1、第4章 液 压 缸液压与气动技术高等教育出版社01 液压缸的类型及特点02 液压缸的设计计算03 液压缸结构设计目录CONTENTS04 液压缸常见故障及其排除方法液压缸的类型及特点014.1 液压缸的类型及特点4.1 液压缸的类型及特点4.1.1 活塞式液压缸一、一、双活塞杆液压缸双活塞杆液压缸双活塞杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆，分为缸体固定和活塞杆固定两种安装形式。因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，所以当输入流量和油液压力不变时，其往返运动的速度和推力相等，则活塞的运动速度 v 和推力 F 分别为4.1.1 活塞式液压缸二、二、单活塞杆液压缸单活塞杆液压缸单活塞杆液压缸的活塞仅一端带
2、有活塞杆，活塞双向运动可以获得不同的速度和输出力。1）无杆腔进油时，活塞的运动速度和推力分别为2）有杆腔进油时，活塞的运动速度和推力分别为4.1.1 活塞式液压缸二、二、单活塞杆液压缸单活塞杆液压缸3）液压缸差动连接时，活塞的运动速度和推力为4.1.2 柱塞式液压缸如图为柱塞式液压缸结构示意图。工作时，压力油从进油口 1 进入缸筒 2 中，推动柱塞 3向外伸出。柱塞输出的速度 v 和推力 F 分别为柱塞式液压缸是单作用的，它的回程需要借助自重或弹簧等其他外力来完成，为了实现双向往复运动，柱塞式液压缸常成对使用。液压缸的设计计算024.2 液压缸的设计计算一一、液压缸工作压力的确定液压缸工作压力
3、的确定液压缸要承受的负载包括有效工作负载、摩擦阻力和惯性力等。液压缸的工作压力按负载确定。对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同，采用的压力范围也不同。4.2 液压缸的设计计算二二、液压缸内径和活塞杆直径的确定液压缸内径和活塞杆直径的确定液压缸的内径 D 根据液压缸的总负载力 F 和工作压力 p 来计算。活塞杆的直径 d 根据液压缸的速比 v 来确定，也可按活塞杆的受力情况确定活塞杆的直径：当活塞杆受拉时 d （0.3 0.5）D；当活塞杆受压时 d （0.5 0.55）D（p 5.0 MPa）；d （0.6 0.7）D（5.0 MPa p7.0 MPa）；d 0.7D（p 7.0 MPa）
4、必要时活塞杆直径 d 按下式进行强度校核：4.2 液压缸的设计计算三三、缸筒壁厚缸筒壁厚 的确定的确定一般情况下，液压缸缸筒壁厚往往由结构工艺要求确定，必要时再校核其强度。当 D/10 时，可按薄壁筒公式进行校核：当 D/10 时，按厚壁筒公式进行校核：4.2 液压缸的设计计算四四、液压缸其他部位尺寸的确定液压缸其他部位尺寸的确定导向长度 活塞宽度导向套滑动面长度 如装有隔套 时，隔套长度液压缸结构设计034.3.1 液压缸的典型结构举例如图为单活塞杆液压缸结构图。它主要由缸底、缸筒、缸盖、活塞、活塞杆和导向套等组成。缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接。为了
5、保证液压缸的可靠密封，在相应部位设置了密封圈和防尘圈。4.3.2 液压缸的结构设计一、一、缸体与端盖的连接缸体与端盖的连接1.拉杆连接拉杆连接前、后端盖装在缸体两边，用四根拉杆（螺栓）将其紧固。这种连接结构简单，装拆方便，但外形尺寸较大，重量较大，通常只用于较短的液压缸。2.法兰连接法兰连接在无缝钢管的缸体上焊上法兰盘，再用螺钉与端盖紧固。这种连接结构简单，加工和装拆都很方便，其外形尺寸和重量比拉杆式连接要小些，但比螺纹连接和半环连接要大些，此种结构应用最广。3.内半环连接内半环连接半环连接结构紧凑，重量小，工作可靠，但缸体铣出了半环槽后，削弱了其强度，所以相应要加大缸体的壁厚。4.3.2 液
6、压缸的结构设计一、一、缸体与端盖的连接缸体与端盖的连接4.焊接连接焊接连接其优点是结构简单、尺寸小、工艺性好；缺点是清洗缸体内孔较为困难，同时由于焊接可能造成缸体变形。一般短行程液压缸多用焊接，不少液压缸的底盖都采用焊接。5.外螺纹连接外螺纹连接6.内螺纹连接内螺纹连接螺纹连接的特点是重量轻、外径小、结构紧凑。但螺纹连接加工较复杂，并需要专门的装拆工具。4.3.2 液压缸的结构设计二、二、活塞和活塞杆的连接活塞和活塞杆的连接1.螺纹连接结构螺纹连接结构这种连接形式其结构简单实用，应用较为普遍。2.卡键连接结构卡键连接结构这种连接方法可以使活塞在活塞杆上浮动，使活塞与缸体不易卡住，它比螺纹连接要
7、好，但结构稍复杂些。4.3.2 液压缸的结构设计三、三、活塞杆头部结构活塞杆头部结构活塞杆头部直接与工作机械连接，根据与负载连接的要求不同，活塞杆头部主要有以下几种结构。4.3.2 液压缸的结构设计四、四、液压缸的缓冲装置液压缸的缓冲装置节流缓冲有两种形式：缝隙节流缓冲和小孔节流缓冲。当活塞移至其端部，缓冲柱塞开始插入缸盖的缓冲孔时，活塞与缸盖之间形成封闭空间 A，A 腔中受困的剩余油液只能从节流小孔或缓冲柱塞与孔槽之间的节流环缝中挤出，从而造成背压迫使运动活塞减速制动，实现缓冲。目前普遍采用在液压缸进出口设单向节流阀，可调节缓冲效果。4.3.2 液压缸的结构设计五、五、液压缸的排气装置液压缸的排气装置液压缸中不可避免地会混入空气，由此会引起活塞运动时的爬行和振动，产生噪声，甚至使整个液压系统不能正常工作。排气装置安装在液压缸的最上部位置。常用排气装置的结构如图所示。液压缸常见故障及其排除方法044.4 液压缸常见故障及其排除方法4.4 液压缸常见故障及其排除方法谢谢THANK YOU
