用式(shì)液壓缸，其一(yī)個方向的運(yun)動靠液壓力(li)來實現，而⭐反(fǎn)💁向運動則依(yī)靠重力或彈(dàn)簧力等實現(xian)。雙作用式液(ye)壓缸，其正、反(fǎn)兩📞個方向的(de)運動都依靠(kao)液壓力來實(shí)現☔。②按不同🌐的(de)使用壓力，液(ye)🛀🏻壓缸又🌂可分(fèn)為中壓、低壓(ya)、中高壓和高(gāo)壓液壓缸。對(duì)于機床類機(ji)械，一般采用(yong)中低壓液壓(ya)缸，其額定壓(ya)力為2.5MPa~6.3MPa;對于要(yào)求體積小、質(zhi)量輕、出力大(dà)的建築車輛(liang)和飛機用液(yè)壓缸多采用(yòng)中高⚽壓液壓(yā)缸，其額✨定壓(yā)力為✉️10lMPa~16MPa;對于油(you)壓機響🌈一類(lèi)機械，大多數(shù)采用高壓液(yè)壓缸，其額定(ding)壓力為25MPa~315MPa。③按結(jié)構型式的不(bú)同，液壓缸又(you)⛷️有活塞式、柱(zhu)塞式、擺動式(shi)、伸縮式等型(xing)式。其中👅以活(huó)塞式液莊缸(gāng)應用最✏️多。而(er)活塞式液壓(ya)缸又有單活(huo)塞杆和雙活(huó)塞杆、缸🙇♀️定式(shì)和杆定式的(de)不同結💘構和(hé)運動方式。
2.液(yè)壓缸的差動(dong)連接及其特(tè)點、應用
【答】對(dui)單活塞杆液(yè)壓缸來說，其(qí)左右兩腔相(xiàng)互連通，并👨❤️👨同(tóng)時都和進油(yóu)管路相通的(de)連接方式叫(jiào)做液壓🥰缸的(de)差動連接。其(qí)特點是推力(lì)減小了，速度(du)提高了。當元(yuán)杆腔的有效(xiào)工作面積是(shì)有杆腔的兩(liǎng)倍時，亦即活(huó)塞直徑D= d時(d為(wéi)活塞杆直徑(jìng))，差動連接的(de)速度較沒有(you)差動連接的(de)速度提🆚高了(le)一倍，而推力(lì)則減小了一(yi)半。液壓缸的(de)差動連接主(zhu)要用于有快(kuai)速要求的空(kōng)行程動作循(xún)環中，因其結(jié)構簡單，故應(ying)用較廣。但其(qi)速度提高不(bu)大🈲(最大提高(gāo)一倍)。
3.液壓缸(gang)的五大組成(cheng)部分，缸筒組(zǔ)件、活塞組件(jian)的結構及相(xiàng)應材料
【答】液(ye)壓缸的五大(da)組成部分是(shi)：缸筒組件、活(huo)塞組件、密封(feng)🔱裝🐆置、緩沖裝(zhuang)置、排氣裝
置(zhi)。
4.液壓缸的洩(xie)漏途徑
【答】液(ye)壓缸在工作(zuò)時，腔内壓力(lì)較腔外壓力(li)(大氣壓)高💞得(dé)♌多;缸内進油(you)腔壓力較回(hui)泊腔壓力高(gāo)得多。這樣，油(yóu)液就可能通(tong)過固定件的(de)聯接處(途徑(jing)之一)，如端蓋(gài)和💋缸筒的聯(lián)接處，和有相(xiang)☂️對運動部件(jiàn)的配合間隙(xi)(途徑之二)而(ér)洩🈲漏。如圖4·6所(suǒ)示。外洩不但(dàn)使油液🚶♀️損失(shī)影響環境，而(ér)且有失火的(de)危險。内洩則(zé)将使泊🌈液發(fa)熱、液壓缸容(róng)積效率降低(dī)，進而使液壓(ya)缸工作性能(néng)變壞。因此應(ying)最大限🔴度地(di)減少洩漏。
5.橡膠密封(fēng)圈的類型(0、Y、V)及(jí)應用場合、特(tè)點
【答】橡膠密(mi)封圈按其斷(duan)面形狀分為(wei)0形、Y型和V型三(sān)種㊙️形式。
①O型密(mì)封圈。這種密(mì)封圈斷面呈(chéng)圓形，如圖4·7所(suo)示。其材料用(yong)耐油橡膠制(zhi)成，具有較強(qiáng)的抗腐蝕性(xìng)。它既可⁉️以用(yong)于活塞、缸筒(tǒng)這樣有相對(dui)運動件之間(jian)的密封，又可(kě)以用于端蓋(gài)、缸筒這樣固(gù)定件之間的(de)密封;既可用(yòng)0型圈✔️的内徑(jing)d或外徑D密封(fēng)，又可用0型圈(quan)的端面密封(fēng)。
O型密封圈的(de)密封作用是(shì)依靠裝配後(hòu)産生的壓縮(suō)變形🎯實🈚現的(de)。當壓力較高(gao)時，0型圈可能(neng)被壓力油擠(ji)進配合間隙(xi)，引起密封圈(quan)破壞，因此在(zai)O型圈的一側(cè)或兩側(決定(dìng)于壓力油作(zuò)用于一側或(huò)兩側)增加一(yi)個擋圈：對于(yu)固定密封，當(dāng)壓力大于32MPa時(shí)就要用擋圈(quan)🌍。這樣，密封壓(ya)☂️力最高可達(da)70MPa;對于運動密(mì)封，當壓力大(da)于1OMPa時也要用(yong)擋圈，此時密(mì)封壓力最高(gao)可達32MPa。為了保(bǎo)證密封性能(neng)，安裝O型圈的(de)溝槽尺寸及(jí)表面粗糙度(du)應
符合要求(qiu)(查閱有關手(shǒu)冊)。
O型密封圈(quān)的形狀簡單(dān)、安裝尺寸小(xiǎo)，摩擦力不大(da)，密封性良好(hao)，故應用廣泛(fàn)。但其使用壽(shou)命不很長，不(bu)宜在速度較(jiào)高的滑動密(mì)封中使用。
②Y型(xíng)密封圈。這種(zhong)密封圈斷面(miàn)呈Y型，如圖4-8所(suǒ)示。一般也🏃🏻♂️用(yòng)耐♌油🌈橡膠制(zhì)成。它依靠略(lue)為張開的唇(chún)邊貼于密封(feng)面而實現密(mì)封。油壓增加(jia)時，唇邊作用(yòng)在密封面上(shang)的壓🧡力也随(sui)着增加，并在(zai)磨損後有一(yī)定的自動補(bu)償能力。故密(mi)封性💋能較好(hǎo)，且能保持較(jiao)❤️長的使用壽(shou)命。在裝配‼️Y型(xíng)密封圈時，可(ke)将它直接🧡裝(zhuāng)入溝槽内🙇♀️。但(dan)一定要使其(qi)唇邊面向高(gāo)壓區才能起(qi)到密封作用(yong)，并且在工作(zuò)壓力波動大(da)、滑動速㊙️度較(jiao)高的情況下(xia)，要采用支承(cheng)環來定位。
Y型(xíng)密封圈密封(feng)可靠，壽命較(jiao)長、摩擦力小(xiǎo)，常用于速度(du)較高的液壓(yā)缸。适用工作(zuò)油溫為一40℃~80℃，工(gong)作壓力為2OMPa。
③V型(xing)密封圈。其斷(duàn)面呈V型。如圖(tu)49所示。該圈用(yong)帶夾織物的(de)💯橡膠♊制成，由(yóu)支承環、密封(feng)環、壓環三部(bù)分疊合組成(chéng)。當要求密封(feng)的壓力小于(yu)1OMPa時，使小用由(yóu)3個圈組成的(de)一套已足夠(gòu)保證密封性(xing);當壓力大于(yú)10IWPa時，可增加中(zhōng)間環節的數(shu)量。在安裝V型(xing)圈酬時，也應(ying)注意使密封(fēng)圈的唇邊面(mian)向高壓區。V型(xing)密封圈耐高(gāo)壓，密封性🚶♀️能(neng)可靠，但密封(feng)處摩擦較大(da)，在大直徑柱(zhu)塞或低速運(yùn)動的活塞杆(gan)上采用較多(duo)。(a)支承環;(b)密封(feng)環S (c)壓環。其👉工(gong)作溫度為一(yī)40℃~80℃，工作🧡壓力可(ke)達到50MPao
6.液壓缸(gang)的緩沖、排氣(qi)
【答】為了避免(miǎn)活塞在行程(cheng)兩端沖撞缸(gang)蓋，産生噪聲(shēng)，影響🛀工件精(jīng)度以至損壞(huài)機件，常在液(ye)壓缸兩端設(she)置緩沖裝置(zhì)。其🛀🏻作用是利(lì)用油液的節(jiē)流原理來實(shí)現對運動部(bù)件的制動。常(chang)用的緩沖裝(zhuāng)置、有環狀間(jiān)隙式、、節流口(kou)可調式、節流(liu)口可變式三(san)種形式。
① 環狀(zhuàng)間隙式：當緩(huan)沖柱塞進入(rù)與其相配的(de)缸蓋上
内孔(kǒng)時，液壓油(回(huí)油)必須通過(guò)間隙δ才能排(pái)出，使活塞速(su)度降低。由于(yú)配合間隙不(bu)變，故緩沖作(zuo)用不可🈲調，且(qie)随活塞速度(dù)的降低，其緩(huǎn)沖作用逐漸(jian)減弱。
排出。由于(yú)節流閥是可(kě)調的，故緩沖(chòng)作用也可調(diao)，但這❓種調☔節(jie)是緩沖進行(háng)前的調節，在(zai)緩沖進行中(zhong)，緩沖作用仍(reng)👉是固定不👉變(bian)的。
③節流口可(kě)變式：在活塞(sāi)的軸向上開(kai)有三角溝槽(cao)，其過流斷面(miàn)越來越小，緩(huan)沖作用随着(zhe)速度的降低(di)而增強👣。緩沖(chong)作用均勻，緩(huǎn)沖壓力較低(di)，制動位置精(jīng)度較高，解決(jué)了在行程最(zui)後階段😘緩沖(chòng)作用過弱的(de)問題。
緩沖裝(zhuāng)置：(a)間隙緩沖(chong) (b)節流緩沖 (c)軸(zhou)向三角槽緩(huǎn)沖
關于液壓(ya)缸的排氣。對(duì)于長期不用(yòng)的液壓缸或(huo)新買進🌏的液(yè)壓缸，常在缸(gāng)内最高部位(wèi)聚積空氣。空(kōng)氣的存在會(huì)使液壓缸運(yun)動💃不平穩，産(chǎn)生振動或爬(pá)行。為此，液壓(yā)缸上要設排(pai)氣裝置。
排氣(qì)裝置
排氣裝(zhuang)置通常有兩(liang)種形式：一種(zhong)是在液壓缸(gāng)的最高部位(wei)📐處💘開排氣孔(kong)，用長管道通(tong)向遠處的排(pái)氣閥排氣(機(ji)床上多采用(yong)這種形式);另(lìng)一種是在缸(gang)蓋的最高部(bù)位直接安裝(zhuang)排㊙️氣閥，對于(yú)雙作用式液(ye)壓缸應設置(zhì)2個排氣閥。
二(er)、重點、難點和(hé)解題要領
液壓缸的(de)類型很多，但(dàn)活塞式液壓(ya)缸應用最多(duo)，因此活塞式(shi)🔴液壓缸是重(zhòng)點。對液壓缸(gāng)的基本計算(suàn)方法，特别是(shì)對三種不同(tóng)聯接形式的(de)單杆液壓缸(gang)的壓力ρ(P1、h)、推🤟力(lì)F、速度認流量(liàng)🐕Q及負載FL等量(liàng)的計算必須(xu)掌握。液壓缸(gang)的密封至關(guān)重要，離開密(mì)封甚至密封(feng)不良都将導(dǎo)緻液壓缸法(fǎ)工作。因此，液(yè)壓缸密封的(de)部💘位、特點，橡(xiàng)膠密封圈的(de)種類及應用(yong)場合也必須(xu)掌🌈握。
2.難點
差(cha)動液壓缸的(de)計算，回油腔(qiāng)及回油壓力(lì)的概念，及液(ye)壓🈲缸的👅緩沖(chòng)是本章的難(nan)點。事實上，若(ruo)令單杆活塞(sai)缸活塞的直(zhi)🌈徑為D，活塞杆(gan)的直徑為d ，則(ze)有πD2/4=π(D2+ d2)/4。即液壓🐆缸(gāng)無杆㊙️腔的有(yǒu)效工作🔞面積(ji)可🔆以看成由(yóu)π(D2+ d2)/4和π d2/4兩部分🈲組(zu)成。
液壓缸差(chà)動聯接時，從(cong)有杆腔反饋(kui)到無杆腔的(de)油液占據❄️了(le)面積為π(D2+ d2)/4的空(kong)間(不計洩漏(lòu))，而進油管路(lù)來的油液Q則(zé)占據了面積(jī)為📞πd2/4的空間(不(bú)計洩漏)。因此(cǐ)液壓缸的🍉速(su)度(差動聯接(jiē)🌈的速度)為U =4Q/πd2，可(ke)見速度較沒(méi)有差動聯接(jie)時的速度✔️U =4Q/πD2提(tí)高了。至💃🏻于推(tuī)力F，由于活塞(sai)在要動還沒(méi)動時，活塞左(zuǒ)右📞兩邊壓力(lì)相等，推力産(chan)生♋在活塞兩(liang)邊的有效工(gong)作面積差d2/4上(shàng)，故推力為F=P1·πd2/4， (P1為(wei)進油壓力)。可(kě)見推力較沒(mei)有差動聯接(jiē)時的推力F=P1·πD2/4減(jiǎn)小了。對于雙(shuang)作用式液💜壓(ya)缸，無論是單(dan)杆缸還是雙(shuang)杆缸，隻要是(shi)🔆油液從其流(liú)出的腔便稱(chēng)為回油腔，亦(yi)稱為背壓腔(qiāng)。該腔的壓力(li)稱為回泊壓(yā)力或背壓力(li)。在🥵理論計算(suan)時因不涉及(jí)實際管路，所(suǒ)以隻要沒有(you)外🐪界負載液(yè)壓缸的回泊(bó)(從回油☔腔流(liu)出的油液)壓(ya)力便為零。這(zhè)是從壓力決(jue)定于負載🏃♂️這(zhè)一角❄️度得出(chu)的。實際上，此(ci)時回油壓力(li)非但不能為(wéi)零(否則便不(bu)能㊙️流出回油(yóu)腔)，而且由于(yú)管路較長(沿(yan)程損失較大(dà))、彎頭較多(局(jú)部損失較多(duo))，造成壓力損(sun)失較大，使回(huí)油✊壓力可高(gāo)達❤️十幾個大(da)氣壓。因此讀(du)者應注意到(dao)這🔴點，正确理(li)解理論與實(shi)際的這一差(cha)别。
關于液壓(ya)缸的緩沖，其(qí)作用及具體(ti)緩沖裝置的(de)工作原理不(bú)難理解。其難(nán)點主要是緩(huan)沖壓力，特别(bie)是最大緩沖(chong)壓力的計💚算(suan)。事實上，液壓(ya)缸在緩沖時(shi)有三種能量(liàng)在緩沖、制動(dong)後被背🈲壓腔(qiāng)(緩沖腔)所吸(xī)收㊙️：①是液壓能(néng)Ep，其值為Ep =p1 A1 Lc(式🌐中(zhōng)P1為高壓腔的(de)壓力，A1為高壓(yā)腔的有效承(chéng)壓面積，Lc為背(bei)壓✉️腔的緩沖(chòng)長度)。②是動能(neng)Em ，其值為Em =mv2/2(式中(zhōng)m為㊙️所💁有運動(dòng)部件的質量(liàng)，v為運動部件(jian)的✔️速度)。③是反(fǎn)向的摩擦能(néng)Ef，其值為Ef=FfLc(式中(zhōng)Ff為反向摩擦(ca)力)。此時，三種(zhong)能量，尤其是(shì)動能在極短(duǎn)的☔時間内全(quán)部轉化成背(bei)壓腔液體的(de)壓力能E2，緻使(shǐ)背壓腔壓力(lì)升高，形成緩(huan)沖壓力。若令(lìng)背壓腔有效(xiao)承壓👄面積為(wei)人，緩沖壓力(lì)為pc，則有E1=Ep+Em-Ef=E2=Pc·Ac·Lc(E1為高(gāo)壓🔴腔🔞總的機(ji)械能、即三種(zhǒng)能💘量之和)，所(suo)以緩沖壓力(li)為pc=E1/AcLc。在采用節(jiē)流口可調式(shi)的緩沖裝置(zhi)中，緩沖過程(chéng)中的緩沖🐅阻(zǔ)尼是💃🏻固定不(bú)變的，而在緩(huǎn)沖、制動開始(shi)時運動部件(jian)✉️的速度是最(zuì)🔴高的(以後才(cái)逐漸降低)，所(suǒ)以在制🏒動開(kāi)始時産生的(de)沖🌈擊力也最(zuì)大⭐(以後才逐(zhú)漸💰減弱)。即在(zai)緩沖，制動過(guo)程中緩沖壓(ya)力是由大到(dao)小變化的，非(fēi)定值。而‼️上述(shu)pc值是從能量(liàng)轉換角度換(huan)算出的理論(lùn)值，即平均值(zhí)，稱為平均緩(huan)沖壓力。最大(da)緩沖壓力出(chū)現在制動開(kāi)始時的速度(du)最高時。若近(jin)似的認為由(you)運動部件的(de)動能所轉化(hua)的那部分壓(ya)力是呈線性(xìng)規律下降的(de)，則💁最大的沖(chòng)擊壓力(緩沖(chong)壓力)Pcmax。即最大(dà)的沖擊壓力(lì)可近似地等(děng)于平均緩沖(chong)壓力與運動(dong)部件動能所(suo)轉化的壓☂️力(li)❓之和。在液壓(yā)缸強度校核(hé)時，必須滿足(zú)最📱大沖擊力(li)⛷️要小于缸筒(tǒng)材料的試驗(yan)壓力這一條(tiáo)件。
上述情況(kuàng)适用于節流(liú)口可調式(緩(huǎn)沖制動過程(cheng)中阻✊尼固定(ding))的緩沖裝置(zhì)。對于節流口(kǒu)可變式緩沖(chòng)裝置，在緩沖(chòng)制動🐅過程中(zhong)緩沖壓力的(de)波動是比較(jiào)均勻的。
2. 解題(ti)要領
本章所(suǒ)涉及的理論(lùn)計算主要是(shi)液壓缸産生(shēng)的推力、流量(liang)、速度或負載(zǎi)決定壓力、緩(huǎn)沖壓力
等問(wen)題的計算。問(wèn)題的關鍵要(yào)掌握好有效(xiao)承壓面♋(即有(yǒu)效工作面)這(zhe)一概念。
計算(suàn)推力需要它(ta)，計算流量和(he)速度也需要(yao)它。所謂有👅效(xiào)🧑🏽🤝🧑🏻承壓面(有效(xiào)工作面)是這(zhe)樣的一個面(miàn)：
液壓力在該(gai)面上的作用(yong)力的方向與(yǔ)負載阻力方(fāng)向相👅反。另外(wai)，液壓缸的五(wǔ)大組成部分(fen)并非都是必(bì)須的，對前三(san)部分即缸筒(tǒng)㊙️組件，活塞組(zǔ)件，密封裝置(zhi)是必須🔱的，但(dan)對後兩部🐉分(fèn)即緩沖裝置(zhi)、排氣裝置并(bìng)🔞不是所有工(gong)況下的液壓(yā)缸都🏒需要。這(zhe)應♋由具體要(yao)⭕求而定。
、液壓(yā)缸的類型
【答(da)】液壓缸的類(lei)型繁多。①按作(zuò)用方式分，液(ye)壓缸分為單(dan)🈲作🏃🏻♂️用式⚽和雙(shuang)作用式兩大(da)類。單作
2.液(yè)壓缸的差動(dòng)連接及其特(te)點、應用
【答】對(duì)單活塞杆液(ye)壓缸來說，其(qi)左右兩腔相(xiàng)互連通，并同(tóng)💜時都和進油(yóu)管路相通的(de)連接方式叫(jiào)做液壓缸的(de)☀️差動連接💞。其(qi)特💁點是推力(li)減小了，速度(du)提高了。當元(yuan)杆♈腔的有效(xiao)工作面積是(shì)有杆腔的兩(liang)倍時，亦即活(huó)塞直🙇🏻徑D= d時(d為(wei)活塞杆直徑(jìng))，差動連接💔的(de)速度較沒有(yǒu)差動連接的(de)速度提高了(le)一倍，而推力(lì)則減小了一(yī)半。液壓缸的(de)差動連接主(zhu)要用于有快(kuài)速💛要求☁️的空(kōng)行程動作循(xún)環中，因其結(jié)構簡單，故應(yīng)用較廣。但㊙️其(qi)速度提高不(bu)大(最大提高(gao)一倍)。
3.液壓缸(gang)的五大組成(cheng)部分，缸筒組(zǔ)件、活塞組件(jian)的結🏃♀️構及相(xiang)應材料
【答】液(ye)壓缸的五大(dà)組成部分是(shì)：缸筒組件、活(huó)塞組件、密封(fēng)裝置、緩沖裝(zhuang)置、排氣裝
置(zhì)。
4.液壓缸的洩(xie)漏途徑
【答】液(ye)壓缸在工作(zuò)時，腔内壓力(lì)較腔外壓力(li)(大氣壓)高得(dé)多;缸内進油(yóu)腔壓力較回(hui)泊腔壓力高(gāo)得多。這樣，油(you)液就可能通(tōng)過🌈固定🎯件的(de)聯接處(途徑(jìng)之一)，如端蓋(gài)和缸筒的🔴聯(lian)接處，和有相(xiang)對運動部件(jiàn)的配合間隙(xi)(途徑之二)而(er)洩漏。如圖4·6所(suǒ)示。外洩不但(dàn)使油液損失(shi)影響環境，而(er)且有失♈火的(de)危險。内洩則(zé)将使泊液發(fā)熱、液壓缸容(rong)積效率降低(dī)，進而使液壓(yā)缸工作性能(néng)變壞。因此應(ying)最大限度地(dì)減少洩漏。
5.橡膠密封(fēng)圈的類型(0、Y、V)及(jí)應用場合、特(te)點
【答】橡膠密(mì)封圈按其斷(duan)面形狀分為(wéi)0形、Y型和V型三(sān)種形式。
①O型密(mi)封圈。這種密(mì)封圈斷面呈(chéng)圓形，如圖4·7所(suǒ)示。其材料用(yong)耐油橡膠制(zhi)成，具有較強(qiang)的抗腐蝕性(xìng)。它既可以用(yòng)于活🆚塞、缸筒(tong)這樣有相對(duì)運動件之間(jiān)的密封，又可(kě)以用于端蓋(gài)、缸筒這樣固(gù)定件之間的(de)密封;既㊙️可用(yong)0型圈的内徑(jìng)d或外徑D密封(fēng)，又可用0型圈(quan)的端面密封(feng)。
O型密封圈的(de)密封作用是(shì)依靠裝配後(hou)産生的壓縮(suo)變形實現的(de)。當壓力較高(gāo)時，0型圈可能(neng)被壓力油擠(ji)進配合間隙(xi)，引👄起密封圈(quan)破壞，因此在(zai)O型圈的一側(cè)或兩側(決定(dìng)于壓力油🔞作(zuo)用于一側或(huo)🙇🏻兩側)增加一(yī)個擋圈：對于(yú)固定密封，當(dang)壓力大于32MPa時(shi)就要用擋圈(quan)❌。這樣，密封壓(yā)力最高可達(da)70MPa;對于運動密(mi)封，當壓力大(dà)🔞于1OMPa時也要用(yòng)擋圈，此時密(mi)封壓力最高(gao)可達32MPa。為🌂了保(bǎo)證密封性能(neng)，安裝O型圈的(de)溝槽尺寸☀️及(jí)表面粗糙度(du)應
符合要求(qiu)(查閱有關手(shou)冊)。
O型密封圈(quan)的形狀簡單(dan)、安裝尺寸小(xiao)，摩擦力不大(dà)，密封性良好(hao)💁，故應用廣泛(fàn)。但其使用壽(shou)命不很長，不(bu)宜☁️在速度較(jiao)高的✨滑動密(mì)封中使用。
②Y型(xíng)密封圈。這種(zhong)密封圈斷面(mian)呈Y型，如圖4-8所(suǒ)示。一般也用(yong)耐油橡膠✏️制(zhì)成。它依靠略(lue)為張開的唇(chun)邊貼于密封(fēng)面而實現密(mi)封。油壓增加(jiā)時，唇邊作用(yong)在密封面上(shàng)的壓力也随(suí)着增加，并在(zài)磨☂️損後有🐅一(yi)定的自動補(bǔ)償能力。故密(mì)封性能較好(hao)，且能保持較(jiào)長的使用☂️壽(shou)命。在裝配Y型(xing)密封圈時，可(kě)将它直接裝(zhuāng)入溝槽内。但(dàn)一定要使其(qi)唇邊面向高(gāo)壓區才能起(qǐ)到密封作🧑🏽🤝🧑🏻用(yòng)，并且在工作(zuo)壓🔞力波動大(da)、滑動速度較(jiào)高的情況下(xia)，要采用支承(chéng)環來🈲定位。
圖(tu)4·7 0型密封圃圖(tu) 4.8 Y型密封圈
Y型(xíng)密封圈密封(feng)可靠，壽命較(jiào)長、摩擦力小(xiao)，常用于速度(dù)🌍較👨❤️👨高的液壓(yā)缸。适用工作(zuo)油溫為一40℃~80℃，工(gong)作壓力為2OMPa。
③V型(xíng)密封圈。其斷(duàn)面呈V型。如圖(tú)49所示。該圈用(yòng)帶夾織物💞的(de)橡膠制成，由(yóu)支承環、密封(feng)環、壓環三部(bù)分疊合組成(chéng)。當要求密封(feng)的壓🏃♂️力小于(yú)1OMPa時，使小用由(you)3個圈組成的(de)一套已足夠(gòu)保證密封性(xìng);當壓力大于(yu)10IWPa時，可增加中(zhōng)間環節的數(shù)量。在安裝V型(xíng)圈♉酬時，也應(ying)注意使密封(feng)圈的唇邊🔞面(miàn)向高壓區。V型(xíng)密封圈耐高(gāo)壓，密封性⁉️能(neng)可靠，但密封(feng)處摩擦較大(dà)，在大直徑柱(zhù)塞或低速😄運(yun)動的活塞杆(gan)上采用較多(duo)。(a)支承環😘;(b)密封(feng)環S (c)壓環。其🔞工(gōng)作溫度為一(yi)40℃~80℃，工作✏️壓力可(kě)達到50MPao
6.液壓缸(gang)的緩沖、排氣(qi)
【答】為了避免(miǎn)活塞在行程(chéng)兩端沖撞缸(gang)蓋，産生噪聲(sheng)，影♋響工件精(jing)度以至損壞(huai)機件，常在液(ye)壓缸兩端設(shè)置緩沖裝🥰置(zhì)。其作用是利(lì)用油液的節(jie)流原理來實(shi)現對運動部(bu)件的制動。常(cháng)用的‼️緩沖裝(zhuang)置、有環狀間(jian)隙式、、節流💋口(kǒu)可調式👌、節流(liu)口可🌈變式三(san)種形式。
① 環狀(zhuàng)間隙式：當緩(huan)沖柱塞進入(ru)與其相配的(de)缸蓋上
内孔(kong)時，液壓油(回(huí)油)必須通過(guo)間隙δ才能排(pái)出，使活塞🛀🏻速(sù)度降低。由于(yu)配合間隙不(bú)變，故緩沖作(zuo)用不可🙇🏻調，且(qie)随活塞速度(du)的降低，其緩(huan)沖作用逐漸(jiàn)減弱。
③節流口可(kě)變式：在活塞(sāi)的軸向上開(kai)有三角溝槽(cáo)，其過流🧑🏽🤝🧑🏻斷面(mian)越📞來越小，緩(huan)沖作用随着(zhe)速度的降低(di)而增強。緩沖(chòng)作用均勻，緩(huǎn)沖壓力較低(dī)，制動位置精(jīng)度較高，解🌈決(jue)了在行程最(zuì)後階段緩沖(chong)作♉用過弱的(de)問題。
緩沖裝(zhuang)置：(a)間隙緩沖(chòng) (b)節流緩沖 (c)軸(zhóu)向三角槽緩(huǎn)沖
關于液壓(yā)缸的排氣。對(dui)于長期不用(yòng)的液壓缸或(huò)新買進🔴的🐅液(yè)🐇壓缸，常在缸(gang)内最高部位(wèi)聚積空氣。空(kong)氣的存在會(huì)❤️使液壓缸🔞運(yùn)動不平穩，産(chǎn)生振動或爬(pa)行。為此，液壓(ya)缸上🥰要設排(pái)氣裝置。
排氣(qi)裝置
排氣裝(zhuāng)置通常有兩(liang)種形式：一種(zhong)是在液壓缸(gāng)的最高部位(wei)🐉處開💋排氣孔(kǒng)，用長管道通(tōng)向遠處的排(pai)氣閥排氣🏒(機(ji)床上多🏃采用(yòng)⛹🏻♀️這種形式);另(lìng)一種是在缸(gāng)蓋的最高部(bù)位直接安裝(zhuang)排氣閥，對于(yú)雙作用式液(yè)壓缸💜應設置(zhi)2個排氣閥。
二(er)、重點、難點和(he)解題要領
1. 重(zhong)點
液壓缸的(de)類型很多，但(dan)活塞式液壓(ya)缸應用最多(duō)，因🎯此♊活塞式(shì)液💯壓缸是重(zhòng)點。對液壓缸(gang)的基本計算(suan)方法，特别是(shi)對三種不同(tóng)聯❌接形式的(de)單杆液壓缸(gāng)的☔壓力ρ(P1、h)、推♌力(li)F、速度認流量(liàng)Q及負載FL等量(liang)的計算必須(xu)掌握。液壓缸(gang)的密封至關(guan)重要，離開密(mì)封甚至密封(fēng)不良都将導(dao)緻☂️液壓缸法(fǎ)工作。因此，液(ye)壓缸密封的(de)部🍉位、特點，橡(xiàng)膠密封圈的(de)種類及應用(yong)場合也必須(xu)掌握。
2.難點
差(cha)動液壓缸的(de)計算，回油腔(qiāng)及回油壓力(li)的概念，及✨液(yè)壓🌈缸的緩沖(chòng)是本章的難(nán)點。事實上，若(ruò)令單杆活塞(sāi)缸活塞的直(zhi)徑為D，活塞杆(gan)的直徑為d ，則(ze)有πD2/4=π(D2+ d2)/4。即液壓缸(gāng)無杆腔的有(you)效工作面積(ji)可以看成由(yóu)π(D2+ d2)/4和π d2/4兩部分組(zu)成。
液壓缸差(chà)動聯接時，從(cóng)有杆腔反饋(kuì)到無杆腔的(de)油液占據了(le)面積為π(D2+ d2)/4的空(kong)間(不計洩漏(lòu))，而進油管路(lu)來的油液Q則(ze)占據🧑🏽🤝🧑🏻了面積(ji)為πd2/4的空間(不(bu)計洩漏)。因此(cǐ)液壓缸的速(su)度(差動聯接(jiē)的速度)為U =4Q/πd2，可(kě)見速度較沒(méi)有🥰差動聯接(jie)時的速度U =4Q/πD2提(ti)高了。至于推(tui)力F，由于活塞(sāi)在🌈要動還沒(mei)動時，活塞左(zuo)右兩邊壓力(li)相等，推力産(chǎn)生在活塞兩(liang)邊的有效工(gōng)作面積☀️差d2/4上(shàng)，故推力為💁F=P1·πd2/4， (P1為(wei)進油壓力)。可(kě)見推力較沒(mei)有差動聯接(jiē)時的推力F=P1·πD2/4減(jian)小🔆了。對于雙(shuang)作用式液壓(ya)缸，無論是單(dan)杆缸還是雙(shuang)杆缸，隻要是(shì)油液從其流(liú)出的腔便稱(chēng)為回油腔📐，亦(yì)稱為背壓腔(qiang)。該腔的壓力(lì)稱為回泊壓(yā)力或✨背壓力(li)。在理論計算(suan)時因不涉及(jí)實際😍管路，所(suǒ)以隻要沒有(yǒu)外❤️界負載液(ye)壓缸的回泊(bo)(從回油腔流(liú)出的油液)壓(yā)力便為零。這(zhe)是從壓力決(jue)定于負載⭐這(zhè)一角度得出(chu)的。實際上，此(cǐ)時回油壓力(lì)非但不能為(wei)零(否則便不(bu)能流出回油(you)腔)，而且由于(yú)管路較長(沿(yán)程損失較大(dà))、彎頭較多(局(jú)部損失較多(duo))，造成壓力損(sun)失較大，使回(hui)油壓力可高(gao)達十幾個大(dà)氣🏃♂️壓。因此讀(dú)者應注意到(dao)這🔴點，正确理(lǐ)解理論與實(shí)際的這一差(cha)🐇别。
關于液壓(ya)缸的緩沖，其(qí)作用及具體(ti)緩沖裝置的(de)工作原理不(bú)難理解。其難(nan)點主要是緩(huǎn)沖壓力，特别(bie)是最大緩沖(chong)壓力的計算(suan)。事實上，液壓(yā)缸在緩沖時(shí)有三種能量(liàng)在緩沖、制動(dòng)後被背壓腔(qiang)(緩沖腔)所吸(xi)收：①是液壓能(neng)🌏Ep，其值為Ep =p1 A1 Lc(式中(zhong)P1為高壓腔的(de)壓力，A1為高壓(yā)腔的有效承(cheng)壓面積，Lc為背(bèi)壓腔的緩沖(chòng)長度)。②是動能(neng)Em ，其值為Em =mv2/2(式中(zhōng)m為所有運動(dong)部件的質量(liang)，v為運動部件(jian)的🐪速度)。③是反(fan)⛹🏻♀️向的摩擦能(néng)Ef，其值為Ef=FfLc(式中(zhong)Ff為反向摩擦(ca)力)。此時，三種(zhǒng)能量，尤其是(shì)動能在極短(duan)的時間内全(quán)部轉化成背(bèi)💘壓腔液體的(de)壓力能E2，緻使(shi)背壓腔壓力(lì)升高，形成緩(huan)沖壓力。若令(ling)背☁️壓腔有效(xiao)承壓面積為(wéi)人，緩沖壓力(lì)為pc，則有E1=Ep+Em-Ef=E2=Pc·Ac·Lc(E1為高(gāo)壓腔總的機(ji)械能、即三種(zhǒng)能量之和)，所(suǒ)以緩沖壓力(lì)為🏃♀️pc=E1/AcLc。在采用節(jiē)流口可調式(shì)的緩沖裝置(zhì)中，緩沖過程(cheng)中的緩沖✨阻(zu)尼是固定不(bú)變的，而在緩(huan)沖、制動開🚶♀️始(shǐ)時運動部件(jiàn)的速度是最(zuì)高的(以後才(cái)逐漸降低⛹🏻♀️)，所(suo)以在制動開(kai)始時産生的(de)沖擊力也最(zui)大(以後才逐(zhú)漸減弱)。即在(zài)緩沖🈲，制動過(guo)程🚩中緩沖壓(yā)力是由大到(dào)小變化🔅的，非(fēi)定值。而上述(shù)pc值🌈是從能量(liang)轉換角度換(huan)算出的理論(lùn)值，即平均🌈值(zhí)，稱為平均緩(huan)♻️沖壓力。最大(dà)緩沖壓力出(chu)現在制動開(kāi)始時的速度(du)最高時。若近(jin)似的認為由(yóu)運動部件的(de)動能所轉化(hua)的那部分壓(yā)力是呈線性(xing)規律下☂️降的(de)，則最大的沖(chong)擊壓力(緩沖(chòng)壓👅力)Pcmax。即最大(da)的沖擊壓力(li)可近似地等(deng)于平均緩沖(chòng)壓力與運動(dong)部件動能所(suǒ)轉化的壓🐪力(li)之和。在液壓(yā)缸強度校核(he)時，必須滿足(zu)最🏃🏻大沖擊力(li)要小于缸筒(tǒng)材料的試驗(yan)壓力這一條(tiao)件。
上述情況(kuàng)适用于節流(liu)口可調式(緩(huan)沖制動過程(cheng)中阻尼📐固定(dìng)❓)的緩沖裝置(zhi)。對于節流口(kǒu)可變式緩沖(chòng)裝置，在緩沖(chong)🌈制動過程中(zhōng)緩沖壓力的(de)波動是比較(jiao)均勻的。
本章所(suǒ)涉及的理論(lun)計算主要是(shi)液壓缸産生(sheng)的推㊙️力、流量(liàng)、速♻️度或負載(zǎi)決定壓力、緩(huan)沖壓力
等問(wen)題的計算。問(wèn)題的關鍵要(yao)掌握好有效(xiào)承壓面(即✊有(you)㊙️效工作面)這(zhe)一概念。
液壓力在該(gai)面上的作用(yong)力的方向與(yu)負載阻力方(fang)💞向相反。另外(wai)，液壓缸的五(wu)大組成部分(fen)并非都是必(bi)須的🤞，對前三(san)部分即缸筒(tǒng)組件，活塞組(zu)件，密封裝置(zhì)是必須的，但(dàn)對💚後兩部分(fen)即緩沖裝置(zhi)、排氣裝置并(bìng)不是所有🤞工(gong)況下的液壓(yā)缸都需要。這(zhe)應😄由具體要(yào)❗求而定。
