(1) 计算速度和推力的公式不相同（v1，v2； F1， F2）； 计算速度和推力的公式不相同（ 速度和推力的公式不相同 (2) 无论是缸固定还是杆固定图形符号相同； 无论是缸固定还是杆固定图形符号相同； 图形符号相同 (3) 缸固定和杆固定时工作台的最大活动范围相同(2L)。 缸固定和杆固定时工作台的最大活动范围相同( ) 工作台的最大活动范围相同
第三章 液压缸 §3—1 移动式液压缸 1
一、活塞式液压缸 二、柱塞式液压缸 三、复合式液压缸 四、伸缩式液压缸
第三章 液压缸
一、活塞式液压缸(piston cylinder p68 piston cylinder)
活塞式液压缸按作用方式分有 双作用之分 活塞式液压缸按作用方式分有单作用、双作用之分； 按作用方式分 双作用又分双作用双活塞杆和 作用单活塞杆。 双作用又分双作用双活塞杆和双作用单活塞杆。
F2 = ( p1 A2 − p2 A1)ηm = [(D − d ) p1 − D p2 ]ηm（3—17） ） 4
2 2 2
π
若不计回油压力, 若不计回油压力,p2=0，则： ，
F2 =
π
4
( D − d ) p1ηm = A2 p1ηm
2 2
速度v2为：
qη v v2 = = A2
qη v π 2 2 (D − d ) 4
第三章 液压缸
a p1 q
b p2
压力油p 流量为q 进入缸左腔 压力油 1 流量为 从a 口进入缸左腔，当液压油的作用 活塞和与之相连的工作台一起从左向右 力克服阻力后，活塞和与之相连的工作台一起从左向右 右腔的油液 的油液( 则从b 运动，缸右腔的油液(p2)则从 口流出，若改变进油方向， 液压油从b口流入缸 口流入缸右腔 工作台的运动反向 反向。 液压油从 口流入缸右腔，工作台的运动反向。
第三章 液压缸
液压缸按结构型式不同分类
{
活塞式 柱塞式 摆动式 伸缩式
活塞式液压缸 (piston cylinder 应用最多。 piston cylinder)
根据移动和摆动分类
{
移动式液压缸 摆动式液压缸
v F ω T
液压缸按不同的使用压力分类
{
第三章 液压缸
中低压液压缸 中高压液压缸 高压液压缸
ηv— 液压缸的容积效率； 液压缸的容积效率；
d — 活塞杆的直径； 活塞杆的直径； p1— 进油腔压力； 进油腔压力；
D — 活塞的直径； 活塞的直径； q — 输入液压缸的流量； 输入液压缸的流量； p2— 回油腔压力。 回油腔压力。
v F
4—工作台(不属于液压缸组成部分) 工作台(不属于液压缸组成部分) 工作台 4
双作用双活塞杆式液压缸的特性归纳 双活塞杆式液压缸的特性归纳: ⑤ 双作用双活塞杆式液压缸的特性归纳:
(1) 计算公式： 计算公式： 无论是缸固定还是杆固定计算速度和推力的公式相同 速度和推力的公式相同； 无论是缸固定还是杆固定计算速度和推力的公式相同； (2) 图形符号： 图形符号： 无论是缸固定还是杆固定图形符号相同 图形符号相同； 无论是缸固定还是杆固定图形符号相同； (3) 最大活动范围： 最大活动范围： 缸固定、杆固定时工作台的最大活动范围不同 工作台的最大活动范围不同； 缸固定、杆固定时工作台的最大活动范围不同； 缸固定3L,杆固定2L) (缸固定 ,杆固定 )； (4) 应用： 应用： 常用于小型机床(设备) 缸固定安装方式占地面积大，常用于小型机床(设备)。 杆固定占地面积较小 适用于中型及大型机床(设备) 杆固定占地面积较小，适用于中型及大型机床(设备) 。
第三章 液压缸 * 液压缸的类型
液压缸有多种形式 液压缸有多种形式，按其作用方式分类，分为 单作用式和双作用式两大类。 式和双作用 单作用式和双作用式两大类。 单作用液压缸是指利用液压油推动活塞(柱塞) 单作用液压缸是指利用液压油推动活塞(柱塞) 液压缸是指利用液压油推动活塞 作一个方向运动，而反向运动则依靠重力或弹簧 力等实现。 力等实现。 双作用液压缸是指正 双作用液压缸是指正、反两个方向的运动都依 靠压力油来实现。 靠压力油来实现。
2 2 2
π
若不计回油压力， 若不计回油压力，p2=0，则： ，
F1 =
π
4
D p 1η m = A1 p 1η m
2
若输入的油液流量为q，则速度v1为： 第三章 液压缸
v
qηv qηv = =π 1 2 A1 D 4
(3—16)
v1
F1
q
压力油进入有杆腔(以有杆腔作为工作油腔 以有杆腔作为工作油腔) ② 压力油进入有杆腔 以有杆腔作为工作油腔 推力为F 速度为v 推力为 2，速度为 2，即：
qη v v = = A
（3—14） ）
π
4
qη v
(D 2−d 2)
第三章 液压缸
正反两方向的推力相等； 当进入液压缸的压力相同时，正反两方向的推力相等；
F = A( p1 − p2 )ηm =
π
4
( D − d )( p1 − p2 )ηm
2 2
（3—13） ） 式中： 式中： 液压缸的机械效率； A— 液压缸的有效工作面积；η m — 液压缸的机械效率； 液压缸的有效工作面积；
③ 推力及速度计算
第三章 液压缸
双杆活塞缸的两个活塞杆的直径通常是相等的 (直径用d 表示)，故其左右两腔的有效工作面积也是 直径用 表示 ， 相等的(缸筒直径用 表示)。 相等的 缸筒直径用D 表示 。当进入液压缸的流量
相同时，其往返 正反 速度相等； 正反)速度相等 相同时，其往返(正反 速度相等；
双作用
活塞式 液压缸
{
双作用双 双作用双活塞杆
{ 活塞杆固定式 活塞杆固定式
液压缸固定式 液压缸固定式
双作用单 双作用单活塞杆
{ 活塞杆固定式 活塞杆固定式
液压缸固定式 液压缸固定式
双 作 用 双 杆 缸 固 定 双 作 用 双 杆 杆 固 定
双作用双活塞杆 双活塞杆式液压缸 1）双作用双活塞杆式液压缸 液压缸固定 缸固定式工作原理 如图) ① 液压缸固定式工作原理(如图)
—工作台 工作台
—缸筒 缸筒
3—活塞 活塞
—活塞杆 活塞杆
工作台的最大活动范围是有效行程L 工作台的最大活动范围是有效行程 的2 倍 双作用单杆活塞缸缸固定式 双作用单杆活塞缸缸固定式 单杆活塞缸缸固定
—缸筒 缸筒
3—活塞 活塞
4—工作台 工作台
—活塞杆 活塞杆
工作台的最大活动范围是有效行程L 工作台的最大活动范围是有效行程 的2 倍 双作用单杆活塞缸杆固定式 双作用单杆活塞缸杆固定式 单杆活塞
中低压液压缸， 中低压液压缸，额定压力为 2.5～6.3MPa； 液压缸 ； 一般用于机床类机械 中高压液压缸 其额定压力为10 中高压液压缸，其额定压力为 ～16 MPa ； 一般用于建筑车辆和飞机上 高压液压缸，其额定压力为 高压液压缸，其额定压力为25～32 MPa ； 液压缸 一般用于油压机一类机械
qηv qη v v= =π 2 A 4D
F = p 1 Aη m =
p1 q
D
π
4
D
2
p 1η m
2、双作用活塞式液压缸(double-acting cylinder 、双作用活塞式液压缸 double doublecylinder)
双作用活塞式液压缸又分双作用双活塞杆、 双作用活塞式液压缸又分双作用双活塞杆、 作用单活塞杆两种；根据安装方式不同又有缸 双作用单活塞杆两种；根据安装方式不同又有缸 固定式和活塞杆固定式两种。 筒固定式和活塞杆固定式两种。
② 活塞杆固定式工作原理(如图) 第三章 液压缸 活塞杆固定式 杆固定
a p1 q
b p2
压力p 的液压油从孔口a 流入缸左腔 压力 1 的液压油从孔口 流入缸左腔，缸筒和工作台 从右向左运动 右腔的油液 的油液( 则从孔口b 从右向左运动，缸右腔的油液(p2)则从孔口 流出，改 液压油从b口流入缸 口流入缸右腔 缸体向右 向右运动 变进油方向，液压油从 口流入缸右腔，缸体向右运动。
第三章 液压缸
(3 —18)
v
F
2
2
q
称为速度比， 称为速度比，并记为 λ v ，即： 速度比
工程实用上常把两方向上的速度v 工程实用上常把两方向上的速度 2和v1的比值
v2 λv = = v1
1
d 2 1− D
λv − 1 （3—19 ） d=D λv
* 液压缸的特点和作用
第三章 液压缸
液压缸是液压传动系统中的执行元件，它的作用是将 液压缸是液压传动系统中的执行元件，它的作用是将 是液压传动系统中的执行元件 作用 液压能转换为机械能，驱动工作机构作直线往复运动 转换为机械能 直线往复运动或 液压能转换为机械能，驱动工作机构作直线往复运动或 往复摆动。 往复摆动。 前一章所学的液压马达也是一种执行元件，它是将输 前一章所学的液压马达也是一种执行元件， 入的压力油使输出轴作旋转运动， 入的压力油使输出轴作旋转运动，将液压能转换成连续 回转的机械能。 回转的机械能。 液压缸结构简单、工作可靠，在各种机械的液压 系统中广泛应用。 系统中广泛应用。
第三章
§3—1 1 §3—2 2
液压缸（Oil
cylinder） cylinder）
移动式液压缸 摆塞式液压缸； 2、双作用单活塞杆液压缸； 3、差动连接和差动油缸。
本 章 难 点
1、液压缸的运动状况、缸固定和杆固定的特点； 2、双作用单活塞杆液压缸的推力及速度的计算 ； 3、差动油缸的设计及计算。
A1
A2
v1 F1
v2 F2
双作用单活塞杆液压缸 作用单
压力油进入无杆腔(以无杆腔作为工作油腔 以无杆腔作为工作油腔) ① 压力油进入无杆腔 以无杆腔作为工作油腔 压力油为p 进入无杆腔，推动活塞向右 向右运动速度 压力油为 1进入无杆腔，推动活塞向右运动速度 回油压力p 则推力F 为v1，回油压力 2，则推力 1为： （ ） F1 = ( p1 A1 − p2 A2 )ηm = [ D p1 − ( D − d ) p2 ]ηm 3—15） 4