液压缸的种类及液压缸参数设计

液压缸是液压系统中应用非常广的结构形式，为了正确地设计和使用这类缸，应该掌握它的特点及相关应用与注意事项。

(1)单活塞杆液压缸这种液压缸只在活塞的一侧有活塞杆，活塞两侧的有效作用面积不相等。活塞杆直径越大，活塞两侧的有效作用面积相差越大，在供油压力相等的情况下，无活塞杆侧产生的推力比有活塞杆侧产生的拉力要大;一在流量相等的情况下，无活塞杆侧通人压力油使活塞杆伸出的速度比有活塞杆侧通入压力油使活塞杆缩回的速度要慢。

注意:由于活塞杆伸出时能产生较大的推力，返回时又有较快的运动速度，所以很适用于在一个方向上承受负载而空载快速退回的场合。活塞杆越粗，推力和拉力、慢速和快速相差就越大。液压刨床工作台的慢速工进和快速退回，就是利用单活塞杆液压缸实现的。

(2)双活塞杆液压缸这种缸的活塞两侧都有活塞杆。当两活塞杆直径相同，供油压力和流量不变时，活塞往复运动速度和作用力也都相等。由于有两根活塞杆，它的刚性和稳定性较好。

注意:工作时占用的空间范围大，其运功范围约等于有效行程长度的3倍。磨床工作台大多应用这种形式的液压缸。

(3)单作用液压缸这种缸是最简单的一种液压缸。它只能向活塞一侧供给压力油，输出单方向的作用力，反方向运动则依据负载外力、弹簧力、柱塞杆或活塞杆的自重等作用来完成，即反方向没有液压作用力。它的优点是节省液压动力，简化油路。

注意:反方向运动速度和力的大小都不能控制。驱使活塞杆或柱塞杆返回运动的自重力、负载力、弹簧力必须大于背压力和液压缸各部位的摩擦阻力之和。弹簧复位液压缸，弹簧要有一定的作用空间，使其体积变大。

单作用液压缸在机床的定位夹紧、自卸翻斗汽车的举升、升降机的举升、船舶起货吊杆等场合应用较多。

(4)双作用液压缸这种缸比单作用液压缸的应用要广泛得多。压力油可以交替向活塞两侧供给，驱使活塞作往复运动，其推、拉两个方向上的运动速度和供油压力都能控制。双作用液压缸有单活塞杆和双活塞杆两种之分。

注意:控制系统比单作用液压缸复杂。单活塞杆双作用液压缸比双活塞杆双作用液压缸的应用要普遍一些。机床工作台的往复运动液压缸、工程机械中的各种动作液压缸都采用单活塞杆双作用液压缸。

(5)柱塞液压缸柱塞缸大多数是单作用缸，其结构简单，制造、维修方便。柱塞缸的柱塞粗、大、重，刚性比活塞杆好，因此，在大行程的液压缸中，采用这种缸比较好。由于它的缸体内壁与柱塞不接触，而只靠导向套与柱塞接触导向，缸体内壁可以不加工或只进行粗加工，工艺性能好，加工成本低。

注意:柱塞缸的体积、重量都比较大，水平安装时，柱寒压向一边，容易造成密封件和导向套的单边磨损，因此，柱塞缸适宜垂直立式安装使用。水平安装使用时，需设置柱塞托架，以防柱塞下垂，避免弯曲和增大初始挠曲面产生“别劲”现象。

(6)伸缩液压缸伸缩缸又叫多节缸、多级缸或复合缸，它有单作用和双作用两种形式。这种缸的总行程较长，收缩后长度很短，特别适用于安装空间小而行程又要求较长的场合。同样长的行程，节数越多，收缩后的长度越短。

注意:节数越多，液压缸伸出时的挠度越大，结构越复杂，制造越困难，成本也越高。因此，只有在特殊情况下才增加节数。

液压油缸参数设计要注意些什么呢？

(1)液压缸设计应尽量避免采用非标尺寸液压缸的很多尺寸都是根据具体需要设计的，但是在选取这些尺寸时。必须考虑到标准尺寸上。尤其是缸筒内径、缸杆直径、密封圈有关的尺寸等更不能按实际需要任意选取，否则可能选不到合适的密封圈。

(2)液压缸的安全系数不能过小液压缸在工作过程中要承受液压力、机械力，同时，由于材料、材料的均一性、应力集中、加工精度及材料疲劳极限的影响，使得液压缸的工作强度变化范围较大。因此，必须有足够的安全系数，一般应在5以上。

(3)活塞杆导向长度不宜过小，导向套的长度一般因液压缸的大小和活塞杆密封的种类和用途而异，但一般应在活塞杆直径的0.6倍以上，以保证活塞杆有足够的稳定度。

(4)高速、长行程液压缸的导向套避免采用一般结构对于速度大于1000mm/s，行程在4000mm以上的液压缸来说，由于高速动作所产生的局部过热，会造成导向套显著磨损，并出现金属粉末。这不仅从结构上对导向套的表面进行强制润滑，而且也需要对活塞杆表面进行高频淬火等特殊处理，同时.也可考虑使用静压轴承。

(5)在保证能满足运动行程和负载力的条件下，应避免液压缸的轮廓尺寸过大。

(6)避免液压缸的活塞杆在受压状态下承受最大负载，应保证其在受压状态下具有良好的稳定性。

(7)禁忌：忽略缸筒必要的形位公差

为保证液压缸有较低的起动压力和在运动中不发生“别劲”现象，应对缸筒的形位公差给以足够的注意。一般情况下，缸筒内径的圆度、圆柱度误差不能大于缸筒直径尺寸公差的一半;缸筒轴线的直线度误差每500mm长度上不大于0.03mm ;缸筒端面对缸筒轴线的圆跳动每100mm不大于0.04mm。

(8)禁忌：忽略液压缸耳环的位置公差

耳环式液压缸的耳环孔对缸筒轴线的位置误差不大于0.03mm。

(9)禁忌：忽略销轴式液压缸的位置公差

销轴式液压缸销的轴线位置公差不大于0.1mm，垂直度误差在100mm长度上不大于0.1mm。

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本期编辑：小艾 
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