简述液压缸的类型及作用
液压缸的三种作用方式
液压缸的三种作用方式
液压缸是一种将液体压力转化为机械能的装置，广泛应用于各种机械设备中。
液压缸的三种作用方式分别是单作用、双作用和复合作用。
下面将分别介绍这三种作用方式。
1. 单作用液压缸
单作用液压缸只能在一个方向上施加力，通常是由压力油推动活塞向前运动，而回程则是通过弹簧等外力完成的。
单作用液压缸的结构相对简单，成本较低，但只能在一个方向上施加力，适用范围相对较窄。
常见的应用场合包括推动、升降等。
2. 双作用液压缸
双作用液压缸可以在两个方向上施加力，即既能推动活塞向前运动，也能将活塞向后拉动。
它通常由两个油口，一个是进油口，一个是出油口。
当进油口施加压力油时，活塞向前运动；当出油口施加压力油时，活塞向后运动。
双作用液压缸的结构相对复杂，成本较高，但适用范围广泛，常见的应用场合包括起重、挖掘等。
3. 复合作用液压缸
复合作用液压缸是指在一个液压缸内同时实现单作用和双作用两种作用方式。
它通常由两个油口和一个活塞组成，其中一个油口用于单向进油，另一个油口用于双向进油，活塞上则设有单向阀和双向阀。
当单向进油时，活塞只能向一个方向运动，实现单作用；当双向进油时，活塞可以在两个方向上运动，实现双作用。
复合作用液压缸的结构相对复杂，成本较高，但适用范围更广泛，常见的应用场合包括冶金、矿山等。
以上是液压缸的三种作用方式的详细介绍，每种作用方式都有其特点和适用范围，根据实际需求选择合适的液压缸是非常重要的。
液压缸类型及特点
d
4
2
p1 ]m
2）速度
qv 4qv v1 A1 D2
qv 4qv v2 A2 ( D 2 d 2 )
特点：同样 q ，v1 < v2 ；
p 一样，F1 > F2 。
4. 应用：往返运动速度及推力不同的场合。
பைடு நூலகம் 例：液压刨床
差动缸
q1 q q2
活塞只有一个，设此时的速度为v3
4
特点：v3 > v1 ；F3 < F1 。
结论：差动连接后，速度大，推力小。
差动缸
q v3 A杆
如令： A杆 A 2
q v2 A2
则有： v2 v3
2
d 2
4
2
2
D 4
d2
D2 2d 2
d D d
2
D 2d
或 d 0.707D
结论：当 D 2 d 时，快进、快退速度相等。
四、增压缸（增压器）
增压比为大活塞与小柱塞的面积比 K＝D 2/d 2 增压能力是在降低有效流量的基础上得到的。
工作原理
§4-2 液压缸的设计计算
确定液压缸的类型 确定液压缸的主要尺寸（D\d\L) 液压缸的强度计算 液压缸的结构设计
液压缸的设计和计算是在对整个液压系 统进行工况分析，计算了最大负载力，先定 了工作压力的基础上进行的（详见第十一 章）。因此，首先要根据使用要求确定结构 类型，在按照负载情况，运动要求决定液压 缸的主要结构尺寸，最后进行结构设计。
2、活塞杆直径d与缸筒内径D的计算
受拉时： d=(0.3-0.5)D 受压时： d=(0.5-0.55)D (p1<5mpa) d=(0.6-0.7)D (5mpa< p1<7mpa) d=0.7D (p1>7mpa)
液压缸的分类和特点
缸体固定式
进油腔 左 右
回油腔 右 左
运动方向 活塞右移 活塞左移
运动范围不小于3倍有效行程，合用于小型液 压设备 。进油腔位置与活塞运动方向相反。
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活塞杆固定式
进油腔 左 右
回油腔 右 左
运动方向 缸体左移 缸体右移
运动范围不小于2倍有效行程，合用于行程长旳 大、中型液压设备， 进油腔位置与活塞运动方向相 同。
第三章 液压缸
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液压缸旳功用
将液压泵供给旳液压能转换为机械 能而对负载作功，实现直线往复运动 或旋转运动。
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第一节 液压缸旳分类和特点
按构造不同可为三类:
1.活塞缸 2.柱塞缸 3.摆动缸（摆动液压马达）
按运动形式不同:
1.直线运动 活塞缸、柱塞缸（推力和速度）
叶片式摆动液压缸工作原理
当缸旳一种油口进压力油，另 一油口回油时，叶片在压力油作用 下往一种方向摆动，带动轴偏转一 定角度（不大于3600），当进回油 口互换时，摆动缸反转。
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双叶片摆动式液压缸
T双 = 2T单 ω双=1/2·ω单
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2．齿轮齿条式摆动缸
齿轮齿条式摆动缸旳原理是将液压 缸旳往复运动经过齿条带动齿轮，转化 成齿轮轴旳正反向摆动旋转，将缸旳推 力转化成齿轮轴旳输出扭矩。
1.双活塞杆缸
（1）工作原理
缸体固定式
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活塞杆固定式
双活塞缸推力和速度计算 F = pA
F = (D2 d2)p
4
v
q A
4q
(D2 d 2)
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液压缸1
向套长度为（0.6-1.5）d。为减少加工难度，一般
液压缸缸筒长度不应大于内径的20-30倍。
液压缸的校核
一、 缸筒壁厚的验算
中、高压液压缸一般用无缝钢管做缸筒，大多属薄 壁筒，即D / ＞10。此时，可根据材料力学中薄壁圆筒 的计算公式验算缸筒的壁厚，即
p max D 2[ ]
当D / ＜10时，可用下式校核缸筒壁厚
三、柱塞式液压缸（柱塞缸）
柱塞式液压缸特点：
（1）柱塞式液压缸是单作用液压缸，即靠液压力只能实现 一个方向的运动，回程要靠自重（当液压缸垂直放置 时）或其它外力，因此柱塞缸常成对使用； （2）柱塞运动时，由缸盖上的导向套来导向，因此，柱塞 和缸筒的内壁不接触，缸筒内孔只需粗加工即可
（3）柱塞重量往往比较大，水平放置时容易因自重而下垂，
F ( p1 p2 ) Am
（2）不能实现差动连接。
4
( D d )( p1 p2 )m
2 2
（3）缸体固定时，整个工作台的移动范围约等于活塞有效行程的3倍； 活塞杆固定时，整个工作台的移动范围约等于液压缸有效行程的2倍。
应用：
两个方向力和速度一样的场合。
图形符号：
缸筒固定式
4
3
F2 7771 (N )
F3 = 7466 (N)
v2 0.102(m / s) v3 = 0.106(m / s)
三、柱塞式液压缸（柱塞缸）
活塞式液压缸的缸体内壁要求精加工，当 液压缸较长时加工就显得比较困难，因此在行 程较长时多采用柱塞缸。柱塞缸的内壁不需要 精加工，因为柱塞不和缸体接触，运动时靠缸 盖上的导向套导向，结构简单，制造方便，成 本低，特别适合行程较长的场合。
液压缸分类
液压缸分类液压缸是一种通过在缸内施加液压力来实现机械运动的装置。
液压缸在工业和机械应用中扮演着关键的角色，广泛应用于各种工程领域。
液压缸的分类通常可以根据不同的标准，如工作原理、结构形式、应用领域等进行。
以下是一些液压缸的常见分类：1. 按照工作原理分类：单作用液压缸：单作用液压缸只能在一个方向上施加力，通常是由压缩弹簧或外部负载提供反向力。
双作用液压缸：双作用液压缸能够在两个方向上施加力，液体压力可以使缸在两个方向上伸出或缩回。
2. 按照结构形式分类：活塞式液压缸：活塞式液压缸是最常见的一种类型，其中液压力作用在活塞上，使得活塞在缸内运动。
柱塞式液压缸：柱塞式液压缸使用柱塞而不是活塞，柱塞在缸内移动以产生机械运动。
膜式液压缸：膜式液压缸使用柔性薄膜而不是活塞或柱塞，薄膜的形变产生机械运动。
3. 按照应用领域分类：工业液压缸：主要用于工业机械、生产线、冶金设备等领域，广泛应用于提供力和运动的场合。
农业液压缸：用于农业机械设备，如拖拉机、收割机等，用于实现各种农业操作。
航空航天液压缸：用于航空航天领域的飞行器和宇航器，要求轻巧、高效、可靠。
4. 按照缸体形状分类：圆筒形液压缸：缸体呈圆筒形状，是最常见的液压缸形式，适用于多种应用。
方形液压缸：缸体呈方形或矩形形状，用于特殊的工程和空间限制的场合。
5. 按照使用介质分类：油液液压缸：使用液体油作为介质，是最常见的液压缸类型。
水液液压缸：使用水作为液压介质，适用于一些特殊环境和应用。
这些分类并非是绝对的，很多液压缸可能同时具有多种特征。
在选择液压缸时，需要考虑其工作条件、负载要求、空间限制以及使用环境等因素。
不同类型的液压缸在不同的应用场景中都有各自的优势和适用性。
液压缸的类型和特点
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（4.6）
由于A1＞A2，所以F1＞F2，v1＜v2，即无杆腔进油工作时，推力大 而速度慢；有杆腔进油工作时，推力小而速度快。因此，单杆活塞式 液压缸常用于一个方向有较大负载但运行速度较慢，另一个方向为空 载快速退回运动的设备。
液压缸的类型和特点
1.2 柱塞缸
如图4.3（a）所示为单向柱塞缸，它只能实现一个方向的液压传动，反 向运动要靠外力。若需要实现双向运动，则必须成对使用，如图4.3(b)所 示。
图4.4 伸缩缸
（4.9） （0）
液压缸的类型和特点
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图4.5 双作用式伸缩缸
液压缸的类型和特点
（2）摆动式液压缸 摆动式液压缸当通入液压油，它的主轴能输出小于360°的摆动
运动的缸称为摆动式液压缸，如图4.6所示。 双叶片式摆动角度一般小于150°。但在相同条件下，输出转矩是
单叶片摆动缸的两倍，输出角速度是单叶片缸的一半。
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液压缸的类型和特点
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图4.6 摆动式液压缸
液压、液力与气压传动技术
液压、液力与气压传动技术
液压缸的类型和特点
液压缸又称为油缸。液压缸与马达一样，是将液压能转变为机械能的装 置。它是液压系统中的一种执行元件，其功能是将液压能转变为直线运动 或摆动的机械能。
按结构形式分：
①活塞缸，又分单杆活塞缸、双杆活塞缸；
②柱塞缸；
③摆动缸，又分单叶片和双叶片摆动缸。
按作用方式分：
缸，它一般由缸体、缸盖、活塞、活塞杆和密封件等零件构成。根据 安装方式不同可分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。
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图 双杆式活塞缸
液压缸
单作用液压缸
双作用液压缸
其他液压缸
常用液压缸及其特点
一、柱塞式液压缸
1、柱塞式液压缸的特点 柱塞式液压缸为单作用缸，即工作时靠压力油 推动，返回靠弹簧或自重完成。 优点： 缸内壁不需精加工、工艺性好、成本低、制造容易。 应用：行程较长的场合，如导轨磨床、龙门刨床。若 要求往复工作运动时，常将柱塞缸成对使用，即由两 个柱塞缸分别完成相反方向运动。
定位块
—叶片
叶片轴 —缸筒
双叶片式摆动缸
单叶片摆动液压缸主要由定子块1、缸体2、摆动轴
3、叶片4、左右支承盘和左右盖板等主要零件组成。定子
块固定在缸体上，叶片和摆动轴固连在一起，当两油口相 继通以压力油时，叶片即带动摆动轴作往复摆动。
摆动液压缸工作原理当缸的一个油口进压力油，另一油 口回油时，叶片在压力油作用下往一个方向摆动，带动 轴偏转一定角度小于3600当进回油口互换时，马达反转。
液压系统中常见的单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种
普通单向阀 功用：只允许油液单向流动，P1→P2
控制口K无压力油：同普通单向阀P1→P2。 控制口K有压力油：双向流动P1→P2P1←
液压缸的设计及参数计算
液压缸设计依据
• • 液压缸在机械上的用途和动作要求。 液压缸的工作条件，包括粉尘、振动、冲击、安全性要求、温度、 温度等。 外部负荷，包括外部负荷的质量、大小、形状、运动轨迹、磨擦 阻力、连接型式等。 液压缸的最大行程、运动速度或时间、安装空间所允许的外形尺 寸、液压缸本身的动作（包括是摆动还是转动、是直线运动还是 间歇运动、是缸体运动还是活塞杆运动等） 液压系统的工作压力、流量、管路通径和布置情况、各种液压阀 的控制情况等。
2、双作用活塞式液压缸
【专业知识】液压缸种类与使用注意事项
液压缸种类与使用注意事项一、液压缸种类：液压缸是液压系统中应用非常广的结构形式，为了正确地设计和使用这类缸，应该掌握它的特点及相关应用与注意事项。
(1)单活塞杆液压缸这种液压缸只在活塞的一侧有活塞杆，活塞两侧的有效作用面积不相等。
活塞杆直径越大，活塞两侧的有效作用面积相差越大，在供油压力相等的情况下，无活塞杆侧产生的推力比有活塞杆侧产生的拉力要大;在流量相等的情况下，无活塞杆侧通人压力油使活塞杆伸出的速度比有活塞杆侧通入压力油使活塞杆缩回的速度要慢。
注意:由于活塞杆伸出时能产生较大的推力，返回时又有较快的运动速度，所以很适用于在一个方向上承受负载而空载快速退回的场合。
活塞杆越粗，推力和拉力、慢速和快速相差就越大。
液压刨床工作台的慢速工进和快速退回，就是利用单活塞杆液压缸实现的。
(2)双活塞杆液压缸这种缸的活塞两侧都有活塞杆。
当两活塞杆直径相同，供油压力和流量不变时，活塞往复运动速度和作用力也都相等。
由于有两根活塞杆，它的刚性和稳定性较好。
注意:工作时占用的空间范围大，其运功范围约等于有效行程长度的3倍。
磨床工作台大多应用这种形式的液压缸。
(3)单作用液压缸这种缸是最简单的一种液压缸。
它只能向活塞一侧供给压力油，输出单方向的作用力，反方向运动则依据负载外力、弹簧力、柱塞杆或活塞杆的自重等作用来完成，即反方向没有液压作用力。
它的优点是节省液压动力，简化油路。
注意:反方向运动速度和力的大小都不能控制。
驱使活塞杆或柱塞杆返回运动的自重力、负载力、弹簧力必须大于背压力和液压缸各部位的摩擦阻力之和。
弹簧复位液压缸，弹簧要有一定的作用空间，使其体积变大。
单作用液压缸在机床的定位夹紧、自卸翻斗汽车的举升、升降机的举升、船舶起货吊杆等场合应用较多。
(4)双作用液压缸这种缸比单作用液压缸的应用要广泛得多。
压力油可以交替向活塞两侧供给，驱使活塞作往复运动，其推、拉两个方向上的运动速度和供油压力都能控制。
双作用液压缸有单活塞杆和双活塞杆两种之分。
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液压缸是一种常见的液压元件，主要用于将液压能转化为机械能，实现线性运动。
液压缸广泛应用于各种机械设备中，如工程机械、冶金设备、船舶、航空航天等领域。
液压缸的类型和作用有很多，下面将对其进行简述。
一、液压缸的类型
活塞式液压缸：活塞式液压缸是一种常见的液压缸类型，其结构简单，可承受较大的工作压力。
活塞式液压缸分为单作用和双作用两种类型，单作用液压缸只能在一侧施加压力，而双作用液压缸可以在两侧施加压力。
柱塞式液压缸：柱塞式液压缸是一种结构紧凑、体积小的液压缸类型，适用于空间有限的场合。
柱塞式液压缸分为单柱塞和多柱塞两种类型，单柱塞液压缸只有一个柱塞，而多柱塞液压缸有多个柱塞。
旋转式液压缸：旋转式液压缸是一种可以实现旋转运动的液压缸类型，适用于需要旋转的场合。
旋转式液压缸分为单向旋转和双向旋转两种类型，单向旋转液压缸只能实现单向旋转，而双向旋转液压缸可以实现双向旋转。
摆动式液压缸：摆动式液压缸是一种可以实现摆动运动的液压缸类型，适用于需要摆动的场合。
摆动式液压缸分为单向摆动和双向摆动两种类型，单向摆动液压缸只能实现单向摆动，而双向摆动液压缸可以实现双向摆动。
二、液压缸的作用
液压缸的主要作用是将液压能转化为机械能，实现线性运动。
液压缸广泛应用于各种机械设备中，如工程机械、冶金设备、船舶、航空航天等领域。
液压缸的作用主要包括以下几个方面：
推拉物体：液压缸可以通过推拉杆或活塞将物体推拉到指定位置，实现物体的移动和定位。
提升物体：液压缸可以通过提升杆或活塞将物体提升到指定高度，实现物体的升降。
夹持物体：液压缸可以通过夹持器将物体夹持住，实现物体的固定和夹持。
旋转物体：旋转式液压缸可以实现物体的旋转运动，适用于需要旋转的场合。
摆动物体：摆动式液压缸可以实现物体的摆动运动，适用于需要摆动的场合。
总之，液压缸是一种常见的液压元件，主要用于将液压能转化为机械能，实现线性运动。
液压缸的类型和作用有很多，不同类型的液压缸适用于不同的场合，可以实现推拉、提升、夹持、旋转、摆动等不同的运动方式，广泛应用于各种机械设备中。