第四章 液壓油缸(1)

1、第四章液壓油缸第一節(jié)液壓缸的工作原理、液壓缸的工作原理、類型和特點(diǎn)液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，它的職能是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。液壓缸的輸入量是液體的流量和壓力，輸出量是直線速度和力。液壓缸的活塞能完成往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，輸出有限的直線位移。一、液壓缸的工作原理液壓缸的工作原理見(jiàn)圖41。圖41液壓缸的工作原理液壓缸由缸筒1、活塞2、活塞桿3、端蓋4、活塞桿密封件5等主要部件組成。6為進(jìn)出油口。其它結(jié)構(gòu)的活塞式液壓缸的主要零件如圖41所示結(jié)構(gòu)類

2、似。若缸筒固定，左腔連續(xù)地輸入壓力油，當(dāng)油的壓力足以克服活塞桿上的所有負(fù)載時(shí)，活塞以速度v1連續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，活塞桿對(duì)外界做功。反之，往右腔輸入壓力油時(shí)，活塞以速度v2向左運(yùn)動(dòng)，活塞桿也對(duì)外界做功。這樣，完成了一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種液壓缸叫做缸筒固定缸。若活塞桿固定，左腔連續(xù)地輸入壓力油時(shí)，則缸筒向左運(yùn)動(dòng)。當(dāng)往右腔連續(xù)地通入壓力油時(shí)，則缸筒右移。這種液壓缸叫活塞桿固定缸。本章所論及的液壓缸，除特別指明外，均以缸筒固定，活塞桿運(yùn)動(dòng)的液壓缸為例。由

3、此可知，輸入液壓缸的油必須具有壓力p和流量q。壓力用來(lái)克服負(fù)載，流量用來(lái)形成一定的運(yùn)動(dòng)速度。輸入液壓缸的壓力和流量就是給缸輸入液壓能；活塞作用于負(fù)載的力和運(yùn)動(dòng)速度就是液壓缸輸出的機(jī)械能。因此，缸輸入的壓力p，流量q，以及輸出作用力F和速度v是液壓缸的主要性能參數(shù)。二、液壓缸的分類液壓缸的分類為了滿足各種主機(jī)的不同用途，液壓缸有多種類型。按供油方向分，可分為單作用缸和雙作用缸。單作用缸只是往缸的一側(cè)輸入高壓油，靠其它外力使活塞反向回程。雙

4、作用缸則分別向缸的兩側(cè)輸入壓力油?；钊恼聪蜻\(yùn)動(dòng)均靠液壓力完成。按結(jié)構(gòu)形式分，可分為活塞缸、柱塞缸、擺動(dòng)缸和伸縮套筒缸。按活塞桿的形式分，可分為1單活塞桿缸和雙活塞桿缸。按缸的特殊用途分，可分為串聯(lián)缸、增壓缸、增速缸、步進(jìn)缸等。此類缸都不是一個(gè)單純的缸筒，而是和其它缸筒和構(gòu)件組合而成，所以從結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)看，這類缸又叫組合缸。缸的分類見(jiàn)表41。表41缸的分類第二節(jié)液壓缸基本參數(shù)的計(jì)算一、雙活塞桿缸的計(jì)算雙作用活塞桿缸的計(jì)算簡(jiǎn)單見(jiàn)圖42。圖

5、42雙活塞桿缸計(jì)算簡(jiǎn)圖根據(jù)流量連續(xù)性定理，進(jìn)入缸的液體流量等于液流截面和流速的乘積，而缸液流的截面即是活塞的有效面積，液流的平均流速即是活塞的運(yùn)動(dòng)速度。因此：v=式中：q4q=Aπ(D2?d2)(41)q——進(jìn)入缸的液體流量；v————活塞的運(yùn)動(dòng)速度；A————活塞的有效面積；D————活塞直徑，即缸筒內(nèi)徑；，d————活塞桿直徑?；钊麠U上理論的輸出力F等于活塞兩側(cè)有效面積和活塞兩腔壓力差的4d2(44)式中：p1—進(jìn)油壓力；p2—為回

6、油壓力。當(dāng)壓力油進(jìn)入有桿腔的流量為q2時(shí)，活塞左移速度為v2，輸出力為F2：v2=q24q2=A2π(D2?d2)(45)F2=p1A2?p2A1=(p1?p2)若q1=q2=qp1=pp2=0則(43)、(44)、(45)、(46)四式將分別為：π4D2?p1π4d2(46)3v1=q14q=A1πD2(47)F1=pA1=pπ4D2(48)v2=qA2=4qπ(D2?d2)(49)F2=pA2=p(D2?d2)(410)由于A1A2