液压缸设计校核

一、液压缸的分类

液压缸按其结构形式,可以分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸三类。活塞缸和柱塞缸实现往复运动,输出推力和速度,摆动缸则能实现小于360度的往复摆动,输出转矩和角速度。液压缸除单个使用外,还可以几个组合起来或和其它机构组合起来,以完成特殊的功用。

(一)活塞式液压缸

活塞式液压缸分为双杆式和单杆式两种。 1、双杆式活塞缸

双杆式活塞缸的活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出,它根据安装方式不同又可以分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。如图3-4a所示的为缸筒固定式的双杆活塞缸。它的进、出油口布置在缸筒两端,活塞通过活塞杆带动工作台的移动,当活塞的有效行程为l时,整个工作台的运动范围为3l,所以机床占地面积大,一般适用于小型机床。当工作台行程要求较长时,可采用图3-4b所示的活塞杆固定的形式,这时,缸体与工作台相敬如宾连,活塞杆通过支架固定的机床上,动力由缸体付出。这种安装形式中,工作台的移动范围只等于液压缸有效行程l的两倍(2l),因此占地面积小。进出口可以设置在固定不动的空

心的活塞杆的两端,使油液从活塞杆中进出,也可设置在缸体的两端,但必须使用软管连接。

如图3-4双杆式活塞缸

由于又杆活塞缸两端的活塞杆直径通常是相等的,因此它左、右两腔的有效面积也相等。当分别向左、右腔输入相同压力和相同流量的油液时,液压缸左、右两个方向的推力和速度相等,当活塞的直径为D,活塞杆的直径为 d ,液压缸进、出油腔的压力为p1和p2,输入流量为 q 时,双杆活塞缸的推力 F 和速度 V为

F?A(p1?p2)??4(D2?d2)(p1?p2) ( 3-7

v?q4q?A?(D2?d2)

( 3-8 )

式中 A 为活塞的有效工作面积。

对杆活塞缸在工作时,设计成一个活塞杆是受拉的,而另一个活塞杆不受力,因此这种液压缸的活塞杆可以做得细些。

2.单杆式活塞缸

如图3-5所示,活塞只有一端活塞杆,单杆液压缸也有固定和活塞杆固定两种形式,但它们的工作台移动范围都是活塞有效行程的两倍。

单杆活塞缸由于活塞两端有效面积不等。如果相同流量的压力油分别进入液压缸的左、右腔,活塞移动的速度与进油腔的有效面积成反比,即油液进入无杆腔时有效面积大,速度慢,进入有杆腔时有效面积小,速度快;而活塞上产生的推力则进油腔的有效面积成正比。

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