液壓油缸分類
發(fā)布時(shí)間：2011-10-15 來(lái)源：揚(yáng)子工具集團(tuán) 瀏覽次數(shù):13208液壓油缸
. 液壓油缸與馬達(dá)一樣，也是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置，它將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)橹本�運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)的機(jī)械能。
.液壓油缸的分類
.按結(jié)構(gòu)形式分：
.活塞缸 又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸
.柱塞缸
.擺動(dòng)缸 又分單葉片擺動(dòng)缸、雙葉片擺動(dòng)缸
.液壓油缸的分類
.按作用方式分：
.單作用液壓油缸 一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)依靠液壓作用力實(shí)現(xiàn)，另一個(gè)方向依靠彈簧力、重力等實(shí)現(xiàn)；
.雙作用液壓油缸 兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都依靠液壓作用力來(lái)實(shí)現(xiàn)；
.復(fù)合式缸 活塞缸與活塞缸的組合、活塞缸與柱塞缸的組合、活塞缸與機(jī)械結(jié)構(gòu)的組合等。
雙桿活塞缸
. 雙桿活塞缸活塞兩側(cè)都有活塞桿伸出，根據(jù)安裝方式不同又分為活塞桿固定式和缸筒固定式兩種。
3-6
. 當(dāng)缸筒固定時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)范圍是活塞有效行程的三倍；當(dāng)活塞桿固定時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)范圍是活塞有效行程的兩倍 。
.雙桿活塞缸的速度推力特性
.v ＝ q / A ＝ 4 qηv /π（D 2－ d 2）
缸在左右兩個(gè)方向上輸出的速度相等，ηv為缸的容積效率。
.F ＝ A（p1－ p2）ηm＝π（D 2－d 2）（p1－ p2）ηm /4
缸在左右兩個(gè)方向上輸出的推力相等，ηm為缸的機(jī)械效率。
3-6
單桿活塞缸
. 單桿活塞缸只有一端帶活塞桿，它也有缸筒固定和活塞桿固定兩種安裝方式，兩種方式的運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)范圍均為活塞有效行程的兩倍。
3-7ab
.單桿活塞缸速度推力特性
.向右運(yùn)動(dòng)速度v1＝qηv /A1＝4 qηv /πD 2 向右運(yùn)動(dòng)推力F1＝（A1p1－A2p2）ηm
.向左運(yùn)動(dòng)速度v2＝qηv/A2＝4qηv/π（D 2－d 2） 向左運(yùn)動(dòng)推力F2 ＝（A2 p1－A1p2）ηm
.往返速比 λv＝ v2 / v1＝1/［1－（d /D）2 ］
式中ηv為缸的容積效率，ηm為缸的機(jī)械效率
3-7ab
. 單桿活塞缸差動(dòng)連接的速度推力特性
.運(yùn)動(dòng)速度
v3＝（q ＋ q‘）/ A1＝（q ＋A2v3）/ A1
整理得：v3＝ q /（A1－A2）＝4 q /πd 2
如果差動(dòng)缸向右運(yùn)動(dòng)速度v3＝非差動(dòng)連接向左運(yùn)動(dòng)速度 v2 則 D =2 1/2 d
.活塞推力
F3＝ p1（A1－A2）ηm
. 單活塞桿缸兩腔同時(shí)通壓力油，稱為差動(dòng)連接。差動(dòng)連接的缸只能一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。圖示為向右運(yùn)動(dòng)。
3-7c
柱塞缸
.柱塞缸只能作單作用缸，要求往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，需成對(duì)使用。
.柱塞缸能承受一定的徑向力。
.柱塞缸的速度推力特性
.柱塞運(yùn)動(dòng)速度 v ＝ qηv /A＝ 4 qηv /πd 2
.柱塞推力 F＝ pAηm＝p（πd 2 / 4 ）ηm
3-8
. 柱塞缸的特點(diǎn)
. 柱塞與缸筒無(wú)配合關(guān)系，缸筒內(nèi)孔不需精加工，只是柱塞與缸蓋上的導(dǎo)向套有配合關(guān)系。
. 為減輕重量，減少?gòu)澢冃�，柱塞常做成空心�?/p>
伸縮液壓油缸
.當(dāng)通入壓力油時(shí)，活塞由大到小依次伸出；縮回時(shí)，活塞則由小到大依次收回。各級(jí)壓力和速度可按活塞缸的有關(guān)公式計(jì)算。
.特別適用于工程機(jī)械及自動(dòng)線步進(jìn)式輸送裝置。
3-9
. 它由兩個(gè)或多個(gè)活塞式缸套裝而成，前一級(jí)活塞缸的活塞桿是后一級(jí)活塞缸的缸筒。各級(jí)活塞依次伸出可獲得很長(zhǎng)的行程，當(dāng)依次縮回時(shí)缸的軸向尺寸很小。
. 除雙作用伸縮液壓油缸外，還有單作用伸縮液壓油缸，它與雙作用不同點(diǎn)是回程靠外力，而雙作用靠液壓作用力。
齒條活塞缸
.齒條活塞缸的速度推力特性
.輸出轉(zhuǎn)矩 TM＝Δp（π/ 8）D 2 D iηm
.輸出角速度 ω＝8 qηv / πD 2 D i
式中 Δp 為缸左右兩腔壓力差，D 為活塞直徑，D i為齒輪分度圓直徑。
3-11
. 齒條活塞缸是活塞缸與齒輪齒條機(jī)構(gòu)組成的復(fù)合式缸。它將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，用在機(jī)床的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)位、液壓機(jī)械手等。
增壓缸
.增壓比為大活塞與小柱塞的面積比 K＝D 2/d 2 小柱塞缸輸出的壓力 pb＝ paKηm
.增壓能力是在降低有效流量的基礎(chǔ)上得到的。
.增壓缸作為中間環(huán)節(jié)，用在低壓系統(tǒng)要求有局部高壓油路的場(chǎng)合。
. 增壓缸是活塞缸與柱塞缸組成的復(fù)合缸，但它不是能量轉(zhuǎn)換裝置，只是一個(gè)增壓器件。
. 增壓缸動(dòng)畫
3-12
增速缸
.增速缸用于快速運(yùn)動(dòng)回路，在不增加泵的流量的前提下，使執(zhí)行元件獲得盡可能大的工作速度。
. 增速缸也是活塞缸與柱塞缸組成的復(fù)合缸，活塞缸的活塞內(nèi)腔是柱塞缸的缸筒，柱塞固定在活塞缸的缸筒上。當(dāng)液壓油進(jìn)入柱塞缸時(shí)，活塞將快速運(yùn)動(dòng)（活塞缸大腔必須補(bǔ)油）；當(dāng)液壓油同時(shí)進(jìn)入柱塞缸和活塞缸時(shí)，活塞慢速運(yùn)動(dòng)。
. 增速缸動(dòng)畫
6-19a
擺動(dòng)式液壓油缸
.單葉片式 擺動(dòng)角度較大，可達(dá)300°
.輸出轉(zhuǎn)矩 T＝（R22－R12）Δpηmb / 2
.輸出角速度 ω＝2qηv / b（R22－ R12）
3-19
. 雙葉片式 擺動(dòng)角度一般小于150°。但在相同條件下，輸出轉(zhuǎn)矩是單葉片擺動(dòng)缸的兩倍，輸出角速度是單葉片缸的一半。
. 當(dāng)通入液壓油，它的主軸能輸出小于360°的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的缸稱為擺動(dòng)式液壓油缸。常用于輔助裝置，如送料和轉(zhuǎn)位裝置、液壓機(jī)械手及間歇進(jìn)給機(jī)構(gòu)。
. 擺動(dòng)缸動(dòng)畫
液壓油缸的典型結(jié)構(gòu)
.液壓油缸安裝連接形式：腳架式，耳環(huán)式，鉸軸式
. 缸體組件 包括缸筒、缸蓋、缸底等零件。
. 活塞組件 包括活塞與活塞桿等零件。
. 密封裝置 有活塞與缸筒、活塞桿與缸蓋的密封。
. 緩沖裝置
. 排氣裝置
3-13
.3.1 多級(jí)伸縮缸在外伸、內(nèi)縮時(shí)，不同直徑的柱塞以什么樣的順序運(yùn)動(dòng)?為什么?
.3.2 已知單桿液壓油缸缸筒直徑 D=50mm，活塞桿直徑 d=35mm，液壓泵供油流量為 q=10L／min，試求，(1)液壓油缸差動(dòng)連接時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度；(2)若缸在差動(dòng)階段所能克服的外負(fù)載 F=1000N，缸內(nèi)油液壓力有多大(不計(jì)管內(nèi)壓力損失)?
.3.3 一柱塞缸的柱塞固定，缸筒運(yùn)動(dòng)，壓力油從空心柱塞中通入，壓力為 p=10MPa，流量為q=25L／min，缸筒直徑為 D=100mm，柱塞外徑為 d=80mm，柱塞內(nèi)孔直徑為 d0=30mm，試求柱塞缸所產(chǎn)生的推力和運(yùn)動(dòng)速度。
.3.4 設(shè)計(jì)一單桿活塞液壓油缸，要求快進(jìn)時(shí)為差動(dòng)連接，快進(jìn)和快退(有桿腔進(jìn)油)時(shí)的速度均為6m／min。工進(jìn)時(shí)(無(wú)桿腔進(jìn)油，非差動(dòng)連接)可驅(qū)動(dòng)的負(fù)載為 F=25000N，回油背壓為0.25 MPa，采用額定壓力為6.3MPa、額定流量為25L／min的液壓泵，試確定：(1)缸筒內(nèi)徑和活塞桿直徑各是多少?(2)缸筒壁厚最小值(缸筒材料選用無(wú)縫鋼管)是多少?
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