液压控制技术第四章
液压与气动技术习题答案毛好喜第4章习题参考答案
第四章液压控制与辅助元件思考与练习题解4-1 简述液压控制阀的作用和类型。
液压控制阀，简称为液压阀，它是液压系统中的控制元件，其作用是控制和调节液压系统中液压油的流动方向、压力的高低和流量的大小，以满足液压缸、液压马达等执行元件不同的动作要求。
液压阀的类型如表4-1所示。
表4-1 液压阀的类型分类方法 类型 详细分类压力控制阀 溢流阀、顺序阀、减压阀、压力继电器 按用途分流量控制阀 节流阀、调速阀、分流阀、集流阀方向控制阀 单向阀、液控单向阀、换向阀滑阀 圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀按结构分类座阀 椎阀、球阀、喷嘴挡板阀射流管阀 射流阀人力操纵阀 手把及手轮、踏板、杠杆操纵阀机械操纵阀 挡块、弹簧操纵阀按操作方式分液压（或气动）操纵阀 液压、气动操纵阀电动操纵阀 电磁铁、电液操纵阀比例阀 比例压力阀、比例流量阀、比例换向阀、比例复合阀 按控制方式分类伺服阀 单、两级电液流量伺服阀、三级电液流量伺服阀数字控制阀 数字控制压力控制流量阀与方向阀管式连接 螺纹式连接、法兰式连接阀按连接方式分类板式及叠加式连接 单层连接板式、双层连接板式、整体连接板式、叠加阀插装式连接 螺纹式插装阀、法兰式插装阀4-2 简述普通単向阀和液控单向阀的作用、组成和工作原理。
单向阀可分普通单向阀和液控单向阀两种。
1．普通单向阀的作用、组成和工作原理普通单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流，故又称为止回阀。
如图4-1所示为普通单向阀的外形图，图4-2所示为其结构和图形符号图，这种阀由阀体1、阀芯2、弹簧3等零件组成。
当压力油从阀体左端的通口P1流入时，油液在阀芯的左端上产生的压力克服弹簧3作用在阀芯2上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯2上的径向孔a、轴向孔b，从阀体右端的通口P2流出。
当压力油从阀体右端的通口P2流入时，液压力和弹簧力一起使阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无法通过。
(a)结构图(b)图形符号图 1—阀体；2—阀芯；3—弹簧图4-2 普通单向阀2．液控单向阀的作用、组成和工作原理液控单向阀可使油液在两个方向自由通流，可用作二通开关阀，也可用作保压阀，用两个液控单向阀还可以组成“液压锁”。
液压传动与控制第4章
在作动筒主活塞前后各有一个直径比主活塞略小的缓冲 凸台，当作动筒到达行程末端时，凸台将一部分油液封死， 被封闭的油液通过凸台与缸壁间的环形间隙流出，产生液压 阻力，减缓作动筒的速度，起到缓冲的作用。
✓ 节流阀缓冲
4.3.1 缓冲装置
图4.3.2 带单向节流阀的作动筒
图4.1.1 液压作动筒的工作原理 1—筒体；2—活塞；3—活塞杆；4—端盖；5—密封；6—进出管道
4.1.1 液压作动筒的基本原理和结构
结论：作动筒是利用液体压力来克服负载的（包括摩擦 力），利用液体流量维持运动速度。
输人作动筒的液体压力和流量是作动筒的输入参数， 是液压功率；作动筒的输出力和速度（或位移）是其输 出参数，是机械功率。
（a）缸体固定，活塞杆移动
（b）活塞杆固定，缸体移动
图4.1.2 双杆活塞缸
4.1.3 液压缸的基本类型和特点
A
A
F
p1
p2
因双杆液压缸的两端活塞杆直径相等，所以当输入流量和 油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。
液压缸活塞的实际推力
F
A(
p1
p2 )m
4
(D2
d
2 )(
p1
p2 )m
(4-15)
➢ 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 都不变的条件下，活塞杆伸出速度较大而推力较小。差动连 接是在不增加液压泵容量和功率的情况下，实现系统快速运 动的有效方法。它的应用常见于组合机床和各类专用机床中。
➢ 在实际应用中，液压传动系统常通过控 制阀来改变单杆活塞缸的油路连接，使 它有不同的工作方式，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。
液压与气动技术习题集附答案
液压与气动技术习题集附答案The document was prepared on January 2, 2021液压与气动技术习题集（附答案）第四章液压控制阀一．填空题1.单向阀的作用是控制液流沿一个方向流动。
对单向阀的性能要求是：油液通过时，压力损失小；反向截止时，密封性能好。
2.单向阀中的弹簧意在克服阀芯的摩檫力和惯性力使其灵活复位。
当背压阀用时，应改变弹簧的刚度。
3.机动换向阀利用运动部件上的撞块或凸轮压下阀芯使油路换向，换向时其阀芯移动速度可以控制，故换向平稳，位置精度高。
它必须安装在运动部件运动过程中接触到的位置。
4.三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联接形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的中位机能。
为使单杆卧式液压缸呈“浮动”状态、且泵不卸荷，可选用Y型中位机能换向阀。
5.电液动换向阀中的先导阀是电磁换向阀，其中位机能是“Y”，型，意在保证主滑阀换向中的灵敏度（或响应速度）；而控制油路中的“可调节流口”是为了调节主阀的换向速度。
6.三位阀两端的弹簧是为了克服阀芯的摩檫力和惯性力使其灵活复位，并（在位置上）对中。
7.为实现系统卸荷、缸锁紧换向阀中位机能（“M”、“P”、“O”、“H”、“Y”）可选用其中的“M”，型；为使单杆卧式液压缸呈“浮动”状态、且泵不卸荷，中位机能可选用“Y”。
型。
8.液压控制阀按其作用通常可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。
9.在先导式减压阀工作时，先导阀的作用主要是调压，而主阀的作用主要是减压。
10．溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为压力流量特性，性能的好坏用调压偏差或开启压力比、闭合压力比评价。
显然（p s—p k）、（p s—p B）小好， n k 和n b大好。
11．将压力阀的调压弹簧全部放松，阀通过额定流量时，进油腔和回油腔压力的差值称为阀的压力损失，而溢流阀的调定压力是指溢流阀达到额定流量时所对应的压力值。
液压控制系统汪首坤第四章作业
1.液压动力机构由液压放大元件、执行元件及负载组合而成。
基本组合形式有：阀控缸系统、阀控马达系统、泵控缸系统和泵控马达系统。
2.三个基本方程：忽略弹性负载的简化形式：3.液压固有频率（忽略弹性负载）：液压固有频率（考虑弹性负载）：液压阻尼系数（忽略弹性负载）：液压阻尼系数（考虑弹性负载）：液压固有频率表示液压执行元件动态响应的快速性，固有频率越高，响应速度越快；液压阻尼系数直接影响系统的稳定性，而液压系统本身是低阻尼的，因此提高液压阻尼系数是保证液压系统稳定性的重要措施。
提高液压固有频率的方法：增加活塞有效面积，减小总容腔体积，减小运动部件质量，提高等效弹性模量。
提高液压阻尼系数的方法：采用正开口阀，加大阀预开口量，提高压力-流量系数；采用旁路泄露的方式，加大泄露系数；增大负载阻尼系数。
4. 动力机构的负载匹配问题讨论动力机构的输出速度和输出力是否满足负载速度和负载力的需要，负载匹配要通过负载轨迹与动力机构的输出特性的比较来确定。
负载最佳匹配原则：动力机构的输出特性不仅满足最大负载要求，并且实现了负载轨迹的最小包络（在最大功率点相切）。
9.等效体积弹性模量βe 取6.9*108N/m 2,液压缸两腔的总容积V t ，活塞及由负载折算至活塞上的总质量M t 取1000kg ，活塞有效面积A p ，总压力流量系数K ce =K c +C t ，K c 为压力流量系数，C t 为总泄露系数，C t =C i +C e /2，C i 为内泄露系数，C e 为外泄露系数，K ce 取7.6∗10−12，流量增益系数K q 为0.2m 3/s 。
ωℎ=√4βe A p 2M t V t =√4∗6.9∗108∗(π∗(0.0252−0.0182))21000∗(π∗(0.0252−0.0182)∗0.5)=72.2 rad/s ξℎ≈K ce A p √βe M t V t =7.6∗10−12π∗(0.0252−0.0182)√ 6.9∗108∗1000π∗(0.0252−0.0182)∗0.5=0.31 G(s)=K qA p 1s(s 2ωℎ2+2ξℎωℎs +1)=211.50.0002s 3+0.0086s 2+s。
液压与气动技术第4章-控制元件.答案
①手动换向阀。手动换向阀是利用手动杠杆改变阀芯位置来 实现换向的.如图4-7所示。
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4.1 常用的液压控制阀
图4-7(a)所示为自动复位式手动换向阀.手柄左扳则阀芯右
移.阀的油口P和A通.B和T通;手柄右扳则阀芯左移.阀的油口 P和B通.A和T通;放开手柄.阀芯在弹簧的作用下自动回复中
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4.1 常用的液压控制阀
4. 1. 3 压力控制阀
压力控制阀简称压力阀.主要用来控制系统或回路的压力。其 工作原理是利用作用于阀芯上的液压力与弹簧力相平衡来进 行工作。根据功用不同.压力阀可分为溢流阀、减压阀、顺序 阀、平衡阀和压力继电器等.具体如下:
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4.1 常用的液压控制阀
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4.1 常用的液压控制阀
5.压力继电器
压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出 的元件其作用是根据液压系统压力的变化.通过压力继电器内 的微动开关自动接通或断开电气线路.实现执行元件的顺序控 制或安个保护。 压力继电器按结构特点可分为柱塞式、弹簧管式和膜片式等 图4-25所示。
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4.1 常用的液压控制阀
2.减压阀 (1)减压阀结构及工作原理 减压阀有直动型和先导型两种.直动型减压阀很少单独使用. 而先导型减压阀则应用较多。图4-18所示为先导型减压阀. 它是由主阀和先导阀组成.先导阀负责调定压力.主阀负责减 压作用。 压力油由P1口流入.经主阀和阀体所形成的减压缝隙从P2口 流出.故出口压力小于进口压力.出口压力经油腔1、阻尼管、 油腔2作用在先导阀的提动头上。当负载较小.出口压力低于 先导阀的调定压力时.先导阀的提动头关闭.油腔1、油腔2的 压力均等于出口压力.主阀的滑轴在油腔2里面的一根刚性很 小的弹簧作用下处于最低位置.主阀滑轴凸肩和阀体所构成的 阀口全部打开.减压阀无减压作用.
飞机液压传动与控制第四章飞机液压执行装置
1.输出力
CAFUC
作动筒的输出力是指克服其内部各种阻力以后所发 出的机械力的大小。在理论上，可根据图4.1.l建立力的 平衡方程
p1 A = F + p2 A
则理论输出力表达式为
F = p1 A1 − p2 A2
式中,F为理论输出力；p1为供油压力；p2为回油压 力；A1为p1压力作用的有效面积；A2为p2压力作用的有效 面积。 由于活塞运动是具有摩擦阻力，所以其实际输出力 的表达式应为 式中，Psb 提高输出力措施！
§3 飞机液压执行装置
液压传动
16/25
4.3 飞机液压作动筒辅助元件 4.3.1 缓冲装置
CAFUC
缓冲装置：活塞速度大，部件质量大时，防止活塞终 点撞击，引起噪声、振动和损坏设备。 按原理分为：缝隙节流、节流阀、弹簧。 1.缝隙节流缓冲：活塞右端油液由节流孔间隙流出， 起缓冲作用。
↖
节流间隙
图4.3.1 带缝隙节流凸台的作动筒 §3 飞机液压执行装置 液压传动
图4.2-3 双向双杆作动筒 图 4.2.3 双向双杆作动筒 §3 飞机液压执行装置 液压传动
15/25
4.2 飞机的液压作动筒（液压缸） 4.2.3 液压缸典型结构举例
CAFUC
图4.2.4 单杆活塞缸结构 1—头侧端盖 2—活塞密封圈 3—活塞头 4—活塞杆 5—缸体 6—拉杆 7—活塞杆密封圈 8—杆侧端盖 9—防尘圈 10—泄油口 11—导向套 12—固定密 封圈 13—节流阀 14—单向阀
L = vt
v=
又由于
L = l − l1 − Δl
ηvQ
A
l 为作动筒的内腔长度；l1 为活塞厚度； l 为设计时为防 Δ 止活塞和顶盖碰撞而预留的行程余量，一般为5～20mm。
液压与气压传动技术第4章 液压控制阀
•
按安装连接形式分为： 管式连接 板式连接
叠加式连接
插装式连接
集成式连接
3、液压控制阀的性能参数
对于不同类型的各种液压控制阀，还可以用不同的参数表征其不同 的工作性能，一般有压力、流量的限制值，以及压力损失、开启压 力、允许背压、最小稳定流量等。同时，给出若干条特性曲线，供 使用者确定不同状态下的性能参数值。
图4-2 液控单向阀的工作原理图 a）内泄式液控单向阀 b）外泄式液控单向阀
液控单向阀的工作原理
双向液控单向阀：
常用于系统停止供油时而要求执行元件仍然保持锁紧的场合，通常 称为液压锁。
1-阀体
图4-3 双向液控单向阀 a）结构原理图 b）图形符号 2-控制活塞 3-卸压阀芯 4-锥阀芯
图4-4 液压锁（飞机襟翼收放系统） 1、4-阀芯 2、3、5、8-弹簧 6、7-活塞
二、方向控制阀
方向控制阀主要用来接通、关断或改变液压油的流动方向，从而控 制执行元件的起动、停止或改变其运动方向。它主要分为单向阀和 换向阀，单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种，而换向阀的种类 很多、应用广泛。
1、单向阀
功用：控制油液单方向流动，又称为逆止阀或止回阀。。 结构组成： 阀体 阀芯 弹簧等
单向阀的应用：
用于泵的出口，防止系统中的压力冲击对泵造成影响； 隔开油路间不必要的联系，防止油路相互干扰；
作背压阀用（回油路上加背压阀），但背压不可调；
作旁路阀用； 桥式回路。
液控单向阀：是一种通入控制压力油后，便允许油液双向流动的单 向阀。它由单向阀和液控装置两部分组成。 油液反向流动时（由油口进油），进油压力通常很高，解决这个问 题的方法：①B油口压力很高，采用先导阀预先卸压，见图4-2a，这 种阀称内泄式液控单向阀。②A油口压力较高造成控制活塞背压较大， 采用外泄口回油降低背压，见图4-2b，这种阀称外泄式液控单向阀。
第四章液压控制元件—插装阀
第四章液压控制元件—插装阀文章目录[隐藏]∙第四章液压控制元件—插装阀∙ 4.5插装阀∙ 4.5.1插装阀的结构∙ 4.5.2插装阀的动作原理∙ 4.5.3插装阀用作方向控制阀∙ 4.5.4插装阀用作方向、流量控制阀∙ 4.5.5插装阀用作压力控制阀第四章液压控制元件—插装阀4.5插装阀液压插装阀是由插装式基本单元(以下简称插件体)和带有弓|导油路的阀盖所组成。
按回路目的，配不同的插件体及阀盖来进行方向、流量或压力的控制。
插装阀是安装在预先开好阀穴的油路板上(manifold blocks)而构成我们所需要的液压回路，如图4-54所示，因此可使液压系统小形化。
插装阀是七十年代初才出现的-种新型液压元件，为一多功能、标准化、通用化程度相当高的液压元件，适用于钢铁设备、塑胶成型机以及船舶等机械中。
插装阀的特点是:1)插装阀盖的配合，可具有方向、流量及压力控制功能。
2)件体为锥形阀结构，因而内部泄漏极少，不存在液压下紧现象，并没有如滑轴(spool)的重叠现象，反应性良好，可进行高速切换。
3)最适于压力损失小的高压大流量系统。
4)插装阀直接组装在油路板上，因而少了由于配管弓|起的外部泄漏、振动、噪音等事故，系统可靠性增加。
5)安装空间缩小，是液压系统小形化。
同时和以往方式相比，可降低液压系统的制造成本。
图4-54插装阀构成的液压回路外观图4-54插装阀构成的液压回路外观4.5.1插装阀的结构由插装阀所组装成的液压回路，通常含有下列基本元件:1.油路板图4-55插装阀油路板亦有人称为集成块，这是方块钢体-上挖有阀孔,用以承装插装阀，如图4-55所示。
图4-56油路板上主要阀孔和控制通道图4-56为常见油路板上主要阀孔和控制通道,X Y为控制压油油路，F为承装插件体的阀孔，A口B口是配合插件体的压油工作油路。
2.插件体插件体(cartnidges)主要由锥形阀(poppet)、弹簧套管(sleeve)及若干个密封垫圈所构成，如图4-55所示。
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对于活塞杆外伸部分来说，由于它很容易把脏物带入 液压缸，使油液受污染，使密封件磨损，因此常需在活塞 杆密封处增添防尘圈，并放在向着活塞杆外伸的一端。
图4-13密封装置 间隙密封(b)摩擦环密封(c)O形圈密封(d)V形圈密封
▪ （4）缓冲装置。
为了防止活塞在行程的终点与前后端盖板发生碰撞， 引起噪音，影响工件精度或使液压缸损坏，常在液压缸前 后端盖上设有缓冲装置，以使活塞移到快接近行程终点时 速度减慢下来终至停止。
4.1 液压缸
▪ 液压缸是将液压泵输出的压力能转换为机 械能的能量转换装置，它主要是可使运动 部件实现往复运动或摆动。
4.1.1 液压缸的类型和特点
4.1．2 几种常用的液压缸
▪ 1．活塞式液压
活塞式液压缸根据其使用要求不同分为双杆式和单杆 式两种。其固定方式有缸体固定和活塞杆固定两种。 ▪ （1）双杆式活塞缸
置使用，如图4-4(b)所示。
图 4-4 柱塞式液压缸
▪ 当柱塞的直径为ｄ，输入液压油的流量为，压力为时，其柱塞上所 产生的推力Ｆ和速度ｖ为
F pA p d 2
4
v qv 4q
A d 2
柱塞式液压缸的主要特点是柱塞与缸筒无配合要求，缸筒内孔不需精 加工，甚至可以不加工。运动时由缸盖上的导向套来导向，所以它特别适 用于行程较长的场合。
往复运动，并利用设在缸两端的缓冲及排气装置，减少冲
击和振动。为了防止泄漏，在缸筒与活塞、活塞杆与导向
套以及缸筒与缸盖等处均安装了密封圈，并利用拉杆将缸 筒、缸盖等连接在一起。
图 4-10 单杆活塞缸的典型结构 1—前缸盖 2—活塞 3—缸筒 4—后缸盖 5—缸头 6—导向套
7—拉杆 8—活塞杆
2．液压缸的组成
3．摆动缸
▪ 摆动式液压缸也称摆动液压马达。用于将液压油的压力能转变为其输出轴往 复摆动的机械能。
图4-5（a）所示为单叶片式摆动缸，它的摆动角度较大，可达300°。
图 4-5 摆动缸 (a）单叶片式 (b）双叶片式 (c）图形符号
▪ 当摆动缸进出油口压力为ｐ1和ｐ2，输人流量为 ｑv时，它的输出转矩Ｔ和角速度各为
第四章 液压缸与液压马达
▪
在液压传动系统中，将液压泵提供的液压能转变为机
Байду номын сангаас
械能的能量转换装置称为液压执行元件，它包括液压缸和
液压马达。液压马达习惯上是指输出旋转运动的液压执行
元件，而把输出直线运动(其中包括输出摆动运动)的液压
执行元件称为液压缸。
目录
▪ 4.1 液压缸 (a) 4.1.1 液压缸的类型和特点 (b) 4.1．2 几种常用的液压缸 (c) 4.1.3 其他液压缸 (d) 4.1.4 液压缸的典型结构和组成 (e) 4.1.5 液压缸的安装、调整、常见故障和排除方法 ▪ 4.2 液压马达 (a) 4.2.1 液压马达的特点和分类 (b) 4.2.2 液压马达的工作原理 (c) 4.2.3 液压马达的基本参数和性能指标
图4-9双作用单活塞杆液压缸 1—耳环2—螺母3—防尘圈4、17—弹簧挡圈5—套6、15—卡键 7、14—O形密封圈8、12—Y形密封圈9—缸盖兼导向套10—缸筒 11—活塞13—耐磨环16—卡键帽18—活塞杆19—衬套20—缸底
▪
图4-10 所示为单杆活塞缸的典型结构。
▪
当压力油从a孔或b孔进入缸筒3时，可使活塞实 现
▪（2）单杆式活塞缸
如图4-2（a）所示，无杆腔进压力油，有杆腔回油，当输入液压缸的油液 流量为ｑv，液压缸进出油口压力分别为ｐ1和ｐ2时，其活塞上所产生的推力 Ｆ1和速度ｖ1为
F1 A1 p1 A2 p2 4
p1 p2 D2 p2d 2
v1
qv A1
4qv
D 2
图 4-2 单杆活塞式液压缸 (a) 无杆腔进油; (b) 有杆腔进油
Fi
p1 4
Di2
V1 4q Di2
3．齿轮齿条缸
▪ 齿轮齿条活塞缸又称无杆式液压缸，它由带有齿条杆 的双活塞缸和齿轮齿条机构所组成，如图4-8所示。活塞 的往复移动经齿轮齿条机构转换成齿轮轴的周期性往复转 动。用于实现工作部件的往复摆动或间歇进给运动。它多 用于自动生产线、组合机床等的转位或分度机构中。
T b R2 R1
p1
p2
rdr
b 2
R22
R12
p1 p2
2n 2q b R22 R12
4.1.3 其他液压缸
▪ 1. 增压液压缸
▪ 增压液压缸又称增压器。图4-6所示是一种由 活塞缸和柱塞缸组成的增压缸，它利用活塞和柱 塞有效面积的不同使液压系统中的局部区域获得 高压。它有单作用和双作用两种型式，单作用增 压缸的工作原理如图4-6(a)所示
端盖装在缸筒两端，与缸筒形成密闭容腔，同样承受很大的液压 力，因此它们及其连接部件都应有足够的强度。设计时既要考虑强度， 又要选择工艺性较好的结构形式。
一般而言，缸筒和缸盖的结构形式和其使用的材料有关。工作压 力p＜10MPa时，使用铸铁；p＜20MPa时，使用无缝钢管；p＞ 20MPa时，使用铸钢或锻钢。图4-11所示为缸筒和缸盖的常见结构 形式。
所以右腔中油液的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，则差动缸活塞推力F3 和运动速度 v3为：
F3
p1 A1
A2
p1
4
d2
v3
4q
d 2
图4-3 差动连接液压缸
比较上式(4-4)、式(4-9)可知，ｖ3>ｖ1；比较上式(4-3)、式(4-8)可知，F3< F1。这说明在输入流量和工作压力相同的情况下，差动连接时液压缸的推力比非 差动连接时小，速度比非差动连接时大，也就是单杆活塞缸差动连接时能使其速 度提高，同时其推力下降。正好利用这一点，可使在不加大油源流量的情况下得 到较快的运动速度，这种连接方式被广泛应用于组合机床的液压动力滑台和其它 机械设备的快速运动中。 如果要求快速运动和快速退回速度相等，即需v2=v3，则推导出条件为:
（a）螺母连接 1-活塞 2-螺母 3—活塞杆
（b）卡环式连接 1-弹簧卡 2-轴套 3-半环 4-活塞 5-活塞杆
（c）卡环式连接 1-活塞杆 2-密封圈座 3-活塞 4-半环
（d）径向销式连接 1-锥销 2-活塞 3-活塞杆
图4-12常见的活塞组件结构形式
▪ （3）密封装置。
液压缸的密封装置用以防止油液的泄漏，液压缸的密 封主要是指活塞、活塞杆处的动密封和缸盖等处的静密封。 常采用O形密封圈和Y形密封圈。
▪ 如图3-5（b）所示，当有杆腔进压力油，无杆腔回油时，即 油液从如图3-5b所示的右腔(有杆腔)输入时，其活塞上所产生的 推力Ｆ2和速度ｖ2为
F2 A2 p1 A1 p2 4
p1 p2 D2 p1d 2
v2
q A2
4q D2 d2
▪ 如果向单杆活塞缸的左右两腔同时通压力油，如图4-3所示，即所谓的差动
活塞杆是连接活塞和工作部件的传力零件，它必须具有足够的强 度和刚度。活塞杆无论是实心的还是空心的，通常都用钢料制造。活 塞杆在导向套内往复运动，其外圆表面应当耐磨并有防锈能力，故活 塞杆外圆表面有时需镀铬。
行程比较短的液压缸往往把活塞杆与活塞做成一体，这是最简单 的形式。但当行程较长时，这种整体式活塞组件的加工较费事，所以 常把活塞与活塞杆分开制造，然后再连接成一体。
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体固定式和活塞杆 固定式两种。
如图4-1（a）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移动，当缸的左腔进压力油，右腔回油时，活 塞带动工作台向右移动；反之，右腔进压力油，左腔回油时，活塞带动工作台向 左移动。
图4-1（b）所示的活塞杆固定的双杆活塞缸。其缸体与工作台相连，活塞 杆通过支架固定在机床上，动力由缸体传递。在这种安装形式中，当缸的左腔 进压力油，右腔回油时，缸体带动工作台向左移动；反之，缸体带动工作台向 右移动。
图 4-1 双杆活塞式液压缸 (a) 缸体固定,活塞杆运动 (b) 活塞杆固定，缸体运动
D 2d
2. 柱塞缸
▪
柱塞缸是一种单作用液压缸，在液压力的作用下只能
实现单方向的运动，它的回程需要借助其他外力来实现。
其工作原理如图4-4（a）所示，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。若需要实现双向运动，则柱塞缸通常必须成对反向布
图 4-8 齿轮齿条活塞缸
4.1.4 液压缸的典型结构和组成
▪ 1．液压缸的典型结构举例 图4-9所示为一个较常用的双作用单活塞杆液压缸。它是由缸底
20、缸筒10、缸盖兼导向套9、活塞11和活塞杆18组成。缸筒一端与 缸底焊接，另一端缸盖(导向套)与缸筒用卡键6、套5和弹簧挡圈4固 定，以便拆装检修，两端设有油口A和B。活塞11与活塞杆18利用卡 键15、卡键帽16和弹簧挡圈17连在一起。活塞与缸孔的密封采用的 是一对Y形聚氨酯密封圈12，由于活塞与缸孔有一定间隙，采用由尼 龙1010制成的耐磨环(又叫支承环)13定心导向。杆18和活塞11的内 孔由密封圈14密封。较长的导向套9则可保证活塞杆不偏离中心，导 向套外径由O形圈7密封，而其内孔则由Y形密封圈8和防尘圈3分别 防止油外漏和灰尘带入缸内。缸与杆端销孔与外界连接，销孔内有尼 龙衬套抗磨。
单作用增压缸在柱塞运动到终点时，不能再
输出高压液体，需要将活塞退回到左端位置，再向 右行时才又输出高压液体，为了克服这一缺点，可 采用双作用增压缸，如图4-6（b）所示，由两个高 压端连续向系统供油。
图4-6 增压缸 （a）单作用增压缸 （b）双作用增压缸