 恰 當(dāng) ,不 要 被 活 塞 運(yùn) 動(dòng) 到 終 端 時(shí) 把 它 堵 死 。 總 之 ,液 壓 缸 的 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 不 是 一 成 不 變 的 ,根 據(jù) 具 體 情 況 有 些 內(nèi)容 可 不 做 或 少 做 ,但 又 可 能 增 加 一 些 別 的 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 。 設(shè) 計(jì) 步 驟也 是 靈 活 的 ,往 往 前 后 還 有 交 叉 ,甚 至 經(jīng) 過(guò) 反 復(fù) 修 改 ,才 能 得 到正 確 、 合 理 的 設(shè) 計(jì) 結(jié) 果 。 1 思 考 題 ：何 為 差 動(dòng) 連 接

32、 ？ 差 動(dòng) 連 接 的 油 缸 有 何 特 點(diǎn) ？ 何 為 柱 塞 缸 ？ 其 有 何 特 點(diǎn) ？液 壓 泵 與 液 壓 馬 達(dá) 的 工 作 原 理 是 可 逆 的 ， 理 論 上 它 們 的 輸 入 與輸 出 量 之 間 的 關(guān) 系 是 什 么 ？ 液 壓 泵 作 雙 向 式 液 壓 馬 達(dá) 時(shí) ， 為 什 么 采 用 外 泄 漏 方 式 ？ 差 動(dòng) 油 缸 的 工 作 臺(tái) 的 移 動(dòng) 范 圍 與 活 塞 桿 最 大 行 程 的 關(guān) 系 是 什 么 ？ 作 業(yè) ： 一 液 壓 泵 、 液 壓 馬 達(dá) 組 成 的 閉 式 回 路 ， 泵 的 出 口 油 壓 為10Mpa， 其 容 積 效 率 0.9， 機(jī) 械 效 率 0.95， 排 量 為 10ml/r； 液 壓馬 達(dá) 的 容 積 效 率 0.9， 機(jī) 械 效 率 0.95， 排 量 為 10ml/r； 若 泵 的轉(zhuǎn) 速 為 1500r/min時(shí) ， 試 計(jì) 算 1電 機(jī) 的 輸 出 功 率 ， 2泵 輸 出 功 率 ， 3馬 達(dá) 的 輸 出 扭 矩 ， 4馬 達(dá) 輸 出 功 率 ， 5馬 達(dá) 輸 出 轉(zhuǎn) 速 。