1.液壓(yā)缸的類(lei)型
【答】液(yè)壓缸的(de)類型繁(fan)多。①按作(zuo)用方式(shi)分，液壓(ya)缸分為(wéi)單作用(yòng)📞式📞和雙(shuāng)作用式(shì)兩大類(lèi)。單作
2.液壓缸(gang)的差動(dòng)連接及(ji)其特點(diǎn)、應用
【答(dá)】對單活(huó)塞杆液(yè)壓缸來(lai)說，其左(zuo)右兩腔(qiang)相互連(lian)通❄️，并👈同(tóng)🛀🏻時都和(hé)進油管(guǎn)路相通(tōng)的連接(jiē)方式叫(jiao)做液壓(ya)缸的差(chà)動連接(jie)。其特點(dian)是推力(li)減小了(le)，速度提(ti)高了。當(dāng)元杆💚腔(qiāng)的有效(xiao)工作面(miàn)積是有(you)杆腔的(de)兩倍時(shi)，亦👉即活(huó)塞直徑(jìng)D= d時(d為活(huo)塞杆直(zhi)徑)，差動(dong)連接的(de)速度較(jiào)📱沒有差(cha)動連接(jie)的速度(dù)提高了(le)一倍，而(er)推力則(ze)減小了(le)一半。液(ye)壓缸的(de)差動連(lián)接主要(yào)用于有(you)快速要(yào)求的空(kōng)行程動(dong)作循環(huán)中，因🌈其(qí)結構簡(jiǎn)單，故應(ying)用較廣(guang)。但其速(sù)度提高(gāo)不大(最(zuì)大提高(gāo)一倍)。
3.液(yè)壓缸的(de)五大組(zǔ)成部分(fèn)，缸筒組(zǔ)件、活塞(sāi)組件的(de)結構及(ji)相應材(cai)料
【答】液(ye)壓缸的(de)五大組(zǔ)成部分(fèn)是：缸筒(tǒng)組件、活(huó)塞組件(jian)、密封裝(zhuang)置、緩沖(chòng)裝置、排(pái)氣裝
置(zhì)。
4.液壓缸(gang)的洩漏(lòu)途徑
【答(da)】液壓缸(gāng)在工作(zuo)時，腔内(nèi)壓力較(jiao)腔外壓(ya)力(大氣(qì)壓)高❄️得(de)多❤️;缸内(nèi)進油腔(qiang)壓力較(jiao)回泊腔(qiang)壓力高(gao)得多。這(zhe)💋樣，油液(ye)就可能(néng)通過固(gu)定件的(de)聯接處(chù)(途徑之(zhī)一)，如端(duan)蓋和缸(gang)筒的聯(lian)接處，和(hé)有相對(dui)運動部(bu)件的配(pei)合🐅間隙(xì)(途徑之(zhī)二)而洩(xiè)🈲漏。如圖(tú)4·6所示。外(wai)洩不但(dan)使油液(ye)損失影(yǐng)響環境(jìng)，而且有(yǒu)失火的(de)危險。内(nèi)洩則将(jiang)使泊💋液(yè)發熱、液(ye)壓缸容(róng)積效率(lü)降低🔆，進(jìn)而使液(yè)壓缸工(gong)作性能(neng)變壞。因(yin)此應最(zuì)大限度(dù)地減少(shǎo)洩漏。
圖(tú)4·6液壓缸(gang)的洩漏(lou)
5.橡膠密(mì)封圈的(de)類型(0、Y、V)及(ji)應用場(chang)合、特點(dian)
①O型密(mi)封圈。這(zhe)種密封(feng)圈斷面(mian)呈圓形(xíng)，如圖4·7所(suǒ)示。其材(cai)料🌈用耐(nai)油🏃♂️橡膠(jiāo)制成，具(jù)有較強(qiáng)的抗腐(fǔ)蝕性。它(ta)既可💚以(yi)用于活(huó)塞、缸筒(tong)這🤟樣有(you)相對運(yun)動件之(zhī)間的密(mi)封，又可(kě)以👄用于(yú)端👄蓋、缸(gāng)筒⭕這樣(yàng)固定件(jiàn)之間的(de)密封;既(ji)⛱️可用0型(xíng)圈的内(nèi)徑d或外(wài)徑D密封(feng)，又可用(yòng)0型圈的(de)端面密(mì)封。
O型密(mì)封圈的(de)密封作(zuo)用是依(yi)靠裝配(pèi)後産生(sheng)的壓縮(suo)變形實(shí)現的。當(dang)壓力較(jiao)高時，0型(xíng)圈可能(neng)被壓力(lì)油擠進(jin)配合間(jian)隙，引起(qǐ)密封圈(quan)破壞，因(yīn)此在O型(xíng)圈的一(yi)側或兩(liang)側(決定(dìng)于壓力(li)油作用(yòng)于一側(ce)或兩側(cè))增加一(yi)個擋圈(quan)：對于固(gu)定密封(fēng)，當壓力(lì)大于32MPa時(shi)就要用(yong)擋圈。這(zhè)樣，密封(feng)壓力最(zui)高可達(dá)70MPa;對于運(yùn)動密封(fēng)，當壓力(lì)大🈲于1OMPa時(shí)也要用(yòng)擋圈，此(cǐ)時密封(feng)壓力最(zuì)高可達(dá)32MPa。為了保(bǎo)證密封(fēng)性能，安(an)裝O型圈(quan)的🎯溝槽(cáo)尺寸及(jí)表面粗(cū)糙度應(yīng)
符合要(yào)求(查閱(yuè)有關手(shou)冊)。
O型密(mì)封圈的(de)形狀簡(jian)單、安裝(zhuāng)尺寸小(xiǎo)，摩擦力(lì)不大，密(mi)封性良(liáng)好，故應(ying)用廣泛(fàn)。但其使(shi)用壽命(ming)不很長(zhǎng)，不宜在(zài)速👄度較(jiao)高的滑(hua)動密封(fēng)中使用(yong)。
Y型密封(feng)圈密封(feng)可靠，壽(shou)命較長(zhang)、摩擦力(lì)小，常用(yong)于速度(dù)較😄高的(de)液壓缸(gāng)。适用工(gong)作油溫(wen)為一40℃~80℃，工(gōng)作壓力(lì)為2OMPa。
6.液壓缸(gāng)的緩沖(chong)、排氣
【答(da)】為了避(bi)免活塞(sāi)在行程(chéng)兩端沖(chòng)撞缸蓋(gai)，産生噪(zao)聲，影響(xiang)工件📧精(jīng)度以至(zhì)損壞機(ji)件，常在(zai)液壓缸(gang)兩端設(she)置緩沖(chong)裝🌂置。其(qí)作用是(shi)利用油(you)液的節(jie)流原理(lǐ)來實🤩現(xiàn)對運動(dong)部件的(de)制動。常(cháng)用的‼️緩(huan)沖裝置(zhi)、有環狀(zhuàng)間隙式(shì)、、節流口(kǒu)可調式(shi)、節流口(kou)可變式(shi)三種形(xíng)式。
① 環狀(zhuàng)間隙式(shi)：當緩沖(chòng)柱塞進(jin)入與其(qí)相配的(de)缸蓋上(shang)
内孔時(shi)，液壓油(yóu)(回油)必(bì)須通過(guò)間隙δ才(cai)能排出(chu)，使活👣塞(sāi)速度降(jiang)低。由于(yú)配合間(jiān)隙不變(bian)，故緩沖(chòng)作用不(bu)可調，且(qie)随活塞(sāi)速度的(de)降低🚶♀️，其(qí)緩沖作(zuo)用逐漸(jian)減弱。
② 節(jie)流口可(ke)調式：當(dāng)緩沖柱(zhù)塞進入(ru)缸蓋上(shang)的内孔(kǒng)時，液壓(ya)🈚油(回🧑🏾🤝🧑🏼油(you))必須經(jīng)過節流(liu)閥才能(néng)
排出。由(you)于節流(liú)閥是可(kě)調的，故(gu)緩沖作(zuò)用也可(kě)調，但這(zhe)種🔴調節(jiē)是緩沖(chòng)進行前(qian)的調節(jiē)，在緩沖(chong)進行中(zhong)，緩沖作(zuo)用仍是(shì)固定不(bu)變的。
③節(jie)流口可(ke)變式：在(zai)活塞的(de)軸向上(shàng)開有三(san)角溝槽(cao)，其過流(liu)斷面越(yuè)來越小(xiao)，緩沖作(zuò)用随着(zhe)速度的(de)降低而(er)增強。緩(huǎn)沖作用(yong)均勻，緩(huan)沖壓力(li)較低，制(zhi)動位置(zhì)精度較(jiào)高，解⭐決(jué)了在行(hang)程最後(hou)階段緩(huan)沖作用(yong)過弱的(de)問題。
緩(huǎn)沖裝置(zhi)：(a)間隙緩(huan)沖 (b)節流(liu)緩沖 (c)軸(zhóu)向三角(jiao)槽緩沖(chong)
關于液(ye)壓缸的(de)排氣。對(dui)于長期(qī)不用的(de)液壓缸(gang)或新買(mǎi)進的液(yè)壓缸，常(chang)在缸内(nèi)最高部(bu)位聚積(ji)空氣。空(kōng)氣的存(cún)在會使(shǐ)液壓缸(gāng)運動不(bu)平穩，産(chǎn)生振動(dòng)或爬行(háng)⛷️。為此，液(ye)壓缸上(shang)要設排(pai)氣裝置(zhì)。
排氣裝(zhuang)置
排氣(qi)裝置通(tōng)常有兩(liǎng)種形式(shì)：一種是(shi)在液壓(yā)缸的最(zuì)高部位(wei)處開排(pái)氣孔，用(yòng)長管道(dao)通向遠(yuǎn)處的排(pai)氣閥排(pai)氣❤️(機床(chuang)上多🈲采(cai)用這種(zhong)形式);另(ling)一種是(shi)在缸蓋(gai)的最高(gāo)部位直(zhí)接安裝(zhuang)排氣閥(fa)，對于雙(shuāng)作用式(shi)液壓缸(gang)應設置(zhi)2個排氣(qì)閥。
二、重(zhong)點、難點(dian)和解題(ti)要領
液壓(yā)缸的類(lèi)型很多(duo)，但活塞(sāi)式液壓(ya)缸應用(yong)最多，因(yin)❤️此活塞(sai)式液壓(yā)缸是重(zhong)點。對液(ye)壓缸的(de)基本計(ji)算方法(fa)，特别是(shì)對三種(zhǒng)不同聯(lian)接形式(shi)的單杆(gan)液壓缸(gang)的壓力(lì)ρ(P1、h)、推力F、速(su)度認流(liu)量Q及負(fu)載FL等量(liàng)的計算(suàn)必須掌(zhang)握。液壓(yā)缸的密(mì)封至關(guan)重要，離(li)開密封(fēng)甚🍉至密(mì)封不良(liáng)都将導(dǎo)緻液壓(yā)缸法工(gong)📱作。因此(ci)，液壓缸(gang)密封的(de)部位、特(te)點，橡膠(jiāo)密封圈(quan)的種類(lèi)及應用(yong)場合也(yě)必須掌(zhǎng)🌈握。
差動液(ye)壓缸的(de)計算，回(hui)油腔及(ji)回油壓(yā)力的概(gài)念，及液(yè)壓缸🏃♀️的(de)緩沖是(shì)本章的(de)難點。事(shì)實上，若(ruò)令單杆(gan)活塞缸(gang)活塞的(de)直徑為(wéi)D，活塞杆(gǎn)的直徑(jing)為d ，則有(you)πD2/4=π(D2+ d2)/4。即液壓(yā)缸無杆(gan)腔的有(yǒu)效工作(zuò)面積可(kě)以看成(cheng)由π(D2+ d2)/4和π d2/4兩(liǎng)部分組(zǔ)成。
液壓(ya)缸差動(dòng)聯接時(shí)，從有杆(gan)腔反饋(kui)到無杆(gǎn)腔的油(you)液占據(jù)了🌍面積(ji)為π(D2+ d2)/4的空(kōng)間(不計(ji)洩漏)，而(ér)進油管(guan)路來的(de)油☎️液Q則(ze)占據了(le)面積為(wéi)😄πd2/4的空間(jiān)(不計洩(xie)漏)。因此(cǐ)液🈲壓缸(gāng)的速度(du)(差動聯(lián)接的速(sù)度☎️)為U =4Q/πd2，可(kě)見速度(dù)較沒有(you)差動聯(lián)接時的(de)速度U =4Q/πD2提(ti)高了。至(zhi)于推力(li)F，由于活(huó)塞在要(yao)動還沒(méi)動時，活(huó)塞左右(you)兩邊壓(yā)力相等(deng)，推力産(chan)生🛀在活(huo)塞兩邊(bian)的有效(xiào)工作面(mian)積差d2/4上(shàng)，故推力(lì)為❓F=P1·πd2/4， (P1為進(jìn)☂️油壓力(li))。可見推(tui)力較沒(méi)有差動(dòng)聯接時(shi)的推力(lì)F=P1·πD2/4減小了(le)。對于雙(shuāng)作用式(shi)液壓缸(gāng)，無論是(shì)單杆缸(gang)還是雙(shuāng)杆缸，隻(zhī)要是油(yóu)液從其(qi)流出的(de)腔便稱(chēng)為回油(you)腔，亦稱(cheng)❌為背壓(yā)腔。該腔(qiāng)的☀️壓力(li)稱為回(hui)泊壓力(lì)或⛹🏻♀️背壓(ya)力。在理(lǐ)論計算(suan)時因不(bú)涉及實(shí)際管路(lù)，所以隻(zhi)要沒有(you)外❤️界負(fu)載液壓(yā)缸的回(huí)泊(從回(huí)油💔腔流(liú)出的油(yóu)液)壓力(lì)便為零(ling)。這是從(cong)壓力決(jue)定于負(fù)載這一(yi)角度得(dé)出的。實(shí)際上，此(ci)時回🌈油(you)壓力非(fēi)但不能(néng)為零(否(fou)則便不(bú)㊙️能流出(chū)回油腔(qiang))，而且由(you)于管路(lù)較長(沿(yan)程損失(shi)較大)、彎(wān)頭較多(duō)(局部✊損(sun)失較多(duō))，造成壓(yā)力損失(shi)較大，使(shǐ)回油壓(yā)力可高(gao)達十幾(jǐ)個大氣(qi)壓。因❗此(ci)讀者應(yīng)注意到(dao)這點，正(zhèng)确理解(jiě)理論與(yǔ)實際的(de)這一差(chà)别。
關于(yú)液壓缸(gāng)的緩沖(chòng)，其作用(yòng)及具體(ti)緩沖裝(zhuang)置的工(gong)作原理(lǐ)♋不難🤩理(lǐ)解。其難(nan)點主要(yào)是緩沖(chòng)壓力，特(tè)别是最(zuì)大緩沖(chong)🔞壓力的(de)計😘算。事(shì)實上，液(yè)壓缸在(zài)緩沖時(shí)有三種(zhǒng)能量在(zài)緩🏃🏻沖、制(zhi)動後被(bèi)背⁉️壓腔(qiang)(緩沖腔(qiāng))所吸收(shou)：①是液壓(ya)能Ep，其值(zhí)為Ep =p1 A1 Lc(式中(zhong)P1為高壓(ya)✊腔的壓(yā)力❗，A1為高(gao)壓腔的(de)有效承(chéng)壓面積(ji)，Lc為背壓(ya)腔的緩(huan)沖長度(dù))。②是動能(neng)Em ，其🚩值為(wéi)Em =mv2/2(式中m為(wei)所有運(yùn)動部件(jian)的質量(liàng)，v為運動(dòng)部件的(de)速度)。③是(shi)反向的(de)摩擦能(neng)Ef，其值為(wei)Ef=FfLc(式中Ff為(wéi)反向摩(mó)擦力)。此(cǐ)時，三種(zhǒng)能量，尤(yóu)其是動(dòng)能在極(ji)短的時(shí)間内全(quan)部轉化(hua)成背壓(yā)腔液體(tǐ)的壓力(lì)能E2，緻使(shǐ)背壓腔(qiang)壓力升(sheng)🔞高，形成(cheng)緩沖壓(ya)力。若令(ling)背壓腔(qiang)有效承(cheng)壓面積(jī)為人🥰，緩(huan)沖壓力(li)為pc，則有(you)E1=Ep+Em-Ef=E2=Pc·Ac·Lc(E1為高壓(ya)腔總的(de)機械能(néng)、即三種(zhǒng)能🔞量之(zhī)和)，所以(yi)緩沖壓(ya)力為💔pc=E1/AcLc。在(zai)采用節(jiē)流口可(ke)調式的(de)緩沖裝(zhuāng)置中，緩(huǎn)沖過程(chéng)中的緩(huan)沖📧阻尼(ni)是固定(ding)不變的(de)，而在緩(huǎn)沖、制動(dong)開始時(shí)運動部(bù)件的速(su)度是最(zui)高的(以(yǐ)後才逐(zhú)漸降低(dī))，所以在(zài)制動開(kai)始時産(chǎn)生的沖(chòng)擊力也(ye)最大(以(yǐ)後才逐(zhu)漸減弱(ruò))。即在緩(huǎn)沖☂️，制動(dòng)過程中(zhōng)緩沖壓(ya)力是由(you)大到小(xiao)變化的(de)，非定值(zhi)。而🔱上述(shù)pc值是從(cóng)能量轉(zhuan)換角度(dù)換算出(chu)的理論(lùn)值，即平(ping)均值，稱(chēng)👌為平均(jun1)緩沖壓(yā)力。最大(dà)緩沖壓(yā)力出現(xiàn)在制動(dong)開🌈始時(shi)的速度(du)最高時(shí)。若近似(sì)的認為(wéi)由運動(dong)部件的(de)動🤟能所(suo)轉化的(de)那部分(fèn)壓力是(shi)呈線性(xìng)規律下(xià)降的，則(ze)🔅最大的(de)沖擊壓(yā)力(緩沖(chong)壓力)Pcmax。即(jí)最大的(de)沖擊壓(yā)力可🛀🏻近(jin)似地等(deng)于平均(jun1)緩沖壓(ya)力與運(yun)動部件(jian)動能所(suǒ)轉㊙️化的(de)壓力之(zhi)和。在液(yè)壓缸強(qiáng)度校核(he)時，必須(xu)滿足最(zuì)大沖擊(jī)力✉️要小(xiao)💃🏻于缸筒(tǒng)材料的(de)試驗壓(ya)力這一(yī)條件。
2. 解題(tí)要領
本(ben)章所涉(she)及的理(li)論計算(suàn)主要是(shi)液壓缸(gang)産生的(de)推力、流(liú)🤞量、速度(dù)或負載(zǎi)決定壓(ya)力、緩沖(chòng)壓力
等(děng)問題的(de)計算。問(wen)題的關(guan)鍵要掌(zhang)握好有(yǒu)效承壓(ya)面(即有(you)效♌工作(zuo)面)這一(yī)概念。
液壓力(li)在該面(mian)上的作(zuo)用力的(de)方向與(yu)負載阻(zu)力方向(xiang)相反🎯。另(lìng)外，液壓(ya)缸的五(wǔ)大組成(cheng)部分并(bing)非都是(shì)必須的(de)，對前三(sān)部分即(ji)💯缸筒組(zǔ)件，活塞(sāi)組件，密(mi)封裝置(zhi)是必須(xū)的，但對(dui)後兩部(bù)分即緩(huǎn)沖裝置(zhì)、排氣裝(zhuang)置并不(bú)是所有(yǒu)工況下(xià)的液壓(ya)缸都需(xu)要。這應(ying)由具體(tǐ)要🌈求而(ér)定。
【答】液(ye)壓缸的(de)類型繁(fán)多。①按作(zuo)用方式(shi)分，液壓(yā)缸分為(wei)單作用(yong)式和雙(shuāng)作用式(shi)兩大類(lèi)。單作
用(yong)式液壓(yā)缸，其一(yi)個方向(xiang)的運動(dòng)靠液壓(yā)力來實(shi)現，而反(fǎn)🏃🏻♂️向運動(dong)則依靠(kào)重力或(huò)彈簧力(li)等實現(xiàn)。雙作用(yong)💁式液壓(yā)缸，其正(zhèng)、反兩個(gè)方♻️向的(de)運動都(dōu)依靠液(yè)壓力來(lái)實現。②按(àn)不同的(de)使用壓(yā)力，液壓(yā)缸又可(kě)分為中(zhōng)壓、低壓(ya)、中高📐壓(yā)和高壓(ya)🔱液壓缸(gāng)。對于機(jī)床類機(ji)械，一般(bān)采用中(zhong)低壓液(yè)壓缸，其(qí)額定壓(ya)力為2.5MPa~6.3MPa;對(dui)于要求(qiú)體積小(xiao)、質量輕(qing)、出力大(da)的建築(zhu)車輛和(hé)飛機用(yòng)液壓缸(gang)多采用(yòng)中高壓(yā)液壓缸(gāng)，其額✏️定(dìng)壓力為(wéi)10lMPa~16MPa;對于油(you)壓機響(xiǎng)一類機(jī)械，大多(duo)數采🌈用(yong)高壓液(ye)壓缸，其(qí)額定壓(yā)力為25MPa~315MPa。③按(àn)結構型(xíng)式的不(bú)同，液壓(ya)缸又有(yǒu)活塞式(shi)、柱塞式(shi)、擺✨動式(shì)、伸縮式(shi)等型式(shì)。其中以(yǐ)活塞式(shì)液莊缸(gang)應用最(zui)多。而活(huo)塞式液(ye)壓缸又(yòu)有單活(huó)塞杆和(he)雙活塞(sai)杆、缸定(ding)式和杆(gan)定式的(de)不同結(jié)構和運(yùn)♻️動方式(shì)。
2.液壓缸(gāng)的差動(dong)連接及(jí)其特點(dian)、應用
【答(dá)】對單活(huo)塞杆液(yè)壓缸來(lai)說，其左(zuo)右兩腔(qiāng)相互連(lian)通，并同(tong)💜時都和(hé)❤️進油管(guǎn)路相通(tōng)的連接(jiē)方式叫(jiào)做液壓(ya)✍️缸的差(cha)動☀️連接(jie)。其特點(dian)是推力(li)減小了(le)，速度提(ti)高了。當(dang)元杆腔(qiāng)的有效(xiao)工作面(miàn)積是有(you)杆腔的(de)兩倍時(shí)，亦即活(huo)塞直徑(jìng)D= d時(d為活(huo)☀️塞杆直(zhí)徑)，差動(dong)連接的(de)速度較(jiào)沒有差(cha)動連接(jiē)的速度(dù)提高了(le)一倍，而(ér)🌈推力則(ze)減小了(le)一半。液(yè)壓缸的(de)差動連(lian)接主要(yào)用于有(you)快速要(yao)求的空(kōng)行程動(dong)作循環(huán)中，因其(qí)結構簡(jiǎn)單，故應(ying)用較廣(guang)📐。但其速(su)度提高(gao)不大(最(zui)大提高(gāo)一倍)。
3.液(ye)壓缸的(de)五大組(zǔ)成部分(fèn)，缸筒組(zǔ)件、活塞(sāi)組件的(de)結構及(jí)相♊應材(cái)料
【答】液(ye)壓缸的(de)五大組(zu)成部分(fen)是：缸筒(tong)組件、活(huó)塞組件(jiàn)、密封裝(zhuang)置、緩沖(chòng)裝置、排(pai)氣裝
置(zhi)。
【答(dá)】液壓缸(gang)在工作(zuo)時，腔内(nei)壓力較(jiào)腔外壓(ya)力(大氣(qi)壓)高得(dé)多;缸内(nei)進油腔(qiāng)壓力較(jiao)回泊腔(qiang)壓力高(gāo)得多。這(zhe)🔴樣，油液(ye)就可能(néng)通過固(gù)定件的(de)聯接處(chu)(途徑之(zhī)一)，如端(duān)蓋和缸(gang)筒的📧聯(lián)接處，和(he)有相對(duì)運動部(bu)件的配(pei)合間隙(xi)(途徑之(zhi)二)而洩(xie)🔱漏。如圖(tu)4·6所示。外(wài)洩不❄️但(dan)使油液(yè)損失影(yǐng)響環境(jing)，而且有(yǒu)失火的(de)危險。内(nèi)洩則将(jiang)使泊😘液(yè)發熱、液(ye)壓缸容(róng)積效率(lü)降低💁，進(jin)而使液(yè)壓缸工(gōng)作性能(neng)變壞。因(yin)此應最(zui)大限度(dù)地減少(shao)洩漏。
圖(tú)4·6液壓缸(gang)的洩漏(lòu)
5.橡膠密(mi)封圈的(de)類型(0、Y、V)及(jí)應用場(chang)合、特點(diǎn)
【答】橡膠(jiāo)密封圈(quān)按其斷(duan)面形狀(zhuang)分為0形(xíng)、Y型和V型(xing)三種形(xíng)式。
①O型密(mì)封圈。這(zhè)種密封(feng)圈斷面(mian)呈圓形(xíng)，如圖4·7所(suǒ)示。其材(cái)料用耐(nai)油橡膠(jiao)制成，具(ju)有較強(qiang)的抗腐(fǔ)蝕性。它(ta)既可以(yǐ)用于活(huó)🌏塞、缸筒(tong)這樣有(you)相對運(yùn)動件之(zhī)間的密(mì)封，又可(ke)以用于(yú)端蓋、缸(gang)筒🏃這樣(yàng)固定件(jian)之間的(de)密封;既(jì)可用0型(xing)圈♍的内(nei)徑d或外(wài)徑D密封(fēng)，又可用(yong)0型圈的(de)端面🙇🏻密(mi)封。
O型密(mì)封圈的(de)密封作(zuò)用是依(yi)靠裝配(pèi)後産生(sheng)的壓縮(suō)變♊形🌏實(shi)現的。當(dāng)壓力較(jiào)高時，0型(xing)圈可能(néng)被壓力(li)油擠進(jin)配合間(jiān)隙，引💔起(qǐ)密封圈(quan)破壞，因(yīn)此在O型(xing)圈的一(yī)側或兩(liǎng)側(決定(dìng)于壓力(li)油作用(yòng)于一側(cè)或兩側(cè))增加一(yi)個擋圈(quan)：對于固(gù)定密封(fēng)，當壓力(li)大于32MPa時(shí)就要用(yong)擋圈。這(zhe)樣，密封(feng)壓力最(zui)高可達(dá)70MPa;對于運(yun)動密封(feng)，當壓力(li)大于1OMPa時(shi)也要用(yong)😄擋🐅圈，此(ci)時密封(feng)壓力最(zui)高可達(dá)32MPa。為了保(bao)證密封(fēng)性能，安(ān)裝O型圈(quan)的溝槽(cao)尺寸及(ji)表面粗(cu)糙度應(yīng)
符合要(yao)求(查閱(yuè)有關手(shou)冊)。
O型密(mì)封圈的(de)形狀簡(jian)單、安裝(zhuang)尺寸小(xiao)，摩擦力(lì)不大，密(mì)封性良(liáng)好，故應(ying)用廣泛(fan)。但其使(shǐ)用壽命(mìng)不很長(zhang)，不宜在(zai)速📞度較(jiào)高的滑(huá)動密封(fēng)中使用(yòng)。
圖(tú)4·7 0型密封(fēng)圃圖 4.8 Y型(xing)密封圈(quān)
Y型密封(fēng)圈密封(fēng)可靠，壽(shòu)命較長(zhǎng)、摩擦力(li)小，常用(yòng)于速🏒度(dù)較高的(de)液壓缸(gang)。适用工(gōng)作油溫(wēn)為一40℃~80℃，工(gōng)作壓力(lì)為2OMPa。
③V型密(mi)封圈。其(qí)斷面呈(cheng)V型。如圖(tu)49所示。該(gai)圈用帶(dài)夾織物(wù)的橡膠(jiao)制成，由(you)支承環(huán)、密封環(huan)、壓環三(sān)部分疊(dié)合組成(cheng)。當要求(qiu)🍉密封的(de)壓💁力小(xiǎo)于1OMPa時，使(shǐ)小用由(yóu)3個圈組(zǔ)成的一(yī)套已足(zu)夠保證(zheng)密封性(xing);當壓力(lì)大于10IWPa時(shí)，可增加(jia)中間環(huan)節🆚的數(shù)量。在安(ān)裝V型圈(quan)酬時，也(ye)應注意(yi)使密封(feng)圈的唇(chún)邊面向(xiang)高壓區(qu)。V型密封(fēng)圈耐高(gāo)壓，密封(fēng)性能可(kě)靠，但密(mì)封處摩(mo)擦較大(dà)，在大直(zhí)徑柱塞(sāi)或低速(su)💃🏻運動的(de)活塞杆(gan)上采用(yòng)較多。(a)支(zhī)承環;(b)密(mi)封環S (c)壓(yā)環。其工(gong)作溫度(dù)為一40℃~80℃，工(gōng)作壓力(li)可達到(dao)50MPao
【答(da)】為了避(bì)免活塞(sāi)在行程(cheng)兩端沖(chong)撞缸蓋(gài)，産生噪(zào)聲👈，影🈲響(xiǎng)工💯件💘精(jīng)🚩度以至(zhì)損壞機(ji)件，常在(zai)液壓缸(gang)兩端設(she)置緩沖(chong)裝置。其(qi)作用是(shì)利用油(you)液的節(jie)流原理(lǐ)來實現(xiàn)對運動(dong)部件的(de)制動。常(chang)用的緩(huan)沖裝置(zhi)、有環狀(zhuang)間👣隙式(shi)、、節流口(kou)可調式(shì)、節流口(kǒu)可變式(shì)三種形(xíng)式。
内孔時(shí)，液壓油(yóu)(回油)必(bì)須通過(guò)間隙δ才(cai)能排出(chū)，使活塞(sai)⭐速度📱降(jiang)低。由于(yú)配合間(jian)隙不變(biàn)，故緩沖(chòng)作用不(bú)可調，且(qie)随活塞(sai)速度的(de)🐇降低♈，其(qi)緩沖作(zuò)用逐漸(jiàn)減弱。
② 節(jie)流口可(kě)調式：當(dāng)緩沖柱(zhù)塞進入(ru)缸蓋上(shàng)的内孔(kong)時，液💁壓(yā)油(回💞油(yóu))必須經(jing)過節流(liú)閥才能(néng)
排出。由(yóu)于節流(liu)閥是可(kě)調的，故(gù)緩沖作(zuo)用也可(ke)調，但這(zhè)種🈲調節(jie)是💋緩沖(chòng)進行前(qián)的調節(jie)，在緩沖(chòng)進行中(zhong)，緩沖作(zuo)用仍是(shi)固定不(bu)變的。
③節(jie)流口可(ke)變式：在(zai)活塞的(de)軸向上(shang)開有三(sān)角溝槽(cáo)，其過流(liu)斷面越(yue)來越小(xiǎo)，緩沖作(zuo)用随着(zhe)速度的(de)降低而(ér)增強。緩(huǎn)沖作用(yong)均勻，緩(huǎn)沖壓力(li)較低，制(zhi)動位置(zhi)精度較(jiào)高，解決(jué)了在行(háng)程最後(hòu)階段緩(huǎn)沖作用(yòng)過弱的(de)問題。
緩(huǎn)沖裝置(zhì)：(a)間隙緩(huan)沖 (b)節流(liu)緩沖 (c)軸(zhou)向三角(jiao)槽緩沖(chong)
排氣裝(zhuāng)置
排氣(qi)裝置通(tōng)常有兩(liǎng)種形式(shi)：一種是(shì)在液壓(yā)缸的最(zuì)高部位(wei)處開💋排(pái)氣孔，用(yòng)長管道(dào)通向遠(yuan)處的排(pái)氣閥排(pái)氣(機床(chuáng)上多采(cai)用📧這種(zhong)形式);另(lìng)一種是(shì)在缸蓋(gai)的最高(gāo)部位直(zhí)接安裝(zhuāng)排氣閥(fa)，對😄于雙(shuāng)作用式(shi)液壓缸(gang)應設置(zhi)2個✔️排氣(qì)閥。
二、重(zhòng)點、難點(diǎn)和解題(tí)要領
1. 重(zhong)點
液壓(yā)缸的類(lei)型很多(duō)，但活塞(sai)式液壓(yā)缸應用(yòng)最多，因(yīn)此活塞(sāi)式液💘壓(yā)缸是重(zhong)點。對液(ye)壓缸的(de)基本計(jì)算方法(fǎ)，特别是(shì)對三✨種(zhong)不同聯(lian)接形式(shi)的單杆(gǎn)液壓缸(gāng)的壓力(li)ρ(P1、h)、推力F、速(su)度認流(liu)量Q及負(fu)載FL等量(liang)的計算(suàn)必須掌(zhang)握。液壓(ya)缸的密(mì)封至關(guan)重要，離(lí)🏃♂️開密封(fēng)甚至密(mì)封不良(liang)都将導(dǎo)緻液壓(ya)缸法工(gōng)作。因此(ci)，液壓🌐缸(gang)密封的(de)部💯位、特(tè)點，橡膠(jiao)密封圈(quān)的種類(lei)及應用(yong)場合也(yě)必須掌(zhang)握。
差動液(yè)壓缸的(de)計算，回(hui)油腔及(ji)回油壓(ya)力的概(gài)念，及液(yè)壓缸的(de)👄緩沖是(shì)本章的(de)難點。事(shì)實上，若(ruò)令單杆(gan)活㊙️塞缸(gāng)活塞的(de)直徑為(wéi)D，活塞杆(gǎn)的直徑(jing)為d ，則有(you)πD2/4=π(D2+ d2)/4。即液壓(yā)缸無杆(gǎn)腔的有(you)效工作(zuò)面積可(kě)以看成(cheng)由π(D2+ d2)/4和π d2/4兩(liǎng)部分組(zu)成。
液壓(ya)缸差動(dòng)聯接時(shi)，從有杆(gǎn)腔反饋(kui)到無杆(gǎn)腔的油(you)液占據(jù)了面積(ji)為π(D2+ d2)/4的空(kōng)間(不計(ji)洩漏)，而(er)進油管(guǎn)路來㊙️的(de)油液Q則(ze)占據了(le)面積為(wei)πd2/4的空間(jiān)(不計洩(xiè)漏)。因此(ci)液壓缸(gāng)的速度(dù)(差動聯(lián)接的速(su)度🐪)為U =4Q/πd2，可(kě)見🌈速度(du)較沒有(yǒu)差動聯(lián)接時的(de)速度🔱U =4Q/πD2提(tí)高了。至(zhì)于推力(li)F，由于活(huo)塞在要(yào)動還沒(méi)動時，活(huó)塞左右(you)兩邊壓(ya)力相😍等(děng)，推力産(chan)生在活(huó)塞兩邊(biān)的有效(xiào)工作面(miàn)積差d2/4上(shàng)，故推力(lì)為F=P1·πd2/4， (P1為進(jin)油壓力(lì))。可🈲見推(tui)力較沒(méi)有差動(dòng)聯接時(shí)的推力(li)F=P1·πD2/4減小了(le)。對于雙(shuāng)作用式(shì)液壓缸(gang)，無論是(shi)單杆🌈缸(gang)還是雙(shuang)杆缸，隻(zhi)要是油(you)液從其(qi)流出的(de)腔便稱(chēng)為回油(yóu)腔，亦稱(cheng)為背壓(ya)腔。該腔(qiāng)的壓力(lì)稱為回(huí)泊壓力(li)或背壓(yā)力。在👄理(li)論計算(suan)時因不(bú)涉及實(shi)際✌️管路(lù)，所以隻(zhi)要沒有(yǒu)外界負(fu)載液壓(yā)缸的回(huí)泊(從📱回(hui)油腔👌流(liú)出的油(yóu)液)壓力(lì)便為零(líng)。這是從(cóng)壓力決(jué)定于負(fù)載這一(yi)角度得(de)出的。實(shi)際上，此(cǐ)時回油(yóu)壓力非(fēi)但不能(neng)為零(否(fǒu)則便不(bu)能流出(chu)回油腔(qiāng))，而且由(yóu)于管路(lù)較🤞長(沿(yán)程損失(shi)較大)、彎(wan)頭較多(duō)(局部損(sun)失較多(duo))，造成壓(ya)力損失(shi)較大，使(shǐ)回油壓(ya)力可高(gāo)達十幾(ji)個大氣(qi)壓。因此(ci)讀者應(yīng)注✔️意到(dào)這點，正(zheng)确理解(jiě)理論與(yu)實際的(de)這一差(cha)别。
關于(yu)液壓缸(gang)的緩沖(chòng)，其作用(yòng)及具體(ti)緩沖裝(zhuang)置的工(gōng)作原理(lǐ)不難理(li)解。其難(nán)點主要(yào)是緩沖(chong)壓力，特(te)别是⛱️最(zuì)大緩沖(chòng)壓力的(de)計💛算。事(shi)♋實上，液(yè)壓缸在(zai)緩沖時(shí)有三種(zhong)能量在(zai)緩沖、制(zhi)動後被(bei)背♉壓腔(qiāng)(緩沖腔(qiāng))所吸收(shōu)：①是液壓(ya)能Ep，其值(zhi)為Ep =p1 A1 Lc(式中(zhong)P1為高壓(yā)腔的壓(yā)力，A1為高(gāo)壓腔🐇的(de)有效承(chéng)壓面積(ji)，Lc為背壓(yā)腔的緩(huan)沖長度(dù))。②是動能(néng)Em ，其值為(wéi)Em =mv2/2(式中m為(wei)😘所有運(yùn)動部件(jiàn)的❄️質量(liàng)，v為運動(dòng)部🐉件的(de)✏️速度)。③是(shì)反向的(de)摩擦能(néng)Ef，其值為(wei)Ef=FfLc(式中Ff為(wéi)反向摩(mo)擦力)。此(ci)時，三種(zhong)能量，尤(yóu)其☎️是動(dong)能在極(ji)短的👌時(shí)間内全(quán)部🏃🏻轉化(hua)成背🤟壓(ya)腔液體(ti)的壓力(li)能E2，緻使(shi)背壓腔(qiāng)壓力升(sheng)🤩高，形成(chéng)緩沖壓(ya)力。若令(ling)背壓腔(qiang)有效承(cheng)壓面積(jī)為人，緩(huǎn)沖壓力(li)為pc，則有(you)E1=Ep+Em-Ef=E2=Pc·Ac·Lc(E1為高壓(yā)腔總的(de)機械能(neng)、即三種(zhǒng)能量之(zhī)和)，所以(yi)緩沖壓(yā)力為㊙️pc=E1/AcLc。在(zai)采用節(jie)流口可(kě)調式的(de)📐緩沖裝(zhuāng)置中，緩(huan)沖過程(cheng)中的緩(huǎn)沖阻尼(ni)是固定(dìng)不變的(de)，而在緩(huǎn)沖、制動(dòng)開💯始時(shí)運動部(bù)件的速(su)度是最(zui)💁高🐅的(以(yǐ)後才逐(zhu)漸降低(di))，所以在(zài)制動開(kāi)始時産(chan)生的沖(chong)擊力也(yě)最大👌(以(yi)後才逐(zhú)漸減弱(ruo))。即在緩(huǎn)沖，制動(dong)過程中(zhōng)緩沖壓(ya)力是由(yóu)大到小(xiǎo)變化的(de)，非定值(zhi)。而上述(shù)pc值是從(cong)能量轉(zhuǎn)換角度(dù)換算出(chu)的理論(lùn)值，即平(ping)均值，稱(cheng)為平均(jun)緩沖壓(ya)力。最大(dà)緩沖壓(yā)力出現(xian)在制動(dòng)開🌈始👨❤️👨時(shi)的速度(du)最高時(shí)。若✉️近似(sì)的認為(wei)由🔞運動(dòng)部件的(de)動能所(suǒ)轉化的(de)那部分(fèn)壓力是(shì)呈線性(xìng)規律下(xia)降的，則(zé)最大的(de)沖擊壓(yā)力(緩沖(chong)壓力)Pcmax。即(jí)最大的(de)沖擊壓(yā)力可近(jin)似地等(deng)于平均(jun)緩沖壓(ya)力與運(yùn)動部件(jiàn)動能所(suo)轉化的(de)壓力之(zhī)和。在液(ye)壓缸強(qiáng)度校核(hé)時，必須(xu)滿足最(zuì)👣大沖擊(jī)力🍉要小(xiǎo)于缸筒(tǒng)材料的(de)試驗壓(ya)力這一(yi)條件。
2. 解題(ti)要領
本(ben)章所涉(shè)及的理(li)論計算(suàn)主要是(shi)液壓缸(gāng)産生的(de)推力、流(liu)量、速✏️度(du)或負載(zai)決定壓(yā)力、緩沖(chòng)壓力
等(deng)問題的(de)計算。問(wen)題的關(guan)鍵要掌(zhǎng)握好有(you)效承壓(yā)面(即🛀有(you)效🎯工作(zuo)面)這一(yī)概念。
液壓力(lì)在該面(mian)上的作(zuo)用力的(de)方向與(yǔ)負載阻(zǔ)力方☂️向(xiàng)🚶相✔️反。另(ling)外，液壓(ya)缸的五(wu)大組成(cheng)部分并(bìng)非都是(shì)必須的(de)，對前三(san)部分即(jí)缸筒🐕組(zu)件，活塞(sāi)組件，密(mi)封裝置(zhì)是必須(xu)的，但對(duì)後兩部(bu)❤️分即緩(huǎn)沖裝置(zhì)🤞、排氣裝(zhuāng)置并不(bu)是所有(you)工況下(xia)的液壓(yā)缸都需(xu)要。這應(ying)由具體(tǐ)要求而(ér)定。
