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（3）差动连接
F3
A1 p
A2
p
A3
p
4
d
2
p
（7010-3）2 5106 0.192kN
4
v3
q A1 A2
q A3
4q
d 2
4 40 103 60 (70 103 )2
0.173m / s
运动方向由无杆腔向有杆腔运动，推力方向和运 动方向相同。
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2.单活塞杆缸
（1）工作原理
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（2）单杆活塞缸的特点
两腔面积不等，A1 > A2 压力相同 时，推力不等 。流量相同时，速度 不等 。即不具有等推力等速度特 性。
常把无杆腔进油作为工作行程， 把有杆腔进油作为空载退回行程。
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速度和推力计算
1、无杆腔进油时
快进 → 工进 → 快退
v3、F3
v1、F1
v2、F2
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单活塞杆液压缸简单连接比较
∵ A1 > A2 ∵ v1 < v2 F1 > F2
故 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：活塞杆伸出时，适用于重载慢速 活塞杆缩回时，适用于轻载快速
若
A2
A1 2
即 D 2d
快进与快退运动速度相等
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单活塞杆液压缸简单连接结论
活塞杆直径越小，两个方向速度差值越 小。
固定方式和工作过程皆与双杆活塞液压 缸相同。
运动行程皆为两倍的活塞或缸体的有效 行程。
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例3-1 有一双作用单杆活塞液压缸，
已知缸内径D= 100mm，活塞杆直径 d= 70mm，进入液压缸的流量 q=40L/min，进油压力p1=5MPa，回 油压力p2=0，计算在无杆腔进油、有 杆腔进油、差动连接三种情况下，液 压缸的运动速度大小和方向，推力的 大小和方向。
二、柱塞缸
在缸体内做相对往复运动的组件是 柱塞的液压缸 。
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柱塞缸结构
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柱塞缸工作原理
自重 只能单向运动，回程需靠外力
弹簧力
需双向运动时，常成对使用。
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柱塞缸的特点
柱塞缸的特点是柱塞与缸筒无配合要求， 缸筒内孔不需精加工，甚至可不加工。运动 时由缸盖上的导向套来导向，它特别适用于 行程较长的场合。
1.双活塞杆缸
（1）工作原理
缸体固定式
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活塞杆固定式
双活塞缸推力和速度计算 F = pA
F = (D2 d2)p
4
v
q A
4q
(D2 d 2)
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（2）特点和应用
1）特点：因两腔面积相等， 压力 相同时，推力相等，流量相同时， 速度相等。即具有等推力等速度特 性。 2）应用： 常用于往复运动速度和负 载相同的场合，如磨床。
当缸的一个油口进压力油，另 一油口回油时，叶片在压力油作用 下往一个方向摆动，带动轴偏转一 定角度（小于3600），当进回油口 互换时，摆动缸反转。
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双叶片摆动式液压缸
T双 = 2T单 ω双=1/2·ω单
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2．齿轮齿条式摆动缸
齿轮齿条式摆动缸的原理是将液压 缸的往复运动通过齿条带动齿轮，转化 成齿轮轴的正反向摆动旋转，将缸的推 力转化成齿轮轴的输出扭矩。
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缸体固定式
进油腔 左 右
回油腔 右 左
运动方向 活塞右移 活塞左移
运动范围大于3倍有效行程，适用于小型液压 设备 。进油腔位置与活塞运动方向相反。
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活塞杆固定式
进油腔 左 右
回油腔 右 左
运动方向 缸体左移 缸体右移
运动范围大于2倍有效行程，适用于行程长的大、 中型液压设备， 进油腔位置与活塞运动方向相同。
F1 =A1 p
D2 p
4
v1
q A1
4q
D 2
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速度和推力计算
2、有杆腔进油时
F2
A2
p
4
(D2
d2)
p
v2
q A2
4q
(D2 d 2)
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差动连接
单杆活塞液压缸两腔同时通 入油液时，两端面积差进行工作 的连接形式。
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速度和推力计算
3、差动连接
2.摆动
摆动缸（转矩和角速度）
按作用方式 ：
1.单作用式 液压力只能使液压缸单向运 动，反向依靠外力。
2.双作用式 液压力可使液压缸实现两个
方向的运动。
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一、活塞缸
活塞缸的分类 :
按结构不同可分为：双活塞杆、 单 活塞杆。
按固定方式不同可分：缸体固定、 活塞杆固定。
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第三章 液压缸
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液压缸的功用
将液压泵供给的液压能转换为机械 能而对负载作功，实现直线往复运动 或旋转运动。
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第一节 液压缸的分类和特点
按结构不同可为三类:
1.活塞缸 2.柱塞缸 3.摆动缸（摆动液压马达）
按运动形式不同:
1.直线运动 活塞缸、柱塞缸（推力和速度）
F2
A2
p
（D 2
4
d 2）p
4
(100 103 )2
(70 103 )2
5106 N 20.018kN
v2
q A2
4q
(D2 d 2)
4 40 103 60 (100 103 )2 (70 103 )2
0.167m / s
运动方向由有杆腔向无杆腔运动，推力方向和运动 方向相同。
F3
A1 p A2 p
A3
p
d
4
2
p
v3
q A1
A2
q A3
4q
d 2
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差动连接特点
在不增加流量的前提下，实 现快速运动，推力减小。
差动缸在组合机床上采用较 多。
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单杆活塞液压缸应用
单杆活塞液压缸不同连接，可实现如下工作循 环：
（差动连接） （无杆腔进油）（有杆腔进油）
2020/7/10解：（1）无杆腔进油 NhomakorabeaF1
A1p
4
(100 103 )2 5 106
＝3.9 104＝39kN
v1
q A1
4q
D 2
4 40 103 60 (100 103 )2
0.018m / s
运动方向由无杆腔向有杆腔运动，推力方向和运动方 向相同。
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（2）有杆腔进油
主要用在龙门刨床、导轨磨床、大型拉床 等大行程设备的液压系统中。
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摆动液压缸分类
1.叶片式摆动缸
叶片式又分单叶片式、双叶片 。
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叶片式摆动液压缸组成
缸体、定子块、叶片、摆动轴等 单叶片缸的摆动角不超过280°，
双叶片缸的摆动角不超过150°。
2020/7/10
叶片式摆动液压缸工作原理