3液压执行元件课题.ppt

学习目的：要求掌握液压缸设计中应考虑的主要问题，包括结构类型的选择和参数计算等，为液压缸设计打下基础。; 液压缸（油缸）主要用于实现机构的直线往复运动，也可以实现摆动，其结构简单，工作可靠，应用广泛。; 液压缸的分类; 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。; 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：;2.单活塞杆液压缸 ;无杆腔进油;有杆腔进油; 比较上述各式，可以看出： , ；液压缸往复运动时的速度比为： ;两腔进油,差动联接;两腔进油,差动联接;两腔进油,差动联接; 差动液压缸计算举例; 在图3-3（b） 中，液压缸为有杆腔进压力油，无杆腔回油压力为零，可推动???负载为：;;柱塞式液压缸; 柱塞式液压缸是单作用的，它的回程需要借助自重或弹簧等其它外力来完成。如果要获得双向运动，可将两柱塞液压缸成对使用,为减轻柱塞的重量，有时制成空心柱塞。;;;; 摆动液压缸; 摆动液压缸; 摆动液压缸;q;q; 其它形式液压缸;增压缸;; 双作用单活塞杆液压缸结构图 l — 缸底；2 — 卡键；3、5、9、11 — 密封圈；4 — 活塞；6 — 缸筒； 7 — 活塞杆；8 — 导向套；10 — 缸盖；12 — 防尘圈；13 — 耳轴;连接的形式 ;; 活塞装置主要用来防止液压油的泄漏。对密封装置的基本要求是具有良好的密封性能，并随压力的增加能自动提高密封性。除此以外，摩擦阻力要小，耐油。; 活塞环密封（开口金属环）：适用于高压、高速 或密封性能要求较高的场合。;（1）O形密封圈; O形圈密封的原理：任何形状的密封圈在安装时，必须保证适当的预压缩量，过小不能密封，过大则摩擦力增大，且易于损坏。因此，安装密封圈的沟槽尺寸和表面精度必须按有关手册给出的数据严格保证。 在动密封中，当压力大于10MPa时，O形圈就会被挤入间隙中而损坏，为此需在O形圈低压侧设置聚四氟乙烯或尼龙制成的挡圈，双向受高压时，两侧都要加挡圈。; V形圈的截面为V形，如图所示，V形密封装置是由压环、V形圈和支承环组成。当工作压力高于10MPa时，可增加V形圈的数量，提高密封效果。安装时，V形圈的开口应面向压力高的一侧。; Y形密封圈的截面为Y形，属唇形密封圈。它是一种摩擦阻力小、寿命较长的密封圈，应用普遍。Y形圈主要用于往复运动的密封。根据截面长宽比例的不同，Y形圈可分为宽断面和窄断面两种形式，图示为宽断面Y形密封圈。; Y形密封圈; 为了防止这种危害，保证安全，应采取缓冲措施，对液压缸运动速度进行控制。 ; 当活塞移至端部，缓冲柱塞开始插入缸端的缓冲孔时，活塞与缸端之间形成封闭空间，该腔中受困挤的剩余油液只能从节流小孔或缓冲柱塞与孔槽之间的节流环缝中挤出，从而造成背压迫使运动柱塞降速制动，实现缓冲。;; 为了排除聚集在液压缸内的空气，可在缸的两端最高部位各装一只排气塞。 ;; 以力为主计算液压缸内径和活塞杆直径 这类机床所用液压缸内径和活塞杆直径是根据液压缸的牵引力F和有效工作压力p来确定的。 1)计算液压缸的牵引力F 2)确定液压缸的有效工作压力p 对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力值也不同。设计时，用类比法或实验确定。;2. 液压缸主要尺寸的确定; 对于活塞缸来说，液压缸内径和活塞直径的公称尺寸相同，因此计算出的液压缸内径即是活塞的直径。 活塞杆直径d可根据受力情况和液压缸结构形式来决定； 受拉时d＝(0.3-0.5)D 受压时，在p≤5MPa情况下，d＝(0.5-0.55)D； 在5MPa≤p≤7MPa的情况下，d＝(0.6-0.77)D； 在p＞7MPa的情况下，d＝0.7D。 差动联结．且往复速度相等时，d＝0.7D。 计算出的活塞杆直径和活塞直径，按设计手册圆整为标准值。;活塞杆直径系列;? 液压缸的缸筒长度由活塞最大行程、活塞长度、活塞杆导向套长度、活塞杆密封长度和特殊要求的长度确定。其中活塞长度为（0.6-1.0）D，导向套长度为（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。;3. 确定液压缸的壁厚δ 液压缸的壁厚一般由结构和工艺的需要而定。在中、低压系统中，缸壁强度不是主要问题，通常不用计算。压力较高时，可用下式对缸体壁厚进行验算。;