《于治明主編液壓傳動課件第五章_液壓缸》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《于治明主編液壓傳動課件第五章_液壓缸（42頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第一節(jié),類型、工作原理及特點,第五章 液壓缸,第三節(jié),液壓缸的設計計算,第二節(jié),液壓缸的典型結構和組成,5-1,類型、工作原理及特點,直線運動,擺動運動,活塞缸,單桿,雙桿,雙作用,差動,柱塞缸,單作用,伸縮缸,擺動缸（擺動馬達）,齒輪缸,一、活塞式液壓缸,（一）,、單桿活塞缸,1.,結構：,缸體、活塞、活塞桿、密封、缸蓋等,2.,工作原理,：,工作原理,：,因兩側有效作用面積或油液壓力不等，活塞在液壓力的作用下，作直
2、線往復運動。,無桿腔,進油腔,回油腔,有桿腔,職能符號,：,單桿單作用活塞缸,單桿雙作用活塞缸,雙向液壓驅動,單向液壓驅動，,回程靠外力,。,3.,基本參數(shù),1,）,推力,式中,：,p,1,進油壓力,p,2,回油壓力,2,）,速度,特點,：,同樣,q,，,v,1,F,2,。,4.,應用,：,往返運動速度及推力不同的場合。,例,：,液壓刨床,差動缸,推力,：,速度,：,結論,：,差動連接后，速度大，推力小,。,代入上式,：,活塞只有一個，設此時的速度為,v,3,特點,：,v,3,v,1,；,F,3,F,1,。,q,1,q,2,p q,差動缸,如令,：,則有,：,結論,：,當,時,，,快進,、,快
3、退速度相等,。,或,1.,結構特點,：,兩側有效工作面積一樣,。,（二）,雙桿活塞缸,2.,基本參數(shù),：,3,）,應用,：,職能符號,：,l,活塞有效工作行程,。,4.,安裝方式,缸固定,L,=3,l,桿固定,L,=2,l,兩個方向力和速度一樣的場合,。,缸固定,L,=3,l,L,桿固定,桿固定時,、,缸移動,軟管,空心桿,L,=2,l,L,(,三）活塞式液壓缸典型結構,1,缸底,2,卡鍵,3,、,5,、,9,、,11,密封圈,4,活塞,6,缸筒,7,活塞桿,8,導向套,10,缸蓋,12,防塵圈,13,耳軸,二、柱塞缸,（一）,單柱塞缸,單向液壓驅動，回程靠外力。,（二）,雙柱塞缸,雙向液壓驅
4、動,（三）,參數(shù)計算,推力,：,速度,：,應用,：,行程較長的場合,。,職能符號,：,柱塞粗,、,受力好,。,簡化加工工藝,（,缸體內(nèi)孔和柱塞沒有配合，不需精加工柱塞外圓面比內(nèi)孔加工容易,。）,三、伸縮液壓缸,1,一級缸筒,2,一級活塞,3,二級缸筒,4,二級活塞,四,、,液壓缸的安裝,、,調(diào)整與維護,1.,安裝方法,：,（,1,）,液壓缸只能一端固定，另一端自由，使熱脹冷縮不受限制,。,（,2,）,底腳形和法蘭形液壓缸的安裝螺栓不能直接承受推力載荷,。,（,3,）,耳環(huán)形液壓缸活塞桿頂端連接頭的軸線方向必須與耳軸的軸線方向一致,。,2.,液壓缸的調(diào)整,（,1,）,排氣裝置的調(diào)整,（,2,）,
5、緩沖裝置的調(diào)整,（,3,）,注意事項,3.,液壓缸的維護,（,1,）,在拆卸液壓缸前，先松開溢流閥，將系統(tǒng)壓力降為零，再切斷電源,。,（,2,）,放掉液壓缸兩腔油液，一般應先松開端蓋的連接螺栓，然后按順序拆卸,。,（,3,）,拆卸時，不能損傷進、出油口螺紋，活塞桿表面和頭部螺紋,。,（,4,）,拆卸后，應檢查各配合表面及密封,（,5,）,組裝液壓缸前，將各部分用汽油或煤油洗凈晾干,。,（,6,）,組裝液壓缸時特別注意密封元件的安裝,（,7,）,耐壓試驗后應再次緊固有關螺栓,。,故障現(xiàn)象,產(chǎn) 生 原 因,排 除 方 法,爬,行,1,外界空氣進入缸內(nèi),2,密封壓得太緊,3,活塞與活塞桿不同軸,4,
6、活塞桿彎曲變形,5,缸筒內(nèi)壁拉毛，局部磨損嚴重或腐蝕,6,安裝位置有誤差,7,雙活塞桿兩端螺母擰得太緊,8,導軌潤滑不良,1,開動系統(tǒng)，打開排氣塞（閥）強迫排氣,2,調(diào)整密封，保證活塞桿能用手拉動而試車時無泄漏即可,3,校正或更換，使同軸度小于,0.04mm,4,校正活塞桿，保證直線度小于,0.1/1000,5,適當修理，嚴重者重磨缸孔，按要求重配活塞,6,校正,7,調(diào)整,8,適當增加導軌潤滑油量,推力不足，,速度不夠,或逐漸下降,1,缸與活塞配合間隙過大或形密封圈破壞,2,工作時經(jīng)常用某一段，造成局部幾何形狀誤差增大，產(chǎn)生泄漏,3,缸端活塞桿密封壓得過緊，摩擦力太大,4,活塞桿彎曲，使運動阻
7、力增加,1,更換活塞或密封圈，調(diào)整到合適間隙,2,鏜磨修復缸孔內(nèi)徑，重配活塞,3,放松、調(diào)整密封,4,校正活塞桿,沖擊,1,活塞與缸筒間用間隙密封時，間隙過大，節(jié)流閥失去作用,2,端部緩沖裝置中的單向閥失靈，不起作用,1,更換活塞，使間隙達到規(guī)定要求，檢查緩沖節(jié)流閥,2,修正、配研單向閥與閥座或更換,外,泄,漏,1,密封圈損壞或裝配不良使活塞桿處密封不嚴,2,活塞桿表面損傷,3,管接頭密封不嚴,4,缸蓋處密封不良,1,檢查并更換或重裝密封圈,2,檢查并修復活塞桿,3,檢查并修整,4,檢修密封圈及接觸面,第二節(jié),液壓缸的典型結構和組成,液壓缸的組成：,液壓缸的結構基本可分為缸桶和缸蓋,活塞和活塞
8、桿,密封裝置,緩沖裝置和排氣裝置五個裝置,。,(,一,),缸筒和缸蓋,一般說來,缸筒和缸蓋的結構形式和使用的材料有關,工作壓力,p10MPa,時使用鑄鐵,p20MPa,時使用鑄鋼或鍛鋼,(,二,),活塞和活塞桿,活塞和活塞桿的結構形式很多,除了錐銷式連接外還有螺紋式連接和半環(huán)式連接螺紋式連接結構簡單,裝拆方便,但在高壓大負載下需備有螺帽防松裝置,半環(huán)式連接結構較負雜,裝拆不便,但工作較可靠,。,此外,活塞和活塞桿也有制成整體結構的,但它只適用與尺寸較小的場合,.,活塞一般用耐磨鑄鐵制成,.,活塞桿則不論是實心的還是空心的,大多用鋼料制成,。,密封裝置,簡潔密封,摩擦環(huán)密封,O,型密封,V,型密
9、封,。,緩沖裝置,液壓缸中的緩沖裝置是利用活塞或缸筒在其走向行程終端時在活塞和缸蓋之間縫住一部分油液,強迫它從小孔或細縫中擠出,以產(chǎn)生很大的阻力,使工作部件受到制動,逐漸減慢運動速度,達到避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的,。,(,五,),液壓缸機械鎖定裝置,套筒式鎖緊裝置,如圖,4-26所示，在液壓缸的前端蓋上設置一個鎖緊套筒1，它與活塞桿2為過盈配合，且此套筒用一定的彈性材料制成，因此平時可使活塞桿鎖緊在任意位置上。當解鎖壓力油進入套筒后，在高壓油的作用下，鎖緊套筒與活塞2之間因徑向膨脹而產(chǎn)生間隙，使活塞桿能往復移動，像普通液壓缸一樣工作;當解鎖壓力油卸除之后又能自動鎖緊。,1,一鎖緊套筒,2,
10、一活塞桿,3,一活塞,剎片式鎖緊裝置,如圖,4-27所示，在液壓缸的端蓋上帶有一制動剎片1，它在碟形彈簧2的作用下被緊緊地壓在活塞桿3上，依靠摩擦力抵消軸向力，從而使活塞桿鎖緊在任意位置上。當解鎖壓力油進入A腔后，在液壓力的作用下，將制動剎片頂開，使之脫離活塞桿，達到解鎖的目的。當A口油壓卸去(通油池)后，又能自動鎖緊。,1,一制動剎片,2,一碟形彈簧,3,一活塞桿,鋼珠鎖緊裝置,如圖,4-28所示，當活塞桿在液壓作用下向右運動到頭時，活塞上的鋼珠(812個)與錐形活塞接觸時，推動錐形活塞右移而壓縮彈簧；當活塞帶著鋼珠移到鎖槽處，鋼珠被錐形活塞擠入鎖槽，將活塞鎖住。當高壓油反向進入時，推動錐形
11、活塞右移，使錐形活塞離開鋼珠，活塞便在油壓作用下向左運動，并帶著鋼珠脫離鎖槽而開鎖。注意為使工作可靠，鎖槽和錐形活塞應有足夠硬度，以防止過度磨損或損壞鎖槽。,卡環(huán)鎖緊裝置,如圖,4-29所示，卡環(huán)鎖是一種開口的彈簧墊圈。當活塞桿在液壓力作用下移到伸出位置并達到終點時，卡環(huán)便與殼體上的鎖槽重合，卡環(huán)膨脹開，并卡入槽內(nèi)，活塞被鎖定,圖,(a)。定位的方法是游動活塞凸部插入卡環(huán)內(nèi)徑里，制止卡環(huán)收縮。此時活塞桿受外載荷作用便不會移動。當收回活塞桿時，游動活塞在液壓力作用下向左移動并將卡環(huán)松開，卡環(huán)在其彈力和活塞桿作用下以鎖槽斜面滑出而開鎖圖(b)。,這種鎖緊方式的特點是承力大(因接觸面大，受力平穩(wěn))，
12、用于承受外力較大的液壓缸。,筒夾鎖緊裝置,筒夾鎖緊裝置,如圖,4-30所示，彈簧筒夾1是一個筒端有凸起D的整體鋼筒，沿軸向切16條槽見圖(c)，上鎖過程中可以脹開?；钊麠U3上有上鎖凸臺E及斜面A、C。其上鎖過程為:當推動活塞桿與凸臺E接觸后，筒夾沿斜面A脹開，然后滑上平臺E，撞動游動活塞2并使之左移，至套筒4凸緣D落入斜面C后，筒夾4合攏，游動活塞便在彈簧1的作用下右移返回原始位置壓在套筒上，為上鎖鎖緊狀態(tài)。,開鎖過程為:活塞右腔進油，推動游動活塞2左移，并從筒夾中拉出活塞桿3(此時游動活塞2已移開)，鎖即打開。,這種鎖緊方式，因承力部位為斜面,c,，極為牢固，所以能承受較大的側向載荷，活動間
13、隙比鋼珠鎖緊小，但比其笨重。,一、基本參數(shù)計算,.,總阻力,：,5-3,液壓缸的設計計算,式中,：,F,l,工作載荷,F,f,摩擦阻力,F,a,慣性阻力,速比：,v,的選擇：,p,，,選,v,;,p,選,v,。,2,.,速度和速比,對速度要求高時：由,v,、,q,確定,D,；,或已知,v,、,D,確定,q,。,對速度沒有要求,：,由,q,、,D,、,d,確定,v,。,v,2,、,d,由速比,v,確定,3.,缸筒內(nèi)徑,D,按推力計算,：,按拉力計算,：,按國標圓整為標準尺寸,。,4.,活塞桿直徑,d,1,）按,v,確定,2,）按工作壓力確定,按國標圓整為標準尺寸。,時，為薄壁筒（無縫鋼管）,式中
14、：,p,y,實驗壓力,1.,缸筒壁厚,二、結構計算和校核,n,安全系數(shù),n,=5,p,n,缸的額定壓力,許用應力，,b,抗拉強度,注意,：,圓整為標準壁厚,1,）,鑄造,：,滿足最小尺寸,2,）,無縫鋼管,：,查手冊,(,無縫鋼管外徑不需加工,）,時,，,為厚壁筒,（,鑄造,）,缸筒外徑,：,2.,活塞桿的校核,1,）,強度校核,式中,：,活塞桿材料的許用應力,n,安全系數(shù),n,=1.4 2,b,抗拉強度,2,）,穩(wěn)定性校核,時,，,強度校核即可,時,，,要進行穩(wěn)定性計算,穩(wěn)定條件,：,式中,：,F,活塞桿所受最大壓力,F,k,活塞桿的穩(wěn)定臨界力,d,F,n,k,穩(wěn)定安全系數(shù),n,k,=2 4,式中,：,l,活塞桿的計算長度,r,k,活塞桿截面最小回轉半徑,當細長比 時,：,1,柔性系數(shù),2,末端系數(shù)（由液壓缸的支承方式?jīng)Q定）,E,彈性模量,J,活塞桿截面慣性矩,A,活塞桿橫截面積,穩(wěn)定臨界力,F,k,的確定,：,當 時,：,式中,：,f,由材料強度決定的實驗值,a,系數(shù),
于治明主編液壓傳動課件第五章_液壓缸
