液压缸设计校核.doc

一、液压缸得分类 液压缸按其结构形式,可以分为活塞缸、柱塞缸与摆动缸三类。活塞缸与柱塞缸实现往复运动,输出推力与速度,摆动缸则能实现小于360度得往复摆动,输出转矩与角速度。液压缸除单个使用外,还可以几个组合起来或与其它机构组合起来,以完成特殊得功用。 (一)活塞式液压缸 活塞式液压缸分为双杆式与单杆式两种。 1、双杆式活塞缸 双杆式活塞缸得活塞两端都有一根直径相等得活塞杆伸出,它根据安装方式不同又可以分为缸筒固定式与活塞杆固定式两种。如图34a所示得为缸筒固定式得双杆活塞缸。它得进、出油口布置在缸筒两端,活塞通过活塞杆带动工作台得移动,当活塞得有效行程为时,整个工作台得运动范围为,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34b所示得活塞杆固定得形式,这时,缸体与工作台相敬如宾连,活塞杆通过支架固定得机床上,动力由缸体付出。这种安装形式中,工作台得移动范围只等于液压缸有效行程得两倍,因此占地面积小。进出口可以设置在固定不动得空心得活塞杆得两端,使油液从活塞杆中进出,也可设置在缸体得两端,但必须使用软管连接。如图34双杆式活塞缸 由于又杆活塞缸两端得活塞杆直径通常就是相等得,因此它左、右两腔得有效面积也相等。当分别向左、右腔输入相同压力与相同流量得油液时,液压缸左、右两个方向得推力与速度相等,当活塞得直径为,活塞杆得直径为 ,液压缸进、出油腔得压力为与,输入流量为 时,双杆活塞缸得推力 与速度为       (37)                         (38) 式中 为活塞得有效工作面积。 对杆活塞缸在工作时,设计成一个活塞杆就是受拉得,而另一个活塞杆不受力,因此这种液压缸得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与活塞杆固定两种形式,但它们得工作台移动范围都就是活塞有效行程得两倍。 单杆活塞缸由于活塞两端有效面积不等。如果相同流量得压力油分别进入液压缸得左、右腔,活塞移动得速度与进油腔得有效面积成反比,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;而活塞上产生得推力则进油腔得有效面积成正比。图3-5 单杆活塞缸 如图35a,当输入液压缸得油液流量为q,液压缸进出油口压力分别为与时,其活塞上所产生得推力与速度为           (3-9)                             (310) 当油液从如图35b所示得右腔(有杆腔)输入时,其活塞上所产生得推力与速度为            (311)                       (312) 由式(39)—式(312)可知,由于,所以,。若把两个方向上得输出速度与得比值称为速度比,记作,则。因此,活塞杆直径越小,越接近于1,活塞两个方向得速度差值也就越小,如果活塞杆较粗,活塞两个方向运动得速度差值就较大。在已知与得情况下,也就可以较方便地确定。 如果向单杆活塞缸得左右两腔同时通压力油,如图36所示,即所谓得差动连接,作差动连接得单出杆液压缸称为差动液压缸,开始工作时差动缸左右两腔得油液压压力相同,但就是由于左右运动,同时使右腔中排出得油液(流量为)也进入左腔,加大了注入左腔得流量,从而也加快了活塞移动得速度。实际上活塞在运动时,由于差动缸两腔间得管路中有压力损失,所以右腔中油液得压力稍大于左腔油液压力。而这个差值一般都较小可以忽略不计,则差动贡献力量活塞推力与运动速度为                        (313) 即                                 (314) 由式(313)、式(314)可知,差动连接时液压缸得推力比非差动连接时小,速度比非差动连接时大,正好利用这一点,可使在不加大油源流量得情况下得到较快得运动速度,这种连接方式被广泛应用于组合机床得液压动力滑台与工春它机械设备得快速运动中。 如果要求快速运动与快速既定回速度相等,即使,则由式(312)、式(314)可得。(二)柱塞缸 柱塞缸就是一种单作用液压缸,其工作原理如图37a所示:图37柱塞缸 柱塞与工作部件连接,缸筒固定在机体上,当压力油进入缸筒时,推动柱塞带动运动部件向右运动,但反向退回时必须靠其它外力或自重驱动。柱塞缸通常成对反向布置使用,如图37b所示。当柱塞得直径为,输入液压油得流量为,压力为时,其柱塞上所产生得推力与速度为                              (315)                                (316) 柱塞式液压缸得主要特点柱塞与缸筒无配合要求,缸筒内孔不需精加工工业,甚至可以不加工。运动时由缸盖上得导向套来导向,所以它特别适用在行程较长得场合。