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1.液壓(ya)缸的類(lèi)型
【答】液(yè)壓缸的(de)類型繁(fan)多。①按作(zuo)用方式(shi)分,液壓(yā)缸分為(wei)單作💁用(yòng)式和雙(shuāng)作用式(shì)兩大類(lei)。單作
用(yong)式液壓(yā)缸,其一(yi)個方向(xiàng)的運動(dòng)靠液壓(yā)力來實(shi)現,而反(fan)向⭐運動(dòng)則依靠(kao)重力或(huo)彈簧力(lì)等實現(xiàn)。雙作用(yòng)式液📱壓(ya)缸,其正(zheng)、反兩個(ge)方向的(de)運動都(dou)依靠液(ye)壓力來(lai)實現。②按(an)不同😘的(de)使用壓(ya)力,液壓(ya)缸又可(ke)分為中(zhōng)壓、低壓(yā)、中高壓(ya)和高壓(yā)液壓缸(gang)。對📐于機(jī)床類機(jī)械,一般(ban)采用中(zhong)低壓🍓液(ye)壓缸,其(qí)額定壓(yā)力為2.5MPa~6.3MPa;對(duì)于要求(qiu)體積小(xiao)、質量輕(qīng)、出力大(da)的建築(zhu)車輛和(hé)飛機用(yòng)液壓缸(gāng)多采用(yong)中高壓(yā)液壓缸(gang),其額定(ding)壓力為(wei)10lMPa~16MPa;對于油(yóu)壓機響(xiǎng)一類機(jī)械,大多(duo)數采用(yong)高壓液(yè)壓缸,其(qi)額定壓(yā)力為🔞25MPa~315MPa。③按(an)結構型(xíng)式的不(bú)同,液壓(ya)缸又💯有(you)活塞式(shi)、柱塞式(shì)、擺動式(shì)、伸縮式(shì)等型式(shi)。其中以(yi)活塞式(shì)液莊🐉缸(gang)應用最(zui)多。而活(huo)塞式液(ye)壓缸又(you)有單活(huo)塞杆和(hé)雙活塞(sāi)杆、缸定(ding)式和杆(gǎn)定式的(de)不同結(jie)構和運(yun)⭕動方式(shì)。
2.液壓缸(gang)的差動(dòng)連接及(ji)其特點(diǎn)、應用
【答(da)】對單活(huo)塞杆液(ye)壓缸來(lai)說,其左(zuo)右兩腔(qiang)相互連(lián)通,并同(tong)時都和(hé)進油管(guǎn)路相通(tong)的連接(jie)方式叫(jiao)做液壓(ya)缸的差(chà)動🏃♂️連接(jie)💋。其特點(diǎn)是推力(li)減小了(le),速度提(tí)高了。當(dang)元杆腔(qiāng)的有效(xiao)工作面(mian)積是有(yǒu)杆腔的(de)兩倍時(shi),亦即活(huo)塞直徑(jìng)D= d時(d為活(huó)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(yao)用于有(you)快速要(yao)求的空(kōng)行程動(dong)作循環(huan)中,因🔞其(qí)結構簡(jiǎn)單,故應(yīng)用較廣(guǎng)。但其速(su)度提高(gāo)不大⛱️(最(zuì)大提高(gāo)一倍)。
3.液(yè)壓缸的(de)五大組(zu)成部分(fèn),缸筒組(zu)件、活塞(sāi)組件的(de)結💜構及(ji)🥰相🔞應✌️材(cái)料
置(zhi)。
4.液壓缸(gāng)的洩漏(lou)途徑
圖(tú)4·6液壓缸(gāng)的洩漏(lou)
5.橡膠密(mi)封圈的(de)類型(0、Y、V)及(ji)應用場(chǎng)合、特點(diǎn)
【答】橡膠(jiao)密封圈(quan)按其斷(duàn)面形狀(zhuàng)分為0形(xíng)、Y型和V型(xing)三種形(xing)🈲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(suo)示。其材(cai)料用耐(nai)油橡膠(jiao)制成,具(jù)有較強(qiáng)的抗腐(fu)蝕性。它(tā)既可以(yǐ)用于活(huo)塞、缸筒(tǒng)這樣有(you)相對運(yun)動件之(zhi)間的密(mì)封,又可(kě)以🔴用于(yu)端蓋、缸(gāng)筒這樣(yàng)固定件(jian)之間的(de)密封;既(ji)可用0型(xing)圈的内(nèi)徑d或外(wài)徑D密封(fēng),又可用(yong)0型圈的(de)端面密(mì)封。
O型密(mi)封圈的(de)密封作(zuo)用是依(yī)靠裝配(pèi)後産生(shēng)的壓縮(suō)變形實(shi)現🈚的👉。當(dāng)壓力較(jiao)高時,0型(xíng)圈可能(neng)被壓力(li)油擠進(jin)配合間(jian)隙,引⚽起(qi)密封圈(quan)破壞,因(yin)此在O型(xíng)圈的一(yi)側或兩(liǎng)側(決定(dìng)于壓力(lì)油🚶♀️作用(yong)于一側(cè)或兩側(ce))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(yòng)擋圈。這(zhe)樣,密封(feng)壓力最(zui)高可達(da)70MPa;對于運(yun)動密封(feng),當壓力(li)大🏃♂️于1OMPa時(shí)也要用(yòng)👣擋圈,此(cǐ)時密封(feng)壓力最(zui)高可達(dá)32MPa。為了保(bǎo)證密封(feng)性💁能,安(ān)裝O型圈(quan)的溝槽(cáo)尺寸及(jí)表面粗(cu)糙度應(ying)
符合要(yao)求(查閱(yue)有關手(shou)冊)。
O型密(mi)封圈的(de)形狀簡(jiǎn)單、安裝(zhuāng)尺寸小(xiao),摩擦力(li)不大,密(mì)㊙️封🌈性良(liáng)好,故應(yīng)用廣泛(fàn)。但其使(shi)用壽命(mìng)不很長(zhang),不宜在(zai)速度較(jiao)高的滑(huá)動密封(feng)❓中使用(yong)。
②Y型密封(fēng)圈。這種(zhǒng)密封圈(quan)斷面呈(chéng)Y型,如圖(tu)4-8所示。一(yi)般也用(yong)耐油橡(xiang)🛀膠制成(chéng)。它依靠(kao)略為張(zhang)開的唇(chún)邊貼于(yú)密封面(miàn)而實現(xian)密封。油(you)壓增加(jia)時,唇邊(biān)作用在(zài)密封面(mian)上的壓(yā)力也随(sui)着增加(jia),并在磨(mó)✉️損後有(you)一定的(de)自動🐆補(bu)償能力(li)。故密封(fēng)性♉能較(jiào)好,且🌏能(neng)保持較(jiào)長的使(shi)用🙇🏻壽命(mìng)。在裝配(pei)Y型密封(feng)圈時💋,可(kě)将它直(zhi)接‼️裝入(ru)溝槽内(nèi)❓。但一定(dìng)要使其(qi)唇邊面(mian)向高壓(ya)區才能(néng)起到密(mi)封作用(yong),并且在(zài)工作壓(ya)⭐力波動(dong)🧡大、滑動(dong)速度較(jiao)高的情(qíng)況下,要(yao)采用支(zhī)承環來(lai)定位。
圖(tu)4·7 0型密封(fēng)圃圖 4.8 Y型(xíng)密封圈(quan)
Y型密封(feng)圈密封(fēng)可靠,壽(shou)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(gong)作油溫(wēn)為一40℃~80℃,工(gōng)作壓力(lì)為㊙️2OMPa。
③V型密(mi)封圈。其(qi)斷面呈(chéng)V型。如圖(tú)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(huán)、壓環三(sān)部分疊(die)合組⁉️成(chéng)。當要求(qiu)密封的(de)壓力小(xiao)于1OMPa時,使(shi)小用由(you)3個圈組(zu)成的一(yi)套已足(zú)夠保證(zheng)密封性(xìng);當壓力(lì)大于10IWPa時(shí),可增加(jiā)中間環(huán)節的數(shu)量。在安(an)裝V型圈(quān)酬時,也(yě)應注意(yi)使密封(feng)圈的唇(chun)邊面向(xiàng)高壓區(qu)。V型密封(feng)圈耐高(gāo)壓,密封(fēng)性能可(ke)靠,但密(mi)封🌐處摩(mó)擦較大(dà),在大直(zhí)徑柱塞(sāi)或❓低速(su)運動的(de)活塞杆(gǎn)上采用(yòng)較多。(a)支(zhi)承環♋;(b)密(mì)封環S (c)壓(ya)環。其工(gong)作溫度(dù)為一40℃~80℃,工(gong)作⚽壓力(lì)可達到(dào)50MPao
6.液壓缸(gang)的緩沖(chong)、排氣
【答(dá)】為了避(bì)免活塞(sāi)在行程(cheng)兩端沖(chòng)撞缸蓋(gai),産生噪(zao)聲,影響(xiǎng)工件🥵精(jīng)度以至(zhi)損壞機(ji)件,常在(zài)液壓缸(gāng)兩端設(she)置緩沖(chòng)裝置。其(qí)作用是(shì)利🍓用油(you)液的節(jiē)流原理(li)來實現(xiàn)對運動(dong)部件的(de)制動。常(chang)用的緩(huǎn)沖裝♈置(zhì)、有環狀(zhuàng)間隙式(shì)、、節流口(kǒu)可調式(shì)、節流口(kǒu)可變式(shi)三種形(xíng)式。
② 節(jie)流口可(kě)調式:當(dāng)緩沖柱(zhu)塞進入(ru)缸蓋上(shàng)的内孔(kong)時,液壓(yā)油(回油(yóu))必須經(jīng)過節流(liú)閥才能(néng)
排出。由(you)于節流(liú)閥是可(ke)調的,故(gù)緩沖作(zuo)用也可(ke)調,但這(zhe)種調節(jie)💛是緩沖(chòng)進行前(qián)的調節(jie),在緩沖(chong)進行中(zhong),緩🔞沖作(zuo)用仍是(shì)固定不(bú)變的。
③節(jiē)流口可(kě)變式:在(zai)活塞的(de)軸向上(shang)開有三(san)角溝槽(cao),其過流(liú)斷面越(yue)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(jiao)高,解🈲決(jue)了在行(háng)程最後(hòu)階段緩(huǎn)沖作用(yòng)過弱的(de)問✏️題。
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(cháng)在缸内(nèi)最高部(bù)位聚積(ji)空氣。空(kong)氣的存(cún)在會使(shǐ)液壓缸(gang)運動不(bú)平穩,産(chan)生振動(dong)或爬行(háng)。為此,液(ye)壓缸上(shang)✂️要設排(pái)氣裝置(zhi)。
排氣裝(zhuang)置
排氣(qì)裝置通(tōng)常有兩(liǎng)種形式(shi):一種是(shi)在液壓(ya)缸的最(zui)高部👅位(wèi)㊙️處㊙️開排(pai)氣孔,用(yòng)長管道(dào)通向遠(yuǎn)處的排(pai)氣閥排(pai)氣(機床(chuang)上多🌈采(cǎi)用🤩這種(zhong)形式);另(lìng)一種是(shì)在缸蓋(gai)的最高(gao)部🔱位直(zhí)接安裝(zhuang)排氣閥(fa),對☎️于雙(shuāng)作用式(shi)液壓缸(gāng)‼️應設置(zhi)2個排氣(qi)閥。
二、重(zhòng)點、難點(dian)和解題(tí)要領
1. 重(zhong)點
液壓(ya)缸的類(lei)型很多(duō),但活塞(sāi)式液壓(ya)缸應用(yong)最多,因(yin)此活塞(sai)式液壓(ya)缸是重(zhong)點。對液(ye)壓缸的(de)基本計(jì)算方法(fa),特别是(shi)對三種(zhong)不㊙️同聯(lian)接形式(shì)的單杆(gan)液壓缸(gāng)的壓力(li)ρ(P1、h)、推力F、速(sù)度認流(liú)量🥵Q及負(fu)載FL等量(liàng)的計算(suan)必須掌(zhang)握。液壓(ya)缸🌈的密(mi)封至🔅關(guān)重要,離(li)🐪開密封(feng)甚至密(mi)封不良(liang)都将導(dao)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(quān)的種類(lei)及🥵應用(yòng)場合也(yě)必須掌(zhǎng)😍握。
2.難點(diǎn)
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(ye)壓缸的(de)緩沖是(shi)本章的(de)難點。事(shi)實上,若(ruò)令單杆(gan)活塞缸(gāng)活塞的(de)直徑為(wéi)🍉D,活塞杆(gan)的直徑(jing)為d ,則有(you)πD2/4=π(D2+ d2)/4。即液壓(ya)缸無杆(gan)腔的有(yǒu)效工作(zuò)面積可(kě)以看成(chéng)由π(D2+ d2)/4和π d2/4兩(liǎng)部分組(zu)成。
關于(yu)液壓缸(gang)的緩沖(chòng),其作用(yong)及具體(tǐ)緩沖裝(zhuang)置的工(gōng)🤩作原理(li)不難理(li)解。其難(nan)點主要(yao)是緩沖(chòng)壓力,特(tè)别是最(zui)大緩沖(chong)壓力的(de)計算。事(shì)實上,液(ye)壓缸在(zài)緩沖時(shi)有三種(zhong)能量在(zài)緩沖、制(zhì)動後被(bèi)背壓腔(qiang)(緩💯沖腔(qiang))所吸收(shōu):①是液壓(yā)能🐕Ep,其值(zhí)為Ep =p1 A1 Lc(式中(zhōng)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(jī),Lc為背壓(ya)腔的緩(huan)沖長🥰度(du))。②是動能(néng)Em ,其值為(wéi)Em =mv2/2(式中m為(wei)所有運(yun)動部件(jian)的☔質量(liang),v為運動(dong)部件的(de)速度)。③是(shì)反向的(de)摩擦能(neng)Ef,其值為(wéi)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(jí)短的時(shi)⛱️間内全(quan)部轉化(hua)成背壓(ya)腔液體(tǐ)的壓力(li)能E2,緻使(shǐ)背壓腔(qiang)壓力升(shēng)高,形成(chéng)緩沖壓(ya)力😍。若令(ling)背壓腔(qiāng)有效承(cheng)壓面積(ji)為人,緩(huan)沖壓力(lì)為pc,則有(yǒu)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(yǐ)緩沖壓(ya)力為🌂pc=E1/AcLc。在(zài)采用節(jiē)流口可(ke)調式的(de)緩沖裝(zhuāng)置中,緩(huan)沖過程(cheng)中的緩(huan)沖阻尼(ni)🔆是固定(dìng)不變的(de),而在緩(huan)沖、制動(dòng)開始時(shí)運動部(bu)件的速(su)度是最(zui)高👨❤️👨的(以(yǐ)後才逐(zhu)漸降低(dī)),所以在(zài)制動開(kai)始時産(chǎn)生的沖(chong)擊力也(ye)最大(以(yi)後才逐(zhú)漸減弱(ruo))。即在緩(huan)沖,制動(dòng)過程中(zhong)緩沖壓(ya)力🤞是由(yóu)大到小(xiǎo)變化的(de),非定值(zhí)。而上述(shu)pc值是從(cóng)能量轉(zhuan)換角度(du)❓換算出(chū)的理論(lun)值🥵,即平(píng)均值,稱(chēng)✉️為平均(jun1)緩沖壓(ya)力。最大(dà)緩沖壓(ya)力出現(xiàn)在制動(dong)開始📱時(shí)的速度(dù)最高時(shi)。若近似(si)的認為(wéi)由運動(dong)部件的(de)動🌈能所(suǒ)轉化的(de)那部分(fen)壓力是(shi)呈線性(xìng)規律下(xia)降的,則(ze)🌐最🌏大的(de)沖擊壓(yā)力(緩沖(chòng)壓力)Pcmax。即(ji)最大的(de)沖擊壓(yā)力可近(jìn)似地等(děng)于平均(jun1)緩沖壓(ya)力與運(yùn)動部件(jiàn)動能所(suo)轉🌈化的(de)壓力之(zhi)和。在液(ye)壓缸強(qiáng)度校核(he)時,必須(xu)滿足最(zui)🔞大沖擊(jī)力🏃🏻要小(xiao)于缸筒(tong)材料的(de)試驗壓(yā)力這一(yī)條件。
上(shang)述情況(kuang)适用于(yu)節流口(kǒu)可調式(shì)(緩沖制(zhi)動過程(chéng)中阻尼(ni)固🌂定)的(de)🌈緩沖裝(zhuāng)置。對于(yu)節流口(kou)可變式(shì)緩沖裝(zhuāng)💋置,在緩(huan)沖👣制動(dong)過程中(zhong)緩沖壓(ya)力的波(bō)動是比(bi)較均勻(yún)的。
2. 解題(ti)要領
本(běn)章所涉(she)及的理(lǐ)論計算(suàn)主要是(shì)液壓缸(gang)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
計(ji)算推力(li)需要它(ta),計算流(liu)量和速(su)度也需(xū)要它。所(suo)謂🏃♂️有效(xiao)承壓面(mian)(有效工(gōng)作面)是(shi)這樣的(de)一個面(miàn):
、液壓(yā)缸的類(lèi)型
【答】液(yè)壓缸的(de)類型繁(fan)多。①按作(zuò)用方式(shì)分,液壓(yā)缸分為(wéi)單作🚶用(yong)式和雙(shuāng)作用式(shi)兩大類(lei)。單作
用(yong)式液壓(yā)缸,其一(yi)個方向(xiang)的運動(dong)靠液壓(ya)力來實(shí)現,而反(fan)向運動(dong)則依靠(kao)重力或(huò)彈簧力(li)等實現(xian)。雙作用(yong)式液壓(yā)缸,其正(zheng)、反兩個(gè)方向的(de)運動都(dōu)依靠液(yè)壓力來(lai)實現。②按(àn)不同🐇的(de)使用✨壓(yā)力,液壓(ya)缸又可(kě)分為中(zhōng)壓、低壓(yā)、中高壓(yā)和高壓(yā)液壓缸(gang)。對于機(ji)床類🔞機(jī)械,一般(ban)采用中(zhōng)低壓液(ye)壓缸,其(qi)額🥰定壓(yā)力為2.5MPa~6.3MPa;對(duì)于要求(qiu)體積小(xiao)、質量輕(qīng)、出力大(da)的建築(zhù)車輛和(hé)飛機用(yong)液壓缸(gāng)多采用(yong)中高🏃🏻壓(ya)液壓缸(gang),其額定(ding)壓力為(wéi)10lMPa~16MPa;對于油(you)壓機響(xiang)一類機(ji)械,大多(duō)數采🏒用(yong)高壓液(yè)壓缸,其(qi)額定壓(yā)力為25MPa~315MPa。③按(an)結構型(xíng)🚩式的不(bu)同,液壓(yā)缸又有(yǒu)活塞式(shi)、柱塞式(shi)、擺動式(shì)、伸縮式(shi)等型式(shi)。其中🈚以(yǐ)活塞式(shi)液莊缸(gāng)應用最(zui)多。而活(huó)塞式👈液(yè)壓缸又(yòu)有單✌️活(huo)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(shi)。
2.液壓缸(gang)的差動(dòng)連接及(ji)其特點(diǎn)、應用
【答(da)】對單活(huó)塞杆液(ye)壓缸來(lái)說,其左(zuo)右兩腔(qiāng)相互連(lian)通,并♉同(tong)時都和(he)進油管(guǎn)路相通(tōng)的連接(jie)方式叫(jiào)做液壓(ya)缸的差(cha)動連接(jiē)。其特點(diǎn)是推力(li)減小了(le),速度提(tí)高了。當(dāng)元杆😄腔(qiang)的有效(xiao)工作面(mian)積是有(yǒu)杆腔的(de)兩倍時(shí),亦即活(huo)塞直徑(jing)D= d時(d為活(huó)塞杆直(zhí)徑📱),差動(dong)連接🔆的(de)速度較(jiao)沒有差(chà)動連接(jiē)的速度(du)提高了(le)一倍,而(ér)☎️推力則(zé)減小了(le)一半。液(ye)壓缸🥵的(de)差動連(lián)接主要(yao)用于有(yǒu)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(su)度提高(gāo)不大(最(zui)大提高(gao)一倍)。
3.液(yè)壓缸的(de)五大組(zu)成部分(fèn),缸筒組(zǔ)件、活塞(sai)組件的(de)結構🌈及(jí)相應材(cai)料
【答】液(ye)壓缸的(de)五大組(zǔ)成部分(fen)是:缸筒(tong)組件、活(huó)塞組件(jian)、密封裝(zhuāng)置、緩沖(chòng)裝置、排(pái)氣裝
置(zhì)。
4.液壓缸(gāng)的洩漏(lòu)途徑
【答(da)】液壓缸(gang)在工作(zuo)時,腔内(nei)壓力較(jiao)腔外壓(yā)力(大氣(qì)壓🌐)高得(de)多;缸内(nèi)進油腔(qiang)壓力較(jiào)回泊腔(qiang)壓力高(gao)得多。這(zhè)🌈樣,油液(yè)就可能(néng)通過固(gu)定件的(de)聯接處(chu)(途徑之(zhi)一),如端(duān)蓋和缸(gāng)筒的👈聯(lian)接處,和(hé)有相對(duì)運動部(bu)件的配(pei)合間隙(xì)(途徑之(zhī)二)而洩(xie)漏。如圖(tu)4·6所示。外(wai)洩不但(dàn)使油液(ye)損失影(yǐng)響環境(jing),而且有(you)失火的(de)危險。内(nei)洩則将(jiāng)使泊液(ye)發熱、液(yè)壓👨❤️👨缸♉容(rong)積效率(lǜ)降低⭕,進(jìn)而使液(ye)壓缸🈲工(gōng)作性能(neng)變壞。因(yīn)此應最(zui)大限度(dù)地減少(shǎo)🤞洩漏。
圖(tú)4·6液壓缸(gāng)的洩漏(lou)
【答】橡膠(jiao)密封圈(quān)按其斷(duàn)面形狀(zhuàng)分為0形(xíng)、Y型和V型(xíng)三種形(xíng)🌈式。
①O型密(mì)封圈。這(zhe)種密封(feng)圈斷面(mian)呈圓形(xing),如圖4·7所(suǒ)示。其材(cai)料用耐(nài)油橡膠(jiāo)制成,具(ju)有較強(qiáng)的抗腐(fu)蝕性。它(tā)既可以(yǐ)用于活(huo)塞、缸筒(tong)這樣有(yǒu)☁️相對運(yùn)動件之(zhī)間的密(mi)封💚,又可(ke)以用于(yú)端蓋、缸(gāng)筒這樣(yàng)固定件(jian)之間的(de)密封;既(jì)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(zuò)用是依(yī)靠裝配(pei)後産生(sheng)的壓縮(suo)❤️變形實(shí)現的。當(dang)壓力較(jiào)高時,0型(xing)圈可能(neng)被壓力(li)油擠進(jìn)配合間(jian)隙,引㊙️起(qi)密封圈(quan)破壞,因(yīn)此在O型(xing)圈的一(yī)側✏️或兩(liang)側(決定(ding)于壓力(lì)油作用(yong)于一側(cè)或💘兩側(ce))增加一(yi)個擋圈(quan):對🐆于固(gu)定密封(feng),當壓力(li)大于32MPa時(shi)就♉要用(yong)擋圈。這(zhè)樣,密封(fēng)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(ci)時密封(fēng)壓㊙️力最(zuì)高可達(da)32MPa。為了保(bǎo)證密封(feng)性能,安(ān)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(mi)封圈的(de)形狀簡(jian)單、安裝(zhuāng)尺寸小(xiǎo),摩擦力(lì)不大,密(mì)封性良(liang)好🏃♀️,故應(yīng)用廣泛(fan)。但其使(shǐ)用壽命(ming)不很長(zhang),不宜在(zài)速度較(jiào)高的滑(huá)動密封(feng)‼️中使用(yòng)。
Y型密封(feng)圈密封(feng)可靠,壽(shòu)命較長(zhǎng)、摩擦力(li)小,常用(yong)于速度(du)較🤟高的(de)液壓缸(gāng)。适用工(gōng)作油溫(wēn)為一40℃~80℃,工(gong)作壓力(li)為2OMPa。
③V型密(mì)封圈。其(qí)斷面呈(chéng)V型。如圖(tu)49所示。該(gāi)圈用帶(dài)夾織物(wù)的橡🔆膠(jiāo)制成,由(you)支承環(huan)、密封環(huan)、壓環三(sān)部分疊(die)合組成(chéng)。當要求(qiu)密封的(de)壓力小(xiao)于1OMPa時,使(shi)小用由(you)3個圈組(zǔ)成的一(yi)套已足(zú)夠💁保證(zhèng)密❤️封性(xing);當壓力(lì)大🐉于10IWPa時(shí),可增加(jiā)中間環(huan)節的數(shu)量。在安(an)裝V型圈(quān)酬時,也(yě)應注意(yì)使密🆚封(feng)圈的唇(chun)邊面向(xiàng)高壓區(qū)。V型密封(fēng)圈耐高(gāo)壓,密封(feng)性能可(kě)靠,但密(mì)封處摩(mo)擦較大(dà),在大直(zhi)徑柱塞(sāi)或低速(su)🈲運動的(de)活塞杆(gan)上采用(yong)較多。(a)支(zhi)承環;(b)密(mi)封環S (c)壓(ya)環。其工(gong)作溫度(dù)為一40℃~80℃,工(gong)作壓力(li)可達到(dào)50MPao
6.液壓缸(gāng)的緩沖(chong)、排氣
【答(dá)】為了避(bi)免活塞(sai)在行程(cheng)兩端沖(chòng)撞缸蓋(gai),産生噪(zào)聲,影響(xiǎng)工件㊙️精(jing)度以至(zhi)損壞機(ji)件,常在(zai)液壓缸(gāng)兩端設(shè)置緩⛷️沖(chòng)裝置。其(qí)作用💜是(shi)利❗用油(yóu)液的節(jie)流原理(lǐ)來實現(xian)對運動(dòng)部件的(de)制動。常(chang)用的緩(huǎn)沖裝置(zhì)、有環狀(zhuàng)間💔隙式(shi)、、節流🈲口(kǒu)可調式(shì)、節流口(kou)可變式(shi)三種形(xing)式。
① 環狀(zhuang)間隙式(shì):當緩沖(chong)柱塞進(jìn)入與其(qí)相配的(de)缸蓋上(shang)
② 節(jiē)流口可(ke)調式:當(dang)緩沖柱(zhu)塞進入(rù)缸蓋上(shàng)的内孔(kong)時,液壓(yā)油♉(回油(you)🛀🏻)必須經(jing)過節流(liu)閥才能(neng)
排出。由(you)于節流(liú)閥是可(ke)調的,故(gù)緩沖作(zuo)用也可(kě)調,但💔這(zhe)種調節(jiē)是緩沖(chong)進行前(qián)的調節(jiē),在緩沖(chòng)進行中(zhōng),緩沖作(zuò)用仍是(shi)固定不(bu)變的。
③節(jiē)流口可(kě)變式:在(zai)活塞的(de)軸向上(shàng)開有三(sān)角溝槽(cáo),其過流(liu)斷面越(yue)🌐來越小(xiǎo),緩沖作(zuò)用随着(zhe)速度的(de)降低而(ér)增強。緩(huan)沖🈚作用(yong)🍓均勻,緩(huan)沖壓力(li)較低,制(zhì)動位置(zhì)精度‼️較(jiao)高,解決(jue)了在行(hang)程最後(hou)階段💃🏻緩(huǎn)沖作用(yòng)過弱的(de)問題。
緩(huǎn)沖裝置(zhi):(a)間隙緩(huǎn)沖 (b)節流(liú)緩沖 (c)軸(zhóu)向三角(jiǎo)槽緩沖(chòng)
關于液(ye)壓缸的(de)排氣。對(duì)于長期(qi)不用的(de)液壓缸(gang)或新買(mǎi)進的液(ye)壓缸,常(chang)在缸内(nei)最高部(bù)位聚積(ji)空氣。空(kōng)氣的存(cun)在會使(shǐ)液壓缸(gang)運動不(bu)平穩,産(chǎn)生振動(dòng)或爬行(hang)。為此,液(ye)壓缸上(shang)要設排(pái)氣裝置(zhì)。
排氣裝(zhuāng)置
二、重(zhòng)點、難點(diǎn)和解題(tí)要領
1. 重(zhòng)點
液壓(ya)缸的類(lei)型很多(duo),但活塞(sai)式液壓(ya)缸應用(yong)最多,因(yīn)此活塞(sai)🥰式液🌍壓(ya)缸是重(zhong)點。對液(yè)壓缸的(de)基本計(jì)算方法(fa),特别是(shì)對三種(zhǒng)不同聯(lian)接形式(shì)的單杆(gǎn)液壓缸(gāng)的壓力(lì)ρ(P1、h)、推🔱力F、速(su)度💋認流(liú)量Q及負(fù)載🍓FL等量(liang)的計算(suan)必須掌(zhang)握。液壓(ya)缸🔞的密(mi)封至關(guān)重要,離(lí)㊙️開密封(fēng)甚至密(mi)封不良(liáng)都将導(dao)緻液壓(yā)缸法工(gōng)作。因此(ci),液壓缸(gāng)密封的(de)部位、特(tè)點,橡膠(jiao)密封圈(quān)的種類(lei)及應用(yòng)場合也(ye)必須掌(zhang)握。
2.難點(dian)
差動液(ye)壓缸的(de)計算,回(huí)油腔及(jí)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(ruo)令單杆(gǎn)活塞缸(gang)活塞☁️的(de)直徑為(wei)D,活塞杆(gan)的直徑(jìng)為d ,則有(you)πD2/4=π(D2+ d2)/4。即液壓(ya)缸無杆(gan)腔的有(yǒu)效工作(zuò)面積可(ke)以看成(cheng)由π(D2+ d2)/4和π d2/4兩(liang)部分👨❤️👨組(zu)成。
液壓(ya)缸差動(dong)聯接時(shí),從有杆(gǎn)腔反饋(kui)到無杆(gǎn)腔的油(you)液占據(ju)了🏒面積(jī)為π(D2+ d2)/4的空(kong)間(不計(ji)洩漏),而(ér)進油管(guǎn)路來的(de)油液Q則(zé)占據了(le)面積為(wei)πd2/4的空間(jian)(不計洩(xie)漏)。因此(cǐ)液壓缸(gāng)的❤️速度(du)(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(ti)高了。至(zhi)于推力(li)F,由于活(huo)塞在❗要(yao)動還沒(mei)動時,活(huó)塞左右(yòu)兩邊壓(ya)力相等(deng),推力産(chǎn)生🏃♂️在活(huo)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(jìn)油壓力(lì))。可見推(tuī)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(zhī)要是油(you)液從其(qi)流出的(de)腔便稱(chēng)為回油(you)腔,亦稱(chēng)💜為背壓(ya)腔。該腔(qiāng)的壓力(li)稱為回(hui)泊壓力(lì)或背壓(ya)力。在理(li)論計算(suàn)時因不(bu)涉及實(shí)際管路(lù),所以隻(zhī)要沒有(yǒu)外界負(fu)載液壓(yā)缸的回(hui)泊(從回(hui)油腔流(liu)出的油(you)液)壓力(li)便為零(ling)。這是從(cong)壓力決(jué)定于負(fù)載這一(yī)角度得(dé)出的。實(shi)際上,此(cǐ)時回油(yóu)壓力非(fēi)但不能(néng)為零(否(fǒu)則便不(bú)能流出(chū)回油腔(qiang)),而且由(yóu)⭕于管路(lu)較長(沿(yán)程損失(shī)較大)、彎(wān)頭較多(duo)(局部損(sǔn)失較多(duō)),造成壓(yā)力損失(shī)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(ying)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(yú)液壓缸(gang)的緩沖(chòng),其作用(yong)及具體(ti)緩沖裝(zhuāng)置的工(gōng)作原理(lǐ)不難理(li)解。其難(nan)點主要(yao)是緩沖(chong)壓力,特(tè)别是💞最(zuì)大緩沖(chong)壓力的(de)計算。事(shì)實上,液(ye)壓缸在(zai)緩沖時(shí)有⚽三種(zhong)能量在(zài)緩沖、制(zhì)動後被(bèi)背壓腔(qiāng)(緩沖腔(qiang))所吸收(shōu)🍉:①是液壓(yā)能Ep,其值(zhi)為Ep =p1 A1 Lc(式👈中(zhong)P1為高壓(ya)腔的壓(ya)力,A1為高(gāo)壓腔的(de)有效承(cheng)壓面積(ji),Lc為背壓(yā)腔的緩(huǎn)沖長度(du))。②是動能(néng)Em ,其值為(wéi)Em =mv2/2(式中m為(wei)所💋有運(yun)動部件(jiàn)的質量(liang),v為運動(dòng)部件的(de)速度)。③是(shi)反向的(de)摩❤️擦能(néng)Ef,其值為(wéi)Ef=FfLc(式中Ff為(wéi)反向摩(mo)擦力)。此(cǐ)👈時,三種(zhǒng)能量,尤(yóu)其是動(dòng)能在極(jí)短的時(shí)間内全(quan)部轉化(huà)成背壓(ya)腔液體(ti)的壓力(li)能E2,緻使(shi)背壓腔(qiang)壓力升(shēng)高,形成(chéng)緩沖壓(yā)力。若令(lìng)背壓腔(qiāng)有效承(cheng)壓面積(jī)為人💛,緩(huan)沖壓力(lì)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(zhong)能🌍量之(zhī)和),所以(yǐ)緩沖壓(yā)力為💛pc=E1/AcLc。在(zai)采👄用🚩節(jie)流口可(ke)調式的(de)緩沖裝(zhuang)置中,緩(huan)沖過程(cheng)中的緩(huǎn)沖阻尼(ní)是固定(ding)不變的(de),而在緩(huǎn)沖、制動(dong)開始時(shi)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(kai)始時産(chǎn)生的沖(chòng)擊力也(ye)最大(以(yi)後才逐(zhú)漸🔴減弱(ruo))。即在緩(huan)沖❗,制動(dòng)過程中(zhong)緩沖壓(ya)力是由(you)大到小(xiǎo)變化的(de),非定值(zhí)。而上述(shù)pc值是從(cóng)能量轉(zhuǎn)換角度(du)換算出(chū)的理論(lun)值,即平(píng)均值,稱(chēng)為平均(jun)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(shi)。若🏃🏻♂️近似(si)的認為(wéi)由運動(dong)部件的(de)動能所(suǒ)轉化的(de)那部分(fèn)壓力是(shì)呈線性(xing)規律下(xià)降的,則(zé)最大的(de)沖擊壓(ya)力(緩沖(chòng)壓力)Pcmax。即(ji)最大的(de)沖擊壓(ya)力可近(jin)似🔅地等(děng)于平均(jun)緩沖壓(ya)力與運(yun)動部🐇件(jian)動能所(suo)轉化的(de)壓💋力之(zhi)和。在液(ye)壓缸強(qiang)度校核(hé)時,必須(xū)滿足最(zui)🐅大沖擊(ji)力要小(xiǎo)♍于缸筒(tong)材料的(de)試驗壓(ya)力這一(yī)條件。
上(shang)述情況(kuàng)适用于(yú)節流口(kou)可調式(shì)(緩沖制(zhì)動過程(chéng)中阻尼(ni)固定)的(de)緩沖裝(zhuang)置。對于(yu)節流口(kou)可變式(shì)緩沖裝(zhuāng)置,在緩(huǎn)沖👨❤️👨制動(dong)過程⭐中(zhōng)緩沖壓(ya)力的波(bō)動是比(bi)較均勻(yún)的。
2. 解題(tí)要領
本(běn)章所涉(she)及的理(lǐ)論計算(suan)主要是(shì)液壓缸(gang)産生的(de)推力、流(liu)量、速度(du)或負載(zǎi)決定壓(yā)力、緩沖(chòng)壓力
等(deng)問題的(de)計算。問(wen)題的關(guān)鍵要掌(zhǎng)握好有(yǒu)效承壓(ya)面(即有(you)效工🌈作(zuo)面)這一(yī)概念。
計(jì)算推力(lì)需要它(ta),計算流(liu)量和速(sù)度也需(xū)要它。所(suǒ)謂有♋效(xiao)📐承壓⚽面(mian)(有效工(gong)作面)是(shi)這樣的(de)一個面(mian):
液壓力(li)在該面(miàn)上的作(zuò)用力的(de)方向與(yu)負載阻(zǔ)力方🌂向(xiang)相反。另(lìng)外,液壓(ya)缸的五(wǔ)大組成(cheng)部分并(bìng)非都是(shi)必須的(de),對前三(sān)部分即(jí)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(bu)分即緩(huan)沖裝置(zhi)、排氣裝(zhuāng)置并不(bú)是所有(you)工況下(xia)的液壓(ya)缸都🌈需(xu)要。這應(ying)由具體(tǐ)要求而(ér)定。
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