文档介绍：第5章液压缸
第４章　液压缸
液压缸是完成往复直线运动的执行元件，它是将液体的压力能转换成机械能的能量转换装置，其输入参数主要是压力和流量，输出参数主要是力和位移。液压缸结构简洁、工作牢靠，应用广泛。
第４章　液压缸，活塞在两个方向上的运动速度差值越小。
⑵ 有杆腔进油
第４章　液压缸
，当单杆活塞缸左右两腔相互接通并同时输入液压油时，称为“差动连接”。接受差动连接的液压缸称为差动液压缸。如图4-3c所示，假设液压缸固定，因差动液压缸无杆腔的液压力大于有杆腔的液压力，故活塞向右移动，同时使有杆腔的油液流入无杆腔，此时液压缸产生的推力F3和速度v3为：
(4-8)
(4-9)
若将F1、F2、F3和v1、v2、v3分别比较便可看出：Fl＞F2、F3，v1＜v2、v3，即无杆腔进油时产生的推力大、速度低；差动连接和有杆腔进油时产生的推力小、速度高。所以，单杆活塞缸常用在“快进(差动连接)→工进(无杆腔进油)→快退(有杆腔进油)”的液压系统中。
假如要求v2=v3时，可得：d =。
上述活塞缸都是双作用式的，双杆活塞缸在机床中应用较多，单杆活塞缸则广泛地应用于各种工程机械中。
⑶ 液压缸的差动连接
第４章　液压缸
a)　　　　　　　　　 b)　　
图4-4 柱塞缸
a)单向液压驱动 b)双向液压驱动
1－柱塞　2－缸筒　3－工作台
柱塞式液压缸如图4-4a所示，图中柱塞1，缸筒2，工作台3。这是—种单作用式液压缸。其柱塞1和缸筒2不干脆接触，运动时由缸盖上的导向套来导向，因此缸筒内壁只需粗加工，而柱塞为外圆表面简洁加工，故加工工艺性好。它特殊适用于行程较长的场合，如龙门刨床。此外，常应用于液压升降机、自卸卡车、叉车和轧机平衡系统。为了实现工作台的双向运动，柱塞缸可成对反向布置，如图4-4b所示。
柱塞式液压缸
第４章　液压缸
第４章　液压缸
第４章　液压缸
柱塞缸产生的推力F和运动速度v分别为
(4-10)
(4-11)
式中 A ——柱塞缸的有效工作面积，A=πd2/4；
p ——液压缸的进油压力；
d ——柱塞的直径；
F ——液压缸的推力；
v ——液压缸的运动速度；
q ——输入液压缸的流量。
第４章　液压缸
ω=
摇摆式液压缸又称为摇摆式液压马达，其输出运动为摇摆运动，输出参数为转矩和角速度。如图4-5所示，其主要由缸筒1、叶片轴2、定位块3和叶片4等组成。
图4-5a为单叶片式摇摆缸，其摇摆角度可达300°。它的理论输出转矩T和角速度ω分别为：
T =
(4-13)
(4-12)
式中　R1 ——叶片轴半径；
R2 ——缸筒半径；
b ——叶片宽度
摇摆式液压缸
第４章　液压缸
a) b)
图4-5　摇摆缸
a)单叶片式 b)双叶片式
1－缸筒　2－叶片轴　3－定位块　4－叶片
图4-5b为双叶片式摇摆缸。其摆角最大可达150°。它的理论输出转矩是单叶片式的两倍，在同等输入流量下的角速度则是单叶片式的—半。
摇摆式液压缸的主要特点是结构紧凑，但加工制造比较困难。在机床上，可用于回转夹具、送料装置、间歇进刀机构等；在液压挖掘机、装载机上，可用于铲斗的回转机构。
第４章　液压缸
p2 = p1(D/d)2 =Kp1
(4-l4)
式中 K——增压比，K =(D/d)2。
其他液压缸
1. 增压缸增压缸也叫增压器
在液压系统不增加高压能源的状况下，接受增压缸可以获得比液压系统能源压力高得多的油液压力。
图4-6为一增压缸，它是利用大小活塞的有效工作面积之比来使液压系统中局部区域获得高压的。当活塞缸左腔输入的油液压力为p1，右腔输出的油液压力为p2，大活塞直径为D，小活塞直径为d时，则有
第４章　液压缸
图4-6 增压缸图4-7 伸缩缸

伸缩式液压缸又称为多级液压缸，是由两个或多个活塞套装而成的，如图4-7所示，它是把活塞杆作成前一级的缸筒，伸出时活塞按有效工作面积由大到小依次伸出，可获得很长的工作行程，缩回时活塞由小到大依次缩回，长度则较短，故结构较紧凑。由于各级活塞的有效工作面积不同，在输入油液压力和流量不变的状况下，液压缸的推力和速度是分级变更的，伸出时，先动作的活塞速度低、推力大，后动作的推力小、速度高。伸缩式液压缸