一、液壓油缸的類型、特點及應用
液壓油缸有多種類型，按其結構形式不同，液壓油缸可以分為活塞液壓油缸、柱塞液壓油缸、擺動液壓油缸和組合缸四類。活塞液壓油缸和柱塞缸實現往復運動，輸出推力和速度，擺動液壓油缸則能實現小於360°的往復擺動，輸出轉矩和角速度；組合液壓油缸具有較特殊的結構和功用。
液壓油缸按液體壓力的作用方式，又可分為單作用液壓油缸和雙作用液壓油缸。單作用液壓油缸是利用液體壓力產生的推力推動活塞向一個方向運動，反向復位靠外力來實現。雙作用液壓油缸則是利用液體壓力產生的推力推動活塞作正反兩個方向的運動。1．活塞式液壓油缸
活塞式液壓油缸可分為雙桿式和單桿式兩種結構。其固定方式有缸體固定和活塞桿固定兩種。
(1)雙桿活塞式液壓油缸 圖A所示為雙桿活塞式液壓油缸的工作原理。活塞兩側均裝有活塞桿。當兩活塞桿直徑相同（即有效工作麵積相等）、供油壓力和流量不變時，活塞（或缸體）在兩個方向的運動速度和推力也都相等，即
v=qv/A=4qv/π(D2-d2) (4-9)
F=(p1-p2)A=π/4(D2-d2)(p1-p2) (4-10)
式中v——活塞（或缸體）的運動速度；
qv——輸入液壓油缸的流量；
F——活塞（或缸體）上的液壓推力；
pl——液壓油缸的進油壓力；
p2——液壓油缸的回油壓力；
A——活塞的有效作用麵積；
D——活塞直徑（即缸體內徑）；
d——活塞桿直徑。
這種兩個方向等速、等力的特性使雙桿液壓油缸可以用於雙向負載基本相等的場合，如磨床液圖A(a)所示為缸體固定式結構，缸的左腔進油，推動活塞向右移動，右腔則回油；反之，活塞向左移動。這種液壓缸上某一點的運動行程約等於活塞有效行程的三倍，一般用於中小型設備。
圖A(b)所示為活塞桿固定式結構，缸的左腔進油，推動缸體向左移動，右腔回油，反之缸體向右移動。這種液壓缸上某一點的運動行程約等於缸體有效行程的兩倍，常用於大中型設備。
(2)單桿活塞式液壓油缸 圖B所示為雙作用單桿活塞式液壓缸。它隻在活塞的一側裝有活塞桿，因而兩腔有效作用麵積不同，當向缸的兩腔分別供油，且供油壓力和流量不變時，活塞在兩個方向的運動速度和輸出推力也不相等。方向的運動速度和輸出推力也不相等。

①無桿腔進油[圖B(a)]活塞的運動速度v2為
v1=qv/A1=4qv/πD2 (4-11)
推力F1：F1=p1A1-p2A2=(π/4)D2p1-(π/4)(D2-d2)p2 =(π/4)D2 (pl-p2)+(π/4)d2p2(4-12)
②有桿腔進油時[圖B(b)]。活塞的運動速度v2為
v2=qv/A2=4qv/π(D2-d2) (4-13)
推力F2F2=p1A2-p2A1=(π/4)(D2-d2)p1-(π/4)D2p2=(π/4)D2 (p1-p2)-(π/4)d2p1 (4-14)
式中qv——輸入液壓油缸的流量；
p1——液壓油缸的進油壓力；
p2——液壓油缸的回油壓力；
D——活塞直徑（即缸體內徑）；
d——活塞桿直徑；
A1，A2——分別為液壓油缸無桿腔和有桿腔的活塞有效作用麵積。比較上述各式，由於A1＞A2故v1＜V2，F1＞F2。活塞桿伸出時，推力較大，速度較小；活塞桿縮回時，推力較小，速度較大。因而它常用於實現機床的工作進給（用v1、F1）和快速退回(v2、F2)。
由式(4-11)和式(4-13)得液壓缸往復運動時速比為
λv=v2/v1=D2/(D2-d2) (4-15)
式(4-15)表明，當活塞桿直徑愈小時，速比愈接近於1，兩個方向的速度差值愈小。③有桿腔和無桿腔同時進油（圖4-8）。在忽略兩腔通油路壓力損失的情況下，兩腔的油液壓力相等。但由於無桿腔受力麵積大於有桿腔受力麵積，活塞向右的作用力大於向左的作用力，活塞桿作伸出運動，並將有桿腔的油液擠出，流進無桿腔，加快活塞桿的伸出速度。通常把單桿液壓缸有桿腔和無桿腔同時進油的這種油路連接方式稱為差動連接。
差動連接時，有桿腔排出流量g′v=v3A2進入無桿腔，則根據連續性方程有
v3A1=qv+q′v=qv+v3A2
則活塞速度v3 v3=qv/(A1-A2)=4Qv/πd2 (4-16)
若要使活塞往返速度相等，即v3=v2，則D=d。
差動連接時，p2≈p1
活塞推力F3 F3=p1A1-p2A2≈(π/4)D2p1-(π/4)(D2-d2)p1
=(π/4)d2p1 (4-17)
由式(4-16)和式(4-17)可知，差動連接時實際起有效作用的麵積是活塞桿的橫截麵積。
單桿液壓油缸往復運動范圍約為有效行程的兩倍，其結構緊湊，應用廣泛。實際生產中，單活塞桿液壓油缸常用在實現“快速接近(v3)→慢速進給（v1）→快速退回（v2）”工作循環的組合機床液壓傳動系統中。

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