液壓-第04章液壓執(zhí)行元件概要第一頁，共79頁。

本章主要內(nèi)容為：①液壓馬達的工作原理與性能參數(shù)。②高速液壓馬達及低速大扭矩馬達。③液壓缸的類型及特點

通過本章的學習，要求掌握這幾種馬達的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、及主要性能特點；了解不同類型的馬達之間的性能差異及適用范圍，掌握液壓缸設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題，包括結(jié)構(gòu)類型的選擇和參數(shù)計算等，為日后正確選用奠定基礎(chǔ)。2第二頁，共79頁。4.1液壓馬達Tω輸出參量 轉(zhuǎn)矩T 角速度ω馬達的符號馬達pQ馬達的輸入?yún)⒘?流量Q 壓力p3第三頁，共79頁。液壓馬達和液壓泵在結(jié)構(gòu)上基本相同，也是靠密封容積的變化進行工作的。常見的液馬達也有齒輪式、葉片式和柱塞式等幾種主要形式；從轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩范圍分,可有高速馬達和低速大扭矩馬達之分。馬達和泵在工作原理上是互逆的，當向泵輸入壓力油時，其軸輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩就成為馬達。

由于二者的任務(wù)和要求有所不同，故在實際結(jié)構(gòu)上只有少數(shù)泵能做馬達使用。

4.1液壓馬達4第四頁，共79頁。工作壓力

馬達入口油液的實際壓力稱為馬達的工作壓力，馬達入口壓力和出口壓力的差值稱為馬達的工作壓差。4.1.1液壓馬達的主要性能參數(shù)

流量和排量馬達入口處的流量稱為馬達的實際流量。馬達密封腔容積變化所需要的流量稱為馬達的理論流量。實際流量和理論流量之差即為馬達的泄漏量。

馬達軸每轉(zhuǎn)一周，由其密封容腔有效體積變化而排出的液體體積稱為馬達的排量。

5第五頁，共79頁。容積效率和轉(zhuǎn)速因馬達實際存在泄漏，由實際流量q計算轉(zhuǎn)速n

時，應(yīng)考慮馬達的容積效率。當液壓馬達的泄漏流量為，馬達的實際流量為，則液壓馬達的容積效率為：

（2.29）

馬達的輸出轉(zhuǎn)速等于理論流量與排量的比值，即

（2.30）

（2.31）

機械效率6第六頁，共79頁。輸出轉(zhuǎn)矩因馬達實際存在機械摩擦，故實際輸出轉(zhuǎn)矩應(yīng)考慮機械效率。設(shè)馬達的出口壓力為零，入口工作壓力為p，排量為V，則馬達的理論輸出轉(zhuǎn)矩與泵有相同的表達形式,即

（2.32）

馬達的實際輸出轉(zhuǎn)矩小于理論輸出轉(zhuǎn)矩：

（2.33）

7第七頁，共79頁。功率和總效率馬達的輸入功率為

（2.34）

馬達的輸出功率為

（2.35）

馬達的總效率為

（2.36）

由上式可見，液壓馬達的總效率亦同于液壓泵的總效率，等于機械效率與容積效率的乘積。

8第八頁，共79頁。

4.1.2高速液壓馬達

一般來說，額定轉(zhuǎn)速高于500r/min的馬達屬于高速馬達，額定轉(zhuǎn)速低于500r/min的馬達屬于低速馬達。

高速液壓馬達基本型式：齒輪式、葉片式和軸向柱塞式等。

它們的主要特點是轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)動慣量小，便于啟動、制動、調(diào)速和換向。通常高速馬達的輸出轉(zhuǎn)矩不大，最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速較高，只能滿足高速小扭矩工況。

9第九頁，共79頁。

柱塞式馬達的工作原理

當壓力油輸入液壓馬達時，處于壓力腔的柱塞被頂出，壓在斜盤上，斜盤對柱塞產(chǎn)生反力，該力可分解為軸向分力和垂直于軸向的分力。其中，垂直于軸向的分力使缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。10第十頁，共79頁。

柱塞式馬達的扭矩計算

當壓力油輸入液壓馬達后，所產(chǎn)生的軸向分力為：

（2.37）

使缸體3產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的垂直分力為：

pggptgdtgFFt24==（2.38）

11第十一頁，共79頁。

柱塞式馬達的扭矩計算

單個柱塞產(chǎn)生的瞬時轉(zhuǎn)矩為：

（2.39）

液壓馬達總的輸出轉(zhuǎn)矩：

（2.40）

R—柱塞在缸體的分布圓半徑；

d

—柱塞直徑；

N—壓力腔半圓內(nèi)的柱塞數(shù)

12第十二頁，共79頁。

柱塞式馬達的扭矩計算

可以看出，液壓馬達總的輸出轉(zhuǎn)矩等于處在馬達壓力腔半圓內(nèi)各柱塞瞬時轉(zhuǎn)矩的總和。由于柱塞的瞬時方位角呈周期性變化，液壓馬達總的輸出轉(zhuǎn)矩也周期性變化，所以液壓馬達輸出的轉(zhuǎn)矩是脈動的，通常只計算馬達的平均轉(zhuǎn)矩。

13第十三頁，共79頁。4.1.3低速大扭矩液壓馬達低速大扭矩液壓馬達是相對于高速馬達而言的，通常這類馬達在結(jié)構(gòu)形式上多為徑向柱塞式,其特點是：最低轉(zhuǎn)速低，大約在5~10轉(zhuǎn)/分；輸出扭矩大，可達幾萬牛頓米；徑向尺寸大，轉(zhuǎn)動慣量大。

它可以直接與工作機構(gòu)直接聯(lián)接，不需要減速裝置，使傳動結(jié)構(gòu)大為簡化。低速大扭矩液壓馬達廣泛用于起重、運輸、建筑、礦山和船舶等機械上。

低速大扭矩液壓馬達的基本形式有三種：它們分別是曲柄連桿馬達、靜力平衡馬達和多作用內(nèi)曲線馬達。

14第十四頁，共79頁。4.1.3.1曲柄連桿低速大扭矩液壓馬達

曲柄連桿式低速大扭矩液壓馬達應(yīng)用較早，同類型號為JMZ型，其額定壓力16MPa，最高壓力21MPa，理論排量最大可達6.140r/min。

15第十五頁，共79頁。馬達由殼體、曲柄—連桿—活塞組件、偏心軸及配油軸組成。殼體1內(nèi)沿圓周呈放射狀均勻布置了五只缸體，形成星形殼體；缸體內(nèi)裝有活塞2，活塞2與連桿3通過球絞連接，連桿大端做成鞍型圓柱瓦面緊貼在曲軸4的偏心圓上，液壓馬達的配流軸5與曲軸通過十字鍵連結(jié)在一起，隨曲軸一起轉(zhuǎn)動，馬達的壓力油經(jīng)過配流軸通道，由配流軸分配到對應(yīng)的活塞油缸。16第十六頁，共79頁。①②③腔通壓力油，活塞受到壓力油的作用。④⑤腔與排油窗口接通。受油壓作用的柱塞通過連桿對偏心圓中心作用一個力N，推動曲軸繞旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，對外輸出轉(zhuǎn)速和扭矩；隨著驅(qū)動軸、配流軸轉(zhuǎn)動，配流狀態(tài)交替變化。在曲軸旋轉(zhuǎn)過程中，位于高壓側(cè)的油缸容積逐漸增大，而位于低壓側(cè)的油缸的容積逐漸縮小，因此，高壓油不斷進入液壓馬達，從低壓腔不斷排出。

配流軸過渡密封間隔的方位和曲軸的偏心方向保持一致17第十七頁，共79頁。

4.1.3.2靜力平衡式低速大扭矩液壓馬達

靜力平衡式低速大扭矩馬達也叫無連桿馬達，是從曲柄連桿式液壓馬達改進、發(fā)展而來的，它的主要特點是取消了連桿，并且在主要摩擦副之間實現(xiàn)了油壓靜力平衡，所以改善了工作性能。

國外把這類馬達稱為羅斯通（Roston）馬達，國內(nèi)也有不少產(chǎn)品，并已經(jīng)在船舶機械、挖掘機以及石油鉆探機械上使用。

18第十八頁，共79頁。液壓馬達的偏心軸與曲軸的形式相類似，既是輸出軸，又是配流軸。五星輪3套在偏心軸的凸輪上，高壓油經(jīng)配流軸中心孔道通到曲軸的偏心配流部分，然后經(jīng)五星輪中的徑向孔進入油缸的工作腔內(nèi)。19第十九頁，共79頁。4.1.3.3多作用內(nèi)曲線馬達

缸體壓油口配油軸定子柱塞回油口液壓馬達由定子1、轉(zhuǎn)子2、配流軸4與柱塞組3等主要部件組成，定子1的內(nèi)壁有若干段均布的、形狀完全相同的曲面組成。每一相同形狀的曲面又可分為對稱的兩邊，其中允許柱塞副向外伸的一邊稱為進油工作段，與它對稱的另一邊稱為排油工作段。20第二十頁，共79頁。缸體壓油口配油軸定子柱塞回油口上死點上死點下死點下死點21第二十一頁，共79頁。每個柱塞在液壓馬達每轉(zhuǎn)中往復(fù)的次數(shù)等于定子曲面數(shù)X，稱X為該液壓馬達的作用次數(shù)。Z個柱塞缸孔，每個缸孔的底部都有一配流窗口，并與它的中心配流軸4相配合的配流孔相通。缸體壓油口配油軸定子柱塞回油口配流軸4中間有進油和回油的孔道，它的配流窗口的位置與導(dǎo)軌曲面的進油工作段和回油工作段的位置相對應(yīng)，所以在配流軸圓周上有2X個均布配流窗口。22第二十二頁，共79頁。4.2液壓缸液壓缸的分類按供油方向分：單作用缸和雙作用缸。按結(jié)構(gòu)形式分：活塞缸、柱塞缸、伸縮套筒缸、擺動液壓缸。按活塞桿形式分：單活塞桿缸、雙活塞桿缸。單桿液壓缸雙桿液壓缸柱塞式液壓缸23第二十三頁，共79頁。

液壓缸（油缸）主要用于實現(xiàn)機構(gòu)的直線往復(fù)運動，也可以實現(xiàn)擺動，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，應(yīng)用廣泛。液壓缸的輸入量是液體的流量和壓力，輸出量是速度和力。液壓缸和液壓馬達都是液壓執(zhí)行元件，其職能是將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能。p1p2FVdQA液壓缸壓力p

流量Q液壓功率作用力F

速度V機械功率24第二十四頁，共79頁。理想液壓缸理想單桿液壓缸PQ=Pv理想雙桿液壓缸ΔPQ=Pv理想油缸數(shù)學模型/()A單位位移排量油缸有效工作面積__AAQvPFvFQP===×××25第二十五頁，共79頁。4.2.1活塞式液壓缸

活塞式液壓缸可分為雙桿式和單桿式兩種結(jié)構(gòu)形式，其安裝又有缸筒固定和活塞桿固定兩種方式。4.2.1.1雙桿活塞液壓缸雙活塞桿液壓缸的活塞兩端都帶有活塞桿，分為缸體固定和活塞桿固定兩種安裝形式，如圖3．1所示。(a)缸筒固定式(b)活塞桿固定式26第二十六頁，共79頁。因為雙活塞桿液壓缸的兩活塞桿直徑相等，所以當輸入流量和油液壓力不變時，其往返運動速度和推力相等。則缸的運動速度V和推力F分別為：（3.1）（3.2）式中:、—分別為缸的進、回油壓力；—分別為缸的容積效率和機械效率；、、d—分別為活塞直徑和活塞桿直徑；q

—輸入流量；A—活塞有效工作面積。這種液壓缸常用于要求往返運動速度相同的場合。27第二十七頁，共79頁。4.2.1.2單活塞桿液壓缸單活塞桿液壓缸的活塞僅一端帶有活塞桿，活塞雙向運動可以獲得不同的速度和輸出力，其簡圖及油路連接方式如圖3.2所示。(a)無桿腔進油Ddq(b)有桿腔進油q28第二十八頁，共79頁。無桿腔進油（3.3）（3.4）活塞的運動速度和推力分別為:(a)無桿腔進油Ddq29第二十九頁，共79頁。有桿腔進油活塞的運動速度和推力分別為:(b)有桿腔進油q（3.5）（3.6）30第三十頁，共79頁。比較上述各式，可以看出：>,>；液壓缸往復(fù)運動時的速度比為：（3.7）上式表明：當活塞桿直徑愈小時，速度比接近1，在兩個方向上的速度差值就愈小。(a)無桿腔進油Ddq(b)有桿腔進油q31第三十一頁，共79頁。兩腔進油,差動聯(lián)接(c)差動聯(lián)接q當單桿活塞缸兩腔同時通入壓力油時，由于無桿腔有效作用面積大于有桿腔的有效作用面積，使得活塞向右的作用力大于向左的作用力，因此，活塞向右運動，活塞桿向外伸出；與此同時，又將有桿腔的油液擠出，使其流進無桿腔，從而加快了活塞桿的伸出速度，單活塞桿液壓缸的這種連接方式被稱為差動連接。32第三十二頁，共79頁。兩腔進油,差動聯(lián)接(c)差動聯(lián)接q（3.8）（3.9）在忽略兩腔連通油路壓力損失的情況下，差動連接液壓缸的推力為：q等效活塞的運動速度為：33第三十三頁，共79頁。兩腔進油,差動聯(lián)接(c)差動聯(lián)接qq等效差動連接時,液壓缸的有效作用面積是活塞桿的橫截面積，工作臺運動速度比無桿腔進油時的大，而輸出力則較小。差動連接是在不增加液壓泵容量和功率的條件下，實現(xiàn)快速運動的有效辦法。34第三十四頁，共79頁。

差動液壓缸計算舉例

例3.1：已知單活塞桿液壓缸的缸筒內(nèi)徑D=100mm，活塞桿直徑d=70mm，進入液壓缸的流量q=25min，壓力P1=2Mpa，P2=0。液壓缸的容積效率和機械效率分別為0.98、0.97，試求在圖3.2(a)、(b)、(c)所示的三種工況下，液壓缸可推動的最大負載和運動速度各是多少？并給出運動方向。解：在圖3.2（a）中，液壓缸無桿腔進壓力油，回油腔壓力為零，因此，可推動的最大負載為：液壓缸向左運動，其運動速度為：35第三十五頁，共79頁。在圖3.2（b）中，液壓缸為有桿腔進壓力油，無桿腔回油壓力為零，可推動的負載為：液壓缸向左運動，其運動速度為： 在圖3.2（c）中，液壓缸差動連接，可推動的負載力為：液壓缸向左運動，其運動速度為：36第三十六頁，共79頁。4.2.2柱塞式液壓缸

圖3.3柱塞式液壓缸當活塞式液壓缸行程較長時，加工難度大,使得制造成本增加。某些場合所用的液壓缸并不要求雙向控制,柱塞式液壓缸正是滿足了這種使用要求的一種價格低廉的液壓缸。37第三十七頁，共79頁。

圖3.3柱塞式液壓缸

如圖3.3（a）所示，柱塞缸由缸筒、柱塞、導(dǎo)套、密封圈和壓蓋等零件組成，柱塞和缸筒內(nèi)壁不接觸，因此缸筒內(nèi)孔不需精加工，工藝性好，成本低。38第三十八頁，共79頁。

柱塞式液壓缸是單作用的，它的回程需要借助自重或彈簧等其它外力來完成。如果要獲得雙向運動，可將兩柱塞液壓缸成對使用為減輕柱塞的重量，有時制成空心柱塞。

圖3.3柱塞式液壓缸QQVdd式中：d—柱塞直徑，p1—進油壓力，p2—另一缸的回油壓力。p1p239第三十九頁，共79頁。4.2.3擺動式液壓缸

圖4.4擺動液壓缸擺動液壓缸能實現(xiàn)小于360°角度的往復(fù)擺動運動，由于它可直接輸出扭矩，故又稱為擺動液壓馬達，主要有單葉片式和雙葉片式兩種結(jié)構(gòu)形式。40第四十頁，共79頁。

圖4.4擺動液壓缸單葉片擺動液壓缸主要由定子塊1、缸體2、擺動軸3、葉片4、左右支承盤和左右蓋板等主要零件組成。定子塊固定在缸體上，葉片和擺動軸固連在一起，當兩油口相繼通以壓力油時，葉片即帶動擺動軸作往復(fù)擺動。41第四十一頁，共79頁。

圖4.4擺動液壓缸當考慮到機械效率時，單葉片缸的擺動軸輸出轉(zhuǎn)矩為p1p2（3.10）D—缸體內(nèi)孔直徑；d—擺動軸直徑；b—

葉片寬度；42第四十二頁，共79頁。

圖3.4擺動液壓缸q根據(jù)能量守恒原理,結(jié)合式(3.10)得輸出角速度為D—缸體內(nèi)孔直徑；d—擺動軸直徑；b—

葉片寬度；（3.11）ω43第四十三頁，共79頁。qω

單葉片擺動液壓缸的擺角一般不超過280o，雙葉片擺動液壓缸的擺角一般不超過150o。當輸入壓力和流量不變時，雙葉片擺動液壓缸擺動軸輸出轉(zhuǎn)矩是相同參數(shù)單葉片擺動缸的兩倍，而擺動角速度則是單葉片的一半。44第四十四頁，共79頁。qω

擺動缸結(jié)構(gòu)緊湊，輸出轉(zhuǎn)矩大，但密封困難，一般只用于中、低壓系統(tǒng)中往復(fù)擺動，轉(zhuǎn)位或間歇運動的地方。45第四十五頁，共79頁。缸體4.2.4伸縮式液壓缸

伸出縮回套筒活塞活塞伸縮式單作用缸46第四十六頁，共79頁。伸出縮回伸縮式液壓缸的特點是：活塞桿伸出的行程長，收縮后的結(jié)構(gòu)尺寸小，適用于翻斗汽車，起重機的伸縮臂等。47第四十七頁，共79頁。伸縮式雙作用缸伸出BA二級活塞

缸體兩端有進、出油口A和B。當A口進油，B口回油時，先推動一級活塞向右運動。一級活塞右行至終點時，二級活塞在壓力油的作用下繼續(xù)向右運動。48第四十八頁，共79頁。伸出BA二級活塞49第四十九頁，共79頁。4.1.5齒條活塞缸

齒條活塞缸由帶有齒條桿的雙作用活塞缸和齒輪齒條機構(gòu)組成，活塞往復(fù)移動經(jīng)齒條、齒輪機構(gòu)變成齒輪軸往復(fù)轉(zhuǎn)動。圖4.6齒條活塞液壓缸的結(jié)構(gòu)圖1—緊固螺帽；2—調(diào)節(jié)螺釘；3—端蓋；4—墊圈；5—O形密封圈；6—擋圈；7—缸套；8—齒條活塞；9—齒輪；l0—傳動軸；11—缸體；12—螺釘qω50第五十頁，共79頁。4.3液壓缸的結(jié)構(gòu)

圖4.9雙作用單活塞桿液壓缸結(jié)構(gòu)圖l—缸底；2—卡鍵；3、5、9、11—密封圈；4—活塞；6—缸筒；7—活塞桿；8—導(dǎo)向套；10—缸蓋；12—防塵圈；13—耳軸51第五十一頁，共79頁。圖4.9雙作用單活塞桿液壓缸結(jié)構(gòu)圖l—缸底；2—卡鍵；3、5、9、11—密封圈；4—活塞；6—缸筒；7—活塞桿；8—導(dǎo)向套；10—缸蓋；12—防塵圈；13—耳軸單活塞桿液壓缸主要由缸底1、缸筒6、缸蓋10、活塞4、活塞桿7和導(dǎo)向套8等組成。缸筒一端與缸底焊接，另一端與缸蓋采用螺紋連接?；钊c活塞桿采用卡鍵連接。為了保證液壓缸的可靠密封，在相應(yīng)部位設(shè)置了密封圈3、5、9、11和防塵圈12。52第五十二頁，共79頁。4.3.1.1缸筒與端蓋的連接

圖4.8缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)4.3.1缸體組件

53第五十三頁，共79頁。（2）半環(huán)式連接，分為外半環(huán)連接和內(nèi)半環(huán)連接兩種連接形式。

(1）法蘭式連接54第五十四頁，共79頁。（3）螺紋式連接外螺紋連接內(nèi)螺紋連接55第五十五頁，共79頁。（5）焊接式連接（4）拉桿式連接56第五十六頁，共79頁。缸筒是液壓缸的主體，其內(nèi)孔一般采用鏜削、絞孔、滾壓或珩磨等精密加工工藝制造，要求表面粗造度在0.1m~0.4m。端蓋裝在缸筒兩端，與缸筒形成封閉油腔，同樣承受很大的液壓力，因此，端蓋及其連接件都應(yīng)有足夠的強度。導(dǎo)向套對活塞桿或柱塞起導(dǎo)向和支承作用，有些液壓缸不設(shè)導(dǎo)向套，直接用端蓋孔導(dǎo)向。缸筒，端蓋和導(dǎo)向套的材料選擇和技術(shù)要求可參考液壓設(shè)計手冊。57第五十七頁，共79頁。4.3.3活塞組件

活塞組件由活塞、密封件、活塞桿和連接件等組成?；钊c活塞桿的連接形式

如圖4.9所示，活塞與活塞桿的連接最常用的有螺紋連接和半環(huán)連接形式，除此之外還有整體式結(jié)構(gòu)、焊接式結(jié)構(gòu)、錐銷式結(jié)構(gòu)等。

1一活塞桿；2一活塞；3一密封圈；4一彈簧圈；5一螺母1一卡鍵；2一套環(huán)；3一彈簧卡圈58第五十八頁，共79頁?；钊b置主要用來防止液壓油的泄漏。對密封裝置的基本要求是具有良好的密封性能，并隨壓力的增加能自動提高密封性。除此以外，摩擦阻力要小，耐油。油缸主要采用密封圈密封，密封圈有O形、V形、Y形及組合式等數(shù)種，其材料為耐油橡膠、尼龍、聚氨脂等。（1）O形密封圈O形密封圈的截面為圓形，主要用于靜密封。與唇形密封圈相比，運動阻力較大，作運動密封時容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，故一般不單獨用于油缸運動密封。59第五十九頁，共79頁。（1）O形密封圈圖4.10O型密封圈的結(jié)構(gòu)原理（a）普通型（b）有擋板型60第六十頁，共79頁。

O形圈密封的原理：任何形狀的密封圈在安裝時，必須保證適當?shù)念A(yù)壓縮量，過小不能密封，過大則摩擦力增大，且易于損壞。因此，安裝密封圈的溝槽尺寸和表面精度必須按有關(guān)手冊給出的數(shù)據(jù)嚴格保證。在動密封中，當壓力大于10MPa時，O形圈就會被擠入間隙中而損壞，為此需在O形圈低壓側(cè)設(shè)置聚四氟乙烯或尼龍制成的擋圈，雙向受高壓時，兩側(cè)都要加擋圈。（a）普通型（b）有擋板型圖4.10O型密封圈的結(jié)構(gòu)原理61第六十一頁，共79頁。

V形圈的截面為V形，如圖3.11所示，V形密封裝置是由壓環(huán)、V形圈和支承環(huán)組成。當工作壓力高于10MPa時，可增加V形圈的數(shù)量，提高密封效果。安裝時，V形圈的開口應(yīng)面向壓力高的一側(cè)。（2）V形密封圈

a)壓環(huán)b)V型圈c)支承環(huán)圖4.11V形密封圈62第六十二頁，共79頁。Y形密封圈的截面為Y形，屬唇形密封圈。它是一種摩擦阻力小、壽命較長的密封圈，應(yīng)用普遍。Y形圈主要用于往復(fù)運動的密封。根據(jù)截面長寬比例的不同，Y形圈可分為寬斷面和窄斷面兩種形式，圖3.12所示為寬斷面Y形密封圈。（3）Y（Yx）形密封圈

圖3.12Y形密封圈63第六十三頁，共79頁。

圖4.12Y形密封圈Y形圈安裝時，唇口端面應(yīng)對著液壓力高的一側(cè)。當壓力變化較大，滑動速度較高時，要使用支承環(huán)，以固定密封圈，如圖3.12（b）所示。64第六十四頁，共79頁。4.3.3緩沖裝置

為了防止這種危害，保證安全，應(yīng)采取緩沖措施，對液壓缸運動速度進行控制。

當液壓缸帶動質(zhì)量較大的部件作快速往復(fù)運動時，由于運動部件具有很大的動能，因此當活塞運動到液壓缸終端時，會與端蓋碰撞，而產(chǎn)生沖擊和噪聲。這種機械沖擊不僅引起液壓缸的有關(guān)部分的損壞，而且會引起其它相關(guān)機械的損傷。65第六十五頁，共79頁。4.3.3緩沖裝置

圖4.13液壓缸緩沖裝置66第六十六頁，共79頁。當活塞移至端部，緩沖柱塞開始插入缸端的緩沖孔時，活塞與缸端之間形成封閉空間，該腔中受困擠的剩余油液只能從節(jié)流小孔或緩沖柱塞與孔槽之間的節(jié)流環(huán)縫中擠出，從而造成背壓迫使運動柱塞降速制動，實現(xiàn)緩沖。67第六十七頁，共79頁。4.3.4排氣裝置

液壓傳動系統(tǒng)往往會混入空氣，使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動、爬行或前沖等現(xiàn)象，嚴重時會使系統(tǒng)不能正常工作。因此，設(shè)計液壓缸時，必須考慮空氣的排除。對于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓缸和大型液壓缸，常在液壓缸的最高處設(shè)置專門的排氣裝置，如排氣塞、排氣閥等。當松開排氣塞或閥的鎖緊螺釘后，低壓往復(fù)運動幾次，帶有氣泡的油液就會排出，空氣排完后擰緊螺釘，液壓缸便可正常。68第六十八頁，共79頁。4.4液壓缸的設(shè)計與計算液壓缸的計算及驗算方法首先根據(jù)使用要求確定液壓缸的類型，再按負載和運動要求確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，必要時需進行強度驗算，最后進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。

液壓缸的主要尺寸包括液壓缸的內(nèi)徑D、缸的長度L、活塞桿直徑d。主要根據(jù)液壓缸的負載、活塞運動速度和行程等因素來確定上述參數(shù)。69第六十九頁，共79頁。液壓缸工作壓力的確定

液壓缸要承受的負載包括有效工作負載、摩擦阻力和慣性力等。液壓缸的工作壓力按負載確定。對于不同用途的液壓設(shè)備，由于工作條件不同，采用的壓力范圍也不同。設(shè)計時，液壓缸的工作壓力可按負載大小及液壓設(shè)備類型參考表3.1來確定。70第七十頁，共79頁。4.4.1液壓缸主要尺寸的確定液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d可根據(jù)最大總負載和選取的工作壓力來定，對單桿缸而言，有：有桿腔進油時：（3.17）（3.16）無桿腔進油時71第七十一頁，共79頁。有桿腔進油時：（3.17）（3.16）無桿腔進油時式（3.17）中的桿徑d可根據(jù)工作壓力選取，見表3.4；當液壓缸的往復(fù)速度比有一定要求時，由式（3.7）得桿徑為（3.18）