【文章內(nèi)容簡介】 成。根據(jù)安裝方式不同可分為缸筒固定式和活塞桿固定式兩種。如圖45(a)所示的為缸筒固定式的雙桿活塞缸。它的進(jìn)、出口布置在缸筒兩端，活塞通過活塞桿帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)，當(dāng)活塞的有效行程為l時(shí)，整個(gè)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍為3l，所以機(jī)床占地面積大，一般適用于小型機(jī)床，當(dāng)工作臺(tái)行程要求較長時(shí)，可采用圖45(b)所示的活塞桿固定的形式，這時(shí)，缸體與工作臺(tái)相連，活塞桿通過支架固定在機(jī)床上，動(dòng)力由缸體傳出。這種安裝形式中，工作臺(tái)的移動(dòng)范圍只等于液壓缸有效行程l的兩倍(2l)，因此占地面積小。進(jìn)出油口可以設(shè)置在固定不動(dòng)的空心的活塞桿的兩端，但必須使用軟管連接。由于雙桿活塞缸兩端的活塞桿直徑通常是相等的，因此它左、右兩腔的有效面積也相等，當(dāng)分別向左、右腔輸入相同壓力和相同流量的油液時(shí)，液壓缸左、右兩個(gè)方向的推力和速度相等。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。雙桿活塞缸在工作時(shí)，設(shè)計(jì)成一個(gè)活塞桿是受拉的，而另一個(gè)活塞桿不受力，因此這種液壓缸的活塞桿可以做得細(xì)些。(2)單桿式活塞缸。如圖46所示，活塞只有一端帶活塞桿，單桿液壓缸也有缸體固定和活塞桿固定兩種形式，但它們的工作臺(tái)移動(dòng)范圍都是活塞有效行程的兩倍。圖46單桿式活塞缸由于液壓缸兩腔的有效工作面積不等，因此它在兩個(gè)方向上的輸出推力和速度也不等，其值分別為：F1=(p1A1p2A2)=π［(p1p2)D2p2d2］/4 (420)F1=(p1A1p2A2)=π［(p1p2)D2p2d2 ］/4 (421)v1=q/A1=4q/πD2 (422)v2=q/A2=4q/π(D2d2) (423)由式(420)～式(423)可知，由于A1＞A2,所以F1＞F2，v1＜v2。如把兩個(gè)方向上的輸出速度v2和v1的比值稱為速度比，記作λv，則λv=v2/v1=1/［1(d/D)2］。因此。在已知D和λv時(shí)，可確定d值。圖47差動(dòng)缸 (3)差動(dòng)油缸。單桿活塞缸在其左右兩腔都接通高壓油時(shí)稱為：“差動(dòng)連接”，如圖47所示。差動(dòng)連接缸左右兩腔的油液壓力相同，但是由于左腔(無桿腔)的有效面積大于右腔(有桿腔)的有效面積，故活塞向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使右腔中排出的油液(流量為q′)也進(jìn)入左腔，加大了流入左腔的流量(q+q′)，從而也加快了活塞移動(dòng)的速度。實(shí)際上活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于差動(dòng)連接時(shí)兩腔間的管路中有壓力損失，所以右腔中油液的壓力稍大于左腔油液壓力，而這個(gè)差值一般都較小，可以忽略不計(jì)，則差動(dòng)連接時(shí)活塞推力F3和運(yùn)動(dòng)速度v3為：F3=p1(A1A2)=p1πd2/4 (424)進(jìn)入無桿腔的流量q1=v3=4q/πd2 (425)由式(424)、式(425)可知，差動(dòng)連接時(shí)液壓缸的推力比非差動(dòng)連接時(shí)小，速度比非差動(dòng)連接時(shí)大，正好利用這一點(diǎn)，可使在不加大油源流量的情況下得到較快的運(yùn)動(dòng)速度，這種連接方式被廣泛應(yīng)用于組合機(jī)床的液壓動(dòng)力系統(tǒng)和其他機(jī)械設(shè)備的快速運(yùn)動(dòng)中。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。 如圖48(a)所示為柱塞缸，它只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向的液壓傳動(dòng)，反向運(yùn)動(dòng)要靠外力。若需要實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)，則必須成對(duì)使用。如圖48(b)所示，這種液壓缸中的柱塞和缸筒不接觸，運(yùn)動(dòng)時(shí)由缸蓋上的導(dǎo)向套來導(dǎo)向，因此缸筒的內(nèi)壁不需精加工，它特別適用于行程較長的場合。柱塞缸輸出的推力和速度各為：圖 48 柱塞缸F=pA=pπd2/4 (427)υi=q/A=4q/πd2 (428)(1)增壓液壓缸。增壓液壓缸又稱增壓器，它利用活塞和柱塞有效面積的不同使液壓系統(tǒng)中的局部區(qū)域獲得高壓。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。顯然增壓能力是在降低有效能量的基礎(chǔ)上得到的，也就是說增壓缸僅僅是增大輸出的壓力，并不能增大輸出的能量。單作用增壓缸在柱塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)，不能再輸出高壓液體，需要將活塞退回到左端位置，再向右行時(shí)才又輸出高壓液體，為了克服這一缺點(diǎn)，可采用雙作用增壓缸，如圖49(b)所示，由兩個(gè)高壓端連續(xù)向系統(tǒng)供油。圖49增壓缸(2)伸縮缸。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。伸縮缸可以是如圖410(a)所示的單作用式，也可以是如圖410(b)所示的雙作用式，前者靠外力回程，后者靠液壓回程。圖410伸縮缸伸縮缸的外伸動(dòng)作是逐級(jí)進(jìn)行的。首先是最大直徑的缸筒以最低的油液壓力開始外伸，當(dāng)?shù)竭_(dá)行程終點(diǎn)后，稍小直徑的缸筒開始外伸，直徑最小的末級(jí)最后伸出。隨著工作級(jí)數(shù)變大，外伸缸筒直徑越來越小，工作油液壓力隨之升高，工作速度變快。其值為：Fi=p1 (430)V1=4q/πDi2 (431)式中的i指i級(jí)活塞缸。圖411齒輪缸(3)齒輪缸。它由兩個(gè)柱塞缸和一套齒條傳動(dòng)裝置組成，如圖411所示。柱塞的移動(dòng)經(jīng)齒輪齒條傳動(dòng)裝置變成齒輪的傳動(dòng)，用于實(shí)現(xiàn)工作部件的往復(fù)擺動(dòng)或間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。二、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成 圖412所示的是一個(gè)較常用的雙作用單活塞桿液壓缸。它是由缸底缸筒缸蓋兼導(dǎo)向套活塞11和活塞桿18組成。缸筒一端與缸底焊接，另一端缸蓋(導(dǎo)向套)與缸筒用卡鍵套5和彈簧擋圈4固定，以便拆裝檢修，兩端設(shè)有油口A和B?；钊?1與活塞桿18利用卡鍵1卡鍵帽16和彈簧擋圈17連在一起?；钊c缸孔的密封采用的是一對(duì)Y形聚氨酯密封圈12，由于活塞與缸孔有一定間隙，采用由尼龍1010制成的耐磨環(huán)(又叫支承環(huán))13定心導(dǎo)向。桿18和活塞11的內(nèi)孔由密封圈14密封。較長的導(dǎo)向套9則可保證活塞桿不偏離中心，導(dǎo)向套外徑由O形圈7密封，而其內(nèi)孔則由Y形密封圈8和防塵圈3分別防止油外漏和灰塵帶入缸內(nèi)。缸與桿端銷孔與外界連接，銷孔內(nèi)有尼龍襯套抗磨。圖412雙作用單活塞桿液壓缸1—耳環(huán)2—螺母3—防塵圈17—彈簧擋圈5—套15—卡鍵14—O形密封圈12—Y形密封圈9—缸蓋兼導(dǎo)向套10—缸筒