图4—1双杆活塞缸 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

由于双杆液压缸两端的活塞杆直径通常是相等的，因此左右两腔有效面积也相等。当分别向左、右两腔输入压力和流量相同的油液时，液压缸左、右两个方向的推力和速度相等，其计算式如下
液压缸活塞的实际推力 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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液压缸活塞的运动速度 本文来自www.eadianqi.com

　　（4—2）

式中A——液压缸的有效面积；
ηm、ηV——液压缸的机械、容积效率；
D、d——活塞、活塞杆的直径；
q——输入液压缸的流量；
p1、p2——进油腔、回油腔的压力。
（2）单杆液压缸
如图4—2所示，活塞只有一端带活塞杆，它也有缸体固定和活塞杆固定两种形式，但它们的工作台移动范围都约是活塞有效行程的两倍。 本文来自www.eadianqi.com

图4—2单杆活塞缸

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单杆液压缸由于活塞两端有效面积不等，因此当进油腔和回油腔的压力分别为p1、p2，输入左、右两腔的流量皆为q时，左右两个方向的推力和速度是不同的，其计算如下： 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

　　　　（4—3）

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　　　　（4—6） 本文来自www.eadianqi.com

式中F1、F2—压力油分别进入无杆腔、有杆腔时活塞的实际推力；
A1、A2—无杆腔、有杆腔的有效面积；
、—压力油分别输入无杆腔、有杆腔时活塞的速度;
ηm、ηV—液压缸的机械效率、容积效率。
υ1与υ2之比称为速度比，即： 本文来自www.eadianqi.com

　　　　　　（4—7）

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上式说明：活塞杆直径越小，λυ越接近1，活塞两个方向运动速度的差值也就越小。
如果向单杆液压缸的左右两腔同时通压力油，如图4—2（c）所示，即成为差动连接，作差动连接的单杆液压缸称为差动液压缸。差动缸活塞实际推力F3和运动速度υ3的计算公式如下 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

　　　　　　　（4—8）

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　　　　　　　（4—9）

整理后得 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

　　　　　　（4—10）

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由式（4-9）、（4-10）可知，差动连接时,液压缸的推力比非差动连接时小，速度比非差动连接时大，这种连接方式被广泛应用于组合机床的液压动力滑台和其它机械设备的快速运动中。
（二）柱塞式液压缸
柱塞式液压缸是一种单作用液压缸，其工作原理如图4-3（a）所示，柱塞与运动部件连接，缸筒固定在机体上。当压力油进入缸筒时推动柱塞带动运动部件向右运动，但反向退回时必须靠其它外力或自重驱动。若需要实现双向运动，则必须成对使用，如图4-3（b）所示。当输入液压缸的流量为q，压力为p时，柱塞上所产生的实际推力F和速度υ为

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　　　　　　（4—11）
　　　　　　　　　（4—12）

式中d——柱塞的直径。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

图4—3柱塞缸 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

（三）摆动液压缸
摆动缸也称摆动液压马达，主要用来驱动作间歇回转运动的工作机构，常用于工夹具夹紧装置、送料装置、转位装置以及需要周期性进给的系统中。
摆动缸分为单叶片式和双叶片式两种，图4-4（a）中为单叶片式摆动缸，其摆动角度一般小于300°；图4-4（b）为双叶片式摆动缸，其摆动角度小于150°。双叶片式摆动缸与单叶片式相比，摆动角度小，但在同样大小的结构尺寸下转矩增大一倍，且具有径向压力平衡的优点。
单叶片式摆动缸输出的转矩T和角速度ω为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

　　　　　　　　　　　　　　　　（4—13）
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式中b——叶片宽度；
ηm、ηV——单叶片摆动缸的机械效率、容积效率。

图4—4摆动缸 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

（四）其他液压缸
（1）增压液压缸
增压液压缸又称增压器，它利用活塞和柱塞有效面积的不同使液压系统中的局部区域获得高压。它有单作用和双作用两种型式，单作用增压缸的工作原理如图4-5(a)所示，当输入活塞缸的液体压力为P1，活塞直径为D，柱塞直径为d时，柱塞缸中输出的液体压力为高压，其值为：　　　　 本文来自www.eadianqi.com

　
　　　　　　　　　　　　　　　　　(4-15)

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式中：K=D2/d2，称为增压比，它代表其增压程度。
单作用增压缸在柱塞运动到终点时，不能再输出高压液体，需要将活塞退回到左端位置，再向右行时才又输出高压液体，为了克服这一缺点，可采用双作用增压缸，如图4-5(b)所示，由两个高压端连续向系统供油。

图4—5增压液压缸　

（2）伸缩缸
伸缩缸由两个或多个活塞缸套装而成，前一级活塞缸的活塞杆内孔是后一级活塞缸的缸筒，伸出时可获得很长的工作行程，缩回时可保持很小的结构尺寸，伸缩缸被广泛用于起重运输车辆上。
伸缩缸可以是单作用式，也可以是双作用式，前者靠外力回程，后者靠液压回程。伸缩缸的外伸动作是逐级进行的。首先是最大直径的缸筒以最低的油液压力开始外伸，当到达行程终点后，稍小直径的缸筒开始外伸，直径最小的末级最后伸出。随着工作级数变大，外伸缸筒直径越来越小，工作油液压力随之升高，工作速度变快。 本文来自www.eadianqi.com