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第四章 液压缸.ppt

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第四章 液压缸,《液压传动及控制》,,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,液压缸,,液压传动中的执行元件是将流体的压力能转化为机械能的元件。它驱动机构作直线往复或旋转(或摆动)运动,其输入为压力和流量,输出为力和速度,或转矩和转速。液压缸是实现直线往复运动的执行元件 。缸筒固定:一腔连续地输入压力油。当油的压力足以克服活塞杆上的所有负载时,活塞以速度连续向另一腔运动,活塞杆对外界做功 。反之亦然。活塞杆固定:一腔连续地输入压力油时,则缸筒向另一方向运动。反之亦然。,,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,液压缸的分类,,按结构形式分: 活塞缸 又分单杆活塞缸、双杆活塞缸 柱塞缸 摆动缸 又分单叶片摆动缸、双叶片摆动缸 按作用方式分: 单作用液压缸 一个方向的运动依靠液压作用力实现,另一个方向依靠弹簧力、重力等实现; 双作用液压缸 两个方向的运动都依靠液压作用力来实现; 复合式缸 活塞缸与活塞缸的组合、活塞缸与柱塞缸的组合、活塞缸与机械结构的组合等。,,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,常见液压缸的图形符号,,,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,双杆活塞缸,,,1)双杆活塞缸 如图所示为缸筒固定的双杆活塞缸,活塞两侧的活塞杆直径相等,它的进、出油口位于缸筒两端。这种安装形式,工作台移动范围约为活塞有效行程的三倍,占地面积大,适用于中小型机械。,,,,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,双杆活塞缸,,右图所示为活塞杆固定的双杆活塞缸。它的进、出油液可经活塞杆内的通道输入液压缸或从液压缸流出。也可以用软管连接,进、出口就位于缸的两端。其工作台移动范围为缸筒有效行程的两倍,常用于大中型的机械 。,,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,双杆活塞缸,,双杆活塞缸的推力和速度计算式,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,单杆活塞缸,,,2)单杆活塞缸 如图所示为单杆活塞缸。由于只在活塞的一端有活塞杆,使两腔的有效工作面积不相等,因此在两腔分别输入相同流量的情况下,活塞的往复运动速度不相等。它的安装也有缸筒固定和活塞杆固定两种,进、出口的布置根据安装方式而定;但工作台移动范围都为活塞有效行程的两倍。,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,单杆活塞缸,,单杆活塞缸的推力和速度计算式,,,,,(1)无杆腔进油:,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,单杆活塞缸,,单杆活塞缸的推力和速度计算式,,,,,(2)有杆腔进油:,,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,差动液压缸,,单杆活塞缸的左右腔同时接通压力油,如图4.3 所示,称为差动连接,此缸称为差动液压缸。差动液压缸左、右腔压力相等,但左、右腔有效面积不相等,因此,活塞向右运动。差动连接时因回油腔的油液进入左腔,从而提高活塞运动速度。,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,差动液压缸,,,图 差动液压缸,差动液压缸的推力和速度计算式:,差动连接时,有杆腔排出流量q’进入无杆腔,则有:,,忽略两腔连通回路压力损失(即p1=p2):,由上可知,差动连接时实际的有效作用面积是活塞杆的横截面积。,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,差动液压缸,,,与非差动连接无杆腔进油工况相比,在输入油液压力和流量相同的条件下,活塞杆伸出速度较大而推力较小。实际应用中,液压系统常通过控制阀来改变单杆缸的油路连接,使其有不同的工作方式,从而获得快进(差动连接)—工进(无杆腔进油)— 快退(有杆腔进油)的工作循环。,,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,活塞缸并联,,例4.1:图示液压系统,液压缸活塞的面积A1=A2=A3=20cm2,所受的负载F1=4000N,F2=6000N,F3=8000N,泵的流量q,试分析: 1) 三个液压缸的动作顺序? 2) 液压泵的工作压力有何变化? 3) 各液压缸的运动速度?,,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,活塞缸并联,,,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,活塞缸并联,,1) 三个缸的动作顺序:缸Ⅰ、缸Ⅱ、缸Ⅲ。 2) 液压泵的工作压力变化: 缸Ⅰ运动时,液压泵工作压力p=2Mpa。 缸Ⅱ运动时,液压泵工作压力p=3Mpa。 缸Ⅲ运动时,液压泵工作压力p=4Mpa。 三缸运动都停止时,液压泵工作压力p=5Mpa。,,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,活塞缸并联,,总结:液压缸并联时,负载最小的液压缸最先动作;当一个缸在运动时,其他液压缸静止,液压泵输出的流量全部流入运动的液压缸。,3) 各液压缸的运动速度:,,4.1 液压缸的类型和基本参数计算,活塞缸串联,,例4.2:图示两个结构相同相互串联的液压缸,无杆腔的面积A1=100cm2,有杆腔面积A2=80cm2,缸1输入压力p1=9×105Pa,输入流量q1=12L/min,不计损失和泄漏,求: 1) 两缸承受相同负载时(F1=F2)
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