第4章 液压缸本章重点1单出杆双作用液压缸的工作特点和其速度、推力 的计算；2差动液压缸的工作特点和其速度、推力的计算；3液压马达的工作原理；4液压执行元件的常见故障及其排除方法。本章难点1差动液压缸的工作原理及其计算；2液压执行元件的常见故障诊断。第4章 液压缸第4章 液压缸v作用：压力能机械能v液压缸用于实现直线往复运动或摆动v液压马达用于实现回转运动活塞缸单杆双杆柱塞缸伸缩缸4.1 液压缸的类型和特点分类单作用双作用按作用方式按结构4.1.1活塞式液压缸 1.双杆活塞缸结构：缸体、活塞、活塞杆、密封、缸盖等（1） 结构特点：两侧有效工作面积相等。1.双杆活塞缸（2）基本参数：（3）应用职能符号：l活塞有效工作行程。（4）安装方式缸固定 L=3 l杆固定 L=2 l两个方向力和速度一样的场合。双杆活塞缸v安装方式安装方式：v缸体固定缸体固定工作台往复运动范围为活塞有效行程的三倍，（占地面积较大）。常用于小型设备。v活塞杆固定活塞杆固定工作台往复运动的范围为活塞有效行程的两倍（活塞杆固定，缸筒与工作台相连，进出油口可以做在活塞杆的两端（油液从空心的活塞杆中进去）。也可以做在缸筒的两端（需用软管连接）。动力由缸筒传出。常用于中、大型设备上。缸体固定L = 3 lL活塞杆固定杆固定时、缸移动软管空心杆L = 2 lL 实心双单杆液压缸（动画）空心双单杆液压缸2.单杆活塞液压缸结构：缸体、活塞、活塞杆、密封、缸盖等2. 单杆活塞液压缸工作原理：因两侧有效作用面积或油液压力不等， 活塞在液压力的作用下，作直线往复运动。无杆腔进油腔回油腔有杆腔单活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸特点特点：v往复运动速度不同往复运动速度不同常用于实现机床的快速退回和慢速工作进给。v两端面积不同，输出推力不相等。无杆腔吸油时无杆腔吸油时工作进给运动（克服较大的外负载）。有杆腔进油有杆腔进油时时驱动工作部件快速退回运动（只克服摩擦力的作用）。v工作台运动范围等于活塞杆有效行程的两倍职能符号：n单杆单作用活塞缸n单杆双作用活塞缸双向液压驱动 单向液压驱动，回程靠外力。基本参数1）推力式中： p1进油压力 p2回油压力2）速度n特点：同样 qV ，v1 F2 。4. 应用：往返运动速度及推力不同的场合。例：液压刨床差动推力：速度：n特点：v3 v1 ；F3 F1 。结论：差动连接后，速度大，推力小。代入上式：qv1qv2p qv活塞只有一个，设此时的速度为v3差动如令：则有：结论：当时，快进、快退速度相等。或单杆活塞液压缸4.1.2 柱塞式液压缸1. 单柱塞缸单向液压驱动，回程靠外力。2.双柱塞缸双向液压驱动参数计算推力：速度：应用：行程较长的场合。职能符号：柱塞粗、受力好。简化加工工艺（缸体内孔和柱塞没有配合，不需精加工； 柱塞外圆面比内孔加工容易。）4.1.3摆动式液压缸1. 结构：叶片、缸体、输出轴单叶片式双叶片式2.参数计算及用途n双叶片 摆角150o ，转矩是单叶片的两倍角，速度是单叶片的一半。n用途：实现摆动往复运动 n 单叶片 摆角300o职能符号：4.1.4其他液压缸1.增压液压缸4.1.4其他液压缸2.伸缩液压缸4.1.4其他液压缸3.齿轮液压缸4.2液压缸的结构设计 在液压传动设计中，除液压泵和液压阀可选用标准元件外，液压缸往往需要自行设计和制造。除了液压缸的基本尺寸需要计算，还需对结构进行设计。 结构设计中重点考虑缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置和排气装置等部分。 4.2.1缸筒和缸盖连接缸筒和缸盖连接主要有法兰连接、半环连接和螺纹连接。 4.2.2活塞与活塞杆的连接方式常见的有螺纹连接和卡键连接。4.2.3液压缸的缓冲装置液压缸的缓冲装置 当运动部件的质量较大，运动速度较高（如大于12m/min）时，由于惯性力较大，具有很大的动量，因而在活塞运动到缸体的终端时，会与端盖发生机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，严重影响机械精度。4.2.3液压缸的缓冲装置液压缸的缓冲装置4.2.4排气装置排气装置 液压系统往往会混入空气，使系统工作不稳定，产生振动、噪声及工作部件爬行和前冲等现象，严重时会使系统不能正常工作，因此设计液压缸时必须考虑排除空气。