1.液壓缸(gang)的類型
【答(da)】液壓缸的(de)類型繁多(duo)。①按作用方(fāng)式分，液壓(ya)缸分為單(dan)作🔞用式和(he)雙作用式(shì)兩大類。單(dān)作
用式液(yè)壓缸，其一(yī)個方向的(de)運動靠液(ye)壓力來實(shi)現，而反向(xiang)👄運動則依(yī)靠重力或(huo)彈簧力等(deng)實現。雙作(zuò)用式液壓(yā)缸☂️，其正、反(fǎn)兩個方🔅向(xiàng)的運動都(dou)依靠液壓(yā)力來實現(xiàn)。②按不同的(de)使用壓力(lì)，液❌壓缸又(you)可分為中(zhōng)壓、低壓、中(zhōng)高壓和高(gāo)壓液壓缸(gāng)。對于機床(chuáng)類機械，一(yi)般采用中(zhong)低壓液壓(yā)缸，其額🏃定(dìng)壓力為2.5MPa~6.3MPa;對(dui)于要求體(ti)積小、質量(liàng)輕、出力大(da)的建築車(che)輛和飛機(jī)用液壓缸(gāng)多采用中(zhōng)高壓液壓(yā)缸，其額定(dìng)壓力為10lMPa~16MPa;對(dui)于油壓機(ji)響一類機(jī)械，大多數(shù)采用高壓(ya)液壓缸，其(qí)額定壓力(lì)為🙇🏻25MPa~315MPa。③按結構(gòu)型式的不(bú)同，液💃壓缸(gang)又有活塞(sai)式、柱塞式(shì)、擺動式、伸(shēn)縮式等型(xíng)式。其中以(yi)活塞式液(ye)莊缸應用(yong)最多。而活(huo)塞式液壓(yā)缸又有單(dan)🌈活塞杆和(he)雙活塞杆(gan)、缸👅定式和(hé)杆定式的(de)不同結構(gòu)和運⚽動方(fang)式。
2.液壓缸(gang)的差動連(lian)接及其特(tè)點、應用
【答(da)】對單活塞(sai)杆液壓缸(gang)來說，其左(zuǒ)右兩腔相(xiang)互連通，并(bìng)🙇♀️同時都🍉和(he)進油管路(lu)相通的連(lian)接方式叫(jiào)做液壓缸(gāng)的差動🌏連(lián)接。其特點(dian)是推力減(jian)小了，速度(du)提高了🔴。當(dāng)元杆🚶♀️腔的(de)有效工作(zuo)☂️面積是有(yǒu)杆腔🍉的兩(liang)倍時，亦⭐即(jí)活塞直徑(jìng)D= d時(d為活塞(sāi)杆直徑)，差(cha)動連接的(de)速度較🐅沒(mei)有差動連(lian)接的速度(du)提高了一(yī)倍，而推力(lì)則減小⛱️了(le)一半。液壓(yā)🏃♀️缸的差動(dong)連接主要(yào)用于有快(kuài)速要求的(de)空行程動(dòng)作循環中(zhong)，因其結構(gou)簡單，故應(ying)用較廣☔。但(dàn)其速度提(tí)高不大(最(zuì)大提高一(yi)倍)。
3.液壓缸(gang)的五大組(zu)成部分，缸(gang)筒組件、活(huo)塞組件的(de)結💋構及相(xiang)應材料
【答(da)】液壓缸的(de)五大組成(chéng)部分是：缸(gāng)筒組件、活(huo)塞組件、密(mi)封裝置、緩(huan)沖裝置、排(pai)氣裝
置。
4.液(yè)壓缸的洩(xiè)漏途徑
【答(da)】液壓缸在(zai)工作時，腔(qiāng)内壓力較(jiào)腔外壓力(lì)(大氣壓)高(gao)得✊多❄️;缸内(nei)進油腔壓(yā)力較回泊(bo)腔壓力高(gao)得多。這樣(yàng)，油液就可(ke)能通過💋固(gù)定件的聯(lian)接處(途徑(jing)之一)，如端(duan)蓋和缸筒(tǒng)的聯接處(chu)，和有相對(dui)運動部件(jiàn)的配合☔間(jiān)隙(途徑之(zhī)二)而洩漏(lòu)。如圖4·6所示(shi)。外洩不但(dàn)使油液損(sǔn)失影響環(huán)境，而且有(you)失火的危(wei)險。内洩則(ze)将使泊液(ye)發熱、液壓(yā)缸容積效(xiào)率降低⭐，進(jìn)而使液壓(ya)缸工作性(xìng)能變壞。因(yīn)此應最大(da)限度地減(jiǎn)少洩漏。
5.橡膠(jiao)密封圈的(de)類型(0、Y、V)及應(ying)用場合、特(te)點
【答】橡膠(jiāo)密封圈按(àn)其斷面形(xing)狀分為0形(xíng)、Y型和V型三(san)種💰形式。
O型密封(fēng)圈的密封(feng)作用是依(yī)靠裝配後(hòu)産生的壓(ya)縮🐉變形實(shi)現的。當壓(yā)力較高時(shí)，0型圈可能(néng)被壓力油(yóu)擠進配合(hé)間💰隙，引起(qǐ)密封圈破(po)壞，因此在(zài)O型圈的一(yī)側或兩側(cè)(決定于壓(ya)力油♍作用(yòng)于♊一側或(huo)兩側)增加(jiā)一個擋圈(quān)：對于固定(ding)密封，當壓(ya)力大于32MPa時(shí)就要用擋(dang)圈。這樣，密(mì)封壓力最(zui)高可達70MPa;對(duì)于運動密(mi)封，當壓力(lì)大🏃🏻于1OMPa時也(yě)要用擋圈(quān)，此時密封(feng)壓力最高(gāo)可達32MPa。為了(le)保證密封(feng)性☁️能，安裝(zhuang)O型圈的💔溝(gōu)槽尺寸及(ji)表面粗糙(cao)度應
符合(hé)要求(查閱(yuè)有關手冊(cè))。
O型密封圈(quān)的形狀簡(jiǎn)單、安裝尺(chǐ)寸小，摩擦(ca)力不大，密(mi)封❤️性良好(hǎo)，故應用廣(guǎng)泛。但其使(shi)用壽命不(bú)很長，不宜(yí)在速度較(jiào)高的滑動(dong)密封🏃中使(shǐ)用。
②Y型密封(fēng)圈。這種密(mi)封圈斷面(mian)呈Y型，如圖(tú)4-8所示。一般(bān)也用耐⛷️油(yóu)橡膠制成(cheng)。它依靠略(lue)為張開的(de)唇邊貼于(yú)密💚封面而(er)實現密封(feng)。油壓增加(jia)時，唇邊作(zuò)用在密封(fēng)面上的壓(yā)力也随着(zhe)增加，并在(zài)磨損後有(yǒu)一定的自(zì)動補償能(néng)力。故密封(fēng)性♌能較好(hao)，且能保持(chi)較🍉長的使(shi)用壽命。在(zài)裝配💰Y型密(mi)封圈時，可(ke)将它直接(jiē)裝入溝槽(cáo)内。但一定(dìng)要使其唇(chun)邊面向高(gāo)壓區才能(neng)起到密封(fēng)作用，并且(qie)在工作壓(yā)力波動☁️大(da)、滑動速度(dù)較高的情(qíng)況下，要采(cai)用支承環(huan)來定位。
圖(tu)4·7 0型密封圃(pǔ)圖 4.8 Y型密封(fēng)圈
Y型密封(fēng)圈密封可(ke)靠，壽命較(jiao)長、摩擦力(lì)小，常用于(yu)速度較高(gao)的🏒液壓缸(gang)。适用工作(zuò)油溫為一(yī)40℃~80℃，工作壓力(lì)為2OMPa。
③V型密封(feng)圈。其斷面(miàn)呈V型。如圖(tu)49所示。該圈(quān)用帶夾織(zhi)物⭕的橡膠(jiao)制成，由支(zhī)承環、密封(fēng)環、壓環三(san)部分疊合(he)組成。當要(yao)求密封的(de)壓力小于(yú)1OMPa時，使小用(yòng)由3個圈組(zu)成☎️的一套(tào)已足夠保(bao)證密封性(xing);當👈壓力大(dà)于10IWPa時，可增(zēng)加中間環(huán)節的數量(liàng)。在安裝V型(xíng)圈酬時，也(ye)應🏃♀️注意使(shǐ)密封圈的(de)唇邊面向(xiang)高壓區。V型(xing)密封圈耐(nài)高壓，密封(fēng)性🤞能可靠(kao)，但密封處(chù)摩擦較大(dà)，在大直徑(jing)柱塞或低(dī)速運動的(de)活塞杆上(shang)🚩采用較多(duo)。(a)支承環;(b)密(mi)封環S (c)壓環(huán)。其工作溫(wen)度為一40℃~80℃，工(gong)作壓力可(ke)達到50MPao
6.液壓(yā)缸的緩沖(chong)、排氣
【答】為(wéi)了避免活(huó)塞在行程(chéng)兩端沖撞(zhuàng)缸蓋，産生(shēng)噪聲，影📱響(xiǎng)工件精度(du)以至損壞(huai)機件，常在(zài)液壓缸兩(liǎng)端設置緩(huan)沖裝💚置。其(qi)作用是利(li)用油液的(de)節流原理(li)來實現對(duì)運動部件(jiàn)的制動。常(cháng)用的緩沖(chong)裝置、有環(huan)狀間隙式(shì)、、節流口可(ke)調式💚、節流(liu)口可變式(shi)三種形式(shì)。
① 環狀間隙(xi)式：當緩沖(chòng)柱塞進入(rù)與其相配(pei)的缸蓋上(shang)
内孔時，液(ye)壓油(回油(you))必須通過(guo)間隙δ才能(néng)排出，使活(huó)😘塞❗速🏃🏻♂️度降(jiàng)低。由于配(pei)合間隙不(bú)變，故緩沖(chòng)作用不可(kě)調，且随活(huó)塞速度的(de)降低，其緩(huan)沖作用逐(zhú)漸減弱。
② 節(jie)流口可調(diao)式：當緩沖(chong)柱塞進入(ru)缸蓋上的(de)内孔時，液(ye)壓油(回🙇♀️油(yóu))必須經過(guò)節流閥才(cai)能
排出。由(you)于節流閥(fa)是可調的(de)，故緩沖作(zuò)用也可調(diào)，但這種調(diào)節是緩沖(chòng)進行前的(de)調節，在緩(huan)沖進行中(zhōng)，緩沖作用(yong)仍是固定(dìng)不變的。
③節(jie)流口可變(bian)式：在活塞(sāi)的軸向上(shang)開有三角(jiǎo)溝槽，其過(guò)流斷面越(yue)來越小，緩(huǎn)沖作用随(sui)着速度的(de)降低而❤️增(zeng)強。緩沖作(zuò)用均勻，緩(huan)沖壓力較(jiào)低，制動位(wei)置精度較(jiao)高，解決了(le)在行程最(zui)後階段緩(huǎn)沖作用過(guò)弱的問題(ti)。
緩沖裝置(zhì)：(a)間隙緩沖(chong) (b)節流緩沖(chòng) (c)軸向三角(jiao)槽緩沖
關(guān)于液壓缸(gāng)的排氣。對(duì)于長期不(bú)用的液壓(yā)缸或新買(mǎi)進的液壓(ya)缸，常在缸(gang)内最高部(bù)位聚積空(kong)氣。空氣的(de)存🍓在會使(shi)液壓缸🙇🏻運(yun)動✏️不平穩(wěn)，産生振動(dòng)或爬行🔴。為(wéi)此，液壓缸(gāng)上要設排(pai)氣裝置。
排(pai)氣裝置
排(pai)氣裝置通(tong)常有兩種(zhǒng)形式：一種(zhong)是在液壓(ya)缸的最高(gāo)部位處✔️開(kāi)排氣孔，用(yòng)長管道通(tōng)向遠處的(de)排氣閥🐇排(pai)氣(機床上(shang)多采用㊙️這(zhe)種形式);另(ling)一種是在(zài)缸蓋的最(zuì)高部☂️位直(zhí)接🚩安裝排(pái)氣閥，對于(yú)雙作用式(shi)液壓缸應(yīng)設置2個❄️排(pai)氣閥。
1. 重點
液壓(ya)缸的類型(xing)很多，但活(huo)塞式液壓(yā)缸應用最(zuì)多，因此活(huo)塞💰式液壓(yā)缸是重點(diǎn)。對液壓缸(gāng)的基本計(jì)算方法，特(tè)别是對三(san)種不同聯(lian)接形式的(de)單杆液壓(ya)缸的壓力(lì)ρ(P1、h)、推力F、速度(dù)認流量🌍Q及(jí)負載FL等量(liàng)的計算必(bì)須掌握。液(yè)壓缸的密(mi)封至關重(zhòng)要，離開密(mì)封甚至密(mi)封不良都(dōu)将導緻液(yè)壓缸法工(gong)㊙️作。因此，液(ye)壓缸密封(feng)的部位、特(tè)點，橡膠密(mi)封圈的種(zhǒng)類及應用(yòng)場合也必(bì)🔱須掌握。
2.難(nan)點
差動液(yè)壓缸的計(ji)算，回油腔(qiang)及回油壓(ya)力的概念(nian)，及液壓缸(gāng)的緩沖是(shì)本章的難(nan)點。事實上(shàng)，若令單杆(gan)活塞缸活(huo)塞的直🐆徑(jìng)為D，活塞杆(gǎn)的直徑為(wei)d ，則有πD2/4=π(D2+ d2)/4。即液(yè)壓缸無杆(gǎn)腔的有效(xiào)工作面積(ji)可以看成(cheng)🔴由π(D2+ d2)/4和π d2/4兩部(bù)分組成。
關于(yú)液壓缸的(de)緩沖，其作(zuò)用及具體(ti)緩沖裝置(zhì)的工作原(yuan)🥵理不難理(lǐ)解。其難點(diǎn)主要是緩(huǎn)沖壓力，特(te)别是最大(dà)緩沖壓力(lì)💃🏻的計算。事(shi)✊實上，液壓(ya)缸在緩沖(chong)時有三種(zhǒng)能✉️量在緩(huan)沖、制動💰後(hou)被背壓腔(qiāng)(緩沖腔)所(suǒ)吸收：①是液(ye)壓能Ep，其值(zhí)為Ep =p1 A1 Lc(式中P1為(wéi)高壓腔的(de)壓力，A1為高(gāo)壓腔👣的有(you)效承壓面(mian)積，Lc為背壓(ya)腔的緩沖(chong)長度)。②是動(dòng)能Em ，其👈值為(wéi)Em =mv2/2(式中m為所(suo)有運動部(bu)件的質量(liàng)，v為運動部(bù)件的速度(du))。③是反向的(de)摩擦能Ef，其(qi)值為Ef=FfLc(式中(zhong)🍉Ff為反向摩(mó)擦力)。此時(shí)，三種能量(liàng)，尤其📐是動(dong)能在極短(duan)的時間内(nei)全部轉化(hua)成背壓腔(qiang)液體的壓(yā)力能☁️E2，緻使(shǐ)背壓腔壓(ya)🔞力升高，形(xíng)成緩沖壓(ya)力。若令背(bèi)🎯壓腔有效(xiào)承壓面積(ji)為人，緩沖(chòng)壓力為pc，則(zé)有E1=Ep+Em-Ef=E2=Pc·Ac·Lc(E1為高壓(yā)❓腔總的機(ji)械能、即三(sān)種能量之(zhi)和)，所以緩(huan)沖壓力為(wéi)pc=E1/AcLc。在采用節(jiē)流口可調(diào)式的緩沖(chong)裝置中，緩(huan)沖過程中(zhong)的緩沖阻(zǔ)尼是固定(ding)不變的，而(ér)在緩沖、制(zhì)動開🔆始時(shi)運動部件(jiàn)🙇🏻的速度是(shi)最高的(以(yi)後才逐漸(jiàn)降低)，所以(yǐ)在制🐅動開(kāi)始時産生(sheng)的沖擊力(li)也最大(以(yi)後才逐漸(jiàn)減弱)。即在(zai)緩沖✨，制動(dong)過程中緩(huan)沖壓力是(shì)由大到小(xiǎo)變化的，非(fei)定值。而上(shang)述pc值☂️是從(cóng)能量轉換(huan)角度換算(suan)出的理論(lùn)值，即平均(jun)值，稱為平(píng)均緩❤️沖壓(ya)力。最大緩(huan)沖壓力出(chu)現在制動(dòng)開始✌️時的(de)速度最高(gāo)時。若近似(sì)的認為由(you)運動部件(jian)的動🧑🏽🤝🧑🏻能所(suǒ)轉化的💁那(nà)部分壓力(li)是呈👌線性(xìng)規律下降(jiàng)的，則💃🏻最♉大(dà)的沖擊壓(ya)力(緩沖壓(yā)🐪力)Pcmax。即最大(dà)的沖擊壓(yā)力可近似(sì)地等于平(ping)均緩沖壓(yā)力與運動(dòng)部👉件動能(néng)所轉🎯化的(de)壓力♌之和(he)。在液壓缸(gāng)強度校核(he)時，必須滿(man)足最大沖(chong)擊力❌要小(xiao)于缸筒材(cái)料的試驗(yàn)壓力這一(yī)條件。
上述(shu)情況适用(yong)于節流口(kǒu)可調式(緩(huan)沖制動過(guò)程中阻尼(ní)固定)的💃🏻緩(huan)沖裝置。對(duì)于節流口(kǒu)可變式緩(huǎn)沖裝置，在(zài)緩沖制動(dong)過程中緩(huan)沖壓力的(de)波動是比(bǐ)較均勻的(de)。
2. 解題要領(ling)
本章所涉(she)及的理論(lun)計算主要(yào)是液壓缸(gang)産生的推(tuī)力、流量、速(sù)度或負載(zai)決定壓力(li)、緩沖壓力(li)
等問題的(de)計算。問題(tí)的關鍵要(yao)掌握好有(yǒu)效承壓面(mian)(即有效⭐工(gōng)作面)這一(yi)概念。
計算(suàn)推力需要(yao)它，計算流(liu)量和速度(du)也需要它(tā)。所謂有效(xiào)承壓面(有(yǒu)效工作面(miàn))是這樣的(de)一個面：
液(ye)壓力在該(gai)面上的作(zuò)用力的方(fang)向與負載(zǎi)阻力方向(xiang)相反。另外(wai)🈲，液壓缸的(de)五大組成(chéng)部分并非(fei)都是必須(xū)的🌐，對前三(san)部分即缸(gang)筒組件，活(huo)塞組件，密(mì)封裝置是(shi)必須🔆的，但(dan)對後兩部(bù)分即緩沖(chòng)裝置、排氣(qì)裝置并不(bu)是所有工(gōng)況下的液(ye)壓缸都需(xū)要。這應由(you)具體要求(qiu)而定。
、液壓(yā)缸的類型(xíng)
【答】液壓缸(gang)的類型繁(fán)多。①按作用(yòng)方式分，液(ye)壓缸分為(wei)單作用式(shi)⭐和♻️雙作用(yòng)式兩大類(lei)。單作
用式(shi)液壓缸，其(qi)一個方向(xiàng)的運動靠(kào)液壓力來(lai)實現，而㊙️反(fan)向運♉動則(ze)依靠重力(lì)或彈簧力(li)等實現。雙(shuāng)作用式液(ye)🧡壓缸，其正(zheng)、反兩個方(fāng)向的運動(dòng)都依靠液(yè)壓力來實(shi)現🌍。②按不同(tóng)的使用壓(ya)力，液🈲壓缸(gang)又可分為(wei)中壓、低壓(yā)、中高⁉️壓和(he)高壓🌏液壓(yā)缸。對于機(jī)床類機械(xiè)，一般采用(yòng)中低壓液(ye)壓缸，其額(é)定壓力為(wei)2.5MPa~6.3MPa;對于要求(qiu)體積小、質(zhi)量輕、出力(lì)大的建築(zhù)車輛和飛(fei)機用液壓(yā)缸多采用(yong)中高壓液(yè)壓缸，其額(é)定壓力為(wei)10lMPa~16MPa;對于油壓(yā)機響一類(lèi)機械，大多(duo)數采😍用高(gāo)壓液壓缸(gang)，其額🤩定壓(ya)力為🍓25MPa~315MPa。③按結(jie)構型式的(de)不同，液壓(yā)缸又有活(huo)塞式、柱塞(sāi)🈚式、擺動式(shi)、伸縮式等(děng)型式。其中(zhōng)以活塞式(shi)液莊缸應(ying)用最多。而(ér)活塞式液(yè)壓缸又有(you)單活塞杆(gan)和雙活塞(sai)杆、缸♻️定式(shì)和杆定式(shì)的不同結(jié)構和運動(dòng)方式。
2.液壓(yā)缸的差動(dòng)連接及其(qí)特點、應用(yong)
【答】對單活(huó)塞杆液壓(yā)缸來說，其(qí)左右兩腔(qiang)相互連通(tong)，并同🤩時都(dōu)和😄進油管(guan)路相通的(de)連接方式(shì)叫做液壓(yā)缸的🈲差動(dòng)⭕連接。其特(tè)點是推力(li)減小了，速(sù)度提高了(le)。當元杆腔(qiang)的有🐆效工(gōng)作面積是(shì)有杆腔的(de)兩倍時，亦(yi)即活塞直(zhí)🌈徑D= d時(d為活(huo)塞杆直徑(jing))，差動連接(jiē)的速度較(jiào)🏃沒有差動(dong)連🚶♀️接的速(sù)度提高了(le)一倍，而推(tuī)力則減小(xiao)🧑🏽🤝🧑🏻了一半。液(ye)壓🤞缸的差(cha)動連接主(zhu)要用于有(yǒu)快速要求(qiú)的空行程(chéng)動作循環(huan)中，因其結(jié)構簡單，故(gu)應用較廣(guang)。但其速度(du)提高不大(dà)(最大提高(gāo)一倍)。
3.液壓(ya)缸的五大(dà)組成部分(fen)，缸筒組件(jiàn)、活塞組件(jiàn)的結構❤️及(ji)相應材料(liào)
【答】液壓缸(gang)的五大組(zǔ)成部分是(shi)：缸筒組件(jian)、活塞組件(jiàn)、密💔封裝置(zhi)、緩沖裝置(zhi)、排氣裝
置(zhì)。
4.液壓缸的(de)洩漏途徑(jing)
【答】液壓缸(gāng)在工作時(shí)，腔内壓力(li)較腔外壓(ya)力(大氣壓(yā))高得⭐多;缸(gang)🐇内進油腔(qiāng)壓力較回(hui)泊腔壓力(lì)高得多。這(zhe)✔️樣，油液就(jiù)❓可能通過(guò)固定件的(de)聯接處(途(tú)徑之一)，如(rú)🏃♂️端蓋和缸(gang)筒的聯接(jiē)處，和有相(xiang)對運動♉部(bù)件的配合(hé)間隙(途徑(jìng)之二)而洩(xiè)漏。如圖4·6所(suǒ)示。外洩不(bu)但使油液(ye)損失影響(xiǎng)環境，而且(qiě)有失火的(de)危險。内洩(xie)則将使泊(bo)液發熱、液(yè)壓缸容積(ji)效率降低(di)，進而使液(ye)壓缸工作(zuò)💋性能變壞(huài)🔞。因此應最(zui)大限度地(di)減少洩漏(lòu)。
圖4·6液壓缸(gāng)的洩漏
5.橡(xiang)膠密封圈(quan)的類型(0、Y、V)及(jí)應用場合(hé)、特點
【答】橡(xiang)膠密封圈(quān)按其斷面(mian)形狀分為(wei)0形、Y型和V型(xing)三種形式(shi)。
①O型密封圈(quan)。這種密封(fēng)圈斷面呈(cheng)圓形，如圖(tú)4·7所示。其材(cái)料用耐油(you)橡膠制成(chéng)，具有較強(qiang)的抗腐蝕(shí)性。它既可(ke)以用于活(huó)塞、缸筒這(zhè)😍樣有相對(dui)運動件之(zhi)間的密封(fēng)，又可以用(yòng)于端蓋、缸(gang)筒這樣固(gu)定件之間(jian)的密封;既(ji)可用0型圈(quān)的内徑d或(huo)⚽外徑D密封(fēng)，又可用0型(xing)圈的端面(miàn)♊密封。
O型密(mi)封圈的密(mi)封作用是(shi)依靠裝配(pei)後産生的(de)壓縮變形(xíng)實現的。當(dāng)壓力較高(gāo)時，0型圈可(ke)能被壓力(lì)油擠進配(pèi)合間隙，引(yin)起密封圈(quan)破壞，因此(ci)在O型圈的(de)一側或兩(liǎng)側⚽(決定于(yú)壓力油作(zuò)用于一側(ce)或❓兩側)增(zeng)加一個擋(dǎng)圈：對于固(gù)定密封，當(dāng)壓力大于(yu)32MPa時就要用(yòng)擋圈。這樣(yang)，密封壓力(lì)最高可達(dá)🤩70MPa;對于運動(dong)密封，當壓(yā)力大于1OMPa時(shí)也要用擋(dang)圈，此時密(mi)封壓力最(zuì)高可達32MPa。為(wéi)了保證密(mì)封性🔅能，安(an)裝💃O型圈的(de)溝槽尺寸(cùn)及表面粗(cu)糙度應
符(fu)合要求(查(chá)閱有關手(shou)冊)。
O型密封(fēng)圈的形狀(zhuang)簡單、安裝(zhuang)尺寸小，摩(mo)擦力不大(dà)，密封性良(liang)好，故應用(yong)廣泛。但其(qi)使用壽命(mìng)不很長，不(bu)宜在速度(dù)較高的滑(hua)動👨❤️👨密封中(zhōng)使用。
圖4·7 0型密封(feng)圃圖 4.8 Y型密(mi)封圈
Y型密(mì)封圈密封(feng)可靠，壽命(mìng)較長、摩擦(ca)力小，常用(yòng)于速度較(jiào)高的液壓(yā)缸。适用工(gōng)作油溫為(wéi)一40℃~80℃，工作壓(ya)力為2OMPa。
③V型密(mi)封圈。其斷(duan)面呈V型。如(rú)圖49所示。該(gai)圈用帶夾(jiá)織物的橡(xiàng)膠☁️制成✏️，由(you)支承環、密(mi)封環、壓環(huán)三部分疊(die)合組㊙️成。當(dāng)要求密封(feng)的壓力小(xiao)于1OMPa時，使小(xiǎo)用由3個圈(quān)組成的一(yī)套已足夠(gòu)保證密封(fēng)性;當壓力(lì)大于10IWPa時，可(ke)增加中間(jiān)環節的數(shu)量。在安裝(zhuang)V型圈酬時(shi)，也應注意(yi)使密👈封圈(quān)的唇邊面(miàn)向高壓區(qū)。V型密封圈(quān)耐🐆高壓，密(mi)封性能可(ke)靠，但密封(feng)處摩擦較(jiao)大，在🤟大直(zhí)徑柱塞或(huo)📞低速運動(dong)的活塞杆(gan)上采用較(jiao)多。(a)支承環(huan);(b)密封環S (c)壓(yā)環。其工作(zuo)溫度為一(yi)40℃~80℃，工作壓力(li)可達到50MPao
6.液(yè)壓缸的緩(huan)沖、排氣
【答(da)】為了避免(mian)活塞在行(háng)程兩端沖(chong)撞缸蓋，産(chan)生噪聲，影(ying)響工件精(jing)度以至損(sun)壞機件，常(cháng)在液壓缸(gang)兩端設❄️置(zhi)緩⭐沖裝置(zhì)。其🚶♀️作用是(shì)利用油液(ye)的節流原(yuán)理來實現(xiàn)對運動部(bu)件的制動(dòng)。常用的緩(huǎn)沖裝置、有(you)環狀間隙(xi)式、、節流口(kou)可調式、節(jiē)流口可㊙️變(bian)式三種形(xing)式。
① 環狀間(jian)隙式：當緩(huǎn)沖柱塞進(jìn)入與其相(xiang)配的缸蓋(gài)上
内孔時(shi)，液壓油(回(hui)油)必須通(tōng)過間隙δ才(cái)能排出，使(shi)活塞速度(du)降🐇低。由于(yu)配合間隙(xi)不變，故緩(huǎn)沖作用不(bú)可🤩調，且随(suí)活塞速度(du)的降低♍，其(qí)緩沖作用(yòng)逐漸減弱(ruò)。
② 節流口可(kě)調式：當緩(huǎn)沖柱塞進(jìn)入缸蓋上(shàng)的内孔時(shí)，液壓油(回(hui)油)必須經(jīng)過節流閥(fa)才能
排出(chu)。由于節流(liu)閥是可調(diao)的，故緩沖(chòng)作用也可(kě)調，但這種(zhǒng)🔞調節是🔞緩(huǎn)沖進行前(qián)的調節，在(zài)緩沖進行(hang)中，緩沖作(zuo)用仍是固(gu)定不變的(de)。
③節流口可(kě)變式：在活(huo)塞的軸向(xiang)上開有三(sān)角溝槽，其(qí)過流斷面(mian)越來越小(xiao)，緩沖作用(yòng)随着速度(dù)的降低而(er)增強。緩沖(chong)作用均勻(yun)，緩沖壓力(lì)較低，制動(dong)位置精度(dù)較高，解決(jue)了在行程(chéng)最後階段(duan)緩沖作🐪用(yong)過弱的問(wen)題。
緩沖裝(zhuāng)置：(a)間隙緩(huan)沖 (b)節流緩(huan)沖 (c)軸向三(sān)角槽緩沖(chong)
排氣裝置(zhì)
排氣裝置(zhi)通常有兩(liang)種形式：一(yi)種是在液(ye)壓缸的最(zui)高部位處(chu)開排氣孔(kong)，用長管道(dào)通向遠處(chu)的排氣閥(fá)排氣(機床(chuang)上多采用(yòng)這種㊙️形式(shì));另一種是(shì)在缸蓋的(de)最高部位(wèi)直接安裝(zhuang)排氣閥，對(duì)于雙作用(yòng)式液壓缸(gāng)應設置2個(ge)排氣閥。
二(èr)、重點、難點(dian)和解題要(yao)領
液(ye)壓缸的類(lèi)型很多，但(dàn)活塞式液(ye)壓缸應用(yòng)最多，因此(ci)㊙️活塞式液(ye)壓缸是重(zhòng)點。對液壓(ya)缸的基本(běn)計算方法(fǎ)，特别是對(dui)三種不同(tóng)聯接形式(shì)的單杆液(ye)壓缸的壓(ya)力ρ(P1、h)、推力F、速(su)度認流量(liàng)Q及負載FL等(deng)量的計算(suàn)必須掌握(wo)。液壓缸的(de)密封至💋關(guān)重要，離開(kai)密封甚至(zhì)密封不良(liang)都将導緻(zhi)液壓缸法(fa)工作。因此(cǐ)，液壓缸密(mi)封的部位(wèi)、特點，橡膠(jiao)密封圈的(de)種類及應(ying)用場合也(yě)必須掌握(wò)。
差動(dòng)液壓缸的(de)計算，回油(yóu)腔及回油(yóu)壓力的概(gai)念，及🙇🏻液壓(ya)缸的緩沖(chòng)是本章的(de)難點。事實(shí)上，若令單(dān)杆活塞缸(gāng)活塞的直(zhi)徑為D，活塞(sai)🚶杆的直徑(jìng)為d ，則有πD2/4=π(D2+ d2)/4。即(ji)液壓🌈缸無(wú)杆✊腔的有(you)效工作面(miàn)積可以看(kan)成由π(D2+ d2)/4和π d2/4兩(liang)部分組成(cheng)。
液壓缸差(cha)動聯接時(shi)，從有杆腔(qiāng)反饋到無(wu)杆腔的油(you)液占據了(le)💞面積為π(D2+ d2)/4的(de)空間(不計(ji)洩漏)，而進(jìn)油管路來(lai)的油液Q則(zé)占據了面(miàn)積為πd2/4的空(kong)間(不計洩(xie)漏)。因此液(ye)壓缸的速(sù)度(差動聯(lian)接🧑🏽🤝🧑🏻的速度(dù))為U =4Q/πd2，可見㊙️速(sù)度較沒有(yǒu)差動聯接(jiē)時的速度(dù)U =4Q/πD2提高了。至(zhi)于推力F，由(yóu)⁉️于活塞在(zai)要動還沒(méi)動時，活塞(sai)左右兩邊(bian)壓力相等(děng)，推力産生(sheng)在活塞兩(liǎng)邊的有效(xiao)工作面積(ji)差d2/4上，故推(tuī)力為F=P1·πd2/4， (P1為進(jìn)油壓力)。可(kě)見推力較(jiao)沒有差動(dòng)聯接🧑🏽🤝🧑🏻時的(de)推力F=P1·πD2/4減小(xiǎo)了。對于雙(shuang)作用式液(ye)🆚壓缸，無論(lùn)是單杆缸(gang)還是雙杆(gan)🥰缸，隻要是(shi)油液從其(qí)流出的腔(qiāng)便稱為回(hui)油腔，亦稱(cheng)🚶為背壓腔(qiang)。該腔的壓(ya)力稱為回(huí)泊壓力或(huò)背壓力。在(zai)理論計算(suàn)時因不涉(shè)及實🆚際管(guan)路，所以隻(zhī)要沒有外(wai)界負載液(ye)壓缸的回(hui)泊(從回油(you)腔流出的(de)油液)壓力(li)便為零。這(zhè)是從壓力(li)決定于負(fu)載這一角(jiao)度得出的(de)。實際上，此(cǐ)時回油壓(yā)👌力非但不(bú)能為零(否(fǒu)則便不能(neng)流出回油(yóu)腔)，而且由(yóu)于管路較(jiào)長(沿程損(sun)失較大)、彎(wan)頭較🔴多(局(jú)部✨損失較(jiào)多)，造成壓(yā)力損失較(jiào)大，使回油(yóu)壓力可高(gāo)達🌂十幾個(ge)大氣壓。因(yīn)此讀者應(yīng)注💯意到這(zhe)點，正确理(lǐ)解理論與(yǔ)實際的這(zhè)一差别。
關(guān)于液壓缸(gāng)的緩沖，其(qi)作用及具(ju)體緩沖裝(zhuang)置的工作(zuo)原理不難(nan)理解。其難(nán)點主要是(shì)緩沖壓力(li)，特别是最(zui)大緩沖♻️壓(ya)力的計算(suan)。事🆚實上，液(ye)壓缸在緩(huan)沖時有三(san)種能量在(zài)緩沖、制動(dòng)後被背壓(yā)腔(緩🈲沖腔(qiāng))所吸收：①是(shì)液壓能Ep，其(qí)值為Ep =p1 A1 Lc(式㊙️中(zhōng)P1為高壓腔(qiang)的壓力👣，A1為(wéi)高壓腔的(de)有效承壓(ya)面積，Lc為背(bei)壓腔的緩(huan)沖長度)。②是(shi)動能Em ，其🥰值(zhí)為Em =mv2/2(式中m為(wei)所有運動(dong)部件的質(zhi)量，v為運動(dòng)部件的速(su)度)。③是反向(xiang)的摩擦能(néng)Ef，其值為Ef=FfLc(式(shì)中✉️Ff為反向(xiang)摩擦力🔴)。此(ci)時，三種能(neng)量，尤其是(shi)動能在極(ji)短的時間(jiān)内全部轉(zhuǎn)化成背壓(yā)腔液體的(de)壓力能E2，緻(zhi)使背壓腔(qiang)壓力升‼️高(gao)，形成緩沖(chong)壓力。若令(ling)背壓腔有(yǒu)效承壓面(miàn)積為人，緩(huan)沖壓力為(wéi)pc，則有E1=Ep+Em-Ef=E2=Pc·Ac·Lc(E1為高(gāo)壓腔總的(de)機械能、即(jí)三種能量(liàng)之🔴和)，所以(yi)緩沖壓力(lì)為pc=E1/AcLc。在采用(yong)節流口可(kě)調式的緩(huan)沖裝置🔴中(zhong)，緩沖過程(chéng)中的緩沖(chong)阻尼是固(gu)定不變🔅的(de)，而在緩沖(chong)、制動開始(shi)時運動部(bù)件的速度(dù)是最高的(de)(以後才逐(zhu)漸降低)，所(suo)以在制動(dòng)開始時産(chǎn)生的沖擊(jī)力也最大(da)🥵(以後才逐(zhú)漸減弱)。即(jí)在緩沖，制(zhi)動過程中(zhong)緩沖壓力(li)😄是由大到(dao)小變化的(de)，非定值。而(er)❓上述pc值是(shi)從能量轉(zhuǎn)換角度換(huan)算出的理(li)論值，即平(ping)均值，稱為(wei)平均緩沖(chong)壓力。最大(da)緩沖壓力(lì)出現在制(zhì)動開始時(shí)的速度最(zui)高時。若近(jìn)似的認為(wéi)由運動部(bu)件的動能(neng)所轉化的(de)那部分壓(ya)力是呈線(xian)性規律下(xià)降的，則最(zuì)大的沖擊(ji)壓力(緩沖(chòng)壓力)Pcmax。即最(zui)大的沖💘擊(jī)壓力可近(jin)似地等于(yú)平均緩沖(chòng)壓力與運(yun)動部件動(dòng)能所轉化(huà)的壓力之(zhī)和。在液壓(yā)缸強度校(xiao)核時，必須(xu)滿足最大(da)沖擊力🐆要(yao)小于缸筒(tǒng)材料的試(shì)驗壓力這(zhe)一條件。
上(shang)述情況适(shì)用于節流(liu)口可調式(shì)(緩沖制動(dòng)過程中阻(zǔ)💋尼固定♊)的(de)緩沖裝置(zhi)。對于節流(liú)口可變式(shì)緩沖裝置(zhi)，在緩沖制(zhi)動過程中(zhong)緩沖壓力(lì)的波動是(shì)比較均❌勻(yún)的。
2. 解題要(yao)領
本章所(suo)涉及的理(li)論計算主(zhu)要是液壓(ya)缸産生的(de)推力、流量(liang)、速度或負(fù)載決定壓(yā)力、緩沖壓(ya)力
等問題(ti)的計算。問(wèn)題的關鍵(jian)要掌握好(hǎo)有效承壓(yā)面(即有效(xiao)工作面)這(zhè)一概念。
計(ji)算推力需(xu)要它，計算(suan)流量和速(su)度也需要(yào)它。所謂有(yǒu)🧑🏾🤝🧑🏼效承壓面(miàn)(有效工作(zuò)面)是這樣(yang)的一個面(miàn)：
