1.液(ye)壓缸的(de)類型

　　【答(da)】液壓缸(gang)的類型(xing)繁多。①按(an)作用方(fang)式分，液(ye)🔞天天精品📱壓缸分(fen)為單作(zuo)用式和(he)🔱雙作用(yong)式兩大(da)類。單作(zuo)

　　用式液(ye)壓缸，其(qi)一個方(fang)向的運(yun)動靠液(ye)壓力來(lai)實現🤩，而(er)反向運(yun)動則依(yi)靠重力(li)或彈簧(huang)力等實(shi)現。雙作(zuo)用🔴式液(ye)壓缸，其(qi)正、反兩(liang)個方向(xiang)的運動(dong)都依靠(kao)液壓力(li)來實現(xian)。②按不同(tong)的使用(yong)壓力，液(ye)壓缸又(you)可分為(wei)中壓、低(di)壓、中高(gao)壓和高(gao)壓液壓(ya)缸。對于(yu)機床類(lei)♻️機械，一(yi)般采用(yong)中低壓(ya)液壓缸(gang)，其額定(ding)壓力為(wei)2.5MPa~6.3MPa;對于要(yao)求體積(ji)‼️小、質量(liang)輕、出力(li)大的建(jian)築車輛(liang)和飛機(ji)用液壓(ya)缸多采(cai)用中高(gao)🔞壓液壓(ya)🤟缸，其額(e)定壓力(li)為10lMPa~16MPa;對于(yu)油壓機(ji)響🛀一類(lei)機械，大(da)多數采(cai)🐉用高壓(ya)液壓缸(gang)，其額定(ding)壓力為(wei)25MPa~315MPa。③按結構(gou)型❗式的(de)不同，液(ye)壓缸又(you)有活塞(sai)式、柱塞(sai)🌈式、擺動(dong)式、伸縮(suo)式等型(xing)💜式。其中(zhong)以活塞(sai)式液莊(zhuang)缸應用(yong)最多。而(er)活塞式(shi)液壓缸(gang)又有單(dan)活塞杆(gan)和雙活(huo)塞杆、缸(gang)❓定式和(he)杆定式(shi)的不同(tong)結構和(he)運動方(fang)式。

　　2.液壓(ya)缸的差(cha)動連接(jie)及其特(te)點、應用(yong)

　　【答】對單(dan)活塞杆(gan)液壓缸(gang)來說，其(qi)左右兩(liang)腔相互(hu)連通，并(bing)同時🔴都(dou)和進油(you)管路相(xiang)通的連(lian)接方式(shi)叫做液(ye)壓缸的(de)🙇‍♀️差動連(lian)接。其特(te)點是推(tui)力減小(xiao)了，速度(du)提高了(le)🈲。當元杆(gan)👉腔的有(you)效工作(zuo)🈲面積是(shi)有杆腔(qiang)的兩倍(bei)時，亦即(ji)活塞直(zhi)徑D= d時(d為(wei)活塞杆(gan)直徑)，差(cha)動連接(jie)的速度(du)較沒有(you)差動連(lian)💰接的速(su)度提高(gao)了一倍(bei)，而推力(li)則減小(xiao)了一半(ban)。液壓缸(gang)的差動(dong)連接主(zhu)🌈要用于(yu)有快速(su)要求的(de)空行程(cheng)✉️動作循(xun)💁環中，因(yin)其結構(gou)簡單，故(gu)應用較(jiao)廣。但其(qi)速度提(ti)高不大(da)(最大提(ti)高一倍(bei))。

　　3.液壓缸(gang)的五大(da)組成部(bu)分，缸筒(tong)組件、活(huo)塞組件(jian)的結構(gou)💛及相應(ying)材料

　　【答(da)】液壓缸(gang)的五大(da)組成部(bu)分是：缸(gang)筒組件(jian)、活塞組(zu)件🌈、密封(feng)裝置🔆、緩(huan)沖裝置(zhi)、排氣裝(zhuang)

　　置。

　　4.液壓(ya)缸的洩(xie)漏途徑(jing)

　　【答】液壓(ya)缸在工(gong)作時，腔(qiang)内壓力(li)較腔外(wai)壓力(大(da)氣壓)高(gao)得🧑🏾‍🤝‍🧑🏼多;缸(gang)🙇‍♀️内進油(you)腔壓力(li)較回泊(bo)腔壓力(li)高得多(duo)。這樣，油(you)🈲液就可(ke)能🧑🏽‍🤝‍🧑🏻通過(guo)固定件(jian)的聯接(jie)處(途徑(jing)之一)，如(ru)端蓋和(he)缸筒的(de)聯接處(chu)🏃‍♀️，和有相(xiang)💚對運動(dong)👌部件的(de)配合間(jian)隙(途徑(jing)之二)而(er)洩㊙️漏。如(ru)圖4·6所🥰示(shi)。外洩不(bu)但使油(you)液⭐損失(shi)影響環(huan)境，而且(qie)有失火(huo)的危險(xian)。内洩則(ze)将使泊(bo)液發熱(re)、液壓缸(gang)容積效(xiao)率降低(di)，進而使(shi)液壓缸(gang)🌈工作💘性(xing)能變壞(huai)。因此應(ying)最大限(xian)⛱️度地減(jian)少洩漏(lou)。

　　圖4·6液壓(ya)缸的洩(xie)漏

　　5.橡膠(jiao)密封圈(quan)的類型(xing)(0、Y、V)及應用(yong)場合、特(te)點

　　【答】橡(xiang)膠密封(feng)圈按其(qi)斷面形(xing)狀分為(wei)0形、Y型和(he)V型三種(zhong)形式。

　　①O型(xing)密封圈(quan)。這種密(mi)封圈斷(duan)面呈圓(yuan)形，如圖(tu)4·7所示。其(qi)材料用(yong)耐油橡(xiang)膠制成(cheng)，具有較(jiao)強的抗(kang)腐蝕性(xing)。它既可(ke)以用于(yu)活👨‍❤️‍👨塞、缸(gang)筒這樣(yang)有🏒相對(dui)運動件(jian)之間的(de)密封，又(you)可以用(yong)于端蓋(gai)、缸筒這(zhe)樣固定(ding)件之🈲間(jian)的密封(feng);既可用(yong)0型圈的(de)内徑d或(huo)外徑D密(mi)封，又可(ke)用0型圈(quan)的端面(mian)✊密封。

　　O型(xing)密封圈(quan)的密封(feng)作用是(shi)依靠裝(zhuang)配後産(chan)生的壓(ya)縮🏃‍♀️變形(xing)☀️實現的(de)。當壓力(li)較高時(shi)，0型圈可(ke)能被壓(ya)力油擠(ji)進配合(he)間🏃🏻隙，引(yin)起密封(feng)圈破壞(huai)，因此在(zai)O型圈的(de)一側或(huo)兩側(決(jue)定于👌壓(ya)力油作(zuo)用于一(yi)側或兩(liang)側)增加(jia)一📞個擋(dang)圈：對于(yu)固定密(mi)封，當壓(ya)力大于(yu)32MPa時就要(yao)用擋圈(quan)。這樣，密(mi)封壓力(li)最高可(ke)達70MPa;對于(yu)運動密(mi)封，當壓(ya)力大于(yu)1OMPa時也要(yao)用擋圈(quan)，此時密(mi)封壓力(li)最高可(ke)達32MPa。為🈲了(le)保🔴證密(mi)封性能(neng)，安裝O型(xing)圈的溝(gou)槽尺寸(cun)🔞及表面(mian)粗糙度(du)應

　　符合(he)要求(查(cha)閱有關(guan)手冊)。

　　O型(xing)密封圈(quan)的形狀(zhuang)簡單、安(an)裝尺寸(cun)小，摩擦(ca)力不大(da)，密封性(xing)良好，故(gu)應用廣(guang)泛。但其(qi)使用壽(shou)命不很(hen)長，不宜(yi)在速🥵度(du)較高的(de)㊙️滑動密(mi)封中使(shi)用。

　　②Y型密(mi)封圈。這(zhe)種密封(feng)圈斷面(mian)呈Y型，如(ru)圖4-8所示(shi)。一般也(ye)用耐油(you)橡膠制(zhi)成。它依(yi)靠略為(wei)張開的(de)唇邊貼(tie)于密封(feng)面🐇而實(shi)現密封(feng)。油壓增(zeng)📱加時，唇(chun)邊作用(yong)在密封(feng)面上的(de)壓力也(ye)随着增(zeng)加，并在(zai)磨損後(hou)有一定(ding)的自動(dong)📧補償能(neng)力。故密(mi)封性⭐能(neng)較好，且(qie)能保持(chi)較長的(de)使用壽(shou)命。在裝(zhuang)配Y型密(mi)封圈時(shi)🐪，可将它(ta)直接裝(zhuang)入溝槽(cao)内👅。但一(yi)定要使(shi)其唇邊(bian)面向高(gao)壓區才(cai)能起到(dao)密封作(zuo)用，并且(qie)在工作(zuo)壓力波(bo)動大、滑(hua)動速度(du)較高的(de)情況下(xia)✨，要采用(yong)支承環(huan)來🌂定位(wei)。

　　圖4·7 0型密(mi)封圃圖(tu) 4.8 Y型密封(feng)圈

　　Y型密(mi)封圈密(mi)封可靠(kao)，壽命較(jiao)長、摩擦(ca)力小，常(chang)用于速(su)度📱較高(gao)的液壓(ya)缸。适用(yong)工作油(you)溫為一(yi)40℃~80℃，工作壓(ya)力為2OMPa。

　　③V型(xing)密封圈(quan)。其斷面(mian)呈V型。如(ru)圖49所示(shi)。該圈用(yong)帶夾織(zhi)物的橡(xiang)膠制成(cheng)，由支承(cheng)環、密封(feng)環、壓環(huan)三部分(fen)疊合組(zu)成。當要(yao)求密封(feng)的壓力(li)小于1OMPa時(shi)，使小用(yong)由3個圈(quan)組成的(de)一套已(yi)足夠保(bao)證密封(feng)性;當壓(ya)力大🔞于(yu)10IWPa時，可增(zeng)加中間(jian)環節✉️的(de)數量。在(zai)安裝V型(xing)圈酬時(shi)，也應注(zhu)意使密(mi)📱封圈的(de)唇邊面(mian)向高壓(ya)區。V型密(mi)封圈耐(nai)高壓，密(mi)封性👅能(neng)可靠，但(dan)密封處(chu)摩擦較(jiao)大，在✌️大(da)直徑柱(zhu)塞或低(di)速📱運動(dong)的活塞(sai)杆上采(cai)用較多(duo)。(a)支承環(huan);(b)密封環(huan)S (c)壓環。其(qi)工作溫(wen)度為一(yi)40℃~80℃，工作壓(ya)力可達(da)到50MPao

　　6.液壓(ya)缸的緩(huan)沖、排氣(qi)

　　【答】為了(le)避免活(huo)塞在行(hang)程兩端(duan)沖撞缸(gang)蓋，産生(sheng)噪聲🈲，影(ying)響工件(jian)精🈲度以(yi)至損壞(huai)機件，常(chang)在液壓(ya)缸兩端(duan)設置緩(huan)沖裝置(zhi)。其作用(yong)是利用(yong)油液的(de)節流原(yuan)理來實(shi)現對運(yun)動部件(jian)🐕的制動(dong)。常用的(de)🈚緩沖裝(zhuang)☎️置、有環(huan)狀間🐅隙(xi)式、、節流(liu)口可調(diao)式、節流(liu)口可變(bian)式三種(zhong)形式。

　　① 環(huan)狀間隙(xi)式：當緩(huan)沖柱塞(sai)進入與(yu)其相配(pei)的缸蓋(gai)上

　　内孔(kong)時，液壓(ya)油(回油(you))必須通(tong)過間隙(xi)δ才能排(pai)出，使活(huo)塞速度(du)😄降低。由(you)于配合(he)間隙不(bu)變，故緩(huan)沖作用(yong)不可調(diao)，且随活(huo)塞速度(du)的降低(di)📐，其緩沖(chong)作用逐(zhu)漸減弱(ruo)。

　　② 節流口(kou)可調式(shi)：當緩沖(chong)柱塞進(jin)入缸蓋(gai)上的内(nei)孔時，液(ye)壓油(回(hui)油)必須(xu)經過節(jie)流閥才(cai)能

　　排出(chu)。由于節(jie)流閥是(shi)可調的(de)，故緩沖(chong)作用也(ye)可調，但(dan)這種調(diao)節是緩(huan)沖進行(hang)前的調(diao)節，在緩(huan)沖進行(hang)中，緩沖(chong)作用仍(reng)是固定(ding)不😘變的(de)。

　　③節流口(kou)可變式(shi)：在活塞(sai)的軸向(xiang)上開有(you)三角溝(gou)槽，其過(guo)流斷💃🏻面(mian)💁越來越(yue)小，緩沖(chong)作用随(sui)着速度(du)的降低(di)而增強(qiang)。緩沖作(zuo)用均勻(yun)，緩沖壓(ya)力較低(di)，制動位(wei)置精度(du)較高，解(jie)決了在(zai)行程最(zui)🥵後階段(duan)緩沖作(zuo)🏃‍♂️用過弱(ruo)的問題(ti)。

　　緩沖裝(zhuang)置：(a)間隙(xi)緩沖 (b)節(jie)流緩沖(chong) (c)軸向三(san)角槽緩(huan)沖

　　關于(yu)液壓缸(gang)的排氣(qi)。對于長(zhang)期不用(yong)的液壓(ya)缸或新(xin)👨‍❤️‍👨買進的(de)液壓缸(gang)，常在缸(gang)内最高(gao)部位聚(ju)積空氣(qi)。空氣💃🏻的(de)存在會(hui)使液壓(ya)缸運動(dong)🈚不平穩(wen)，産生振(zhen)動或爬(pa)行。為此(ci)，液壓缸(gang)上要設(she)排氣裝(zhuang)置。

　　排氣(qi)裝置

　　排(pai)氣裝置(zhi)通常有(you)兩種形(xing)式：一種(zhong)是在液(ye)壓缸的(de)最高⛷️部(bu)位處開(kai)排氣孔(kong)，用長管(guan)道通向(xiang)遠處的(de)排氣閥(fa)😘排氣(機(ji)床上多(duo)♍采用這(zhe)種形式(shi));另一種(zhong)是在缸(gang)蓋的最(zui)高部位(wei)直接安(an)裝排氣(qi)閥，對♈于(yu)雙作用(yong)式液壓(ya)缸應設(she)置2個✏️排(pai)氣閥。

　　二(er)、重點、難(nan)點和解(jie)題要領(ling)

　　1. 重點

　　液(ye)壓缸的(de)類型很(hen)多，但活(huo)塞式液(ye)壓缸應(ying)用最多(duo)，因此活(huo)塞式液(ye)⚽壓缸是(shi)重點。對(dui)液壓缸(gang)的基本(ben)計算方(fang)法，特别(bie)是對三(san)種不同(tong)聯接形(xing)式的單(dan)杆液壓(ya)缸的壓(ya)力ρ(P1、h)、推✌️力(li)F、速度認(ren)流量😄Q及(ji)負載FL等(deng)量的計(ji)算必須(xu)掌握。液(ye)壓缸的(de)密封至(zhi)💋關重要(yao)，離開密(mi)封甚至(zhi)密封不(bu)良都将(jiang)導緻液(ye)壓缸法(fa)工作。因(yin)此，液壓(ya)缸密封(feng)的部㊙️位(wei)、特點，橡(xiang)膠密封(feng)圈的種(zhong)類及應(ying)用場合(he)也必須(xu)掌握。

　　2.難(nan)點

　　差動(dong)液壓缸(gang)的計算(suan)，回油腔(qiang)及回油(you)壓力的(de)概念，及(ji)液壓缸(gang)的緩沖(chong)是本章(zhang)的難點(dian)。事實上(shang)，若令單(dan)杆活塞(sai)缸活塞(sai)的直徑(jing)為D，活塞(sai)杆的直(zhi)徑為d ，則(ze)有πD2/4=π(D2+ d2)/4。即液(ye)壓缸無(wu)杆腔的(de)有效工(gong)作面積(ji)可以看(kan)成由π(D2+ d2)/4和(he)π d2/4兩部分(fen)組成。

　　液(ye)壓缸差(cha)動聯接(jie)時，從有(you)杆腔反(fan)饋到無(wu)杆腔的(de)油液占(zhan)據了面(mian)✍️積為π(D2+ d2)/4的(de)空間(不(bu)計洩漏(lou))，而進油(you)管路來(lai)的油液(ye)Q則占據(ju)☔了面積(ji)為πd2/4的空(kong)間(不計(ji)洩漏)。因(yin)此液壓(ya)缸的速(su)度(差‼️動(dong)聯接的(de)速度)為(wei)U =4Q/πd2，可見速(su)度較沒(mei)有✨差動(dong)聯接時(shi)的速度(du)🌈U =4Q/πD2提高了(le)。至🏃🏻于推(tui)力F，由♉于(yu)活塞在(zai)要動還(hai)沒動❗時(shi)，活塞左(zuo)右兩邊(bian)壓力相(xiang)等，推力(li)産生在(zai)活塞兩(liang)邊的有(you)效工作(zuo)面積差(cha)d2/4上，故推(tui)力為F=P1·πd2/4， (P1為(wei)進油壓(ya)力)。可見(jian)推力較(jiao)沒有差(cha)動聯接(jie)時的推(tui)力F=P1·πD2/4減小(xiao)了。對于(yu)雙作用(yong)式液壓(ya)缸，無論(lun)是單杆(gan)缸⁉️還是(shi)雙杆缸(gang)，隻要是(shi)油液從(cong)其流出(chu)的腔便(bian)稱為回(hui)油腔，亦(yi)稱😘為背(bei)壓腔。該(gai)腔的壓(ya)力稱為(wei)回泊壓(ya)力或背(bei)壓力。在(zai)🛀🏻理論計(ji)算時因(yin)不涉及(ji)實際⛷️管(guan)路，所以(yi)隻要沒(mei)有外界(jie)負載液(ye)壓缸的(de)回泊(從(cong)回油腔(qiang)🔴流出的(de)油液)壓(ya)力便為(wei)零。這是(shi)從壓力(li)決定于(yu)負載🙇‍♀️這(zhe)一🐆角㊙️度(du)得出的(de)。實際上(shang)，此時回(hui)油壓🔞力(li)非但不(bu)能為零(ling)(否則便(bian)不能♈流(liu)出回油(you)腔)，而且(qie)由于管(guan)路較長(zhang)(沿程損(sun)失較大(da))、彎♌頭較(jiao)多(局部(bu)損失較(jiao)多)，造成(cheng)壓力損(sun)失較大(da)，使回油(you)壓力可(ke)高達十(shi)幾個大(da)氣壓。因(yin)此讀者(zhe)應注意(yi)到這點(dian)，正确理(li)解理論(lun)與實際(ji)的這一(yi)差别。

　　關(guan)于液壓(ya)缸的緩(huan)沖，其作(zuo)用及具(ju)體緩沖(chong)裝置的(de)工作👄原(yuan)理不🚩難(nan)理解。其(qi)難點主(zhu)要是緩(huan)沖壓力(li)，特别是(shi)⭐最大緩(huan)沖🐅壓力(li)的計算(suan)。事實上(shang)，液壓缸(gang)在緩沖(chong)時有三(san)種能量(liang)在緩沖(chong)、制動🌈後(hou)被背🏃壓(ya)腔(緩🐅沖(chong)腔)所吸(xi)收：①是液(ye)壓能Ep，其(qi)值為Ep =p1 A1 Lc(式(shi)中P1為高(gao)壓腔的(de)壓力💜，A1為(wei)高壓腔(qiang)的有效(xiao)承壓面(mian)積，Lc為背(bei)壓⚽腔的(de)緩沖長(zhang)度)。②是動(dong)能Em ，其值(zhi)為Em =mv2/2(式中(zhong)m為所🥰有(you)運動部(bu)件的質(zhi)量，v為運(yun)動部件(jian)的速度(du))。③是反向(xiang)的摩擦(ca)能Ef，其值(zhi)為Ef=FfLc(式中(zhong)✍️Ff為反向(xiang)摩擦力(li))。此時，三(san)種能量(liang)，尤其❓是(shi)動能在(zai)極短的(de)時間内(nei)全部轉(zhuan)化成背(bei)壓腔液(ye)體的壓(ya)力能E2，緻(zhi)使背壓(ya)腔壓🧡力(li)升高，形(xing)成緩沖(chong)壓力。若(ruo)令背壓(ya)腔有效(xiao)承壓面(mian)積為人(ren)，緩沖壓(ya)力為👅pc，則(ze)有E1=Ep+Em-Ef=E2=Pc·Ac·Lc(E1為高(gao)壓腔總(zong)的機械(xie)能、即三(san)種能量(liang)之和)，所(suo)以緩沖(chong)壓力為(wei)pc=E1/AcLc。在采用(yong)節流口(kou)可調式(shi)的緩沖(chong)裝置♍中(zhong)，緩沖過(guo)程中的(de)緩沖阻(zu)尼是固(gu)定不變(bian)的，而在(zai)緩沖、制(zhi)動開📱始(shi)時運動(dong)部件的(de)速度是(shi)最高的(de)(以後才(cai)逐漸降(jiang)低)，所以(yi)在制動(dong)開始時(shi)産生的(de)沖擊力(li)也最大(da)(以後才(cai)逐漸減(jian)弱)。即在(zai)緩沖，制(zhi)動過程(cheng)中緩沖(chong)壓力是(shi)由大到(dao)小變化(hua)⛷️的，非定(ding)值。而上(shang)述pc值是(shi)從能量(liang)轉換角(jiao)度換算(suan)出的理(li)論值，即(ji)平均值(zhi)，稱為平(ping)均緩沖(chong)壓力。最(zui)大緩沖(chong)壓力出(chu)現在制(zhi)動開始(shi)時的速(su)度最高(gao)時。若✏️近(jin)似的認(ren)為由運(yun)動部件(jian)的動能(neng)所轉化(hua)的那部(bu)分壓力(li)是呈線(xian)性規律(lü)下降的(de)，則最大(da)的沖擊(ji)壓力(緩(huan)沖壓力(li))Pcmax。即最大(da)的沖擊(ji)壓力可(ke)近似地(di)等于平(ping)均緩沖(chong)壓力與(yu)運動部(bu)⭐件動能(neng)所轉化(hua)的壓🐆力(li)之和。在(zai)液壓缸(gang)強度校(xiao)核時，必(bi)須滿足(zu)最大沖(chong)擊力🔴要(yao)小☂️于缸(gang)筒材料(liao)的試驗(yan)壓力這(zhe)一條件(jian)。

　　上述情(qing)況适用(yong)于節流(liu)口可調(diao)式(緩沖(chong)制動過(guo)程中阻(zu)⛷️尼👈固定(ding))的緩沖(chong)裝置。對(dui)于節流(liu)口可變(bian)式緩沖(chong)裝置，在(zai)💞緩沖制(zhi)動過程(cheng)♈中緩🙇🏻沖(chong)壓力的(de)波動是(shi)比較均(jun)勻的。

　　2. 解(jie)題要領(ling)

　　本章所(suo)涉及的(de)理論計(ji)算主要(yao)是液壓(ya)缸産生(sheng)的推🚩力(li)、流量✊、速(su)度或負(fu)載決定(ding)壓力、緩(huan)沖壓力(li)

　　等問題(ti)的計算(suan)。問題的(de)關鍵要(yao)掌握好(hao)有效承(cheng)壓面(即(ji)有效工(gong)作面)這(zhe)一概念(nian)。

　　計算推(tui)力需要(yao)它，計算(suan)流量和(he)速度也(ye)需要它(ta)。所謂有(you)效承💋壓(ya)面(有效(xiao)工作面(mian))是這樣(yang)的一個(ge)面：

　　液壓(ya)力在該(gai)面上的(de)作用力(li)的方向(xiang)與負載(zai)阻力方(fang)向相反(fan)。另外，液(ye)壓缸的(de)五大組(zu)成部分(fen)并非都(dou)是必須(xu)的，對前(qian)三部分(fen)即缸筒(tong)組件，活(huo)塞組件(jian)，密封裝(zhuang)置是必(bi)須的，但(dan)對後兩(liang)部🛀🏻分即(ji)緩💔沖裝(zhuang)置💁、排氣(qi)裝置并(bing)💰不是所(suo)有㊙️工況(kuang)下的液(ye)壓缸都(dou)需要。這(zhe)應由具(ju)體要💋求(qiu)而定。

　　、液(ye)壓缸的(de)類型

　　【答(da)】液壓缸(gang)的類型(xing)繁多。①按(an)作用方(fang)式分，液(ye)壓缸分(fen)為單作(zuo)用式🧑🏽‍🤝‍🧑🏻和(he)雙作用(yong)式兩大(da)類。單作(zuo)

　　用式液(ye)壓缸，其(qi)一個方(fang)向的運(yun)動靠液(ye)壓力來(lai)實現，而(er)反向🔴運(yun)動💁則依(yi)靠重力(li)或彈簧(huang)力等實(shi)現。雙作(zuo)用式液(ye)壓缸✌️，其(qi)正、反兩(liang)個方向(xiang)的運動(dong)都依靠(kao)液壓力(li)來實現(xian)。②按不同(tong)的使用(yong)壓力，液(ye)壓缸又(you)可分為(wei)中壓、低(di)壓、中高(gao)壓和高(gao)壓液壓(ya)缸。對于(yu)機床類(lei)機械，一(yi)般采用(yong)中低壓(ya)液壓缸(gang)，其額定(ding)壓力為(wei)2.5MPa~6.3MPa;對于要(yao)求體積(ji)小、質量(liang)輕、出力(li)大的建(jian)築車輛(liang)🙇🏻和飛機(ji)用液壓(ya)缸多采(cai)用中高(gao)壓液壓(ya)缸，其額(e)定壓力(li)為10lMPa~16MPa;對于(yu)油壓機(ji)響㊙️一類(lei)機械，大(da)多數采(cai)❤️用高壓(ya)液壓缸(gang)，其額定(ding)壓力為(wei)25MPa~315MPa。③按結構(gou)型式的(de)不同，液(ye)壓缸又(you)有活塞(sai)式、柱塞(sai)式、擺動(dong)式、伸縮(suo)式等型(xing)式。其中(zhong)以活塞(sai)式液莊(zhuang)缸應用(yong)最⭐多。而(er)活塞式(shi)液壓缸(gang)又有單(dan)活塞杆(gan)和雙活(huo)塞杆、缸(gang)定式和(he)杆定式(shi)的不同(tong)結構和(he)運動方(fang)式。

　　2.液壓(ya)缸的差(cha)動連接(jie)及其特(te)點、應用(yong)

　　【答】對單(dan)活塞杆(gan)液壓缸(gang)來說，其(qi)左右兩(liang)腔相互(hu)連通，并(bing)同時都(dou)和進油(you)管路相(xiang)通的連(lian)接方式(shi)叫做液(ye)壓缸的(de)差動🐅連(lian)接。其特(te)點是推(tui)力減小(xiao)了，速度(du)提高了(le)。當元杆(gan)❤️腔的有(you)效工作(zuo)面積是(shi)有杆腔(qiang)的兩倍(bei)時，亦即(ji)活塞直(zhi)徑D= d時(d為(wei)活塞杆(gan)直徑)，差(cha)動連接(jie)的速度(du)較沒有(you)差動連(lian)🈲接的速(su)度提高(gao)了一倍(bei)，而推力(li)則減小(xiao)了一半(ban)。液壓缸(gang)的差動(dong)連接主(zhu)要用于(yu)有快速(su)要求的(de)空行程(cheng)動作循(xun)環中，因(yin)其結構(gou)簡單，故(gu)應用較(jiao)廣。但其(qi)速度提(ti)高不大(da)(最大提(ti)高一倍(bei))。

　　3.液壓缸(gang)的五大(da)組成部(bu)分，缸筒(tong)組件、活(huo)塞組件(jian)的結構(gou)及☔相應(ying)材料

　　【答(da)】液壓缸(gang)的五大(da)組成部(bu)分是：缸(gang)筒組件(jian)、活塞組(zu)件、密⛱️封(feng)裝💰置、緩(huan)沖裝置(zhi)、排氣裝(zhuang)

　　置。

　　4.液壓(ya)缸的洩(xie)漏途徑(jing)

　　【答】液壓(ya)缸在工(gong)作時，腔(qiang)内壓力(li)較腔外(wai)壓力(大(da)氣壓)高(gao)得多;缸(gang)🏃🏻内進油(you)腔壓力(li)較回泊(bo)腔壓力(li)高得多(duo)。這👌樣，油(you)液就🏃🏻‍♂️可(ke)能通過(guo)固定件(jian)的聯接(jie)處(途徑(jing)之一)，如(ru)端蓋和(he)缸筒的(de)聯接處(chu)，和有相(xiang)對運動(dong)部件的(de)配合間(jian)隙(途徑(jing)之二)而(er)洩漏。如(ru)圖4·6所示(shi)。外洩不(bu)但使油(you)液損失(shi)影響環(huan)境，而且(qie)有失火(huo)的危險(xian)。内洩則(ze)将使泊(bo)液發熱(re)、液壓缸(gang)🌈容積效(xiao)率降低(di)，進而使(shi)液壓缸(gang)工作性(xing)能變壞(huai)。因此應(ying)最大限(xian)度地減(jian)少洩漏(lou)。

　　圖4·6液壓(ya)缸的洩(xie)漏

　　5.橡膠(jiao)密封圈(quan)的類型(xing)(0、Y、V)及應用(yong)場合、特(te)點

　　【答】橡(xiang)膠密封(feng)圈按其(qi)斷面形(xing)狀分為(wei)0形、Y型和(he)V型三種(zhong)形式。

　　①O型(xing)密封圈(quan)。這種密(mi)封圈斷(duan)面呈圓(yuan)形，如圖(tu)4·7所示。其(qi)材料用(yong)耐油🔞橡(xiang)☂️膠制成(cheng)，具有較(jiao)強的抗(kang)腐蝕性(xing)。它既可(ke)以用于(yu)活📧塞、缸(gang)筒這樣(yang)有相對(dui)運動件(jian)之間的(de)密封，又(you)可以用(yong)于端蓋(gai)、缸筒這(zhe)樣固🐇定(ding)件之間(jian)的密封(feng);既😍可用(yong)0型圈🈚的(de)内徑d或(huo)外徑D密(mi)封，又可(ke)用0型圈(quan)的端面(mian)⁉️密封。

　　O型(xing)密封圈(quan)的密封(feng)作用是(shi)依靠裝(zhuang)配後産(chan)生的壓(ya)縮變形(xing)實現的(de)。當壓力(li)較高時(shi)，0型圈可(ke)能被壓(ya)力油擠(ji)進配合(he)間⭕隙，引(yin)起密封(feng)圈破壞(huai)，因此在(zai)O型圈的(de)一側或(huo)兩側❓(決(jue)定于壓(ya)力油作(zuo)用于一(yi)側或兩(liang)側)增加(jia)一個擋(dang)圈：對于(yu)固定密(mi)⭐封，當壓(ya)力大于(yu)32MPa時就🈲要(yao)用擋圈(quan)💚。這樣，密(mi)封壓力(li)最高可(ke)達70MPa;對于(yu)運動密(mi)封，當壓(ya)力大于(yu)1OMPa時也要(yao)用📞擋🐅圈(quan)，此時密(mi)封壓力(li)最高可(ke)達32MPa。為了(le)保☂️證密(mi)封性能(neng)，安裝O型(xing)圈的📞溝(gou)槽尺寸(cun)及表面(mian)粗糙度(du)應

　　符合(he)要求(查(cha)閱有關(guan)手冊)。

　　O型(xing)密封圈(quan)的形狀(zhuang)簡單、安(an)裝尺寸(cun)小，摩擦(ca)力不大(da)，密封性(xing)良好，故(gu)應用廣(guang)泛。但其(qi)使用壽(shou)命不很(hen)長，不宜(yi)🌈在速度(du)較高的(de)滑動密(mi)封中使(shi)用。

　　②Y型密(mi)封圈。這(zhe)種密封(feng)圈斷面(mian)呈Y型，如(ru)圖4-8所示(shi)。一般也(ye)用耐油(you)橡膠制(zhi)成。它依(yi)靠略為(wei)張開的(de)唇邊貼(tie)于密🥰封(feng)面而實(shi)🆚現密封(feng)。油壓增(zeng)加時，唇(chun)邊作用(yong)在密封(feng)面上的(de)壓力也(ye)随着增(zeng)加🚶，并在(zai)磨損後(hou)有一定(ding)的自動(dong)✌️補償能(neng)力。故密(mi)封性能(neng)較好，且(qie)🈲能保持(chi)較🏃‍♂️長的(de)使用💛壽(shou)命。在裝(zhuang)配🏃🏻Y型密(mi)封圈時(shi)，可将它(ta)直接裝(zhuang)入溝槽(cao)内♻️。但一(yi)定要使(shi)♌其唇邊(bian)面向高(gao)壓區才(cai)能起到(dao)密封作(zuo)用，并且(qie)在工作(zuo)壓力波(bo)動大、滑(hua)動速度(du)較高的(de)情況❤️下(xia)，要采用(yong)支承環(huan)來✨定位(wei)。

　　圖4·7 0型密(mi)封圃圖(tu) 4.8 Y型密封(feng)圈

　　Y型密(mi)封圈密(mi)封可靠(kao)，壽命較(jiao)長、摩擦(ca)力小，常(chang)用于速(su)度較高(gao)的液🍉壓(ya)缸。适用(yong)工作油(you)溫為一(yi)40℃~80℃，工作壓(ya)力為2OMPa。

　　③V型(xing)密封圈(quan)。其斷面(mian)呈V型。如(ru)圖49所示(shi)。該圈用(yong)帶夾織(zhi)物的橡(xiang)膠制成(cheng)，由支承(cheng)環、密封(feng)環、壓環(huan)三部分(fen)疊合組(zu)✊成。當要(yao)求密封(feng)的壓力(li)小于1OMPa時(shi)，使小用(yong)由3個圈(quan)組成的(de)一套已(yi)足夠保(bao)證密封(feng)性;當壓(ya)力大于(yu)10IWPa時，可增(zeng)加中間(jian)環節的(de)數量。在(zai)安裝V型(xing)圈🌈酬時(shi)，也應注(zhu)意使密(mi)封圈的(de)唇邊🈲面(mian)向高壓(ya)區。V型密(mi)封圈耐(nai)高壓，密(mi)封性能(neng)可靠，但(dan)密封處(chu)摩擦較(jiao)大，在大(da)直徑柱(zhu)塞或📱低(di)速運動(dong)的活塞(sai)杆上👣采(cai)用較多(duo)。(a)支承環(huan)💯;(b)密封環(huan)S (c)壓環。其(qi)工作溫(wen)度為一(yi)40℃~80℃，工作✨壓(ya)力可達(da)到50MPao

　　6.液壓(ya)缸的緩(huan)沖、排氣(qi)

　　【答】為了(le)避免活(huo)塞在行(hang)程兩端(duan)沖撞缸(gang)蓋，産生(sheng)噪聲，影(ying)響工件(jian)精度以(yi)至損壞(huai)機件，常(chang)在液壓(ya)缸兩端(duan)設置緩(huan)沖裝置(zhi)。其❤️作用(yong)是利用(yong)油液的(de)節流原(yuan)理來實(shi)😍現對運(yun)動部件(jian)的制動(dong)。常用的(de)緩沖裝(zhuang)置、有環(huan)狀間隙(xi)式、、節流(liu)口可調(diao)式、節流(liu)口可變(bian)式三種(zhong)形式。

　　① 環(huan)狀間隙(xi)式：當緩(huan)沖柱塞(sai)進入與(yu)其相配(pei)的缸蓋(gai)上

　　内孔(kong)時，液壓(ya)油(回油(you))必須通(tong)過間隙(xi)δ才能排(pai)出，使活(huo)塞速度(du)降㊙️低。由(you)于配合(he)間隙不(bu)變，故緩(huan)沖作用(yong)不可調(diao)，且随活(huo)🔞塞速度(du)的降低(di)，其緩沖(chong)作用逐(zhu)漸減弱(ruo)。

　　② 節流口(kou)可調式(shi)：當緩沖(chong)柱塞進(jin)入缸蓋(gai)上的内(nei)孔時🍓，液(ye)壓🧑🏽‍🤝‍🧑🏻油(回(hui)油)必須(xu)經過節(jie)流閥才(cai)能

　　排出(chu)。由于節(jie)流閥是(shi)可調的(de)，故緩沖(chong)作用也(ye)可調，但(dan)這種㊙️調(diao)節⭐是🍓緩(huan)沖進行(hang)前的調(diao)節，在緩(huan)沖進行(hang)中，緩沖(chong)作用仍(reng)是固🈲定(ding)不變的(de)。

　　③節流口(kou)可變式(shi)：在活塞(sai)的軸向(xiang)上開有(you)三角溝(gou)槽，其過(guo)流斷面(mian)越來越(yue)小，緩沖(chong)作用随(sui)着速度(du)的降低(di)而增強(qiang)。緩沖作(zuo)用🈲均勻(yun)，緩沖壓(ya)力較低(di)，制動位(wei)置精度(du)🛀🏻較高，解(jie)決了在(zai)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻行程最(zui)後階段(duan)緩沖作(zuo)♉用過弱(ruo)的問🥰題(ti)。

　　緩沖裝(zhuang)置：(a)間隙(xi)緩沖 (b)節(jie)流緩沖(chong) (c)軸向三(san)角槽緩(huan)沖

　　關于(yu)液壓缸(gang)的排氣(qi)。對于長(zhang)期不用(yong)的液壓(ya)缸或新(xin)買進的(de)液🐪壓缸(gang)，常在缸(gang)内最高(gao)部位聚(ju)積空氣(qi)。空氣的(de)存在會(hui)使液壓(ya)缸運動(dong)不平穩(wen)，産生振(zhen)動或爬(pa)行🌈。為此(ci)，液⭕壓缸(gang)上🧑🏾‍🤝‍🧑🏼要設(she)排氣裝(zhuang)置。

　　排氣(qi)裝置

　　排(pai)氣裝置(zhi)通常有(you)兩種形(xing)式：一種(zhong)是在液(ye)壓缸的(de)最高部(bu)位處開(kai)排氣孔(kong)，用長管(guan)道通向(xiang)遠處的(de)排氣閥(fa)排氣🙇🏻(機(ji)床🐕上多(duo)采用🚶‍♀️這(zhe)種形式(shi));另一種(zhong)是在缸(gang)蓋的最(zui)高部位(wei)直接安(an)裝排氣(qi)閥，對于(yu)雙作用(yong)式液壓(ya)缸‼️應設(she)置2個排(pai)氣閥。

　　二(er)、重點、難(nan)點和解(jie)題要領(ling)

　　1. 重點

　　液(ye)壓缸的(de)類型很(hen)多，但活(huo)塞式液(ye)壓缸應(ying)用最多(duo)，因此活(huo)塞式👅液(ye)✉️壓缸是(shi)重點。對(dui)液壓缸(gang)的基本(ben)計算方(fang)法，特别(bie)是☎️對三(san)種不同(tong)聯接形(xing)式的單(dan)杆液壓(ya)缸的壓(ya)力ρ(P1、h)、推力(li)F、速度認(ren)流量Q及(ji)負載FL等(deng)量的計(ji)算必須(xu)掌握。液(ye)壓缸的(de)密封至(zhi)🔴關重要(yao)，離開密(mi)封甚至(zhi)密封不(bu)良都将(jiang)導緻液(ye)壓缸法(fa)工✏️作。因(yin)此，液壓(ya)缸密封(feng)的部位(wei)、特點，橡(xiang)膠密封(feng)圈的種(zhong)類及應(ying)用場合(he)也必須(xu)掌握。

　　2.難(nan)點

　　差動(dong)液壓缸(gang)的計算(suan)，回油腔(qiang)及回油(you)壓力的(de)概念，及(ji)液壓缸(gang)🔞的緩沖(chong)是本章(zhang)的難點(dian)。事實上(shang)，若令單(dan)杆活塞(sai)缸活塞(sai)的直徑(jing)為D，活塞(sai)杆的直(zhi)徑為d ，則(ze)有πD2/4=π(D2+ d2)/4。即液(ye)壓缸無(wu)杆腔的(de)有💁效工(gong)作🚶面積(ji)可以看(kan)成由π(D2+ d2)/4和(he)π d2/4兩部分(fen)組成。

　　液(ye)壓缸差(cha)動聯接(jie)時，從有(you)杆腔反(fan)饋到無(wu)杆腔的(de)油液占(zhan)據了⁉️面(mian)積為π(D2+ d2)/4的(de)空間(不(bu)計洩漏(lou))，而進油(you)管路來(lai)👨‍❤️‍👨的油液(ye)Q則占據(ju)了面積(ji)為πd2/4的空(kong)間(不計(ji)洩漏)。因(yin)此液壓(ya)缸的👨‍❤️‍👨速(su)度(差動(dong)聯接🐆的(de)速度)為(wei)U =4Q/πd2，可見速(su)度較沒(mei)有差動(dong)聯接☀️時(shi)的速度(du)🔆U =4Q/πD2提高了(le)。至于推(tui)力F，由于(yu)活塞在(zai)📧要動還(hai)沒動時(shi)，活塞左(zuo)右兩邊(bian)壓力相(xiang)等，推力(li)産生在(zai)活塞兩(liang)邊的有(you)效工作(zuo)面積📞差(cha)d2/4上，故推(tui)力為F=P1·πd2/4， (P1為(wei)進㊙️油壓(ya)力)。可見(jian)推力🏒較(jiao)沒有差(cha)動聯接(jie)時的推(tui)力F=P1·πD2/4減小(xiao)了。對于(yu)雙作用(yong)式液壓(ya)缸，無論(lun)是單杆(gan)缸還是(shi)雙杆缸(gang)，隻要是(shi)油液從(cong)其流出(chu)的腔便(bian)稱為回(hui)油腔，亦(yi)稱😄為背(bei)壓腔。該(gai)腔的壓(ya)力稱🤟為(wei)回泊壓(ya)力或背(bei)壓力。在(zai)🈚理論計(ji)算時因(yin)不涉及(ji)實際管(guan)路，所以(yi)隻要沒(mei)有外界(jie)負載液(ye)壓缸的(de)回泊(從(cong)回油腔(qiang)流出的(de)油液)壓(ya)力便為(wei)零。這是(shi)從壓力(li)決定于(yu)負載這(zhe)一角度(du)得出的(de)。實際上(shang)，此時回(hui)油壓力(li)非但不(bu)能為零(ling)(否則便(bian)不♌能流(liu)出回油(you)腔)，而且(qie)由于管(guan)路較長(zhang)(沿程損(sun)失較大(da))、彎頭較(jiao)多(局部(bu)損失較(jiao)多)，造🈲成(cheng)壓力損(sun)失較🔞大(da)，使回油(you)✊壓力可(ke)高達十(shi)幾個大(da)氣壓。因(yin)此讀者(zhe)應注✔️意(yi)到這點(dian)，正确理(li)解理論(lun)與實際(ji)的這一(yi)差别。

　　關(guan)于液壓(ya)缸的緩(huan)沖，其作(zuo)用及具(ju)體緩沖(chong)裝置的(de)工🌈作原(yuan)🍉理不難(nan)理解。其(qi)難點主(zhu)要是緩(huan)沖壓力(li)，特别是(shi)最大緩(huan)沖壓力(li)的計算(suan)。事實上(shang)，液壓缸(gang)在緩沖(chong)時有三(san)種能量(liang)在緩沖(chong)、制動後(hou)被背壓(ya)腔(緩沖(chong)腔)所吸(xi)收：①是液(ye)壓能Ep，其(qi)值為Ep =p1 A1 Lc(式(shi)中P1為高(gao)壓🌏腔的(de)壓力🈲，A1為(wei)高壓腔(qiang)⁉️的有效(xiao)承壓面(mian)積，Lc為背(bei)壓腔的(de)緩沖長(zhang)度)。②是動(dong)能Em ，其✌️值(zhi)為Em =mv2/2(式中(zhong)m為所有(you)運動部(bu)件的質(zhi)量，v為運(yun)動部件(jian)的速度(du))。③是反向(xiang)的摩擦(ca)能Ef，其😍值(zhi)為Ef=FfLc(式中(zhong)Ff為反向(xiang)摩擦力(li))。此時，三(san)種能量(liang)，尤其🤩是(shi)動能在(zai)極短的(de)時間内(nei)全部👨‍❤️‍👨轉(zhuan)化成背(bei)壓腔液(ye)體的壓(ya)力能E2，緻(zhi)使背壓(ya)腔壓🙇🏻力(li)升高，形(xing)成緩沖(chong)壓力♍。若(ruo)令背壓(ya)腔有效(xiao)承壓面(mian)積為人(ren)，緩沖壓(ya)力為pc，則(ze)有E1=Ep+Em-Ef=E2=Pc·Ac·Lc(E1為高(gao)壓腔總(zong)的機械(xie)能、即三(san)種能量(liang)之和)，所(suo)以緩沖(chong)壓力為(wei)🌈pc=E1/AcLc。在采用(yong)節流口(kou)可調式(shi)的緩沖(chong)裝置中(zhong)，緩沖過(guo)程中的(de)緩沖阻(zu)尼是固(gu)定不變(bian)的，而在(zai)緩沖、制(zhi)動開始(shi)時運動(dong)部件的(de)速度是(shi)最高的(de)(以後才(cai)逐漸降(jiang)低✨)，所以(yi)在制動(dong)開始時(shi)産生的(de)沖擊力(li)也最大(da)(以後才(cai)逐漸減(jian)弱)。即在(zai)緩沖，制(zhi)動過程(cheng)中緩沖(chong)壓力是(shi)由大到(dao)小變化(hua)的，非定(ding)值。而上(shang)述pc值💞是(shi)從能量(liang)轉換角(jiao)度換算(suan)出的理(li)論值，即(ji)平均值(zhi)，稱為平(ping)均緩沖(chong)壓力。最(zui)大緩沖(chong)壓力出(chu)現在🧑🏽‍🤝‍🧑🏻制(zhi)動開始(shi)時的速(su)度最高(gao)時。若近(jin)似的認(ren)為由運(yun)動部件(jian)的動☁️能(neng)所轉化(hua)的那部(bu)分壓力(li)是呈線(xian)性規律(lü)下降的(de)，則🛀🏻最大(da)的沖擊(ji)壓力(緩(huan)沖壓力(li))Pcmax。即最大(da)的沖擊(ji)壓力可(ke)💋近似地(di)等于平(ping)均緩沖(chong)壓力與(yu)運動部(bu)件動能(neng)所轉化(hua)的壓力(li)⛷️之和。在(zai)液壓缸(gang)強度校(xiao)核時，必(bi)須滿足(zu)最🏃‍♀️大沖(chong)擊力要(yao)小💃于缸(gang)筒材料(liao)的試驗(yan)壓力這(zhe)一條件(jian)。

　　上述情(qing)況适用(yong)于節流(liu)口可調(diao)式(緩沖(chong)制動過(guo)程中阻(zu)尼固定(ding)㊙️)的緩沖(chong)裝置。對(dui)于節流(liu)口可變(bian)式緩沖(chong)裝置，在(zai)緩沖制(zhi)動⁉️過程(cheng)中緩沖(chong)壓力的(de)波動是(shi)比較均(jun)勻的。

　　2. 解(jie)題要領(ling)

　　本章所(suo)涉及的(de)理論計(ji)算主要(yao)是液壓(ya)缸産生(sheng)的推力(li)⭐、流⁉️量、速(su)度或負(fu)載決定(ding)壓力、緩(huan)沖壓力(li)

　　等問題(ti)的計算(suan)。問題的(de)關鍵要(yao)掌握好(hao)有效承(cheng)壓面(即(ji)有效🥵工(gong)作面)這(zhe)一概念(nian)。

　　計算推(tui)力需要(yao)它，計算(suan)流量和(he)速度也(ye)需要它(ta)。所謂有(you)✍️效承壓(ya)面(有效(xiao)工作面(mian))是這樣(yang)的一個(ge)面：

　　液壓(ya)力在該(gai)面上的(de)作用力(li)的方向(xiang)與負載(zai)阻力方(fang)向相反(fan)。另外，液(ye)壓缸的(de)五大組(zu)成部分(fen)并非都(dou)是必須(xu)的，對前(qian)三部✌️分(fen)即🈲缸筒(tong)⛷️組件，活(huo)塞組件(jian)，密封裝(zhuang)置是必(bi)須的，但(dan)對後兩(liang)部分即(ji)緩沖裝(zhuang)置、排氣(qi)裝置并(bing)不是所(suo)有工況(kuang)下的液(ye)壓缸都(dou)需要。這(zhe)應由具(ju)體要🤟求(qiu)而定。