活塞式液压缸和柱塞式液压缸
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柱塞油缸与活塞油缸的区别
大家知道活塞液压缸和柱塞液压缸有什么区别吗?下面小编为大家简单介绍一下。
（1）柱塞式液压缸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，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重；（2）柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触，这样缸套极易加工，故适于做长行程液压缸；（3）工作时柱塞总受压，因而它必须有足够的刚度；柱塞重量往往较大，水平放置时容易因自重而下垂，造成密封件和导向单边磨损，故其垂直使用更有利。
液压缸采用“139的号，中间四位4009，后面是5915”单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆，其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。
活塞仅能单向运动，其反方向运动需由外力来完成。
但其行程一般较活塞式液压缸大。
活塞式液压缸可分为单杆式和双杆式两种结构，其固定方式由缸体固定和活塞杆固定两种，按液压力的作用情况有单作用式和双作用式。
在单作用式液压缸中，压力油只供液压缸的一腔，靠液压力使缸实现单方向运动，反方向运动则靠外力（如弹簧力、自重或外部载荷等）来实现；而双作用液压缸活塞两个方向的运动则通过两腔交替进油，靠液压力的作用来完成。
扩展资料：柱塞式液压油缸结构：1、柱塞式液压缸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，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重;2、柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触，这样缸套极易加工，故适于做长行程液压缸;3、工作时柱塞总受压，因而它必须有足够的刚度;4、柱塞重量往往较大，水平放置时容易因自重而下垂，造成密封件和导向单边磨损，故其垂直使用更有利。
柱塞式液压油缸工作原理：柱塞式液压缸，它只能实现一个方向的运动，回程靠重力或弹簧力或其它力来推动。
为了得到双向运动，通常成对、反响的布置使用。
柱塞2靠导向套3来导向，柱塞与缸体不接触，因此缸体内壁不需精加工。
柱塞是端部受压，为保证柱塞缸有足够的推力和稳定性，柱塞一般较粗，重量较大，水平安装时易产生单边磨损，故柱塞缸宜垂直安装。
液压缸的类型和特点
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。
3 液压油缸
Y型圈
带支撑的Y型圈
缓冲装置
当液压缸拖动负载的质量较大、速度较高时，一般应在液压缸 中设缓冲装置，必要时还需在液压传动系统中设缓冲回路，以 免在行程终端发生过大的机械碰撞，导致液压缸损坏。缓冲的 原理是当活塞或缸筒接近行程终端时，在排油腔内增大回油阻 力，从而降低液压缸的运动速度，避免活塞与缸盖相撞。
活塞式液压缸
单活塞杆液压缸的差动连接：
差动连接时，液压缸的有效作用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，
在输入油压力和流量不变的条件下， 活塞杆伸出速度较大，而推力较小。 实际应用中，液压传动系统常通过 控制阀来改变单活塞杆液压缸的油 路连接，使它有不同的工作方式。 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。
半环式连接：连接强度高，但结构复 杂，装拆不便，半环连接多用于高压 和振动较大的场合。
活塞组件的密封
活塞装置主要用来防止液压油的泄漏，良好的密封是液压缸 传递动力、正常动作的保证，根据两个需要密封的耦合面间有 无相对运动，可把密封分为动密封和静密封两大类。 设计或选用密封装置的基本要求是具有良好的密封性能，并 随压力的增加能自动提高密封性，除此以外，摩擦阻力要小、 耐油、抗腐蚀、耐磨、寿命长、制造简单、拆装方便。 常见的密封方法有以下几种。
Y型圈
带支撑的Y型圈
Y形密封圈
Y形圈的密封作用取决于它的唇边对耦合圆的紧密接触程度， 在压力油作用下，唇边对耦合面产生较大的接触压力，从而达 到密封的目的；当液压力升高时，唇边与藕合面贴得更紧，接 触压力更高，密封性能更好。 Y形圈安装时，唇口端面应对着压力高的一侧，当压力变化较 大、滑动速度较高时，要使用支承环，以固定密封圈。
液压缸的结构
液压缸分类
液压缸分类液压缸是一种通过在缸内施加液压力来实现机械运动的装置。
液压缸在工业和机械应用中扮演着关键的角色，广泛应用于各种工程领域。
液压缸的分类通常可以根据不同的标准，如工作原理、结构形式、应用领域等进行。
以下是一些液压缸的常见分类：1. 按照工作原理分类：单作用液压缸：单作用液压缸只能在一个方向上施加力，通常是由压缩弹簧或外部负载提供反向力。
双作用液压缸：双作用液压缸能够在两个方向上施加力，液体压力可以使缸在两个方向上伸出或缩回。
2. 按照结构形式分类：活塞式液压缸：活塞式液压缸是最常见的一种类型，其中液压力作用在活塞上，使得活塞在缸内运动。
柱塞式液压缸：柱塞式液压缸使用柱塞而不是活塞，柱塞在缸内移动以产生机械运动。
膜式液压缸：膜式液压缸使用柔性薄膜而不是活塞或柱塞，薄膜的形变产生机械运动。
3. 按照应用领域分类：工业液压缸：主要用于工业机械、生产线、冶金设备等领域，广泛应用于提供力和运动的场合。
农业液压缸：用于农业机械设备，如拖拉机、收割机等，用于实现各种农业操作。
航空航天液压缸：用于航空航天领域的飞行器和宇航器，要求轻巧、高效、可靠。
4. 按照缸体形状分类：圆筒形液压缸：缸体呈圆筒形状，是最常见的液压缸形式，适用于多种应用。
方形液压缸：缸体呈方形或矩形形状，用于特殊的工程和空间限制的场合。
5. 按照使用介质分类：油液液压缸：使用液体油作为介质，是最常见的液压缸类型。
水液液压缸：使用水作为液压介质，适用于一些特殊环境和应用。
这些分类并非是绝对的，很多液压缸可能同时具有多种特征。
在选择液压缸时，需要考虑其工作条件、负载要求、空间限制以及使用环境等因素。
不同类型的液压缸在不同的应用场景中都有各自的优势和适用性。
简述柱塞式液压缸的特点
简述柱塞式液压缸的特点
柱塞式液压缸是一种常用的液压传动元件，具有以下特点：
1. 力矩输出大：柱塞式液压缸通过液压介质的压力来产生驱动力，可以提供较大的力矩输出。
柱塞式液压缸的工作原理是将油液从液缸的一端送入液压缸，使之推动活塞运动，从而实现对机械装置的驱动。
液压系统提供的压力较大，可以将大的力矩转化成活塞的推力。
2. 工作平稳：由于液压传动具有压力平稳的特点，柱塞式液压缸的工作非常平稳，可以提供稳定的驱动力。
与其他传动方式相比，如电动传动或链传动，液压传动没有冲击和振动，更适合对设备的保护和稳定性要求较高的场合。
3. 可控性好：柱塞式液压缸的运动速度、力量和位置可以通过控制液压系统的压力和流量来调节。
液压系统可以通过增加或减少工作油液的供给量来实现电气控制，从而灵活地控制液压缸的运动。
这种可调节的性能使得液压系统可以适应不同的工作环境和工艺要求。
4. 结构紧凑：柱塞式液压缸的结构相对紧凑，体积小，重量轻。
这使得它可以在有限的空间内安装，适应各种工艺和装置的要求。
与其他传动装置相比，如齿轮传动或链传动，液压系统的结构更加简单，可靠性更高。
5. 寿命长：使用合适的工作油液和正确维护液压系统，柱塞式液压缸的寿命可以达到很长时间。
由于液压系统不需要经常更换零件或进行大修，因此可以降低维护成本和停工时间。
总而言之，柱塞式液压缸具有力矩输出大、工作平稳、可控性好、结构紧凑和寿命长等特点。
在各种机械工业领域以及工程和农业等领域中得到广泛应用。
液压缸的类型和特点
（4.5）
Page ▪ 7
（4.6）
由于A1＞A2，所以F1＞F2，v1＜v2，即无杆腔进油工作时，推力大 而速度慢；有杆腔进油工作时，推力小而速度快。因此，单杆活塞式 液压缸常用于一个方向有较大负载但运行速度较慢，另一个方向为空 载快速退回运动的设备。
液压缸的类型和特点
1.2 柱塞缸
如图4.3（a）所示为单向柱塞缸，它只能实现一个方向的液压传动，反 向运动要靠外力。若需要实现双向运动，则必须成对使用，如图4.3(b)所 示。
图4.4 伸缩缸
（4.9） （0）
液压缸的类型和特点
Page ▪ 11
图4.5 双作用式伸缩缸
液压缸的类型和特点
（2）摆动式液压缸 摆动式液压缸当通入液压油，它的主轴能输出小于360°的摆动
运动的缸称为摆动式液压缸，如图4.6所示。 双叶片式摆动角度一般小于150°。但在相同条件下，输出转矩是
单叶片摆动缸的两倍，输出角速度是单叶片缸的一半。
Page ▪ 12
液压缸的类型和特点
Page ▪ 13
图4.6 摆动式液压缸
液压、液力与气压传动技术
液压、液力与气压传动技术
液压缸的类型和特点
液压缸又称为油缸。液压缸与马达一样，是将液压能转变为机械能的装 置。它是液压系统中的一种执行元件，其功能是将液压能转变为直线运动 或摆动的机械能。
按结构形式分：
①活塞缸，又分单杆活塞缸、双杆活塞缸；
②柱塞缸；
③摆动缸，又分单叶片和双叶片摆动缸。
按作用方式分：
缸，它一般由缸体、缸盖、活塞、活塞杆和密封件等零件构成。根据 安装方式不同可分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。
Page ▪ 3
图 双杆式活塞缸
Page ▪ 7
（4.6）
由于A1＞A2，所以F1＞F2，v1＜v2，即无杆腔进油工作时，推力大 而速度慢；有杆腔进油工作时，推力小而速度快。因此，单杆活塞式 液压缸常用于一个方向有较大负载但运行速度较慢，另一个方向为空 载快速退回运动的设备。
液压缸的类型和特点
1.2 柱塞缸
如图4.3（a）所示为单向柱塞缸，它只能实现一个方向的液压传动，反 向运动要靠外力。若需要实现双向运动，则必须成对使用，如图4.3(b)所 示。
图4.4 伸缩缸
（4.9） （0）
液压缸的类型和特点
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图4.5 双作用式伸缩缸
液压缸的类型和特点
（2）摆动式液压缸 摆动式液压缸当通入液压油，它的主轴能输出小于360°的摆动
运动的缸称为摆动式液压缸，如图4.6所示。 双叶片式摆动角度一般小于150°。但在相同条件下，输出转矩是
单叶片摆动缸的两倍，输出角速度是单叶片缸的一半。
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液压缸的类型和特点
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图4.6 摆动式液压缸
液压、液力与气压传动技术
液压、液力与气压传动技术
液压缸的类型和特点
液压缸又称为油缸。液压缸与马达一样，是将液压能转变为机械能的装 置。它是液压系统中的一种执行元件，其功能是将液压能转变为直线运动 或摆动的机械能。
按结构形式分：
①活塞缸，又分单杆活塞缸、双杆活塞缸；
②柱塞缸；
③摆动缸，又分单叶片和双叶片摆动缸。
按作用方式分：
缸，它一般由缸体、缸盖、活塞、活塞杆和密封件等零件构成。根据 安装方式不同可分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。
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图 双杆式活塞缸
常用液压元件图形符号
常用液压元件
图 形 符 号
一、液压泵
单向定量泵
单向变量泵
双向定量泵
双向变量泵
二、液压缸
1.单作用式活塞液压缸：
2.单杆活塞式液压缸
3.双杆活塞式液压缸
4.柱塞式液压缸
5. 伸缩式液压缸（多级液压缸）
三、液压马达
单向定量马达
单向变量马达
双向定量马达
双向变量马达
四、方向控制阀
粗过滤器 精过滤器
3.油箱
油管在油面以下 油管在油面以上
4.冷却器
5.加热器
例：
①三位四通O型机能电磁换向阀
②三位四通M型机能手动换向阀
③二位二通常闭式电磁换向阀
五、压力控制阀
1.溢流阀 2.减压阀
3.顺序阀
一般符号或直动型
六、流量控制阀
1.节流阀
2.单向节流阀
3.调速阀
七、液压辅助元件
1.蓄能器
2.过滤器
1.单向阀（普通单向阀）
2.液控单向阀
3.双向液压锁
4.换向阀的图形符号
①用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位”。 ②方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向不一定 表示液流的实际方向。 ③方框内符号“⊥”或“ ”表示该通路不通。 ④方框外部连接的接口数有几个，就表示几“通”。 ⑤一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母p表示；阀与 系统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示；而阀与执行 元件连接的油口用A、B等表示。有时在图形符号上用L表 示泄漏油口，用K表示控制油口。 ⑥换向阀的工作位置，其中有一个为常态位，即阀芯未受到 操纵力时所处的位置。在图形符号中，三位阀的中位是常 态位。利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通 路状态为其常态位。 绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。
图 形 符 号
一、液压泵
单向定量泵
单向变量泵
双向定量泵
双向变量泵
二、液压缸
1.单作用式活塞液压缸：
2.单杆活塞式液压缸
3.双杆活塞式液压缸
4.柱塞式液压缸
5. 伸缩式液压缸（多级液压缸）
三、液压马达
单向定量马达
单向变量马达
双向定量马达
双向变量马达
四、方向控制阀
粗过滤器 精过滤器
3.油箱
油管在油面以下 油管在油面以上
4.冷却器
5.加热器
例：
①三位四通O型机能电磁换向阀
②三位四通M型机能手动换向阀
③二位二通常闭式电磁换向阀
五、压力控制阀
1.溢流阀 2.减压阀
3.顺序阀
一般符号或直动型
六、流量控制阀
1.节流阀
2.单向节流阀
3.调速阀
七、液压辅助元件
1.蓄能器
2.过滤器
1.单向阀（普通单向阀）
2.液控单向阀
3.双向液压锁
4.换向阀的图形符号
①用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位”。 ②方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向不一定 表示液流的实际方向。 ③方框内符号“⊥”或“ ”表示该通路不通。 ④方框外部连接的接口数有几个，就表示几“通”。 ⑤一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母p表示；阀与 系统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示；而阀与执行 元件连接的油口用A、B等表示。有时在图形符号上用L表 示泄漏油口，用K表示控制油口。 ⑥换向阀的工作位置，其中有一个为常态位，即阀芯未受到 操纵力时所处的位置。在图形符号中，三位阀的中位是常 态位。利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通 路状态为其常态位。 绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。
液压缸的分类与特点
压力油进入无杆腔时其速度为单活塞杆液压缸两边推力和运动速度不等通过对运动速度的分析可知单活塞杆液压缸差动连接还可以实现快进工进快退工作循两直径相等时由于活塞两端有效作用面积相同因此在供油压力和流量相同时往复运动的速度相等推力相等
液压缸
制作：马巧凤
液压缸的分类与特点
1 、液压缸的分类 2、活塞缸的工作原理、特点与应用 3、其他液压缸工作原理与特点
齿条活塞缸的组成、运动形式和适合场合
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
齿条活塞缸由带齿条杆身的双活塞缸及齿轮 齿条机构组成。 它将活塞的直线往复运动转变为齿轮轴的往 复摆动。 适用场合： 用于机械手、回转工作台、回转夹具、磨床 进给系统等转位机构的驱动。
增压缸
增压缸的作用和工作原理
作用是能将输入的低压转变为高压供油 液压或气压传动系统中的高压支路使用。
工作原理是如上图改变两个活塞面积就从而改 变压力的大小，增压比就是k＝A1／A2
压力油进入有杆腔时，工作台向无杆腔方向运动时， 其速度为：
当活塞杆差动连接时:活塞运动速度为:
当活塞差动连接时由分析如下:
双作用双活塞杆液压缸
由上面分要析可知V1＜V2＜V3，也就是就当无杆腔 进油时实现“工进”，当有杆腔进油就时就实现 “快退”，在活塞缸差动连接时就会实现快进。 双作用双活塞杆液压缸如下图：
伸缩缸如图
伸缩缸的特点、适用范围和应用
特点是由两级或多级活塞缸套组合而成，前 一级的活塞与后一级活塞的缸筒连成一体。 活塞伸出的顺序是先大后小，相应的推力也 由大到小，而伸出时的速度是由慢到快。 适用范围是起重运输车辆等占空间小的机械 上。 如下图的自卸汽车
液压缸
制作：马巧凤
液压缸的分类与特点
1 、液压缸的分类 2、活塞缸的工作原理、特点与应用 3、其他液压缸工作原理与特点
齿条活塞缸的组成、运动形式和适合场合
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
齿条活塞缸由带齿条杆身的双活塞缸及齿轮 齿条机构组成。 它将活塞的直线往复运动转变为齿轮轴的往 复摆动。 适用场合： 用于机械手、回转工作台、回转夹具、磨床 进给系统等转位机构的驱动。
增压缸
增压缸的作用和工作原理
作用是能将输入的低压转变为高压供油 液压或气压传动系统中的高压支路使用。
工作原理是如上图改变两个活塞面积就从而改 变压力的大小，增压比就是k＝A1／A2
压力油进入有杆腔时，工作台向无杆腔方向运动时， 其速度为：
当活塞杆差动连接时:活塞运动速度为:
当活塞差动连接时由分析如下:
双作用双活塞杆液压缸
由上面分要析可知V1＜V2＜V3，也就是就当无杆腔 进油时实现“工进”，当有杆腔进油就时就实现 “快退”，在活塞缸差动连接时就会实现快进。 双作用双活塞杆液压缸如下图：
伸缩缸如图
伸缩缸的特点、适用范围和应用
特点是由两级或多级活塞缸套组合而成，前 一级的活塞与后一级活塞的缸筒连成一体。 活塞伸出的顺序是先大后小，相应的推力也 由大到小，而伸出时的速度是由慢到快。 适用范围是起重运输车辆等占空间小的机械 上。 如下图的自卸汽车
液压与气压传动期末复习重点考点教学讲义第3-4章
第三章 液 压 缸液压缸与液压马达一样,也是一种执行元件。
它是将液压能转换成机械能进行直线往复运动的机械能的一种能量转换装置，输出的通常为推力(或拉力)与直线运动速度。
而液压马达是将液压能转换成连续回转的机械能，输出的通常为转矩与转速。
第一节 液压缸的类型及其特点根据结构特点，液压缸可分为活塞式、柱塞式两种类型。
一、活塞式液压缸活塞式液压缸又可分为双活塞杆液压缸和单活塞杆液压缸两种结构，其安装方式有活塞杆固定（空心双杆液压缸）和缸体固定（实心双杆液压缸）两种。
（一）．双活塞杆液压缸1． 实心双杆液压缸1）组成：图3-1所示为一台平面磨床的实心双杆液压缸的结构图。
l-压盖2-密封圈 3-导向套4-纸垫 5-活塞 6-缸体 7-活塞杆 8-端盖 9-支架 10-螺母。
缸体固定在床身上不动，活塞杆和工作台靠支架9和螺母10连接在一起。
2）工作原理：当压力油通过油道a(或b)分别进入液压缸两腔时，就推动活塞带动工作台作往复运动。
3）推力和速度计算：由于活塞两端有效面积相等，如果供油压力和流量不变，那么活塞往返运动时两个方向的作用力和速度均相等，即 )(422d D q A q V -==π 4)(..22d D p A p F -==π 式中，v 为活塞运动速度 ； q 为供油流量；F 为活塞(或缸体)上的作用力；p 为供油压力；A 为活塞有效面积；D 为活塞直径；d 为活塞杆直径。
4）占地面积：如图3-2所示，实心双杆液压缸驱动工作台的运动范围大，约等于液压缸有效行程的3倍，因而其占地面积较大，它一般只适用于小型机床。
2． 空心双杆液压缸1）组成：图3-3所示为一台外圆磨床的空心双杆液压缸的结构图。
主要组成：缸体、活塞、活塞杆、端盖、托架等，活塞杆固定在床身上，缸体和工作台连接在一起。
2）工作原理：当压力油通过活塞杆2的中心孔和径向孔b(或a)分别进入液压缸两腔时，就推动缸体带动工作台作往复运动。
3）推力和速度计算：缸体11所受到的作用力和运动速度的计算与实心双杆液压缸类同。
液压缸结构
2 2
速度v2为：
q v v2 A2
q v 2 2 (D d ) 4
第三章 液压缸
(3 —18)
v2
F2
q
称为速度比，并记为 v ，即：
工程实用上常把两方向上的速度v2和v1的比值
v2 v v1
1
d 2 1 D
v 1 （3—19 ） dD v
第三章 液压缸
2) 双作用单活塞杆式液压缸
如图所示，单杆活塞缸也有缸固定式和杆固
定式两种安装方式，无论是缸固定式还是杆固定 式，其工作台的最大活动范围都是活塞(缸筒)有 效行程L 的2 倍。
单杆活塞缸由于左右两腔的有效工作面积不
相等，所以两腔所产生的推力和左右方向的速 度不相等。
—工作台
—缸筒
3—活塞
v
4
q v
(
D d
2
2
)
F
4
( D d )( p1 p2 )m
2 2
v
1
q v D
2
4
2 2 2 F1 [ D p1 ( D d ) p2 ]m 4
q v 2 2 2 v2 2 2 F2 [( D d ) p1 D p2 ]m ( d ) 4 4 D
第三章 液压缸
3、 差动油缸( cylinder with differential)
1）差动连接——当双作用单杆液压缸左右两腔同时 通压力油时，由于油缸左、右两腔的有 效工作面积不相等，两腔的推力也不相 等，从而产生差动运动，这种油路的连 接形式称差动连接。
（简单定义差动连接——双作用单杆油缸左右两腔相
q
速度v2为：
q v v2 A2
q v 2 2 (D d ) 4
第三章 液压缸
(3 —18)
v2
F2
q
称为速度比，并记为 v ，即：
工程实用上常把两方向上的速度v2和v1的比值
v2 v v1
1
d 2 1 D
v 1 （3—19 ） dD v
第三章 液压缸
2) 双作用单活塞杆式液压缸
如图所示，单杆活塞缸也有缸固定式和杆固
定式两种安装方式，无论是缸固定式还是杆固定 式，其工作台的最大活动范围都是活塞(缸筒)有 效行程L 的2 倍。
单杆活塞缸由于左右两腔的有效工作面积不
相等，所以两腔所产生的推力和左右方向的速 度不相等。
—工作台
—缸筒
3—活塞
v
4
q v
(
D d
2
2
)
F
4
( D d )( p1 p2 )m
2 2
v
1
q v D
2
4
2 2 2 F1 [ D p1 ( D d ) p2 ]m 4
q v 2 2 2 v2 2 2 F2 [( D d ) p1 D p2 ]m ( d ) 4 4 D
第三章 液压缸
3、 差动油缸( cylinder with differential)
1）差动连接——当双作用单杆液压缸左右两腔同时 通压力油时，由于油缸左、右两腔的有 效工作面积不相等，两腔的推力也不相 等，从而产生差动运动，这种油路的连 接形式称差动连接。
（简单定义差动连接——双作用单杆油缸左右两腔相
q
第五章液压缸介绍
例：液压刨床
差动缸：单杆活塞缸的
左右两腔都接通高压油 时称为“差动连接”。
F3 p1 ( A1 A2 ) m p1
d2
4
m
q1
pq
qV 4qV v3 A1 A2 d 2
q2
结论：差动连接后，速度大，推力小。 差动连接时活塞 ( 或缸筒 ) 只能向一个方 向运动，要使它反向运动，油路接法须与非 差动式连接相同。
(2)活塞杆外径d： 可根据满足速度或速度比的要求来选择， 也可根据活塞杆受力状况来确定。 按速度比λv确定：
v 1 dD v
按工作压力确定：
※ 按国标圆整为标准尺寸。
(3)缸筒长度L： 根据最大工作行程长度及各种结构需要来 确定，即： L=l+B+A+M+C
式中：l—活塞的最大工作行程； B—活塞宽度，一般为(0.6-1)D; A—活塞杆导向长度，取(0.6-1.5)D; M—活塞杆密封长度，由密封方式定； C—其他长度。
摩擦环密封：依靠套在活塞上的摩擦环在O 形密封圈弹力作用下贴紧缸壁而防止泄漏。 适用于缸筒和活塞之间的密封。
O形密封圈和V形密封圈：利用橡胶或塑料的弹性使各种截面的环形圈贴紧在静、动配合 面之间来防止泄漏。缸筒和活塞之间、缸盖和活塞杆之间、活塞和活塞杆之间、缸筒和 缸盖之间都能使用。
(四)缓冲装置
设计液压缸时，须注意以下几点：
尽量使活塞杆在受拉状态下承受最大负载，或在
受压状态下具有良好的稳定性；
考虑液压缸行程终了处的制动问题和液压缸的排 气问题；
正确确定液压缸的安装、固定方式；
液压缸各部分的结构需根据推荐的结构形式和设 计标准进行设计，尽可能做到结构简单、紧凑、加工、 装配和维修方便； 在保证能满足运动行程和负载力的条件下，应尽 可能地缩小液压缸的轮廓尺寸； 要保证密封可靠，防尘良好。
机械基础 第三版 教案 模块八 液压传动
流量：单位时间内流过通流截面的液体的体积。
平均流速：单位时间内单位面积上流过通流截面的液体体积。
3.液体流动连续性原理液体在密封管道内作恒定流动时，设液体不可压缩，则单位时间内流过任意截面的质量相等。
液压传动的原理、特点，联想到四两拨千斤；通过管路将液压元件组成一个系统，让学生考虑到不同的元件有不同的分工,教学过程教学方法与手段教学过程教学方法与手段泄）。
4.压力继电器5.流量控制阀6.液压辅助元件四、思政元素从液压阀中密封的重要性，介绍港珠澳跨海大大桥的建设及大国工匠管延安的事迹。
每个大工程背后，都有一批执著、坚守、一丝不苟、精益求精的大国工匠，托起了一个个响一、方向控制回路1换向回路(1)电磁换向阀组成的换向回路电磁换向阀组成的投向回路⑵液动换向阀组成的换向回路2,锁紧回路图&42液压锁紧回路二、压力控制回路1.调压回路功能：调定或限制液压系统最高压力⑴单级调压回路⑵多级调压回路2.减压回路功能：使系统某一支路的压力低于系统的调定的工作压力。
⑴单向减压回路⑵二级减压回路3.增压回路4.卸荷问路卸荷回路是在执行元件不需保压时，不启停液压泵而达到卸荷的目的。
(1)换向阀中位机能的卸荷回路⑵溢流阀的卸荷回路三、速度控制回路三、重点难点教学重点1掌握简单的液压控制回路教学难点1.试读分析液压回路四、思政元素液压控制回路的多样化，联想到解决事情的手段的多样化五、教学设计教学过程教学方法与手段环节1：课前准备1.学生课前PPT预习讲授2.学习通预习习题的发布二、教学内容典型控制回路02三、速度控制回路速度控制回路用于控制执行元件的运动速度。
速度控制回路包括调节执行元件工作行程的调速回路和快速运动回路。
1.调速［1］路⑴节流调速回路节流调速回路是将节流阀串联在液压泵与液压缸之间，控制进入液压缸的流量。
①进油节流调速回路②出油节流调速回路③旁油节流调速回路。
工程机械液压系统原理
液压元件1．液压泵 将电动机(或其它原动机)输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置,在液压系统中液压泵是动力源,是液压系统的重要组成部分。
液压泵主要有齿轮泵、叶片泵、和柱塞泵三大类。
2．液压缸 将液体的压力能变为机械能的能量转换元件。
液压缸一般用于实现直线往复运动及摆动运动等。
按结构特点不同，液压缸分为活塞式、柱塞式和摆动式三大类。
（1）活塞式液压缸a. 单出杆液压缸如图所示，单出杆缸的特点是仅在液压缸的一端有活塞杆，于是缸两腔的有效面积大小不等，无杆腔的面积比有杆腔的面积大，因此，当压力油以相同的压力和流量分别进入两腔时，活塞两个方向的推力和运动速度都不相等。
图5.1.1单出杆液压缸图5.1.2双出杆液压缸b. 双出杆液压缸双出杆缸的特点是在液压缸的两端都有活塞杆，于是缸两腔的有效面积大小相等，因此，当压力油以相同的压力和流量分别进入两腔时，活塞两个方向的推力和运动速度都相等。
（2） 柱塞式液压缸如图所示，柱塞缸的特点是液压油从左端进入液压缸，推动柱塞向右移动，回程靠外力或本身自重回位，为获得双向往复运动，柱塞缸常成对使用。
图5.1.3柱塞式液压缸 3．单向阀 防止液流倒流的元件，按控制方式不同，可分为普通单向阀和液控单向阀。
普通单向阀使液体只能向一个方向流动，反向截止；液控单向阀是使液流有控制的单向流动。
图5.1.4单向阀职能符号 图5.1.5普通单向阀此外，有一种三通式液控单向阀，称为梭阀或选择阀。
根据阀芯工作时的形态像只梭子而得名，它可以自动进行油路压力的选择。
梭阀的结构如图所示，它有二个压力油入口和一个出口。
当右边进口压力大于左边进口压力时，阀芯被两者的压力差推向左边，关闭左端压力油口，从而右端压力油通向出口;反之，左端压力油通向出口。
图5.1.6梭阀1.圆锥截头式2.球式3.图形符号.4．换向阀利用阀芯和阀体间的相对运动来切换油路中液流的方向的液压元件。
图5.1.7换向阀1.阀芯2.阀体.上图所示位置为液压缸两腔不通压力油，处于停机状态。
液压缸的基本类型与特点
➢双作用液压缸： ▪ 活塞双作用，左右移动速度不等； ▪ 双柱塞双作用。
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
3、按结构形式分：
➢活塞式 ➢柱塞式 ➢摆动式
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
§3-1 液压缸的基本类型和特点
一、活塞式液压缸
(5)既可用于固定件，也可用于运动件。
§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
3、密封圈密封：
2）材料要求：
密封圈的材料应具有较好的弹性，适当的机械 强度，耐热耐磨性能好，摩擦系数小，与金属 接触不互相粘着和腐蚀，与液压油有很好的 “相容性”。
材料：耐油橡胶； 尼龙 聚氨脂
§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
介绍
液压缸的基本类型和特点 液压缸的构造
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
1、按运动方式分：
➢直线运动（活塞式、柱塞式） ➢摆动 （摆动液压缸）
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
2、按作用方式分：
➢ 单作用液压缸： ▪ 活塞单向作用，由弹簧使活塞复位；
▪ 柱塞单向作用，由外力使柱塞返回。
(2)相对运动表面之间的摩擦力要小，且稳定。
(3)要耐磨，工作寿命长，或磨损后能自动补偿。
(4)使用维护简Βιβλιοθήκη ，制造容易，成本低。§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
密封形式： ➢间隙密封；
➢活塞环密封；
➢密封圈密封。
§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
1、间隙密封：
三角形环形 槽（平衡槽）
§3-2 液压缸的构造
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
3、按结构形式分：
➢活塞式 ➢柱塞式 ➢摆动式
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
§3-1 液压缸的基本类型和特点
一、活塞式液压缸
(5)既可用于固定件，也可用于运动件。
§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
3、密封圈密封：
2）材料要求：
密封圈的材料应具有较好的弹性，适当的机械 强度，耐热耐磨性能好，摩擦系数小，与金属 接触不互相粘着和腐蚀，与液压油有很好的 “相容性”。
材料：耐油橡胶； 尼龙 聚氨脂
§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
介绍
液压缸的基本类型和特点 液压缸的构造
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
1、按运动方式分：
➢直线运动（活塞式、柱塞式） ➢摆动 （摆动液压缸）
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
2、按作用方式分：
➢ 单作用液压缸： ▪ 活塞单向作用，由弹簧使活塞复位；
▪ 柱塞单向作用，由外力使柱塞返回。
(2)相对运动表面之间的摩擦力要小，且稳定。
(3)要耐磨，工作寿命长，或磨损后能自动补偿。
(4)使用维护简Βιβλιοθήκη ，制造容易，成本低。§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
密封形式： ➢间隙密封；
➢活塞环密封；
➢密封圈密封。
§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
1、间隙密封：
三角形环形 槽（平衡槽）
§3-2 液压缸的构造
第二节液压缸
第二节 液压缸
将液压能转变为直线运动或摆动的机械能。 液压缸的分类
按结构形式分：
活塞缸 柱塞缸
单杆式 双杆式
摆动缸
单叶片 双叶片
按作用方式分：
单作用液压缸 双作用液压缸
两个方向均由液压驱动
一个方向由 液压驱动， 另一方向靠 弹簧力、重 力等实现
一、常用液压缸及其速度推力特性
（一）活塞式液压缸
根据其使用要求不同可分为双杆式和单杆式两种。
ηm为缸的机械效率。
v?
q? v
A
?
?
4q? v
(D2 ? d2)
缸在左右两个方向上输出的速
度相等。ηv为缸的容积效率。
（3）图形符号
2、单活塞杆液压缸
（1）安装方式及图形符号 缸筒固定 活塞杆固定 两种方式的运动部件移动范围均为活塞有效
行程的两倍。
工作原理：
无杆腔 进油腔
有杆腔 回油腔
工作原理：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。
{ 杆固定时、缸移动
软管 空心杆
L=2l
无杆腔 进油腔
2. 工作原理：
有杆腔 回油腔
工作原理：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。
（2）双杆活塞缸的速度推力特性
F
?
A( p1? p2 )? m
?
?
4
(D2
?
d 2 )( p1?
p2 )? m
缸在左右两个方向上输出的推力相等。
小柱塞缸输出的压力： pb ? pa K? m
增压比为大活塞与小柱塞的面积比：
K
?
D2 d2
增压缸作为中间环节，用在低压系统要求有局部
将液压能转变为直线运动或摆动的机械能。 液压缸的分类
按结构形式分：
活塞缸 柱塞缸
单杆式 双杆式
摆动缸
单叶片 双叶片
按作用方式分：
单作用液压缸 双作用液压缸
两个方向均由液压驱动
一个方向由 液压驱动， 另一方向靠 弹簧力、重 力等实现
一、常用液压缸及其速度推力特性
（一）活塞式液压缸
根据其使用要求不同可分为双杆式和单杆式两种。
ηm为缸的机械效率。
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缸在左右两个方向上输出的速
度相等。ηv为缸的容积效率。
（3）图形符号
2、单活塞杆液压缸
（1）安装方式及图形符号 缸筒固定 活塞杆固定 两种方式的运动部件移动范围均为活塞有效
行程的两倍。
工作原理：
无杆腔 进油腔
有杆腔 回油腔
工作原理：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。
{ 杆固定时、缸移动
软管 空心杆
L=2l
无杆腔 进油腔
2. 工作原理：
有杆腔 回油腔
工作原理：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。
（2）双杆活塞缸的速度推力特性
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(D2
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缸在左右两个方向上输出的推力相等。
小柱塞缸输出的压力： pb ? pa K? m
增压比为大活塞与小柱塞的面积比：
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D2 d2
增压缸作为中间环节，用在低压系统要求有局部
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目录
1
项目一 认识气动、液压技术
2
项目二 了解液压油
3
项目三 认识液压能源部件
4
项目四 认识液压执行元件
5
项目五 液压控制回路的装接与调试
Байду номын сангаас
6
项目六 压缩空气及处理
7
项目七 认识气动执行元件
8
项目八 气动控制回路的装接与调试
项目四 认识液压执行元件
教学 目标
1. 能正确识别液压缸和液压马 达的职能符号； 2. 能正确安装、使用和维护液 压执行元件
中高压液压缸，其额定压力为10～16 MPa ； 一般用于建筑车辆和飞机上
高压液压缸，其额定压力为25～32 MPa ； 一般用于油压机一类机械
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。
活塞式
液压缸按结构型式不同分类 柱塞式 摆动式
伸缩式
活塞式液压缸 (piston cylinder) 应用最多。
中低压液压缸
液压缸按不同的使用压力分类 中高压液压缸
高压液压缸
移动式液压缸
根据移动和摆动分类
摆动式液压缸
vF ωT
中低压液压缸，额定压力为 2.5～6.3MPa； 一般用于机床类机械
液压马达也是一种执行元件，它是将输入的压力 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。
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。
液压缸的类型
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。
单作用液压缸是指利用液压油推动活塞(柱 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。
本章重点
1、活塞式液压缸和柱塞式液压缸； 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。
液压缸的特点和作用
液压缸是液压传动系统中的执行元件，它的作用 是将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。
1
项目一 认识气动、液压技术
2
项目二 了解液压油
3
项目三 认识液压能源部件
4
项目四 认识液压执行元件
5
项目五 液压控制回路的装接与调试
Байду номын сангаас
6
项目六 压缩空气及处理
7
项目七 认识气动执行元件
8
项目八 气动控制回路的装接与调试
项目四 认识液压执行元件
教学 目标
1. 能正确识别液压缸和液压马 达的职能符号； 2. 能正确安装、使用和维护液 压执行元件
中高压液压缸，其额定压力为10～16 MPa ； 一般用于建筑车辆和飞机上
高压液压缸，其额定压力为25～32 MPa ； 一般用于油压机一类机械
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。
活塞式
液压缸按结构型式不同分类 柱塞式 摆动式
伸缩式
活塞式液压缸 (piston cylinder) 应用最多。
中低压液压缸
液压缸按不同的使用压力分类 中高压液压缸
高压液压缸
移动式液压缸
根据移动和摆动分类
摆动式液压缸
vF ωT
中低压液压缸，额定压力为 2.5～6.3MPa； 一般用于机床类机械
液压马达也是一种执行元件，它是将输入的压力 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。
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。
液压缸的类型
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。
单作用液压缸是指利用液压油推动活塞(柱 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。
本章重点
1、活塞式液压缸和柱塞式液压缸； 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。
液压缸的特点和作用
液压缸是液压传动系统中的执行元件，它的作用 是将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。