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5.1.2液压缸的类型与原理在线视频

下一节:5.2.1 知识导授

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5.1.2液压缸的类型与原理课程教案、知识点、字幕

欢迎来到液压传动慕课课堂

今天我们学习的内容是

液压缸的类型与原理

液压缸是液压系统中的

一种执行元件

其作用

是将油液的压力能

转换成机械能

向外输出的是直线力和往复运动

也就是说

液压缸的输入量是流量和压力

输出量是速度和力

有人很形象地说

液压缸是液压系统的手

液压缸结构简单

工作可靠

制造容易

因此广泛应用

是液压系统中最常用的执行元件

首先

我们来了解液压缸的类型

按结构特点的不同

可将液压缸分为活塞缸

柱塞缸

伸缩缸和摆动缸等类型

活塞缸

柱塞缸

伸缩缸用以实现直线运动

输出推力和速度

摆动缸用以实现小于360度的转动

输出转矩和角速度

按作用方式来分

液压缸有

单作用式和双作用式两种

单作用液压缸是利用液压力

推动活塞向一个方向运动

而反向运动则靠外力实现

图a为靠外力回程的单作用缸

图b为靠弹簧力将活塞复位的缸

称为单作用弹簧回程缸

图c为单作用柱塞缸

这类缸具有一个截面积

相等的可动部件

习惯上称为柱塞

就像一根活塞杆

柱塞缸的特点在于

柱塞依靠导向套导向

所以缸筒内壁可不加工

这样

对于长行程的液压缸来说

可大大简化加工工艺

对于这样的液压缸

人们也想办法

使其两个方向的液压驱动动作

那怎么实现呢

如图d所示

常常由两个单作用柱塞缸

并联在一起

实现两个相反方向的运动

双作用液压缸则是利用

液压力推动活塞

做正反两个方向的运动

这种形式的液压缸应用最多

双作用液压缸又可分为

单活塞杆和双活塞杆两种形式

单活塞杆液压缸

只从缸的一端伸出活塞杆的缸

其广泛应用于各种工程机械

双活塞杆液压缸

是指有一个活塞

有两根活塞杆从缸的两端

分别伸出的缸

这种缸

在机床液压系统中普遍应用

伸缩缸又称多级缸

图示为

伸缩缸的结构原理及图形符号

它们由两级或多级缸套装而成

前一级缸的活塞

是后一级缸的缸筒

活塞伸出后可获得很长的行程

缩回后可保持很小的安装尺寸

就像拉杆天线一样

当通入压力油时

各级活塞的伸出

按有效工作面积的大小

依次先后动作

在输入流量不变的情况下

输出速度逐级增大

摆动缸

用于将油液的压力能转变为

其输出轴的往复摆动的机械能

它有单叶片和双叶片两种形式

图示为其工作原理图

由定子块

叶片

摆动轴

缸体等零件组成

定子块固定在缸体上

叶片与输出轴连为一体

当两油口交替通入压力油时

叶片即带动输出轴做往复摆动

接下来

我们来分析液压缸的工作原理

我们以最常用的

单作用活塞杆缸为例

来分析其工作原理

图示为

单活塞杆缸的工作原理图

左腔称为无杆腔

右腔称为有杆腔

压力油从1口流入无杆腔

活塞右行

缸向右输出单方向的力和速度

反之

压力油从2口流入有杆腔

活塞向左退回

假设无杆腔有效工作面积为A1

有杆腔有效工作面积为A2

活塞直径为D

活塞杆直径为d

油液压力为p

流量为q

回油压力为零

那么

活塞伸出时

输出推力为作用面积乘以压力

就是F1等于A1乘以P

也就等于四分之π

D²乘以p

输出速度等于流量除以面积

也就是v1等于q除以A1

也就等于q除以四分之πD²

当活塞缩回时

力F2等于A2乘以P

也就等于四分之π

乘以D²减去d²乘以p

速度v2等于q除以A1

也就等于q除以四分之π

乘以D²减去d²

伸出时推力为F1

缩回作用力为F2

通过比较

不难发现

相同情况下

F1大于F2

我们也可以得出v1小于v2

那说明了什么

是不是对于单作用活塞缸

伸出时

推力大

速度低

而缩回时

输出力小

速度快

所以

单活塞杆缸常用于

一个方向有较大的负载

但运行速度较低

而另一个方向为

空载快速退回运动的设备

对于单活塞杆缸

还有另外一种使用方式

就是两腔同时通入压力油

如图所示

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

故其向右运动

液压缸的这种连接方式

称为差动连接

假设活塞杆的截面积为A3

活塞的速度为v3

那么差动连接时

活塞的推力

F3等于A1乘以P

减去A2乘以P

也就等于四分之π

d²乘以p

无杆腔的进油量为v3乘以A1

有杆腔的出油量为v3乘以A2

所以有v3乘以A1

等于q加v3乘以A2

那么v3也就等于

q除以A1减A2

等于q除以四分之πd²

我们可以比较速度公式

可以得到v3大于v1

比较力的公式可以得到

F3小于F1

这就说明

在输入流量和工作压力

相同的情况下

单杆活塞缸差动连接时

能使其速度提高

但同时其推力下降

以上就是液压缸的类型与原理的授课内容

谢谢收看

液压传动课程列表:

第一章:概述

-1.1 液压传动的工作原理

--1.1.1知识导授

--1.1.2液压传动的工作原理

--1.1.3小节测验

--液压千斤顶的结构组成

--液压千斤顶的工作原理

-1.2 液压传动系统的组成及图形符号

--1.2.1知识导授

--1.2.2液压传动系统的组成

--小节测验

-1.3 章节讨论

--1.3.1讨论一

--1.3.2讨论二

第二章:工作介质

-2.1 液压油的主要性质

--2.1.1知识导授

--2.1.2液压油的主要性质

--2.1.3小节测验

-2.2 液压油的污染与控制

--2.2.1知识导授

--2.2.2液压油的污染与控制

--2.2.3小节测验

-2.3 章节讨论

--2.3.1讨论一

--2.3.2讨论二

第三章:流体力学基础

-3.1 静止液体的力学特性

--3.1.1知识导授

--3.1.2静止液体的力学特性

--3.1.3小节测验

-3.2 连续性方程

--3.2.1知识导授

--3.2.2连续性方程

--3.2.3 小节测验

-3.3 伯努利方程

--3.3.1 知识导授

--3.3.2伯努利方程

--3.3.3小节测验

-3.4 动量方程

--3.4.1知识导授

--3.4.2动量方程

--3.4.2小节测验

-3.5 液体流态的判定

--3.5.1知识导授

--3.5.2液体流态的判定

--3.5.3小节测验

-3.6 液体流动时的能量损失

--3.6.1知识导授

--3.6.2液体流动时的能量损失

--3.6.3小节测验

-3.7 液体在小孔中的流动

--3.7.1 知识导授

--3.7.2液体在小孔中的流动

--3.7.3小节测验

-3.8 液体在间隙中的流动

--3.8.1 知识导授

--3.8.2液体在间隙中的流动

--3.8.3小节测验

-3.9 章节讨论

--3.9.1讨论一

--3.9.2讨论二

第四章:液压泵及马达

-4.1 液压泵概述

--4.1.1知识导授

--4.1.2液压泵概述

--4.1.3小节测验

-4.2 齿轮泵的结构及原理

--4.2.1知识导授

--4.2.2齿轮泵的结构及原理

--4.2.3小节测验

-4.3 齿轮泵的结构分析

--4.3.1知识导授

--4.3.2齿轮泵结构分析

--4.3.3小节测验

-4.4 叶片泵的结构及原理

--4.4.1知识导授

--4.4.2叶片泵的原理及结构

--4.4.3小节测验

-4.5 叶片泵的结构分析

--4.5.1知识导授

--4.5.2叶片泵的结构分析

--4.5.3小节测验

-4.6柱塞泵的结构及原理

--4.6.1 知识导授

--4.6.2柱塞泵的结构及原理

--4.6.3小节测验

-4.7 柱塞泵的结构分析

--4.7.1知识导授

--4.7.2柱塞泵的结构分析

--4.7.3小节测验

-4.8 液压马达概述

--4.8.1 知识导授

--4.8.2液压马达概述

--4.8.3小节测验

-4.9 章节讨论

--4.9.1讨论一

--4.9.2讨论二

第五章:液压缸

-5.1液压缸的类型与原理

--5.1.1 知识导授

--5.1.2液压缸的类型与原理

--5.1.3小节测验

-5.2液压缸的结构及安装

--5.2.1 知识导授

--5.2.2 液压缸的结构与安装

--5.2.3小节测验

-5.3 章节讨论

--5.3.1讨论一

--5.3.2讨论二

第六章:液压控制阀

-6.1液压阀概述

--6.1.1 知识导授

--6.1.2 液压阀概述

--6.1.3小节测验

-6.2 单向阀

--6.2.1 知识导授

--6.2.2 单向阀

--6.2.3小节测验

-6.3 换向阀

--6.3.1 知识导授

--6.3.2 换向阀

--6.3.3小节测验

-6.4 溢流阀

--6.4.1 知识导授

--6.4.2 溢流阀

--6.4.3小节测验

-6.5 减压阀

--6.5.1 知识导授

--6.5.2 减压阀

--6.5.3小节测验

-6.6 顺序阀

--6.6.1 知识导授

--6.6.2 顺序阀

--6.6.3小节测验

-6.7 节流原理及节流阀

--6.7.1 知识导授

--6.7.2 节流原理及节流阀

--6.7.3小节测验

-6.8 调速阀

--6.8.1 知识导授

--6.8.2 调速阀

--6.8.3小节测验

-6.9 章节讨论

--6.9.1讨论一

--6.9.2讨论二

第七章:液压辅件

-7.1密封元件

--7.1.1知识导授

--7.1.2密封元件

--7.1.3小节测验

-7.2蓄能器

--7.2.1 知识导授

--7.2.2 蓄能器

--7.2.3小节测验

-7.3液压滤油器

--7.3.1 知识导授

--7.3.2 液压滤油器

--7.3.3小节测验

-7.4 章节讨论

--7.4.1讨论一

--7.4.2讨论二

第八章:液压回路及系统

-8.1调压回路

--8.1.1 知识导授

--8.1.2 调压回路

--小节测验

-8.2卸荷回路

--8.2.1 知识导授

--8.2.2 卸荷回路

--小节测验

-8.3平衡回路

--8.3.1 知识导授

--8.3.2 平衡回路

--8.3.3小节测验

-8.4节流调速回路

--8.4.1 知识导授

--8.4.2节流调速回路(上)

--8.4.3节流调速回路(下)

--小节测验

-8.5容积调速回路

--8.5.1 知识导授

--8.5.2 容积调速回路

--小节测验

-8.6方向控制回路

--8.6.1 知识导授

--8.6.2 方向控制回路

--小节测验

-8.7顺序动作回路

--8.7.1 知识导授

--8.7.2 顺序动作回路

--小节测验

-8.8同步控制回路

--8.8.1 知识导授

--8.8.2 同步控制回路

--小节测验

-8.9 汽车起重机液压系统支腿油路

--8.9.1 知识导授

--8.9.2 汽车起重机液压系统支腿油路

--8.9.3小节测验

-8.10 汽车起重机的上装液压系统——回转及伸缩臂回路

--8.10.1 知识导授

--8.10.2 汽车起重机系统回转及伸缩臂回路

--8.10.3小节测验

-8.11 汽车起重机的上装液压系统——变幅及起升回路

--8.11.1知识导授

--8.11.2 汽车起重机系统变幅及起升回路

--小节测验

-8.12 章节讨论

--8.12.1讨论一

--8.12.2讨论二

思政育人

-李克强青年基金座谈会——35项卡脖子技术

-如何看待以柱塞泵的高压化技术为例的限制我国液压技术发展的“卡脖子”问题?

5.1.2液压缸的类型与原理笔记与讨论

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