第三章液压缸液压缸是液压传动系统中的执行元件，它是将液压能转换为机械能的能量转换装置，用于驱动工作机构作直线往复运动或往复摆动。前面介绍的液压马达也是一种执行元件，它是将输入的压力油使输出轴作旋转运动，即液压马达将液压能换变成连续回转的机械能。实现往复直线运动，输出速度和推力。§3—1液压缸的类型及其特点p61对于机床类机械一般采用中低压液压缸，其额定压力为2.5～6.3MPa；对于要求体积小、重量轻、出力大的建筑车辆和飞机用液压缸多数采用中高压液压缸，其额定压力为10～16MPa；对于油压机一类机械，大多数采用高压液压缸，其额定压力为25～31MPa。液压缸按结构型式不同，又分活塞式、柱塞式、摆动式和伸缩式等，其中以活塞式液压缸(pistoncylinder)应用最多。一、活塞式液压缸(pistoncylinder)单作用活塞缸——工作时靠压力油推动，返回时靠自重(或弹簧)的作用实现。p1双作用活塞式液压缸又分双作用双活塞杆、双作用单活塞杆两种；根据安装方式不同又有缸筒固定式和活塞杆固定式两种。1）双作用双活塞杆式液压缸4—工作台(不属于液压缸组成部分)压力油p1流量为q从a口进入缸左腔，当液压油的作用力克服阻力后，活塞和与之相连的工作台一起从左向右运动，缸右腔的油(压力为p2)液则从b口流出，若改变进油方向，即液压油从b口流入缸右腔，缸和工作台的运动反向。从图中可见，这种缸工作台的最大活动范围是活塞有效行程L的3倍。这种安装方式占地面积大，常用于小型机床(设备)。b、活塞杆固定式(如图)v2)推力及速度计算p61当进入油缸的压力相同时，正反两方向的推力相等；p2—回油腔压力。3)双作用单活塞杆式液压缸单杆活塞缸缸固定式单杆活塞缸杆固定式压力油为p1进入无杆腔，推动活塞向右运动速度为v1，回油压力p2，则推力F1为：若输入的油液流量为q，则速度v1为：②压力油进入有杆腔(以有杆腔作为工作油腔)速度v2为：工程实用上常把两方向上的速度v2和v1的比值称为速度比，并记为，即：3、差动油缸(cylinderwithdifferential)p62①差动连接时的速度v3，推力F3(3—20)p62差动连接的意义：采用差动连接时，不增大油泵的供油量却可得到较大的速度。因此要进行如下油路设计，（见右图）反向速度v2为：③当要求v2=v3时，定义：结构尺寸满足d=0.707D的双作用单杆的液压缸称为差动油缸。差动油缸的特点：二、柱塞式液压缸p63如上图a)所示，柱塞式液压缸只能单方向向右运动，反向退回时靠外力，如弹簧力、重力等完成。若要求往复工作运动时，常将柱塞缸成对使用，即由两个柱塞缸分别完成相反方向运动。如图b)所示。b)2、推力和速度计算三、复合油缸增力油缸若忽略回油压力，即p2=0，则：增压油缸又叫增压器，在液压系统中采用增压油缸，可以在不增加高压能源的情况下，获得比液压系统中能源压力高得多的油压力。如图所示为一种由活塞缸和柱塞组合而成的增压油缸，它是利用活塞和柱塞有效工作面积之差来使液压系统中局部区域获得高压的。当输入活塞缸左腔的压力油为pa，则柱塞缸右腔输出的压力为pb式中—为增压比，，它表示增压油缸的增压能力，增压能力是在降低有效流量的基础上得到的。常有单叶片和双叶片式两种结构形式，(也有多叶片式的，但很少)，摆动式液压缸由缸筒1、叶片轴2、定位块3和叶片4组成，见图。—缸筒—叶片单叶片摆动缸，其摆动角度可达，双叶片摆缸其摆动角最大可达。双叶片摆动缸输出转矩是单叶片的2倍，在同等条件下角速度则是单叶片的一半。(3—33)式中p1—缸的进口压力；p2—缸的出口压力；b—叶片宽；ηm—缸的机械效率；z—叶片数；ηv—缸的容积效率；R1—叶片底部的回转半径（叶片轴半径）；R2—叶片顶部的回转半径（缸体内半径）；TM—缸输出转矩；ω—缸输出角速度。摆动式液压缸的主要特点是结构紧凑，但加工制造比较复杂。在机床上，用与回转夹具、送料装置、间歇进刀机构等；在液压挖掘机、装载机上，用于铲斗的回转机构。目前，在舰船的液压舵机上逐步由摆动式液压缸取代柱塞式液压缸；在舰船稳定平台的执行机构中，也不少采用摆动式液压缸。四、伸缩式液压缸图4—9为双作用式伸缩缸(亦有单作用式)。伸缩式液压缸常用于工程机械(如翻斗汽车、起重机等)和农业机械上。活塞1表中符号：例题1差动油缸如图所示，若无杆腔面积A1=50㎝2，有杆腔面积A2=25㎝2，负载F=27.6×103N，机械效率ηm=0.92，容积效率ηv=0.95，试求：1）供油压力大小；2）当活塞以95㎝/min的速度运动时所需的供油量；3）液压缸的输入功率。解：1）供油压力p3）液压缸的输入功率N例题2已知单活塞液压缸内径D=80㎜，活塞杆直径d=55㎜，活塞杆推动重量G