u
qv A
4qv
(D2 d 2)
（1-1）
F
( p1
p2 )A
4
(D2
d
2 )( p1
p2 )
（1-2）
式中：u——活塞（或缸体）的运动速度；qv——供油流量；F——活 塞(或缸体)上的推力；p1、p2——分别为液压缸进、出口压力；A——液压 缸有效工作面积；D、d——分别为活塞、活塞杆直径。
这种两个方向等速、等力的特性使双杆液压缸可以用于双向负载基本 相等的场合，如磨床液压系统。
图1-1 双杆活塞式液压缸
2.单杆活塞式液压缸
如图1-2所示为双作用单杆活塞式液压缸。它只在活塞的一侧装有 活塞杆，因而，两腔有效作用面积不同。
当向两腔分别供油，且供油压力和流量不变时，活塞在两个方向的 运动速度和推力都不相等。
图 1-9活塞与活塞杆的连接形式 (a)整体式；(b)焊接式；(c)锥销式；(d)、(e)螺纹式；(f）、（g)半环式
2.2 密封装置
作用：是用来防止液压油的泄漏。 分类： 1、根据两个需要密封的偶合面间有无相对运动： ①动密封 ②静密封 2、常见的密封方法主要有： ①间隙密封 ②活塞环密封 ③密封圈密封。
⑷拉杆式连接：结构通用性好，缸筒加工方便，拆装容易，但端盖的
体积较大，拉杆受力后会拉伸变形，影响端部密封效果，只适用于长度不 大的中低压缸。
⑸焊接式连接：外形尺寸较大，结构简单，但焊接时易引起缸筒变形，
主要用于柱塞式液压缸。
图 1-8 (a)法兰式；(b)半环式；(c)外螺纹式；(d)内螺纹式；(e)拉杆式；(f)焊接式
液压缸的类型和特点
分类：
1、按结构特点分：活塞式、柱塞式、摆动式、组合式。 2、按作用方式分：单作用式、双作用式。
1.1活塞式液压缸
1.双杆活塞式液压缸
如图1-1所示为双杆活塞式液压缸的原理图，活塞两侧均装有活塞杆。 当两活塞杆直径相同（即有效工作面积相等）、供油压力和流量不变时， 那么活塞往返运动时两个方向的推力和运动速度均相等，即
图1-6齿条活塞缸
2. 液压缸的结构
如图1-7所示为液压滑台液压缸的典型结构，它由缸筒、活塞、活塞 杆、端盖等组成。
归纳起来，液压缸由缸体组件、活塞组件、密封件和连接件等基本部 分所组成，此外，一般液压缸还设有缓冲装置和排气装置。
图1-7 液压滑台液压缸
2.1缸体组件
1.缸体组件的连接形式
缸体组件常见的连接形式如图 1-8所示。
空载收回的顺序一般是从小活塞到大活塞，活塞全部收回后，总长 度较短，结构紧凑，适用于安装空间受到限制而行程要求很长的场合， 如起重机伸缩臂液压缸、自卸汽车举升液压缸等。
图1-5伸缩缸
2.齿条活塞缸
如图1-6所示为齿条活塞缸，又称无杆活塞缸，它由带齿条杆的双 活塞缸和齿轮齿条机构所组成。这种液压缸的特点是：将活塞的直线往 复运动经过齿轮、齿条机构转换为回转运动。
T
b 2
(R2
2
R12 )( p1
p2 )
（1-9）
2qv b(R22
R12 )
（1-10）
式中：b为叶片的宽度；R1、R2分别为叶片底部、顶部的回转半径。
图1-4 (a)单叶片式摆动缸；(b)双叶片式摆动缸；(c) 图形符号
1.4组合式液压缸
1.伸缩缸
伸缩缸也称多级缸，它由两极或两极以上活塞缸套装而成，如图1-5 所示，前一级活塞缸的活塞就是后一级活塞缸的缸筒。当伸缩缸逐个伸 出时，有效工作面积依次减小，因此，当输入流量相同时，外伸速度依 次增大；当负载恒定时，液压缸的工作压力逐渐升高。
⑴法兰式结构：结构简单、拆装和加工方便、连接可靠、大液压缸
普遍采用这种连接。
⑵半环式连接：半环连接工艺性好，连接可靠，结构紧凑，拆装方便。
但半环槽对缸筒强度有所削弱，需加厚缸壁，常用于无缝钢管、缸筒与端 盖的连接。
⑶螺纹式连接：其特点是重量轻，外径小，结构紧凑，但缸筒端部结
构复杂，装卸需专用工具，旋端盖时易损坏密封圈，一般用于小型液压缸。
4
(D2
d 2 ) p14ຫໍສະໝຸດ d 2 p1（1-8）
差动连接时，实际起有效作用的面积是活塞杆的横截面积。与非差动
连接无杆腔进油工况相比，在输入油液压力和流量相同的条件下，活塞杆
的伸出速度较大而推力较小。
1.2柱塞式液压缸
如图1-3所示，柱塞缸由缸筒1、柱塞2、导向套3、密封圈4和压盖5 等零件所组成。
u2
qv A2
4qv
(D2 d 2)
（1-5）
F2 p1 A2 p2 A1
4
(D2
d
2 ) p1
4
D2
p2
4
D2(
p1
p2
)
4
d
2
p1
（1-6）
式中：qv——供油流量；p1、p2——分别为液压缸进、出口压力；D、 d——分别为活塞、活塞杆直径。A1、A2——分别是液压缸无杆腔和有杆 腔的活塞有效作用面积。
（3）液压缸两腔同时供入压力油
（如图11-2（c）所示），由于无杆腔工作面积比有杆腔工作面积大， 活塞向右的推力大于向左的推力，故其向右移动。液压缸的这种连接方 式称为差动连接，差动连接时，活塞的速度和推力分别为：
u3
qv A1 A2
4qv
d 2
（1-7）
F3
p1 A1
p2 A2
4
D 2 p1
图1-2 (a)无杆腔进油；(b)有杆腔进油；(c) 差动连接
（1）当无杆腔进油时，活塞的运动速度u1和推力F1分别为：
u1
qv A1
4qv
D 2
（1-3）
F1 p1 A1 p2 A2
4
D2
p1
4
(D2
d
2 ) p2
4
D2
( p1
p2 )
4
d
2
p2
（1-4）
（2）当有杆腔进油时，活塞的运动速度u2和推力F2分别为：
优点：结构简单、制造容易、维修方便、常用于大行程设备。
图1-3柱塞式液压缸
1.3摆动式液压缸
摆动式液压缸也称摆动马达，是输出转矩并实现往复摆动的执行元件， 有单叶片和双叶片两种形式。
如图1-4(a)所示为单叶片式摆动缸，它的摆动角较大，可达300°。当 摆动缸进出油口压力分别为p1和p2，且输入流量为qv时，它的输出转矩T和 角速度ω各为
1.间隙密封
间隙密封是依靠相对运动零件配合面间的微小间隙来防止泄漏实现 密封的，因此，可用减小间隙的办法来减少泄漏。一般的间隙为0.01～ 0.05mm，
间隙密封的特点是结构简单，摩擦阻力小，磨损小，润滑性能好， 但对零件的加工精度要求较高，密封效果较差，因此，间隙密封仅适用 于尺寸较小，压力较低，运动速度较高的活塞与缸体内孔间的密封。