（6）柱塞只靠钢套支撑而不与缸体接触，这样缸筒易于加工， 故适于做长行程的液压缸。太长，有时需要加辅助导向机构。
四.摆动式液压缸
摆动式液压缸是一种作往复旋转运动的执行元件。
符号： 单片式摆动式液压缸，由于结构的限制,其旋转的角度小于 360。
4）基本参数： 这种液压缸由于左、右腔的活塞有效工作面积不相等, 因而以相同的压力和流量先后分别向左、右腔供油,则活塞 向右、向左产生的推力和速度是不相同的。各种情况下的推 力和速度的计算方法如下 :
（1）从大腔（无杆腔）进油,小腔（有杆腔）回油,则
F1 p1 A1 A2 p2 4Q v1 D 2
L
3）基本参数：
双活塞杆液压缸的两端直径通常是相等的,因而液压缸左 右两腔的有效面积相同。若供油压力和流量不变,则活塞往复 运动时两个方向的作用力和速度是相等的。作用力和速度的计 算式如下:(设回油压力为零)
F Ap
v

4
(D2 d 2 ) p
Q
1 （D2 d 2 ) 4
式中：p供油压力;
p1 供油压力;p2 回油压力,俗称背压;
（3）v2、v1之比称为速度比
v2 1 v v1 1 ( d ) 2 D
可见单活塞杆液压缸左、右两个方向的工作性能是不对称的。
例：液压刨床
５）差动液缸
若要得到对称的工作特性, 对单活塞杆液压缸来说可采用 差动工作方式来实现。所谓差动工作方式,就是把油路接成如 图所示的差动连接,即压力油同时进入大腔和小腔。这时两腔 的压力虽然相同,但由于两腔有效面积不同,故而推动活塞向右 的力大于推活塞向左的力,因此活塞会产生向右的运动。
A活塞有效面积;
Q供油量; d活塞杆直径; D活塞直径;
2、单活塞杆液压缸
1）结构特点： 这种液压缸的活塞只有一端从缸的端头伸出。其结构组 成与双活塞杆液压缸相似
职能符号：
2）工作原理：
有杆腔 无杆腔 进油腔 回油腔
因两侧有效作用面积或油液压力不等，活塞在液压力的作 用下，作直线往复运动。
3）安装方式：
F3 p ( A1 A2 )

4
d 2 p1
根据以上公式，如果回油压力p2 =0，则返回时：
F2 p1 A2 A1 p2

4
[(D 2 d 2 ) p1 D 2 p2 ]

4
d 2 p1
即可以F2=F3，可见，差动液缸可以实现活塞左右运动时的 推力相等。而且推力比非差动连接小。
由此可见这种液压缸的工作有如下特点: (1)它是一种单作用式液压缸,靠液压力只能实现一个方向的 运动,柱塞的回程要靠其它的外力或柱塞的自重 (当液压缸垂 直放置时); (2) 柱塞只靠缸套支承而不与缸筒接触 , 这样缸筒极易加工 , 故适于做长行程液压缸; (3)工作时液压缸总受压,因而它必须具有足够的刚度;

4
[ D 2 p1 (从小腔进油, 大腔回油(如图),则有
F2 p1 A2 A1 p2 4Q v2 (D2 d 2 )

4
[( D 2 d 2 ) p1 D 2 p2 ]
式中 F1 F2压力油进入大腔、小腔时活塞的推力或拉力; v1 v2 压力油分别进入大腔、小腔时活塞的运动速度;
(4)柱塞端面是受油压的工作面,所以: 柱塞上有效作用力为:
F pA

4
d2p
柱塞的运动速度为:
v Q 4Q A d 2
式中:d柱塞直径。其它符号意义同前。
（5）柱塞式液压缸是单作用式的，它的回程需要借助自重 （垂直放置时）、弹簧力等其它外力来完成。 为了实现双向往复运动，即实现两个方向的液压驱动,可 采用双柱塞缸并排安装的方案 .
缸的职能符号：
1）结构特点：两侧有效工作面积一样。
2）安装方式：两种
缸筒固装在机架上,活塞杆与工作台相连。这种安装方式 当活塞杆的有效行程为l时,整个工作台的运动范围是3l, 所以机器占地面积较大。
L
活塞杆固装在机架上,缸筒则与工作台相连。这样, 工作台的移动范围只等于活塞有效行程l的2倍(2l),所 以机器占地面积较小。
第五章 动力油缸（液压缸）
油马达输出的是转速和转矩,是连续的转动； 有些工作机要求的是力和往复直线运动或者是 转矩和小的往复摆动，这就是动力油缸。
第一节液压油缸的类型及特点
一、分类 动力油缸
单作用油缸
双作用油缸
组合油缸
摆动油缸
活塞式 柱塞式 伸缩式 单活塞杆 差动 双活塞杆 伸缩式 串联 增压 多位 齿条传动 单叶片式 双叶片式
以运动形式分两种;往复直线运动,往复摆动。
二、活塞式液压缸
结构由缸筒、活塞、活塞杆、端盖、支架和密封件等 组成。当压力油从左油口进入缸的左缸时,推动活塞向右运 动,从而通过活塞杆带动工作台也向右运动。缸左腔的油则 从右口排出。若从右口进压力油,则工作台会产生反向(左) 运动,左口就会成为排油口。
1、双活塞杆液压缸
总上是说，差动油缸克服了由于活塞杆面积对往复运动力 与速度的影响。
6）活塞式液压缸典型结构
1．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
3、无活塞杆液压缸 又称齿条活塞液压缸
三、柱塞式液压缸 柱塞式液压缸由缸筒1、活塞2、缸套3和弹簧卡圈4等零 件组成。压力油从唯一的油口进入缸筒,推动柱塞向下运动, 压力油泄掉,柱塞不会自动向左运动。
活塞向右运动中,小腔排出的油流量为Q`,这股流量与供油 流量合在一起进入大腔,使活塞向右运动的速度加快。其计算 方法如下。 Q
1
Q Q` Q v3 A2 v3 A1 A1
v1 p1Q1 Q` v3
Q 4Q v3 A1 A2 d 2
差动连接的单活塞杆液压缸也称差动液压缸。由式可见,对差 动液缸,可以得到几点结论：
a只要改变活塞杆的直径就可改变运动速度,因此,采用差动液 压缸可以方便地实现所要求的快速运动，比单从大油腔单独 供油时的速度大；
2 D d b只要有A1=2A2 （即： 2 2
）的关系,差动连接的运动速 度v3可以等于小腔进油(供油流量不变)大腔回油时的运动速度；
c这种缸的活塞推力计算公式为：