第四章-液压缸介绍PPT课件
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第四章 液压缸(双活塞液压缸)ppt课件
缸筒固定式双活塞杆液压缸，活塞杆带动工作台运动， 工作台移动范围等于活塞有效行程的3倍，占地面积大； 活塞固定式双杆活塞缸，缸筒带动工作台运动，工作台 移动范围等于活塞有效行程2倍，占地面积小。
.
2
因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，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。则缸的运动速度V和推力F分别为：
vqAv (D42qd2)v （4.1）
F4(D 2d2)p (1p2)m （4.2）
式中:
p 1、 p 2 —分别为缸的进、回油压力；
、 v m —分别为缸的容积效率和机械效率； D 、d —分别为活塞直径和活塞杆直径；
q —输入流量； A—活塞有效工作面积。
这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。
4.1.1 活塞式液压缸
活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构形式， 其安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。
4.1.1.1 双杆活塞液压缸
双活塞杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆，分为缸体 固定和活塞杆固定两种安装形式，如下图所示。
q P1
A
F
v
P2
(a)缸筒固定式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
.
1
F
Av
P2 P1 q
(b)活塞杆固定式
.
3
.
2
因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，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。则缸的运动速度V和推力F分别为：
vqAv (D42qd2)v （4.1）
F4(D 2d2)p (1p2)m （4.2）
式中:
p 1、 p 2 —分别为缸的进、回油压力；
、 v m —分别为缸的容积效率和机械效率； D 、d —分别为活塞直径和活塞杆直径；
q —输入流量； A—活塞有效工作面积。
这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。
4.1.1 活塞式液压缸
活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构形式， 其安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。
4.1.1.1 双杆活塞液压缸
双活塞杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆，分为缸体 固定和活塞杆固定两种安装形式，如下图所示。
q P1
A
F
v
P2
(a)缸筒固定式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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1
F
Av
P2 P1 q
(b)活塞杆固定式
.
3
《液压缸和液压马达》PPT课件
❖ 〔1〕计算液压缸的构造尺寸
❖ ①缸筒内径D的计算。
❖ a、根据最大总负载和选取的工作压力来确定时
❖ 无杆腔进油时 D=√4Fmax/πp
❖ 有杆腔进油时 D=√4Fmax/πp+d2
❖ b、根据执行机构速度要求和选定液压泵流量来确 定
②活塞外径d。
原那么：活塞杆直径可根据工作压力或设备类型选取液压缸 的往复速度比有一定要求时用 d = D√〔λv-1〕/λv
将缸筒固定在床身上，活塞杆和工作台相联接时，工作台 运动所占空间长度为活塞有效行程的三倍。一般多用于小 机床(a〕；反之，将活塞杆固定在床身上，缸筒和工作台 相联接时，工作台运动 所占空间长度为液压缸有 效行程的两倍适用于中型 及大型机床〔b〕。
❖ 2、柱塞缸
自重 只能单向运动，回程需靠外力<
弹簧力
中低压系统，无需校核 确定原那么 < 高压大直径时，必须校核δ
缸筒壁厚δ校核方法
薄壁缸体〔无缝钢管〕: 当D / δ ≥ 10时
δ≥ptD/2[б] 厚壁缸体〔铸造缸体〕:
当 D / δ ＜ 10时 δ≥D/2[√〔[б]+ 0.4 py〕/〔[б] 1.3py〕-1]
液压缸其它部位尺寸确实定
导向长度H≥L/20+D/2 〔L为液压缸最大行程〕 活塞宽度B =〔0、6——1、0〕D；
1-缸 底2-弹 簧 挡 圈3-套 环4-卡 环5-活 塞6-型 密 封 圈7-支 承 环8-挡 圈9- 形 密 封 圈 10-缸 筒11-管 接 头12-导 向 套13-缸 盖14-防 尘 圈15-活 塞 杆16-定 位 螺 钉17-耳 环
双 活 塞 杆 液 压 缸 结 构 1— 活 塞 杆 2— 压 盖 3— 缸 盖 4— 缸 筒 5— 活 塞 6— 密 封 圈
❖ ①缸筒内径D的计算。
❖ a、根据最大总负载和选取的工作压力来确定时
❖ 无杆腔进油时 D=√4Fmax/πp
❖ 有杆腔进油时 D=√4Fmax/πp+d2
❖ b、根据执行机构速度要求和选定液压泵流量来确 定
②活塞外径d。
原那么：活塞杆直径可根据工作压力或设备类型选取液压缸 的往复速度比有一定要求时用 d = D√〔λv-1〕/λv
将缸筒固定在床身上，活塞杆和工作台相联接时，工作台 运动所占空间长度为活塞有效行程的三倍。一般多用于小 机床(a〕；反之，将活塞杆固定在床身上，缸筒和工作台 相联接时，工作台运动 所占空间长度为液压缸有 效行程的两倍适用于中型 及大型机床〔b〕。
❖ 2、柱塞缸
自重 只能单向运动，回程需靠外力<
弹簧力
中低压系统，无需校核 确定原那么 < 高压大直径时，必须校核δ
缸筒壁厚δ校核方法
薄壁缸体〔无缝钢管〕: 当D / δ ≥ 10时
δ≥ptD/2[б] 厚壁缸体〔铸造缸体〕:
当 D / δ ＜ 10时 δ≥D/2[√〔[б]+ 0.4 py〕/〔[б] 1.3py〕-1]
液压缸其它部位尺寸确实定
导向长度H≥L/20+D/2 〔L为液压缸最大行程〕 活塞宽度B =〔0、6——1、0〕D；
1-缸 底2-弹 簧 挡 圈3-套 环4-卡 环5-活 塞6-型 密 封 圈7-支 承 环8-挡 圈9- 形 密 封 圈 10-缸 筒11-管 接 头12-导 向 套13-缸 盖14-防 尘 圈15-活 塞 杆16-定 位 螺 钉17-耳 环
双 活 塞 杆 液 压 缸 结 构 1— 活 塞 杆 2— 压 盖 3— 缸 盖 4— 缸 筒 5— 活 塞 6— 密 封 圈
第四章 液压缸(差动连接)PPT课件
两腔进油, 差动联接
A1
A2
F3
P1
v3
q
(c)差动联接
当单杆活塞缸两腔同时通入压力油时，由于无杆腔
有效作用面积大于有杆腔的有效作用面积，使得活塞向
右的作用力大于向左的作用力，因此，活塞向右运动，
活塞杆向外伸出；与此同时，又将有杆腔的油液挤出，
使其流进无杆腔，从而加快了活塞杆的伸出速度，单活
塞杆液压缸的这种连接方式被称为差动连接。
A1 A2 F3
P1
v3
P1
v3
q
等效
q
(c)差动联接
差动连接时,液压缸的有效作用面积是活塞杆的横截 面积，工作台运动速度比无杆腔进油时的大，而输出力则 较小。
差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件下，实 现快速运动的有效办法。
3
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
1
A1
A2
F3
两腔进油,差动联接
A1 A2 F3
P1
v3
P1
v3
q
等效
q
(c)差动联接
活塞的运动速度为：
v3 A1 qA2v 4dq2v
（4.8）
在忽略两腔连通油路压力损失的情况下，差动连接A 2)m4d2p1m
（4.9）
2
A1
A2
F3
两腔进油,差动联接
A1
A2
F3
P1
v3
q
(c)差动联接
当单杆活塞缸两腔同时通入压力油时，由于无杆腔
有效作用面积大于有杆腔的有效作用面积，使得活塞向
右的作用力大于向左的作用力，因此，活塞向右运动，
活塞杆向外伸出；与此同时，又将有杆腔的油液挤出，
使其流进无杆腔，从而加快了活塞杆的伸出速度，单活
塞杆液压缸的这种连接方式被称为差动连接。
A1 A2 F3
P1
v3
P1
v3
q
等效
q
(c)差动联接
差动连接时,液压缸的有效作用面积是活塞杆的横截 面积，工作台运动速度比无杆腔进油时的大，而输出力则 较小。
差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件下，实 现快速运动的有效办法。
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A1
A2
F3
两腔进油,差动联接
A1 A2 F3
P1
v3
P1
v3
q
等效
q
(c)差动联接
活塞的运动速度为：
v3 A1 qA2v 4dq2v
（4.8）
在忽略两腔连通油路压力损失的情况下，差动连接A 2)m4d2p1m
（4.9）
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A1
A2
F3
两腔进油,差动联接
液压传动4ppt
12
1）、差动连接只能向一个方向运动，反向 运动时再接入非差动连接；
13
2）、输出的推力和速度。
结论
较大提高速度，推力下降很大。 单杆活塞缸职能符合
14
二、柱塞缸
1、只能实现一个方向的运动，反向运动要 靠外力；
15
2、柱塞与缸筒不接触，运动时由缸盖上的 导向套来导向，因此缸筒的内壁不须精 加工；
31
解：a).移动速度：v=4q / π(D2-d2) 移动方向：缸筒向左移动 活塞杆的受力：受拉；F= π(D2-d2)p/4
b).移动速度：v=4q / πd2 移动方向：缸筒向右移动 活塞杆的受力：受压；F= πd2p/4
c).移动速度：v=4q / πd2 移动方向：缸筒向右移动 活塞杆的受力：受压；F= πd2p/4
前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的缸
筒，伸出时可获得很长的工作行程，缩回
时可保持很小的尺寸。
19
3、齿轮缸：由两个柱塞缸和一套齿轮齿条 传动装置组成。柱塞的移动经齿轮齿条 传动装置变成齿轮的 转动。
20
§4－2 液压缸的设计与计算
一、设计时应注意的问题
1、尽量使活塞杆在受拉状态下承受最大负 载或在受压状态下具有良好的纵向稳定 性；
第四章 液压缸
1
前言
液压缸是液压系统中的执行元件。 它是一种把液体的压力能转换成机械能 以实现直线或往复运动的能量转换装置。
特点
液压缸结构简单，工作可靠，在 液压系统中得到了广泛的应用。
2
§4－1 液压缸的类型和特点
一、活塞缸 ㈠、双杆活塞缸 1、缸筒固定的双杆活塞缸：
3
结构特点
1）、进、出油口布置在缸筒两端； 2）、两活塞杆的直径一般相等； 3）、当工作压力P1和输入流量q不变时，
1）、差动连接只能向一个方向运动，反向 运动时再接入非差动连接；
13
2）、输出的推力和速度。
结论
较大提高速度，推力下降很大。 单杆活塞缸职能符合
14
二、柱塞缸
1、只能实现一个方向的运动，反向运动要 靠外力；
15
2、柱塞与缸筒不接触，运动时由缸盖上的 导向套来导向，因此缸筒的内壁不须精 加工；
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解：a).移动速度：v=4q / π(D2-d2) 移动方向：缸筒向左移动 活塞杆的受力：受拉；F= π(D2-d2)p/4
b).移动速度：v=4q / πd2 移动方向：缸筒向右移动 活塞杆的受力：受压；F= πd2p/4
c).移动速度：v=4q / πd2 移动方向：缸筒向右移动 活塞杆的受力：受压；F= πd2p/4
前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的缸
筒，伸出时可获得很长的工作行程，缩回
时可保持很小的尺寸。
19
3、齿轮缸：由两个柱塞缸和一套齿轮齿条 传动装置组成。柱塞的移动经齿轮齿条 传动装置变成齿轮的 转动。
20
§4－2 液压缸的设计与计算
一、设计时应注意的问题
1、尽量使活塞杆在受拉状态下承受最大负 载或在受压状态下具有良好的纵向稳定 性；
第四章 液压缸
1
前言
液压缸是液压系统中的执行元件。 它是一种把液体的压力能转换成机械能 以实现直线或往复运动的能量转换装置。
特点
液压缸结构简单，工作可靠，在 液压系统中得到了广泛的应用。
2
§4－1 液压缸的类型和特点
一、活塞缸 ㈠、双杆活塞缸 1、缸筒固定的双杆活塞缸：
3
结构特点
1）、进、出油口布置在缸筒两端； 2）、两活塞杆的直径一般相等； 3）、当工作压力P1和输入流量q不变时，
液压缸液压阀 ppt课件
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第5章 液压控制阀
2.换向阀 换向阀作用是利用阀芯和阀体间相对位置的变化来接通、
断开或改变系统中油液的流动方向。
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第5章 液压控制阀
1）分类
分类 按阀芯结构
按通路数 按工作位数 按控制方式
型式 滑阀式换向阀、转阀式换向阀
二通、三通、四通、五通 二位、三位、四位
第4章 液压缸
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第4章 液压缸
2.双杆活塞缸
➢ 安装方式 缸筒固定式：
运动部件移动范围是活塞有效行 程的三倍，该安装方式站地面积大， 仅适用于小型机床。 活塞杆固定：
运动部件移动范围是活塞有效行 程的两倍站地面积小，适用于大中型 型机床。
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第4章 液压缸
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第5章 液压控制阀
2）液控单向阀
➢作用：使油液可以单向或双向流动
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第5章 液压控制阀
➢ 液控单向阀的应用 •对液压缸进行闭锁； •作为竖直使用液压缸的支撑防 止自由下落。
➢需要指出： 控制压力油油口不工作时，应使其通回油箱，否则控
制活塞难以复位，单向阀反向不能截止液流。
第4章 液压缸
2）伸缩液压缸 ➢ 由两个或多个活塞式缸套装而成。 ➢ 各级活塞依次伸出可获得很长的
行程，当依次缩回时缸的轴向尺 寸很小。 ➢ 除双作用伸缩缸（动画）外，还有单作用伸缩缸（动画） ，它与双作用不同点是回程靠外力，而双作用靠液压作 用力。 ➢各级压力和速度可按活塞缸的有关公式计算。 ➢特别适用于工程机械及自动线步进式输送装置。
第4章 液压缸
4.1 液压缸的类型和特点 4.2 液压缸的结构
第5章 液压控制阀
2.换向阀 换向阀作用是利用阀芯和阀体间相对位置的变化来接通、
断开或改变系统中油液的流动方向。
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第5章 液压控制阀
1）分类
分类 按阀芯结构
按通路数 按工作位数 按控制方式
型式 滑阀式换向阀、转阀式换向阀
二通、三通、四通、五通 二位、三位、四位
第4章 液压缸
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第4章 液压缸
2.双杆活塞缸
➢ 安装方式 缸筒固定式：
运动部件移动范围是活塞有效行 程的三倍，该安装方式站地面积大， 仅适用于小型机床。 活塞杆固定：
运动部件移动范围是活塞有效行 程的两倍站地面积小，适用于大中型 型机床。
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第4章 液压缸
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第5章 液压控制阀
2）液控单向阀
➢作用：使油液可以单向或双向流动
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第5章 液压控制阀
➢ 液控单向阀的应用 •对液压缸进行闭锁； •作为竖直使用液压缸的支撑防 止自由下落。
➢需要指出： 控制压力油油口不工作时，应使其通回油箱，否则控
制活塞难以复位，单向阀反向不能截止液流。
第4章 液压缸
2）伸缩液压缸 ➢ 由两个或多个活塞式缸套装而成。 ➢ 各级活塞依次伸出可获得很长的
行程，当依次缩回时缸的轴向尺 寸很小。 ➢ 除双作用伸缩缸（动画）外，还有单作用伸缩缸（动画） ，它与双作用不同点是回程靠外力，而双作用靠液压作 用力。 ➢各级压力和速度可按活塞缸的有关公式计算。 ➢特别适用于工程机械及自动线步进式输送装置。
第4章 液压缸
4.1 液压缸的类型和特点 4.2 液压缸的结构
液压缸 上海大学 液压ppt课件
d=0.7D
(p1>7mpa)
3、液压缸缸筒壁厚和外径的计算
缸筒最薄处壁厚：δ ≥pyD/2(σ ) δ —缸筒壁厚； D—缸筒内径；py—缸筒度验压力，当额定压Pn>160x105Pa时， Py=1.25Pn ；(σ )—缸筒材料许用应力。(σ )=σ b/n。
ppt课件
42
4、活塞杆的计算
直径强度校核：d≥[4F/π (σ )]1/2
ppt课件
32
(1)缸筒和缸盖 工作压力p＜10MPa时，使用铸铁； 10MPa ＜ p＜20MPa时，使用无缝钢管；
p＞20MPa时，使用铸钢或锻钢。
(a)法兰连接式 (b)半环连接式 (c)螺纹连接式 (d)拉杆连接式 (e)焊接连接式
ppt课件
33
(2)活塞与活塞杆
ppt课件
34
(3)密封装置
ppt课件
36
① 固定节流缓冲 特点：在整个缓冲行程中节流口面积固定不变。
② 可变节流缓冲 特点：节流口面积随缓冲行程增大而减小，缓冲腔内的压力几乎保持不变。
ppt课件
37
PH
v
Aj v
Aj PH
SH
SH
固定：瞬时缓冲压力大，易产生液压冲击；外力不为0时，v不为0， 总存在机械碰撞。 可变：速度降低慢，不会引起液压冲击；最终速度为0，可避免机 械碰撞。
工作特点：伸缩缸的外伸和缩回动作是逐级进行的。
ppt课件
23
① 首先是最大直径的缸筒开始外伸，直径最小的末级最后伸出。
② 推力一定时，随着工作级数变大，外伸缸筒直径越来越小，工作油液压 力随之升高，工作速度变快。
③ 在输入压力和流量不变前提下，其值为：
《液压缸的工作原理》PPT模板课件
自行设计油缸是在标准油缸无法满足 上述工况时，才进行设计。
2 6
一、油缸的主要几何尺寸设计
1、油缸内径D
D 4F
p
取标准D值 压力值（根据系统）选用过大、过小都不 好，应参考类似产品、推荐值，经验选定。
2 7
2、活塞杆直径d
前述已知
vv1 24q[4q(D [2 D 2]d2)]D2D 2d2
v2 v1
D2 D2 d2
式中： ——速比系数
2 8
2、活塞杆直径d
若无特殊要求 值可参考下表取值。
工作油压（MPa） Φ
p 10 10p20 p 20
1.33
1.46～2
2
速比确定后，活塞杆直径
d D 1
如无速比要求，也可取其直径为缸径 1/5~1/3，选用标准值。
2 9
3、缸筒长度
l ＝活塞行程＋活塞长度＋导向长度＋密封长度
此外：柱塞重量往往较大，水平放置 时容易因自重而下垂，造成密封件和导向 单边磨损，故其垂直使用更有利。
1 2
二、液压缸的工作原理
3、伸缩套筒式液压缸
1 3
二、液压缸的工作原理
3、伸缩式液压缸
伸缩式液压缸由两个或多个活塞式液压缸套 装而成，前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的 缸筒，可获得很长的工作行程。伸缩缸广泛的用 于起重运输车辆上。
液压缸的工作原理
（Excellent handout training template）
2
第一节 液压缸的主要类型及特点
一、类型
直线往复式液压缸 按运动形式分 摆动式液压缸
单作用式：液压返推回出靠，反力或自重
按作用方式分 双作用式：活塞向的运正动反均靠液压力
2 6
一、油缸的主要几何尺寸设计
1、油缸内径D
D 4F
p
取标准D值 压力值（根据系统）选用过大、过小都不 好，应参考类似产品、推荐值，经验选定。
2 7
2、活塞杆直径d
前述已知
vv1 24q[4q(D [2 D 2]d2)]D2D 2d2
v2 v1
D2 D2 d2
式中： ——速比系数
2 8
2、活塞杆直径d
若无特殊要求 值可参考下表取值。
工作油压（MPa） Φ
p 10 10p20 p 20
1.33
1.46～2
2
速比确定后，活塞杆直径
d D 1
如无速比要求，也可取其直径为缸径 1/5~1/3，选用标准值。
2 9
3、缸筒长度
l ＝活塞行程＋活塞长度＋导向长度＋密封长度
此外：柱塞重量往往较大，水平放置 时容易因自重而下垂，造成密封件和导向 单边磨损，故其垂直使用更有利。
1 2
二、液压缸的工作原理
3、伸缩套筒式液压缸
1 3
二、液压缸的工作原理
3、伸缩式液压缸
伸缩式液压缸由两个或多个活塞式液压缸套 装而成，前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的 缸筒，可获得很长的工作行程。伸缩缸广泛的用 于起重运输车辆上。
液压缸的工作原理
（Excellent handout training template）
2
第一节 液压缸的主要类型及特点
一、类型
直线往复式液压缸 按运动形式分 摆动式液压缸
单作用式：液压返推回出靠，反力或自重
按作用方式分 双作用式：活塞向的运正动反均靠液压力
《液压缸液压阀》课件
液压缸的工作原理是利用液体压力的作用，使活塞杆或柱塞产生往复运动。当液体压力作用在活塞上时，活塞杆 或柱塞会向一个方向运动；当液体压力作用在活塞的另一侧时，活塞杆或柱塞会向相反方向运动。这种往复运动 可以输出机械能。
02
液压阀简介
液压阀的定义
总结词
控制液压系统液流的压力、流量和方向的阀门
详细描述
液压缸与液压阀的优缺点比较
液压缸
01
02
优点：输出力大、刚度高、易于实现直线运 动；结构简单，维护方便。
缺点：响应速度较慢，易受温度影响，泄 露问题不易解决。
03
04
液压阀
优点：控制精度高、响应速度快、可实维护成本高、对油液清 洁度要求高。
04
液压缸与液压阀的维护 与保养
液压技术的应用领域 将不断扩大，涉及到 更多的工业领域和机 械设备。
液压元件的制造工艺 将不断改进，提高产 品的性能和可靠性。
谢谢观看
器，调整油液粘度等。
05
液压缸与液压阀的发展 趋势
液压缸的发展趋势
高效能
随着工业技术的不断发展，对液 压缸的性能要求越来越高，高效 能的液压缸成为未来的发展趋势
。
智能化
随着智能化技术的普及，液压缸的 智能化也成为未来的发展趋势，可 以实现远程控制、自动调节等功能 。
绿色环保
随着环保意识的提高，对液压缸的 环保性能要求也越来越高，绿色环 保的液压缸成为未来的发展趋势。
液压阀的应用场景
控制系统
液压阀用于控制液压系统 的流量、压力和方向，实 现各种机械设备的自动化 控制。
调节系统
在流量、压力等参数需要 精确调节的场合，如注塑 机、压机等设备中，液压 阀起到关键作用。
02
液压阀简介
液压阀的定义
总结词
控制液压系统液流的压力、流量和方向的阀门
详细描述
液压缸与液压阀的优缺点比较
液压缸
01
02
优点：输出力大、刚度高、易于实现直线运 动；结构简单，维护方便。
缺点：响应速度较慢，易受温度影响，泄 露问题不易解决。
03
04
液压阀
优点：控制精度高、响应速度快、可实维护成本高、对油液清 洁度要求高。
04
液压缸与液压阀的维护 与保养
液压技术的应用领域 将不断扩大，涉及到 更多的工业领域和机 械设备。
液压元件的制造工艺 将不断改进，提高产 品的性能和可靠性。
谢谢观看
器，调整油液粘度等。
05
液压缸与液压阀的发展 趋势
液压缸的发展趋势
高效能
随着工业技术的不断发展，对液 压缸的性能要求越来越高，高效 能的液压缸成为未来的发展趋势
。
智能化
随着智能化技术的普及，液压缸的 智能化也成为未来的发展趋势，可 以实现远程控制、自动调节等功能 。
绿色环保
随着环保意识的提高，对液压缸的 环保性能要求也越来越高，绿色环 保的液压缸成为未来的发展趋势。
液压阀的应用场景
控制系统
液压阀用于控制液压系统 的流量、压力和方向，实 现各种机械设备的自动化 控制。
调节系统
在流量、压力等参数需要 精确调节的场合，如注塑 机、压机等设备中，液压 阀起到关键作用。
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d——叶片轴直径：
p1——缸的进口压力 p2——缸的背压力； q——缸的输人流量.
.
14
第二节、其它形式的常用缸
1、伸缩缸（动画）
1 23
4
B
5
6A
7
图形 符号
图 4-11 伸缩式液压缸结构示意图
1-活塞 2-套筒 3-小缸 4-套筒 5-大活塞 6-大缸 7-缸盖
.
15
2、 增速缸（动画）
1
2 b
的缸和马达不能互换使用。
.
1
第一节、缸的分类和特点
缸－将压力能转换成往复直线（摆动）运动机械能的装置。
按 照
活塞式
结
柱塞式
构
形
摆动式
式
按
照
单作用
作
用
双作用
方
式
缸结构简单、工作可靠，与杠杆、连杆、齿轮齿条、棘轮棘爪、 凸轮等机构配合使用实现多种机械运动，满足各种运动形式要求。
.
2
液压缸
.
3
三 梁 四 柱 式 压 力 机
缸在左右两个方向上输出的推力相等， cm为缸的机械效率。
Байду номын сангаас
这种缸常用于要求往返运动速度相同的场合，如外圆磨床 工作台往复运动液压缸等 。
.
7
2、单杆活塞缸 B
67
10 9
8
压 缸 基 本 结图构形符号：
活 塞 6-导 向 套 7-防 尘 圈 8-活 塞 杆
.
（ b）
8
运动速度：
v1
4q
D2
Cv
(b p)图 q形 符 号
12
三、摆动缸
动 画
输出的是周期性的回转运动，单叶片回转角小于300°,双叶片回转角小于150°。 应用：低压、送料夹紧和回转夹具等辅助装置。
图形符号：
.
液压摆动缸
气压摆动缸
13
转速、扭矩计算 扭矩：
角速度：( q ) V
式中：Z—-叶片数；
b—-叶片宽度；
D——缸体网孔直径
区别
4q
v2 (D2 d2)Cv
推力： F 1 p 1 A 1 p 2 A 2 4 [ D 2 p 1 ( D 2 d 2 )p 2 ]Cm
区别
F 2 p 1 A 2 p 2 A 1 4 [D ( 2 d 2 )p 1 D 2 p 2 ]Cm
.
9
差动连接：压力相同的液体或压缩空气同时通入单活塞杆缸的两腔
.
11
(b) 图 形 符 号
运动速度：
v
4q
D2
Cv
推力：
F D2
4
pCm
特点:
柱塞缸只能制 成单作用缸。 在大行程设备 中，为了得到 双向运动，柱 塞缸常成对使 用。
.
1-缸 体 2-柱 塞 3-导 向 套 4-密 封 装 置 5、 6-密 封 压 紧 装 置 7-防 尘 圈 8-泄 油 口
D
I
a
II III
3 c
图4-12 增速缸结构示意图
1-柱塞 2-活塞 3-缸筒
.
16
3、增压缸（增压器）
A1p1A2p2
p2
A1 A2
p1
kp1
p1
k
A1 A2
D2 2 D12
k 增压比
.
p2
17
4、齿条活塞缸
扭矩： 角速度：
式中：p ― 缸的工作压力；
D ― 缸的直径；
Df ― 齿轮的分度圆直径； q ― 缸的输人流量。
.
液压缸
4
一、活塞缸
1、双杆活塞缸
图形符号：
.
5
双杆活塞缸
运动范围约等于活塞 有效行程的三倍
.
运动范围约等于缸体 有效行程的两倍
6
双杆活塞缸的速度推力计算：
运动速度： vq AcV4Dq2cdV2
p1q
p2
缸在左右两个方向上输出的速度相等， cV 为缸的容积效率。
推力： F A p 1 p 2 cm 4D 2 d 2p 1 p 2 cm
.
18
5、气-液阻尼缸
p 压缩空气
调节节流阀的开口面积，就能调节活塞的运动速度。
.
19
6、气压油缸
气压油缸是一种使 气压直接转换成液 压的装置。它利用 气压控制达到液压 传动的目的。
p p1
气压油缸传动装置无需使用油泵和驱动电机，便可获得结构 简单，价格低廉的速度平稳和可调的液压传动。
.
20
7、气液增力缸
第四章 液压与气压传动的执行元件
本章主要介绍液压和气压系统中做旋转运动或做直线往复运动 的执行元件——马达和缸。
马达和缸
压力能
能量转换
机械能
液压缸、液压马达 （压力油）
按
使
常用于需要获得较大输出力和扭矩的场合
用
的 介
气缸、气马达 （压缩空气）
质
常用于需要获得较小输出力和扭矩的场合
由于结构强度、材质要求和密封条件的不同，两种介质
.
21
第三节、缸的结构
一、缸体组件
缸体组件要有足够的强度、 刚度和可靠的密封性。
（1）缸体组件的连接形式 （2）缸体、端盖和导向套
.
22
二. 活塞组件
活塞和活塞杆一般采用螺纹和半环联接。
.
23
三、缓冲装置
高速或要求较高的液压缸中往往须设置有缓装置。防止在行程终了时,活塞 与端盖发生撞击,造成液压冲击和噪声,甚至严重影响工作。
v3
q q' A1
Cv
A1 A2
方向:右 v3
q'4(D2d2)v3
4q
运动速度： v3 d2 Cv
F3 q' q p1
图4-9 差动连接
推力：
F 3p1(A 1A 2) Cm 4[D 2(D 2d2)]p1Cm4d2 p1 Cm
.
10
二、柱塞缸
柱塞和缸简内壁 不接触，因此缸 筒内孔不需精加 工．工艺性 好．成本低.
.
24
四、排气装置
当液压系统长时间停止 工作，系统中的油液由于本 身重量的作用和其它原因而 流出时，易使空气吸入系统， 如果液压缸中有空气或油中 混入空气，都会使液压缸运 动不平稳。
.
25
第四节、缸的设计计算
□设计缸需要注意的问题 1) 要尽量缩小外型尺寸，使结构紧凑； 2) 设计活塞杆最好受拉，不受压，以免产生纵向弯曲； 3) 选择合适的密封方式，减小摩擦损失，提高密封效果，防止泄漏； 4) 根据具体情况适当考虑缓冲装置和排气装置。
1 2 3 456
12
3 456
87
图 4-10(a)柱 塞 式 液 压 缸
8 7 1-缸 体 2-柱 塞 3-导 向 套 4-密 封 装 置
5 图 、 6-4 密 -封 1压 0紧 (装 a) 置 柱 7-防 塞 尘 圈 式 8-液 泄 油 压 口 缸
图形符号： 1-缸 体 2-柱 塞 3-导 向 套 4-密 封 装 置 5、 6-密 封 压 紧 装 置 7-防 尘 圈 8-泄 油 口
□缸主要尺寸的确定 液压缸的主要尺寸有缸筒内径、活塞杆直径和缸筒长度等。
1. 缸筒内径D 根据负载大小和选定的工作压力、运动速度和输入流量，按本章 有关公式计算确定后，再从GB/T2348-93标准中选取相近尺寸加以圆整。 2. 活塞杆直径d 按工作压力决定,或设备类型选取。见教材表4-2。
按GB/T2348-93标准进行圆整。 3. 缸筒长度L
p1——缸的进口压力 p2——缸的背压力； q——缸的输人流量.
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第二节、其它形式的常用缸
1、伸缩缸（动画）
1 23
4
B
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6A
7
图形 符号
图 4-11 伸缩式液压缸结构示意图
1-活塞 2-套筒 3-小缸 4-套筒 5-大活塞 6-大缸 7-缸盖
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2、 增速缸（动画）
1
2 b
的缸和马达不能互换使用。
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1
第一节、缸的分类和特点
缸－将压力能转换成往复直线（摆动）运动机械能的装置。
按 照
活塞式
结
柱塞式
构
形
摆动式
式
按
照
单作用
作
用
双作用
方
式
缸结构简单、工作可靠，与杠杆、连杆、齿轮齿条、棘轮棘爪、 凸轮等机构配合使用实现多种机械运动，满足各种运动形式要求。
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2
液压缸
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3
三 梁 四 柱 式 压 力 机
缸在左右两个方向上输出的推力相等， cm为缸的机械效率。
Байду номын сангаас
这种缸常用于要求往返运动速度相同的场合，如外圆磨床 工作台往复运动液压缸等 。
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2、单杆活塞缸 B
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8
压 缸 基 本 结图构形符号：
活 塞 6-导 向 套 7-防 尘 圈 8-活 塞 杆
.
（ b）
8
运动速度：
v1
4q
D2
Cv
(b p)图 q形 符 号
12
三、摆动缸
动 画
输出的是周期性的回转运动，单叶片回转角小于300°,双叶片回转角小于150°。 应用：低压、送料夹紧和回转夹具等辅助装置。
图形符号：
.
液压摆动缸
气压摆动缸
13
转速、扭矩计算 扭矩：
角速度：( q ) V
式中：Z—-叶片数；
b—-叶片宽度；
D——缸体网孔直径
区别
4q
v2 (D2 d2)Cv
推力： F 1 p 1 A 1 p 2 A 2 4 [ D 2 p 1 ( D 2 d 2 )p 2 ]Cm
区别
F 2 p 1 A 2 p 2 A 1 4 [D ( 2 d 2 )p 1 D 2 p 2 ]Cm
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差动连接：压力相同的液体或压缩空气同时通入单活塞杆缸的两腔
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(b) 图 形 符 号
运动速度：
v
4q
D2
Cv
推力：
F D2
4
pCm
特点:
柱塞缸只能制 成单作用缸。 在大行程设备 中，为了得到 双向运动，柱 塞缸常成对使 用。
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1-缸 体 2-柱 塞 3-导 向 套 4-密 封 装 置 5、 6-密 封 压 紧 装 置 7-防 尘 圈 8-泄 油 口
D
I
a
II III
3 c
图4-12 增速缸结构示意图
1-柱塞 2-活塞 3-缸筒
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3、增压缸（增压器）
A1p1A2p2
p2
A1 A2
p1
kp1
p1
k
A1 A2
D2 2 D12
k 增压比
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4、齿条活塞缸
扭矩： 角速度：
式中：p ― 缸的工作压力；
D ― 缸的直径；
Df ― 齿轮的分度圆直径； q ― 缸的输人流量。
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液压缸
4
一、活塞缸
1、双杆活塞缸
图形符号：
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5
双杆活塞缸
运动范围约等于活塞 有效行程的三倍
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运动范围约等于缸体 有效行程的两倍
6
双杆活塞缸的速度推力计算：
运动速度： vq AcV4Dq2cdV2
p1q
p2
缸在左右两个方向上输出的速度相等， cV 为缸的容积效率。
推力： F A p 1 p 2 cm 4D 2 d 2p 1 p 2 cm
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5、气-液阻尼缸
p 压缩空气
调节节流阀的开口面积，就能调节活塞的运动速度。
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6、气压油缸
气压油缸是一种使 气压直接转换成液 压的装置。它利用 气压控制达到液压 传动的目的。
p p1
气压油缸传动装置无需使用油泵和驱动电机，便可获得结构 简单，价格低廉的速度平稳和可调的液压传动。
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7、气液增力缸
第四章 液压与气压传动的执行元件
本章主要介绍液压和气压系统中做旋转运动或做直线往复运动 的执行元件——马达和缸。
马达和缸
压力能
能量转换
机械能
液压缸、液压马达 （压力油）
按
使
常用于需要获得较大输出力和扭矩的场合
用
的 介
气缸、气马达 （压缩空气）
质
常用于需要获得较小输出力和扭矩的场合
由于结构强度、材质要求和密封条件的不同，两种介质
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第三节、缸的结构
一、缸体组件
缸体组件要有足够的强度、 刚度和可靠的密封性。
（1）缸体组件的连接形式 （2）缸体、端盖和导向套
.
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二. 活塞组件
活塞和活塞杆一般采用螺纹和半环联接。
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23
三、缓冲装置
高速或要求较高的液压缸中往往须设置有缓装置。防止在行程终了时,活塞 与端盖发生撞击,造成液压冲击和噪声,甚至严重影响工作。
v3
q q' A1
Cv
A1 A2
方向:右 v3
q'4(D2d2)v3
4q
运动速度： v3 d2 Cv
F3 q' q p1
图4-9 差动连接
推力：
F 3p1(A 1A 2) Cm 4[D 2(D 2d2)]p1Cm4d2 p1 Cm
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二、柱塞缸
柱塞和缸简内壁 不接触，因此缸 筒内孔不需精加 工．工艺性 好．成本低.
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四、排气装置
当液压系统长时间停止 工作，系统中的油液由于本 身重量的作用和其它原因而 流出时，易使空气吸入系统， 如果液压缸中有空气或油中 混入空气，都会使液压缸运 动不平稳。
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25
第四节、缸的设计计算
□设计缸需要注意的问题 1) 要尽量缩小外型尺寸，使结构紧凑； 2) 设计活塞杆最好受拉，不受压，以免产生纵向弯曲； 3) 选择合适的密封方式，减小摩擦损失，提高密封效果，防止泄漏； 4) 根据具体情况适当考虑缓冲装置和排气装置。
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图 4-10(a)柱 塞 式 液 压 缸
8 7 1-缸 体 2-柱 塞 3-导 向 套 4-密 封 装 置
5 图 、 6-4 密 -封 1压 0紧 (装 a) 置 柱 7-防 塞 尘 圈 式 8-液 泄 油 压 口 缸
图形符号： 1-缸 体 2-柱 塞 3-导 向 套 4-密 封 装 置 5、 6-密 封 压 紧 装 置 7-防 尘 圈 8-泄 油 口
□缸主要尺寸的确定 液压缸的主要尺寸有缸筒内径、活塞杆直径和缸筒长度等。
1. 缸筒内径D 根据负载大小和选定的工作压力、运动速度和输入流量，按本章 有关公式计算确定后，再从GB/T2348-93标准中选取相近尺寸加以圆整。 2. 活塞杆直径d 按工作压力决定,或设备类型选取。见教材表4-2。
按GB/T2348-93标准进行圆整。 3. 缸筒长度L