一、液壓缸的分類和組成

液壓缸按結(jié)構(gòu)形式，可分為活塞缸、柱塞缸、擺動(dòng)缸和特殊液壓缸四類；按額定壓力分為高壓和超高壓液壓缸、中高壓液壓缸與中低壓液壓缸。而單桿雙作用活塞液壓缸，是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用較為廣泛的一種。下面以單桿雙作用活塞液壓缸為例講解液壓缸的基本組成結(jié)構(gòu)。

1、缸筒：缸筒是液壓缸的主體零件，它與缸蓋、活塞等零件構(gòu)成密閉的容腔，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。常用的缸筒結(jié)構(gòu)有8類，通常根據(jù)缸筒與蓋的連接形式選用。材料般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，對(duì)焊接的還要有良好的焊接性能，所以常用材料有：25，45，ZG200~400，1Cr18Ni9等等。缸筒毛坯多采用冷拔或熱扎無縫鋼管，因此工序通常是調(diào)質(zhì)（保證缸筒的強(qiáng)度，使其能承受油壓不會(huì)變形和破壞）→珩磨或鏜滾壓（保證缸筒內(nèi)徑的粗糙度、圓度、圓柱度和直線度等，使活塞密封性在長(zhǎng)期往復(fù)運(yùn)動(dòng)后不變）→車（保證缸筒長(zhǎng)等設(shè)計(jì)尺寸要求）→鉆（加工出油口孔，保證進(jìn)出油路）→鉗。

2、活塞：活塞是將液壓能轉(zhuǎn)為機(jī)械能的主要元件，它的有工作面積直接影響液壓缸的作用力和運(yùn)動(dòng)速度?；钊c活塞桿連接有多種形式，常用的有卡環(huán)型、軸套型和螺母型等。當(dāng)無導(dǎo)向環(huán)時(shí)，活塞用高強(qiáng)度鑄鐵HT200~300或球墨鑄鐵；當(dāng)有導(dǎo)向環(huán)時(shí)，活塞用優(yōu)質(zhì)碳素鋼20號(hào)、35號(hào)和45號(hào)。

3、活塞桿：活塞桿是液壓缸傳遞力的主要元件。材料般選擇中碳鋼（如45號(hào)鋼）。油缸工作時(shí)，活塞桿受推力、拉力或彎曲力矩等，固保證其強(qiáng)度是必要的；并且活塞桿常在導(dǎo)向套中滑動(dòng)，配合應(yīng)合適，太緊了，摩擦力大，太松了，容易引起卡滯現(xiàn)象和單邊磨損，這就要求其表面粗糙度、直線度和圓度等合適。所以，活塞桿的工藝通常是粗車→調(diào)質(zhì)→半精車→淬火→鍍前磨→鍍鉻→鍍后磨→精車。

4、缸蓋：缸蓋裝在液壓缸兩，與缸筒構(gòu)成緊密的油腔。通常有焊接、螺紋、螺栓、卡鍵和拉桿等多種連接方式，般根據(jù)工作壓力，油缸的連接方式，使用環(huán)境等因素選擇。

5、導(dǎo)向套：導(dǎo)向套對(duì)活塞桿起導(dǎo)向和支撐作用，它要求配合精度高，摩擦阻力小，耐磨性好，能承受活塞桿的壓力、彎曲力以及沖擊振動(dòng)。內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封，外側(cè)裝有防塵圈，以防止雜質(zhì)、灰塵和水分帶到密封裝置處，損壞密封。金屬導(dǎo)向套般采用摩擦系數(shù)小、耐磨性好的青銅、灰鑄鐵、球墨鑄鐵和氧化鑄鐵等；非金屬導(dǎo)向套可采用聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯等。

6、緩沖裝置：活塞和活塞桿在液壓力的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)時(shí)具有很大的動(dòng)量，當(dāng)進(jìn)入油缸的蓋和缸底部分時(shí)，會(huì)引起機(jī)械碰撞，產(chǎn)生很大的沖擊壓力和噪音。采用緩沖裝置，就是為了避免這種碰撞。其工作原理是使缸筒低壓腔內(nèi)油液（部或部分）通過節(jié)流把動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能，熱能則由循環(huán)的油液帶到液壓缸外。緩沖裝置的結(jié)構(gòu)分為恒節(jié)流面積緩沖裝置和變節(jié)流型緩沖裝置兩種。

二、液壓缸的主要參數(shù)

液壓缸的主要參數(shù)包括壓力、流量、尺寸規(guī)格、活塞行程、運(yùn)動(dòng)速度、推拉力、和液壓缸功率等。

1、壓力：壓力是油液作用在單位面積上的壓強(qiáng)。計(jì)算公式p=F/A，即作用在活塞上的載荷除以活塞的有工作面積。從上式可知，壓力值的建立是由載荷的存在而產(chǎn)生的。在同個(gè)活塞的有工作面積上，載荷越大，克服載荷所需要的壓力就越大。換句話說，如果活塞的工作面積一定，油液壓力越大，活塞產(chǎn)生的作用力就越大。平常我們說的額定壓力，是液壓缸能以長(zhǎng)期工作的壓力。按額定壓力，液壓缸壓力分如下：（單位MPa）壓力范圍0—2.5為低壓，2.5~8為中壓，8~16為中高壓，16~32為高壓，＞32為超高壓，允許壓力指液壓缸在瞬間所能承受的限壓力；而耐壓試驗(yàn)壓力是指檢查液壓缸質(zhì)量時(shí)需承受的試驗(yàn)壓力，這兩種壓力各多數(shù)規(guī)定小于等于1.5倍額定壓力。

2、流量：流量是單位時(shí)間內(nèi)油液通過缸筒有截面積的體積。計(jì)算公式Q=V/t=vA，其中V表示液壓缸活塞次行程中所消耗的油液體積，t表示液壓缸活塞次行程所需時(shí)間，v表示活塞桿運(yùn)動(dòng)速度，A表示活塞的有工作面積。

3、活塞行程：活塞行程指活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)在兩之間走過的距離。一般在滿足了油缸的穩(wěn)定性要求后，按實(shí)際工作行程選取與其相近似的標(biāo)準(zhǔn)行程。

4、活塞的運(yùn)動(dòng)速度：運(yùn)動(dòng)速度是單位時(shí)間內(nèi)壓力油液推動(dòng)活塞移動(dòng)的距離，可表示為v=Q/A。

5、尺寸規(guī)格：尺寸規(guī)格主要包括缸筒的內(nèi)外徑、活塞直徑、活塞桿直徑和缸蓋尺寸等，這些尺寸根據(jù)液壓缸的使用環(huán)境，安裝形式，所需提供的推拉力以及行程等來計(jì)算，設(shè)計(jì)和校核。