液压及气压传动 第四章 液压执行元件.ppt

第四章 液压执行元件 第二节 液压缸 缸体组件 包括缸筒、缸盖、缸底等零件。 活塞组件 包括活塞与活塞杆等零件。 密封装置 有活塞与缸筒、活塞杆与缸盖的密封。 缓冲装置 排气装置 四、液压缸基本参数的计算 1.双杆活塞缸 双杆活塞缸活塞两侧都有活塞杆伸出，根据安装方式不同又分为活塞杆固定式和缸筒固定式两种 （1）液压缸固定式工作原理 五、液压缸的锁定、排气与缓冲装置 1、机械锁定装置 飞机上的某些操纵结构，要求在极限位置能可靠的锁定，如起落架放下后，液压缸应成为刚性撑杆承受起落架的外载荷。所以，飞机液压缸除外部有液压锁外，还有内部机械锁。机械锁定装置的形式大致分为：钢珠锁、卡环锁、筒夹锁、花瓣锁和摩擦锁五大类。 2、液压缸的排气装置 系统在安装过程中或长时间不工作后常会渗入空气，使液压缸产生爬行、噪声和发热等。所以必须设置排气装置。 3、液压缸的缓冲装置 当运动部件的质量较大、运动速度较高(v12m/min）时，由于惯性力较大，活塞运动到终端时会撞击缸盖和缸底，产生冲击和噪声，甚至使液压缸损坏。所以常在大型、高速、或高精度液压缸中设置缓冲装置或在系统中设置缓冲回路。 利用节流方法在液压缸的回油腔产生阻力，减小速度，避免撞击。常用的缓冲装置有节流缓冲装置（环状间隙、节流口）和阀式卸压缓冲装置。 v v F F —缸筒 —活塞杆 —活塞 —工作台 双作用双杆活塞杆固定 工作台的最大活动范围是缸有效行程L 的2 倍 （4） 双作用双活塞杆式液压缸的图形符号 （5） 应用 缸固定安装方式占地面积大，常用于小型机床(设备)。 杆固定占地面积较小，适用于中型及大型机床(设备) 。 2、双作用单活塞杆式液压缸 如图所示，单杆活塞缸也有缸固定式和杆固定式两种安装方式，无论是缸固定式还是杆固定式，其工作台的最大活动范围都是活塞(缸筒)有效行程L 的2 倍。 单杆活塞缸由于左右两腔的有效工作面积不相等，所以两腔所产生的推力和左右方向的速度不相等。 双作用单杆活塞缸缸固定式 —缸筒 —活塞杆 3—活塞 —工作台 工作台的最大活动范围是有效行程L 的2 倍 双作用单杆活塞缸杆固定式 —缸筒 —活塞杆 3—活塞 4—工作台 工作台的最大活动范围是有效行程L 的2 倍 双作用单活塞杆液压缸 A1 A2 v1 F1 v2 F2 压力油为p1进入无杆腔，推动活塞向右运动速度为v1，回油压力p2，则推力F1为： 若不计回油压力，p2=0，则： （1）??压力油进入无杆腔(以无杆腔作为工作油腔) 若输入的油液流量为q，则速度v1为： （2） 压力油进入有杆腔(以有杆腔作为工作油腔) 若不计回油压力,p2=0，则： 推力为F2，速度为v2，即： 速度v2为： 工程实用上常把两方向上的速度v2和v1的比值称为速度比，并记为 ，即： 在已知活塞的直径 D 和速比 ，可确定活塞杆的直径d 值，速比 越大，活塞杆的直径d 越大 。 （3） 双作用单活塞杆式液压缸的图形符号 3、?差动油缸( cylinder with differential) 1）差动连接——当双作用单杆液压缸左右两腔同时 通压力油时，由于油缸左、右两腔的有 效工作面积不相等，两腔的推力也不相 等，从而产生差动运动，这种油路的连 接形式称差动连接。 （简单定义差动连接——双作用单杆油缸左右两腔相互接通并同时输入压力油时，称为差动连接。) 双作用单杆液压缸的差动连接 q q q+ q A1 A2 v3 F3 ① 差动连接时的速度v3，推力F3 解得 （忽略两腔连通油路的压力损失 时） 可见，差动连接时，实际起作用的有效面积是活塞杆的横截面积A3，又称差动面积 差动连接的意义： 采用差动连接时，不增大油泵的供油量却可得到较大的速度。 ② 活塞反向运动，其速度v2 从上面推导可知，差动连接不能使运动反向. 要活塞反向运动必须进行如下油路设计（见图） 这种的油路设计既可以差动连接，又可以反向运动。 A1 A2 D d 反向运动的速度v2 ③ 当要求正反向运动速度相等时， 结论：把活塞杆的直径d做成活塞直径D的0.707倍的双作用单杆缸，采用差动连接，可有速度v3，反向运动非差动连接，可有速度v2，且可得到正反向运动速度相等v2=v3。 要使v2=v3，则 ： 定义： 结构尺寸满足d=0.707D的双作用单杆的液压缸称为差动油缸。 差动油缸图