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液壓油缸分類

發布時間:2011-10-15 來源:揚子工具集團 瀏覽次數:14462

液壓油缸
. 液壓油缸與馬達一樣,也是將液壓能轉變為機械能的裝置,它將液壓能轉變為直線運動或擺動的機械能。
.液壓油缸的分類
.按結構形式分:
.活塞缸 又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸
.柱塞缸
.擺動缸 又分單葉片擺動缸、雙葉片擺動缸
.液壓油缸的分類
.按作用方式分:
.單作用液壓油缸 一個方向的運動依靠液壓作用力實現,另一個方向依靠彈簧力、重力等實現;
.雙作用液壓油缸 兩個方向的運動都依靠液壓作用力來實現;
.復合式缸 活塞缸與活塞缸的組合、活塞缸與柱塞缸的組合、活塞缸與機械結構的組合等。
雙桿活塞缸

. 雙桿活塞缸活塞兩側都有活塞桿伸出,根據安裝方式不同又分為活塞桿固定式和缸筒固定式兩種。
3-6
. 當缸筒固定時,運動部件移動范圍是活塞有效行程的三倍;當活塞桿固定時,運動部件移動范圍是活塞有效行程的兩倍 。
.雙桿活塞缸的速度推力特性
.v = q / A = 4 qηv /π(D 2- d 2)
缸在左右兩個方向上輸出的速度相等,ηv為缸的容積效率。
.F = A(p1- p2)ηm=π(D 2-d 2)(p1- p2)ηm /4
缸在左右兩個方向上輸出的推力相等,ηm為缸的機械效率。
3-6

單桿活塞缸
. 單桿活塞缸只有一端帶活塞桿,它也有缸筒固定和活塞桿固定兩種安裝方式,兩種方式的運動部件移動范圍均為活塞有效行程的兩倍。
3-7ab

.單桿活塞缸速度推力特性
.向右運動速度v1=qηv /A1=4 qηv /πD 2 向右運動推力F1=(A1p1-A2p2)ηm
.向左運動速度v2=qηv/A2=4qηv/π(D 2-d 2) 向左運動推力F2 =(A2 p1-A1p2)ηm
.往返速比 λv= v2 / v1=1/[1-(d /D)2 ]
式中ηv為缸的容積效率,ηm為缸的機械效率
3-7ab

. 單桿活塞缸差動連接的速度推力特性
.運動速度
v3=(q + q‘)/ A1=(q +A2v3)/ A1
整理得:v3= q /(A1-A2)=4 q /πd 2
如果差動缸向右運動速度v3=非差動連接向左運動速度 v2 則 D =2 1/2 d
.活塞推力
F3= p1(A1-A2)ηm
. 單活塞桿缸兩腔同時通壓力油,稱為差動連接。差動連接的缸只能一個方向運動。圖示為向右運動。
3-7c

柱塞缸
.柱塞缸只能作單作用缸,要求往復運動時,需成對使用。
.柱塞缸能承受一定的徑向力。

.柱塞缸的速度推力特性
.柱塞運動速度 v = qηv /A= 4 qηv /πd 2
.柱塞推力 F= pAηm=p(πd 2 / 4 )ηm

3-8
. 柱塞缸的特點
. 柱塞與缸筒無配合關系,缸筒內孔不需精加工,只是柱塞與缸蓋上的導向套有配合關系。
. 為減輕重量,減少彎曲變形,柱塞常做成空心。

伸縮液壓油缸
.當通入壓力油時,活塞由大到小依次伸出;縮回時,活塞則由小到大依次收回。各級壓力和速度可按活塞缸的有關公式計算。
.特別適用于工程機械及自動線步進式輸送裝置。
3-9
. 它由兩個或多個活塞式缸套裝而成,前一級活塞缸的活塞桿是后一級活塞缸的缸筒。各級活塞依次伸出可獲得很長的行程,當依次縮回時缸的軸向尺寸很小。
. 除雙作用伸縮液壓油缸外,還有單作用伸縮液壓油缸,它與雙作用不同點是回程靠外力,而雙作用靠液壓作用力。
齒條活塞缸
.齒條活塞缸的速度推力特性
.輸出轉矩 TM=Δp(π/ 8)D 2 D iηm
.輸出角速度 ω=8 qηv / πD 2 D i
式中 Δp 為缸左右兩腔壓力差,D 為活塞直徑,D i為齒輪分度圓直徑。
3-11
. 齒條活塞缸是活塞缸與齒輪齒條機構組成的復合式缸。它將活塞的直線往復運動轉變為齒輪的旋轉運動,用在機床的進刀機構、回轉工作臺轉位、液壓機械手等。
增壓缸
.增壓比為大活塞與小柱塞的面積比 K=D 2/d 2 小柱塞缸輸出的壓力 pb= paKηm
.增壓能力是在降低有效流量的基礎上得到的。
.增壓缸作為中間環節,用在低壓系統要求有局部高壓油路的場合。
. 增壓缸是活塞缸與柱塞缸組成的復合缸,但它不是能量轉換裝置,只是一個增壓器件。
. 增壓缸動畫
3-12

增速缸
.增速缸用于快速運動回路,在不增加泵的流量的前提下,使執行元件獲得盡可能大的工作速度。
. 增速缸也是活塞缸與柱塞缸組成的復合缸,活塞缸的活塞內腔是柱塞缸的缸筒,柱塞固定在活塞缸的缸筒上。當液壓油進入柱塞缸時,活塞將快速運動(活塞缸大腔必須補油);當液壓油同時進入柱塞缸和活塞缸時,活塞慢速運動。
. 增速缸動畫
6-19a

擺動式液壓油缸
.單葉片式 擺動角度較大,可達300°
.輸出轉矩 T=(R22-R12)Δpηmb / 2
.輸出角速度 ω=2qηv / b(R22- R12)

3-19
. 雙葉片式 擺動角度一般小于150°。但在相同條件下,輸出轉矩是單葉片擺動缸的兩倍,輸出角速度是單葉片缸的一半。
. 當通入液壓油,它的主軸能輸出小于360°的擺動運動的缸稱為擺動式液壓油缸。常用于輔助裝置,如送料和轉位裝置、液壓機械手及間歇進給機構。
. 擺動缸動畫
液壓油缸的典型結構
.液壓油缸安裝連接形式:腳架式,耳環式,鉸軸式
. 缸體組件 包括缸筒、缸蓋、缸底等零件。
. 活塞組件 包括活塞與活塞桿等零件。
. 密封裝置 有活塞與缸筒、活塞桿與缸蓋的密封。
. 緩沖裝置
. 排氣裝置
3-13

.3.1 多級伸縮缸在外伸、內縮時,不同直徑的柱塞以什么樣的順序運動?為什么?
.3.2 已知單桿液壓油缸缸筒直徑 D=50mm,活塞桿直徑 d=35mm,液壓泵供油流量為 q=10L/min,試求,(1)液壓油缸差動連接時的運動速度;(2)若缸在差動階段所能克服的外負載 F=1000N,缸內油液壓力有多大(不計管內壓力損失)?
.3.3 一柱塞缸的柱塞固定,缸筒運動,壓力油從空心柱塞中通入,壓力為 p=10MPa,流量為q=25L/min,缸筒直徑為 D=100mm,柱塞外徑為 d=80mm,柱塞內孔直徑為 d0=30mm,試求柱塞缸所產生的推力和運動速度。
.3.4 設計一單桿活塞液壓油缸,要求快進時為差動連接,快進和快退(有桿腔進油)時的速度均為6m/min。工進時(無桿腔進油,非差動連接)可驅動的負載為 F=25000N,回油背壓為0.25 MPa,采用額定壓力為6.3MPa、額定流量為25L/min的液壓泵,試確定:(1)缸筒內徑和活塞桿直徑各是多少?(2)缸筒壁厚最小值(缸筒材料選用無縫鋼管)是多少?


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