4.1 答：活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构。

  双杆活塞式液压缸：当两活塞直径相同、缸两腔的供油压力和流量都相等时，活塞（或缸体）两个方向的推力
和运动速度也都相等，适用于要求往复运动速度和输出力相同的工况，如磨床液压系统。缸体固定式结构，其
工作台的运动范围约等于活塞有效行程的3 倍，一般用于中小型设备；活塞杆固定式结构，其工作台的运动范
围约等于缸体有效行程的两倍，常用于大中型设备中。

  单杆活塞式液压缸：由于，故，。即活塞杆伸出时，推力较大，速度较小；活塞杆缩回
时，推力较小，速度较大。因而它适用于伸出时承受工作载荷，缩回是为空载或轻载的场合。如，各种金属切
削机床、压力机等的液压系统。

 4.2 答：O形密封圈：

  特点：

• 密封性好，寿命较长；

    用一个密封圈即可起到双向密封的作用；

    动摩擦阻力较小；

    对油液的种类、温度和压力适应性强；

    体积小、重量轻、成本低；

    结构简单、装拆方便；

    既可作动密封用，又可作静密封用；

   可在较大的温度范围内工作。

    但它与唇形密封圈相比，其寿命较短，密封装置机械部分的精度要求高。

  注意事项：

• O形圈在安装时必须保证适当的预压缩量，压缩量的大小直接影响O形圈的使用性能和寿命，过小不能
  密封，国大则摩擦力增大，且易损坏。为了保存证密封圈有一定的预压缩量，安装槽的宽度大于O形圈
  直径，而深度则比O形圈直径小，其尺寸和表面精度按有关手册给出的数据严格保证。
• 在静密封中，当压力大于时，或在动密封中，当压力大于时，O形圈就会被挤入间隙中
  而损坏，以致密封效果降低或失去密封作用。为此需在O形圈低压侧安放厚的聚四氟乙烯或
  尼龙制成的挡圈。双向受高压时，两侧都要加挡圈。
• O形圈一般用丁腈橡胶制成，它与石油基液压油有良好的相容性。当采用磷酸酯基液压油时，应选用其
  他材料制作的O形圈。
• 在安装过程中，不能划伤O形圈，所通过的轴端、轴肩必须倒角或修圆。通过外螺纹时应用金属导套。

  Y形密封圈：

  特点：Y形密封圈是一种密封性、稳定性和耐压性较好，摩擦阻力小，寿命较长的密封圈，故应用比较普遍。

  注意事项：

• Y形圈安装时，唇口端应对着液压力高的一侧。若活塞两侧都有高压油一般应成对使用。
• 当压力变化较大、滑动速度较高时，为避免翻转，要使用支承环，以固定Y形密封圈。
• 安装密封圈所通过的各部位，应有的倒角，并在装配通过部位涂上润滑脂或工作油。通过外螺
  纹或退力槽等时，应套上专用套筒。

  4.3 答:单杆活塞式液压刚由缸底、弹簧挡圈、卡环帽、轴用卡环、活塞、O形密封圈、支承环、挡圈、Y形密封圈、缸筒、管接头、导向涛、缸盖、防尘圈、活塞杆、紧定螺钉、耳环等组成。

  4.4 答：活塞式液压缸常见故障及其排除

  4.5 解：

   4.6 解：

• 为大气压

   4.7 解：

   4.8 解：

   4.9 解：图a)

图b)

图c)

图d)

   4.10 解：

   4.11 解：

    4.12 解：输出转矩：

转速：

角速度：

   4.13 解：无杆腔活塞面积

有杆腔活塞面积

• 设三液压缸有杆腔压力分别为，第一缸无杆腔压力为p,

解得

设三个活塞速度分别为、、

由此得

设三活塞反向速度为、、

由此得

   4.14 解：

设快进速度为v1,快退速度为v2,

   4.15 解：

无杆腔工作压力达到7.9MPa时，活塞才能运动。当溢流阀调定压力p=6MPa<7.9MPa时，前腔达不到所需压力，所以活塞不能推动负载运动。

• 溢流阀调至12MPa时，前腔压力达到7.9MPa，活塞就能推动负载运动。运动速度为

• 活塞运动到底，不及时退回，前腔压力上升至12MPa，此时消耗功率为

电动机过载

   4.16 解：

• 设液压缸无杆腔压力为P1解：

• 
• 
• 由图可得

   4.17 解：

如液压缸按设计

则

∴液压缸强度足够。

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