液压与气压传动(全英文)

苑文婧,韩彬,杨浩泉,贾立新

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液压缸(1)




一、液压缸的分类


液压缸:将液压能转换为机械能(执行元件),用来驱动工作机构作直线运动(移动液压缸)或摆动运动(摆动液压缸、摆动液压马达)。

按其结构形式分

活塞缸:实现往复运动,输出推力和速度。

柱塞缸:实现往复运动,输出推力和速度。

摆动缸:实现小于360度的往复摆动,输出转矩和角速度。

按液压油对活塞端面作用力的方向分

双作用式:两腔均能进出压力油,活塞(缸体)能作正、反两个方向移动的液压缸。

单作用式:只有一腔能进出压力油,活塞(缸体)只能依靠液压力作单向运动,回程需借助自重/外力的液压缸。

液压缸可以单个使用,也可以几个组合起来或和其他机构组合起来,以实现特殊的功用。


活塞式液压缸的工作原理、特点和应用


活塞式液压缸

活塞式液压缸根据使用要求不同分为:双杆式、单杆式。

双杆式活塞缸

活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出。根据安装方式不同又可以分为:缸筒固定式、活塞杆固定式。

工作原理

如a图所示,当活塞的有效行程为L时,整个工作台的运动范围为3L,机床占地面积大,一般适用于小型机床。

如b图所示,当活塞的有效行程为L时,整个工作台的运动范围为2L,机床占地面积小,一般适用于工作台行程较长的机床。

特点和应用

当两活塞杆直径相同、缸两腔的供油压力和流量都相等时,活塞(或缸体)两个方向的推力和运动速度也都相等,适用于要求往复运动速度和输出力相同的工况。 


杆式活塞缸 

活塞只有一端带活塞杆

单杆活塞式液压缸形式

缸体固定式、活塞杆固定式

(工作台的移动范围均为活塞有效行程的两倍)

单杆活塞式液压缸工作时可以:

油液从无杆腔进入

油液从有杆腔进入

油液从两油腔同时进入(差动连接)


工作原理








活塞杆直径的大小与活塞两个方向的速度差有直接关系。

特点和应用

供油压力和流量不变时,活塞在两个方向的运动速度和输出推力皆不相等。

由于A1>A2,故F1>F2,V1<V2,即活塞杆伸出时,推力较大,速度较小;活塞杆缩回时,推力较小,速度较大。

因而它适用于伸出时承受工作载荷,缩回时为空载或轻载的场合。


单杆活塞缸的两腔同时通入压力油的油路连接方式称为差动连接,作差动连接的单杆活塞缸称为差动液压缸

 

差动连接时实际起有效作用的面积是活塞杆的横截面积。

在输入油液压力和流量相同的条件下,活塞运动速度较大而推力较小广泛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 。

要使活塞往返运动速度相等,V2=V3,请问A1、A2之间应该满足什么的关系?(答案:A1=2A2)