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1、第三章液压缸知识点：1：液压缸是液压传动系统中的执行元件，它是将液压能转换成机械能的能量转换装置，实现往复直线运动或摆动，输出力或扭矩。2：按油口的多少可分为单作用式和双作用式液压缸两种；按其结构形式的不同可分为活塞式、柱塞式 ，摆动式和伸缩式。3：活塞式液压缸可分为双杆式，单杆式，无杆式三种结构形式，其安装方式有缸筒固定和活塞杆固定两种形式。液压缸的基本参数：液压缸往复运动的速度 v 和牵引力 F。4：双活塞杆式液压缸的速度推力特性 v q / A 4 q v / （D 2 d 2） 缸在左右两个方向上输出的速度相等， v 为缸的容积效率。 F A（p1 p2） m （D 2d 2） （p1
2、 p2） m /4缸在左右两个方向上输出的推力相等.单活塞杆式液压缸当无杆腔进油时，活塞的运动速度 v1 和推力 F1 分别为当有杆腔进油时，活塞的运动速度 v2 和推力 F2 分别为VVdDqAqv)(422 mmpDdpA)(4)( 212212 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。在差动连接时，有杆腔排出流量进入无杆腔，根据流量连续性方程可导出液压缸的
3、运动速度 v3 为在忽略两腔连通油路压力损失的情况下，差动连接液压缸的推力 F3 为 在忽略两腔连通油路压力损失的情况下，差动连接液压缸的推力 F3 为 VVqAv214mpdDpA)(4212VVdqA22134mmpF1212134)(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。常用于需要获得快进+工进+快退的工作循环。5：柱塞式液压缸是单作用液压缸，使用在长行程的场合。6：液压缸的主要尺寸指的是缸筒内径 D，活塞杆直径 d 和缸筒长度 L。7：对具有代表性的活塞式液压缸，在结构上主要包括缸筒的结构、柱塞的结构、缓冲装置、排气装置及各部分的密封结构。（种类见课本）8
4、：缓冲原理：当活塞快速运动到接近缸盖时，增大排油阻力，使液压缸的排油腔产生足够的缓冲压力，使活塞减速，从而避免与缸盖快速相撞。习题练习：1. 已知单杆液压缸缸筒直径 D=50mm，活塞杆直径 d=35mm，液压泵供油流量为q=10Lmin，试求，(1)液压缸差动连接时的运动速度；(2)若缸在差动阶段所能克服的外负载 F=1000N，缸内油液压力有多大(不计管内压力损失)? 解答：(1)v=q/A=4q/ (d 2) =41010-3/(3.140.035260)=0.173m/s(2) F=pd 2/4, p=4F/(d 2)=41000/(3.140.0352) =1.04 MPa2。附图所
5、示三个液压缸的缸筒和活塞杆直径都是 D 和 d，当输入压力油的流量都是 q 时，试说明各缸筒的移动速度，移动方向和活塞杆的受力情况。解：a).移动速度：v=4q / (D2-d2) 移动方向：缸筒向左移动 活塞杆的受力：受拉；F= (D2-d2)p/4b).移动速度：v=4q / d2 移动方向：缸筒向右移动活塞杆的受力：受压；F= d2p/4c).移动速度：v=4q / d2 移动方向：缸筒向右移动 活塞杆的受力：受压；F= d2p/43.如图所示，现有两个同规格液压缸油路串联。已知液压缸无杆腔活塞有效面=100 ，有杆腔活塞有效面积 =80 。缸 1 的输入压力 = 1.8MPa，输入流量
6、1A2cm2A2cm1p=12 L/min，若不计泄漏和损失Vq1）当两缸承受相同的负载时（ = ） ，该负载为多少？两缸的运动速度各是多少？1F22）缸 2 的输入压力为缸 1 的一半（ = /2）时，两缸各承受各大负载？p13）当缸 1 无负载（ =0）时，缸 2 能承受多大负载？ 解：（1）根据题意列出方程组：= + 1pA21F= = = ， 将 =1 代入 得：1F22p1= + = （ +1）1pA21AF2 = = = = =10000 （N ）F12p120.8.2618. = = = 10000 （N ）2= = = 0.02 （m/s）1vAqV60.3又 =2V1 = =
7、 = 0.02 = 0.016 （m/s）2v1q1v0.8（2）当 = /2 时 根据题意列出方程：2p1= + A21F=（ ） =（ ） 1.8 = 50400 1p08.12610（N） = = 0.01 = 90000 （N）2F1A208.6（3）当 = 0 时， = = 代入11p22p1A= = = 1.8 =22500 （N ）2F1A2108.64.现有两个同规格液压缸，油路串联，如图所示。无杆腔活塞有效面积 =100 ，1A2cm有杆腔活塞有效面积 =50 。两活塞杆外加负载 = = 10000 N，各腔内充满油液，22cm1F2若打进的流量 = 6 L/min，试指出活
8、塞杆分别运动时的各腔压力值 、 、 、 ？vq pBCDp以及各活塞杆的运动速度？解： = = = 0.6（m/min ）= 0.01（m/s）Av1qV4306 =2B1 = = 0.6 = 0.3（m/min）= 0.005（m/s）v1A05 D 腔接油箱， = 0 Dp =Cp1A2F = = = 1（MPa ）140 B 腔与 C 腔相通， = = 1（MPa ）BpC又 = +Ap1B21F = + = 1+ = 0.5+1 =1.5（MPa）1105410答：A 腔的压力 为 1.5MPa、B 腔与 C 腔的压力 与 相等，均为 1MPa、DApBpC腔的压力 为 0MPa；活塞
9、杆 A 的运动速度 为 0.6m/min（或 0.01m/s） ，活塞杆 B 的D Av运动速度 为 0.3m/min（或 0.005m/s）Bv5.现有两个同规格液压缸，油路并联，如图所示。无杆腔活塞有效面积 =100 ，1A2cm有杆腔活塞有效面积 =50 。两活塞杆外加负载 = 20000 N， =10000 N，各腔内2A2cm1F2充满油液，若打进的流量 = 6 L/min，试问活塞杆的动作顺序？并求出活塞杆分别运动时vq的各腔压力值 、 、 、 ？以及活塞杆的运动速度？ pBCDp解： B 腔与 D 腔均与油箱接通， = = 0CpD又 =Ap1F = = = 2（MPa ）Ap1
10、F40又 =B2 = = = 1（MPa ）p1A40 活塞杆 B 先动， 活塞杆 A 后动。B= = = = 0.6（m/min）= 0.01（m/s）Av1qV4306答：A 腔的压力 为 2MPa、B 腔的压力 为 1MPa、C 腔与 D 腔的压力 和pBpCp均为 0MPa；活塞杆 B 先动， 活塞杆 A 后动；活塞杆 A 和的运动速度 和活塞杆 BDp Av的运动速度 均为 0.6m/min（或 0.01m/s） 。Bv6.一柱塞缸的柱塞固定，缸筒运动，压力油从空心柱塞中通入，压力为 p=10MPa，流量为 q=25Lmin，缸筒直径为 D =100mm，柱塞外径为 d=80mm，柱塞内孔直径为 d0=30mm，试求柱塞缸所产生的推力和运动速度。解答:
