【正文】 伸縮缸由兩個(gè)或多個(gè)活塞缸套裝而成，前一級(jí)活塞缸的活塞桿內(nèi)孔是后一級(jí)活塞缸的缸筒，伸出時(shí)可獲得很長(zhǎng)的工作行程，縮回時(shí)可保持很小的結(jié)構(gòu)尺寸，伸縮缸被廣泛用于起重運(yùn)輸車輛上。缸與桿端銷孔與外界連接，銷孔內(nèi)有尼龍襯套抗磨。圖414所示為缸筒和缸蓋的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式。這種連接方式特別適用于雙出桿式活塞。由于配合間隙不變，故隨著活塞運(yùn)動(dòng)速度的降低，起緩沖作用。(1)缸筒內(nèi)徑D。D為缸筒內(nèi)徑(m)。 液壓缸的緩沖計(jì)算主要是估計(jì)緩沖時(shí)缸中出現(xiàn)的最大沖擊壓力，以便用來(lái)校核缸筒強(qiáng)度、制動(dòng)距離是否符合要求。(5)在保證能滿足運(yùn)動(dòng)行程和負(fù)載力的條件下，應(yīng)盡可能地縮小液壓缸的輪廓尺寸。往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)既可用擺動(dòng)式液壓缸，也可用直線式液壓缸加連桿機(jī)構(gòu)或齒輪——齒條機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。只能在一端定位，為的是不致阻礙它在受熱時(shí)的膨脹。 液壓缸蓋固定螺栓直徑按下式計(jì)算： d≥ (440)式中：F為液壓缸負(fù)載；Z為固定螺栓個(gè)數(shù)；k為螺紋擰緊系數(shù)，k=～,［σ］=σs/(),σs為材料的屈服極限。(4)最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定。(4)導(dǎo)向、密封、防塵、排氣和緩沖等裝置的設(shè)計(jì)。圖416密封裝置(a)間隙密封(b)摩擦環(huán)密封(c)O形圈密封(d)V形圈密封(4)緩沖裝置。圖415(b)和(c)所示為卡環(huán)式連接方式。 圖413空心雙活塞桿式液壓缸的結(jié)構(gòu)1—活塞桿2—堵頭3—托架17—V形密封圈14—排氣孔19—導(dǎo)向套7—O形密封圈8—活塞22—錐銷10—缸體120—壓板121—鋼絲環(huán)123—紙墊15—活塞桿125—壓蓋124—缸蓋 從上面所述的液壓缸典型結(jié)構(gòu)中可以看到，液壓缸的結(jié)構(gòu)基本上可以分為缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置和排氣裝置五個(gè)部分，分述如下。活塞11與活塞桿18利用卡鍵1卡鍵帽16和彈簧擋圈17連在一起。它有單作用和雙作用兩種型式，單作用增壓缸的工作原理如圖49(a)所示，當(dāng)輸入活塞缸的液體壓力為p1，活塞直徑為D，柱塞直徑為d時(shí)，柱塞缸中輸出的液體壓力為高壓，其值為：p2=p1(D/d)2=Kp1 (429)式中：K=D2d2，稱為增壓比，它代表其增壓程度。在已知D和λv時(shí)，可確定d值。 活塞式液壓缸根據(jù)其使用要求不同可分為雙桿式和單桿式兩種。從式中可看出，當(dāng)輸入液壓馬達(dá)的油液壓力一定時(shí)，液壓馬達(dá)的輸出扭矩僅和每轉(zhuǎn)排量有關(guān)。ηv；q為液壓馬達(dá)的實(shí)際流量，即進(jìn)口流量。但過(guò)分的提高背壓，會(huì)使液壓馬達(dá)的效率明顯下降。所謂爬行現(xiàn)象，就是當(dāng)液壓馬達(dá)工作轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，往往保持不了均勻的速度，進(jìn)入時(shí)動(dòng)時(shí)停的不穩(wěn)定狀態(tài)。V/2π (46)式中：ΔP為馬達(dá)進(jìn)出口之間的壓力差。高速液壓馬達(dá)的基本型式是徑向柱塞式，例如單作用曲軸連桿式、液壓平衡式和多作用內(nèi)曲線式等。，減小徑向力，一般液壓泵的吸油口比出油口的尺寸大。由于液壓馬達(dá)與液壓泵具有上述不同的特點(diǎn)，使得很多類型的液壓馬達(dá)和液壓泵不能互逆使用。因?yàn)橐簤厚R達(dá)在工作中輸出的轉(zhuǎn)矩大小是由負(fù)載轉(zhuǎn)矩決定的。表41 液壓馬達(dá)的啟動(dòng)機(jī)械效率液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)形式啟動(dòng)機(jī)械效率ηm0/%齒輪馬達(dá)老結(jié)構(gòu)～新結(jié)構(gòu)～葉片馬達(dá)高速小扭矩型～軸向柱塞馬達(dá)滑履式～非滑履式～曲軸連桿馬達(dá)老結(jié)構(gòu)～新結(jié)構(gòu)～靜壓平衡馬達(dá)老結(jié)構(gòu)～新結(jié)構(gòu)～多作用內(nèi)曲線馬達(dá)由橫梁的滑動(dòng)摩擦副傳遞切向力～傳遞切向力的部位具有滾動(dòng)副～由表41可知，多作用內(nèi)曲線馬達(dá)的啟動(dòng)性能最好，軸向柱塞馬達(dá)、曲軸連桿馬達(dá)和靜壓平衡馬達(dá)居中，葉片馬達(dá)較差，而齒輪馬達(dá)最差。由于低速時(shí)進(jìn)入馬達(dá)的流量小，泄漏所占的比重就增大，泄漏量的不穩(wěn)定就會(huì)明顯地影響到參與馬達(dá)工作的流量數(shù)值，從而造成轉(zhuǎn)速的波動(dòng)。當(dāng)輸油方向改變時(shí)，液壓馬達(dá)就反轉(zhuǎn)。)。在徑向尺寸和工作壓力相同的條件下，分別是單葉片式擺動(dòng)馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩的2倍，但回轉(zhuǎn)角度要相應(yīng)減少，雙葉片式擺動(dòng)馬達(dá)的回轉(zhuǎn)角度一般小于120176。當(dāng)活塞的直徑為D，活塞桿的直徑為d，液壓缸進(jìn)、出油腔的壓力為p1和p2，輸入流量為q時(shí)，雙桿活塞缸的推力F和速度v為：F=A(p1p2)=π (D2d2) (p1p2) /4 (418)v=q/A=4q/π(D2d2) (419)式中：A為活塞的有效工作面積。如果要求機(jī)床往返快速相等時(shí)，則由式(423)和式(425)得： 即：D= (426)把單桿活塞缸實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，并按D=[KF()2[KF]]d設(shè)計(jì)缸徑和桿徑的油缸稱之為差動(dòng)液壓缸。其值為：Fi=p1 (430)V1=4q/πDi2 (431)式中的i指i級(jí)活塞缸。由于活塞桿固定在床身上，缸體10固定在工作臺(tái)上，工作臺(tái)在徑向孔c接通壓力油，徑向孔a接通回油時(shí)向右移動(dòng)；反之則向左移動(dòng)。圖414(e)所示為焊接連接式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，但缸底處內(nèi)徑不易加工，且可能引起變形。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦阻力小，可耐高溫，但泄漏大，加工要求高，磨損后無(wú)法恢復(fù)原有能力，只有在尺寸較小、壓力較低、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的缸筒和活塞間使用。 液壓缸在安裝過(guò)程中或長(zhǎng)時(shí)間停放重新工作時(shí)，液壓缸里和管道系統(tǒng)中會(huì)滲入空氣，為了防止執(zhí)行元件出現(xiàn)爬行，噪聲和發(fā)熱等不正?，F(xiàn)象，需把缸中和系統(tǒng)中的空氣排出。若速度比為λv，則該處應(yīng)有一個(gè)帶根號(hào)的式子： (434)也可根據(jù)活塞桿受力狀況來(lái)確定，一般為受拉力作用時(shí)，d=～。缸筒壁厚校核時(shí)分薄壁和厚壁兩種情況，當(dāng)D/δ≥10時(shí)為薄壁，壁厚按下式進(jìn)行校核：δ＞=ptD/2［σ］ (437)式中：D為缸筒內(nèi)徑；pt為缸筒試驗(yàn)壓力，當(dāng)缸的額定壓力pn≤16MPa時(shí)，取pt=，pn為缸生產(chǎn)時(shí)的試驗(yàn)壓力。 液壓缸的設(shè)計(jì)和使用正確與否，直接影響到它的性能和易否發(fā)生故障?？傊?，液壓缸的設(shè)計(jì)內(nèi)容不是一成不變的，根據(jù)具體的情況有些設(shè)計(jì)內(nèi)容可不做或少做，也可增大一些新的內(nèi)容。在設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)，正確選擇液壓缸的類型是所有設(shè)計(jì)計(jì)算的前提。所以，在設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)：(1)盡量使液壓缸的活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負(fù)載，或在受壓狀態(tài)下具有良好的穩(wěn)定性(2)考慮液壓缸行程終了處的制動(dòng)問(wèn)題和液壓缸的排氣問(wèn)題。［σ］為缸筒材料的許用應(yīng)力，［σ］=σb/n,σb為材料的抗拉強(qiáng)度，n為安全系數(shù)，一般取n=5。缸筒長(zhǎng)度L由最大工作行程長(zhǎng)度加上各種結(jié)構(gòu)需要來(lái)確定，即：L=l+B+A+M+C式中：l為活塞的最大工作行程；B為活塞寬度，一般為()D。圖418放氣裝置1—缸蓋2—放氣小孔3—缸體4—活塞桿三、液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算液壓缸是液壓傳動(dòng)的執(zhí)行元件，它和主機(jī)工作機(jī)構(gòu)有直接的聯(lián)系，對(duì)于不同的機(jī)種和機(jī)構(gòu)，液壓缸具有不同的用途和工作要求。這種材料 圖415常見(jiàn)的活塞組件結(jié)構(gòu)形式可以把短行程的液壓缸的活塞桿與活塞做成一體，這是最簡(jiǎn)單的形式?？招幕钊麠U的一端用堵頭2堵死，并