液压缸结构设计指导 液压缸设计是在对整个液压系统进行了工况分析、编制了负载图、选定了工作压力的基础上进行的。因此，首先要根据主机的要求确定缸的结构类型，按照负载、速度、行程等已知条件决定缸的主要尺寸，再迸行结构设计，最后对液压缸的强度、刚度和工作稳定性进行校核。这里，重点对结构设计提出指导性意见，指出校核方法，供课程设计时参考。 1-1 液压缸结构设计的要求 液压缸结构设计的目标是要满足其输出的力、速度、行程等诸项要求，同时要兼顾结构简单，便于加工、装卸、维修，确保一定的效率、寿命等。 一、力 液压缸的推力大小将直接影响其结构。一般来说，推力越大，其工作压力越高。因此，对液压缸的各个零件要进行必要的受力分析。如，活塞杆是受拉还是受压，是否受到偏载，行程末端的冲击压力将有多大等，这就要求正确设计活塞杆的导向装置、密封装置，选定合适的活塞杆长径比和液压缸各零件的连接结构。 二、速度 为实现液压缸的最高速度、最终速度，在结构上就要保证进、出口有一定通径，减少内泄漏量，设置缓冲装置以防止冲击，设置排气装置以免低速爬行等。 三、行程 除了液压缸在起动、制动时所需的附加行程外，其有效行程要达到运动部件的最大行程要求，并力求结构紧凑、占地最小。这就要求合理确定液压缸的结构类型、安装方式，如采用伸缩缸、增程缸的结构型式，或采用活塞杆固定缸体移动的安装方式。 四、其它 在特殊情况下，要考虑防漏、防锈蚀、防尘、防热变形、防自重跌落（如垂直缸或倾斜缸要有锁紧装置）等。 2-2液压缸结构分析实例 一、磨床工作台液压缸 图Ⅲ-2-1所示为小型的卧轴矩台平面磨床M7120A 的工作台液压缸，带动
液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ?
缸体组件与活塞组件形成的 密封容腔承受油压作用，因此， 缸体组件要有足够的强度，较高 的表面精度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接 形式 常见的缸体组件连接形式如图3.10所示。 (1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉，它是常用 的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图b）， 分为外半环连接和内半环连 接两种连接形式，半环连接 工艺性好，连接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，
但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。 ? (4)拉杆式连接（见图d），结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。只适用于长度不大的中、低压液压缸。 (5)焊接式连接（见图e），强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变形。 3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基本要求 ?缸筒是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要
液压缸 3．1填空题 1．液压缸按结构不同，可分为活塞式、柱塞式和摆动式三大类。 2．双活塞杆缸常用于往复运动速度和负载相同的场合。 3．单活塞杆缸常用于一个方向速度大，另一个方向速度小设备的液压系统。 4．活塞缸差动连接时，比其非差动连接同向运动获得的速度大、推力小。因此，在机床的液压系统中常用其实现运动部件的空行程快进。 5．增压缸能将输入的低压油转变为高压油供液压系统中某一支路使用。 6．伸缩式液压缸活塞伸出顺序是先大后小，伸出的速度是由慢到快；活塞缩回的顺序一般是先小后大；活塞缩回的速度是由快到慢。 7．铸铁、铸钢和锻钢制造的缸体与端盖多采用法兰式连接；无缝钢管制作的缸筒与端盖多采用半环式连接或螺纹式连接；较短的液压缸常用拉杆式连接。 8．液压缸中常用的缓冲装置有环状间隙式、可变节流式和可调节流式。 3．2选择题 1．双活塞杆缸，当活塞固定时，缸与运动部件连接，运动件的运动范围略大于液压缸有效行程的 B 。 A.1倍 B.2倍 C.3倍 2．单活塞杆缸作为差动连接时，若使其往复运动速度相等，其活塞面积应为活塞杆面积的 B 倍。 A.1倍 B.2倍 C.2倍 3．双叶片式摆动缸的摆动角一般不超过 B 。 A.100° B. 150° C. 280° 4．在高压大流量的液压系统中，活塞与活塞杆的连接须采用 C 。 A.锥销连接 B.螺纹连接 C.半环式连接 5．液压缸差动连接工作时，缸的（），缸的（）。D A.运动速度增加推力增加 B. 运动速度减少推力增加 C.运动速度减少推力减少 D. 运动速度增加推力减少 6．在某一液压设备中需要一个完成很长工作行程的液压缸，宜采用下述液压缸中的（C）。 A.单活塞杆缸 B.双活塞杆缸 C.柱塞缸 D.增压缸 3．3计算题
液压油缸主要几何尺寸的计算： 上图中各个主要符号的意义： 错误!未找到引用源。— 液压缸工作腔的压力（Pa ） 错误!未找到引用源。— 液压缸回油腔的压力（Pa ） 错误!未找到引用源。—液压缸无杆腔工作面积 错误!未找到引用源。—液压缸有杆腔工作面积 D —液压缸内径 d —活塞杆直径 F — 液压缸推力 （N ） v —液压缸活塞运动速度 液压缸内径D 的计算 根据载荷力的大小和选定的系工作统压力来计算液压缸内径D 。液压缸内径D 和活塞杆直径d 可根据最大总负载和选取的工作压力来定，对单杆缸而言，无杆腔进油并不考虑机械效率时： ()212 1212 4F d p D p p p p π=---有杆腔进油并不考虑机械效率时： ()221 1212 4F d p D p p p p π=+--
一般情况下，选取回油背压 ，这时，上面两式便可简化，即无杆腔进油时 D = 有杆腔进油时： D = 设计调高油缸为无杆腔进油。 所以，216.91D mm = ==，按照GB/T2348-2001对液压缸内径进行圆整，取错误!未找到引用源。，即缸内径可以取为mm 250。 2.2活塞杆直径d 的计算 在液压油缸的活塞往复运动速度有一定要求的情况下，活塞杆的直径d 通常根 据液压缸速度比2 1v v v =λ的要求已经缸内径D 来确定。其中，活塞杆直径与缸内 径和速度比之间的关系为： d = 式中 D —液压缸内径 d —活塞杆直径 v λ—往复速度比 液压缸的往复运动速度比v λ，一般有2、1.46、1.33、1.25和1.15等几 种下表给出了不同往复速度比v λ时活塞杆直径d 和液压缸内径D 的关系。 v λ 1.15 1.25 1.33 1.46 2 d 0.36D 0.45D 0.5D 0.56D 0.71D 液压缸往复速度比v λ推荐值如下表所示：
液压密封件的结构形式及密封机理 文章来源于：https://www.doczj.com/doc/cc8125930.html, 常用的自封式压紧型液压密封件主要是○形密封圈，圆形密封圈和方形密封圈等，它们具有结构简单、易于制造、成本低廉等优点，因此它们是液压传动系统中广泛应用的动密封元件和静密封元件。它们安装在密封槽内通常产生１０—２５％的径向压缩变形，并对密封表面产生较高地初始接触应力，从而阻止无压力液体的泄漏。 液压缸工作时，压力液体挤压自封式压紧型液压密封件，使之进一步变形，并对密封表面产生较大的随压力液体的压力，严格地说应为压强。增高而增高的附加接触应力，并与初始接触应力一起共同阻止压力液体的泄漏。但当工作压力大于１０Ｍｐａ时，为了避免合成橡胶质自封式压紧型液压密封件的一部分被挤入密封间隙而在液压缸往复运动中被切掉而造成泄漏，须在合成橡胶质自封式压紧型液压密封件的受压侧各设置一合成树脂挡圈，如尼龙挡圈、聚甲醛挡圈和填充聚四氟乙烯挡圈。 由于合成橡胶质自封式压紧型液压密封件工作时具有较大的压缩变形，因此其静摩擦阻力特别大，通常为其动摩擦阻力的两倍多。如此大的静摩擦阻力在一些低压液压传动系统中势必造成低压爬行及操作困难等不良现象，这正是自封式压紧型液压密封件很小单独用作动密封件的原因。 唇型密封件 目前，陶瓷工厂液压机械设备液压缸常用的液压组合密封件主要是由○形密封圈与方形密封圈、Ｕ形密封圈、Ｙ形密封圈、ＹＸ形密封圈及其他特殊形状的液压密封圈的叠加使用构成的 Ｖ形密封圈 Ｖ形密封圈的密封性能较好，可根据工作压力的大小来确定所用密封圈的数目，通常须借助于压盖的调整来补偿密封圈的磨损量，其致命的弱点是结构复杂，通常须由支承环、密封圈和压环三部分组成，其摩擦阻力较大并随工作压力和密封圈数目的增大而增大。因此Ｖ形密封圈仅适宜于运动速度较低而工作压力较高的液压缸采用 Ｕ形密封圈 Ｕ形密封圈的密封性能较好，但单独使用是极易翻滚，因此需与锡青铜质支承环配套使用，其摩擦阻力较大并随工作压力的升高而增大。因此Ｕ形密封圈仅适宜于工作压力较低或运动速度较低的液压缸采用。
液压密封基础知识及油缸设计 一、液压密封系统： 液压传动是靠密封油腔的容积变化来传递力和速度。密封不良可造成油液泄漏，从而使得机构运动不稳定，降低容积效率，污染环境，严重时会建立不起压力，系统不能工作。 二、常用的轴用、孔用（往复运动用）密封方法： 1． 间隙密封：（图1） 优点：简单，不用任何密封件，摩擦力小。 缺点：不能完全阻止泄漏，且密封性不能随压力升高而提高。 应用：直径较小，压力较低，速度较快，密封性能不是很高的环境，如换向阀、液压泵（柱塞泵）、液压马达等。在油缸中几乎不采用。 2．O形圈密封：（图2）
一般用橡胶制成。 优点：结构简单，密封性能良好，摩擦力小。 缺点：磨损后不能补偿，寿命短。 应用：可用于直线往复和回转运动，但更多的是用于固定密封，如管路、油缸盖和缸套间的密封。或适用于低等级、非关键器件。 3．U形密封件密封（即：常用的UN圈或Yx圈）：（图3为孔轴通用） 分类：轴用、孔用、孔轴通用三种。一般选孔轴通用，即UN圈。 特点：两侧唇口对称。 优点：结构简单，安装相当简单，使用压力较高（最高可达40Mpa）,密封性能良好，密封性能随压力升高而提高，并能自动补偿磨损量，摩擦力小，成本低，对油缸的表面要求也不高。 缺点： 密封圈质量容易材质影响，国产件一般寿命在1-2年。进口件则寿命较长。
使用温度一般＜100℃ 往复速度：≤0.5m/s 应用：相当广泛。 4．挤压式密封件密封（即：常见的格来圈及斯特封）：（图4） 格来圈（图4） 斯特封（图5） 优点：结构简单，使用压力高（最高可达70Mpa）,密封性能良好，密封性能随压力升高而提高，并能自动补偿磨损量，摩擦力小，成本低，使用温度可达120℃，往复速度：≤15m/s，寿命长。 缺点： 对油缸的表面要求较高。
安装液压缸密封圈的方法 Prepared on 22 November 2020
安装液压缸密封圈的方法 孔用组合密封圈由O形圈和耐磨环组成(见图1)。由于O形圈弹性较大，安装比较容易;而耐磨环弹性较差，如果直接安装则活塞的各台阶、沟槽容易划伤其密封表面，影响密封效果。为保证耐磨环安装时不被损坏，应采取一定的安装措施。耐磨环主要由填充聚四氟乙烯(PTFE)材料制成，具有耐腐蚀的特性，热膨胀系数较大，故安装前先将其在100℃的油液中浸泡20min，使其逐渐变软，然后用图2所示工装将其装人活塞的沟槽中。 图2所示工装由定位套和涨套组成。定位套头部有5o倒角，用于引导O形圈和耐磨环装人活塞端部沟槽。涨套由弹性较好的65Mn钢经热处理制成，加工成均匀对称的8瓣结构。需要注意的是，加工各瓣底部的小孔时，分度要均匀，铣开各瓣时应使锯口对准小孔的中心，以保证涨套各瓣能均匀涨开。同时各部位都应进行(光滑)倒角，以免损坏密封圈。 每一种规格的密封圈都应有一套对应的工装来保证其装配要求。安装完成后不允许密封圈有折皱、扭曲、划伤和装反的现象存在。 图3所示为液压缸缸筒，缸筒上的螺纹孔常安排在焊接工序之后加工，这样就不可避免地要在螺纹孔出口与缸筒内壁的交界处产生毛刺。为清除毛刺，必须设计制做专用刀具对其进行加工，达到
光滑过渡的目的。专用刀具的结构见图4。使用时，先将刀杆从螺纹孔中插人，然后从侧面将刀头安装在刀杆上，旋转刀杆即可将毛刺除掉并加工出光滑完整的表面。 另一类密封件是聚氨酯材质的Y形密封圈因其具有高硬度、高弹性、耐油、耐磨和耐低温等优点，广泛用于液压油缸中。它的内、外唇根据轴用或孔用可制成不等高形状，以起到密封和自身保护的作用。不等高唇Y形圈，其短唇与密封面接触，滑动摩擦阻力小，耐磨性好，寿命长;长唇与非相对运动表面有较大的预压缩量，工作时不易窜动。 由于聚氨酯材质的Y形圈硬度高、预压缩量大，在安装、更换时常常会造成被挤破、翻卷和咬边等损坏现象，从而起不到应有的密封效果，甚至失效。装配时，我们曾用螺丝刀将密封唇沿缸径往里压;或用细铁丝将密封圈的外唇捆紧，使其外径小于缸的内径，然后将密封圈送入缸内，再将细铁丝抽出。但这两种装法都容易将密封圈划伤，导致密封失效，增加维修时间。针对这种情况，我们用厚的冷轧钢带或铜皮将其剪成长方形，其长度等于Y形圈外径的周长，然后用它将密封圈裹紧，再一点一点地送入液压缸缸筒中，待外唇口全部进入缸筒后再将其抽出，安装效果较好。
绪论——————————————第3页第1章液压传动的基础知识————————第4页 1.1 液压传动系统的组成————————第4页 1.2 液压传动的优缺点—————————第4页 1.3 液压传动技术的发展及应用——————第6页第2 章液压传动系统的执行元件 ——液压缸——————————第8页 2.1 液压缸的类型特点及结构形式——————第8页 2.2 液压缸的组成——————————第11页第3章 D G型车辆用液压缸的设计——————第19页 3.1 简介—————————————第19页 3.2 DG型液压缸的设计----------- —————第20页第4章液压缸常见故障分析与排除方法—————第27页总结——————————————第29 页
绪论 第一章液压传动的基础知识 1.1液压传动系统的组成 液压传动系统由以下四个部分组成： 〈1〉动力元件——液压泵其功能是将原动机输出的机械能转换成液体的压力能，为系统提供动力。 〈2〉执行元件——液压缸、液压马达。它们的功能是将液体的压力能转换成机械能，以带动负载进行直线运动或者旋转运动。 〈3〉控制元件——压力、流量和方向控制阀。它们的作用是控制和调节系统中液体的动力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。 〈4〉辅助元件——保证系统正常工作所需要的辅助装置。包括管道、管接头、油箱过滤器和指示仪表等。 〈5〉工作介质---工作介质即传动液体，通常称液压油。液压系统就是通过工作介质实现运动和动力传递的。
1.2液压传动的优缺点 优点： 〈1〉体积小、重量轻，单位重量输出的功率大（一般可达32M P a,个别场合更高）。 〈2〉可在大范围内实现无级调速。 〈3〉操纵简单，便于实现自动化。特别是和电气控制联合使用时，易于实现复 杂的自动工作循环。 〈4〉惯性小、响应速度快，起动、制动和换向迅速。(液压马达起动只需0.1s)〈5〉易于实现过载保护，安全性好；采用矿物油作为工作介质，自润滑性好。 〈6〉液压元件易于实现系列化标准化和通用化。 缺点： 〈1〉由于液压传动系统中存在的泄漏和油液的压缩性，影响了传动的准确性，不易 实现定比传动。 〈2〉不适应在温度变化范围较大的场合工作。 〈3〉由于受液体流动阻力和泄漏的影响，液压传动的效率还不是很高，不易远距 离传动。
液压缸常用的密封方法 液压缸中需要密封的部位有：活塞、活塞杆和端盖等处。今天来介绍一下最常用的密封方法有哪几种： （一）间隙密封 这是依靠两运动件配合面间保持一很小的间隙，使其产生液体摩擦阻力来防止泄漏的一种密封方法。用该方法密封，只适于直径较小、压力较低的液压缸与活塞间密封。为了提高间隙密封的效果，在活塞上开几条环形槽,这些环形槽的作用有两方面，一是提高间隙密封的效果，当油液从高压腔向低压腔泄漏时,由于油路截面突然改变，在小槽内形成旋涡而产生阻力，于是使油液的泄漏量减少；另一是阻止活塞轴线的偏移，从而有利于保持配合间隙，保证润滑效果，减少活塞与缸壁的磨损，增加间隙密封性能。 （二）橡胶密封圈密封 按密封圈的结构形式不同有Ｏ型、Ｙ型、Yx型和Ｖ型密封圈，Ｏ形密封圈密封原理是依靠Ｏ形密封圈的预压缩，消除间隙而实现密封。Ｙ型、Yx型和Ｖ型密封圈是依靠密封圈的唇口受液压力作用变形，使唇口贴紧密封面而进行密封，液压力越高，唇边贴得越紧，并具有磨损后自动补偿的能力。 （三）橡塑组合密封装置 由O型密封圈和聚四氟乙烯做成的格来圈或斯特圈组合而成。这种组合密封装置是利用O型密封圈的良好弹性变形性能，通过预压缩所产生的预压力将格来圈或斯特圈紧贴在密封面上起密封作用。O型密封圈不与密封面直接接触，不存在磨损、扭转、啃伤等问题，而与密封面接触的格来圈或斯特圈为聚四氟乙烯塑料，不仅具有极低的摩擦因素（0.02～0.04，仅为橡胶的1/10），而且动、静摩擦因素相当接近。此外因具有自润滑性，与金属组成摩擦付时不易粘着；启动摩擦力小，不存在橡胶密封低速时的爬行现象。此种密封不紧密封可靠、摩擦力低而稳定，而且使用寿命比普通橡胶密封高百倍，应用日益广泛。
创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 液压缸的结构 · 液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7 和导向套8 等组成；缸筒一
焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11 和防 下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ·
缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作 用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精 度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式 常见的缸体组件连接形式如图 3.10 所示。 (1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉， 它是常用的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图b），分为外半环连接和内 半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连 接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连 接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式 用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。
液压缸密封形式研究 王旭 （铜陵有色股份铜冠黄铜棒材有限公司） 液压缸是液压系统中的执行元件，它是一种把液体的压力能转换成机械能以实现直线往复运动的能量转换装置。液压缸结构简单、紧凑，工作可靠，加工、装配和维修方便。因此被广泛的应用于各种液压机械设备中。液压缸种类繁多，有柱塞、活塞和摆动缸等，但其基本组件均为缸体、活塞、活塞杆、缸盖、密封件等，其中液压缸的密封件是液压缸中的最重要元件，密封不良可造成油液泄漏，从而使得机构运动不稳定，降低容积效率，污染环境，严重时会建立不起压力，系统不能工作。往往个别密封件的失效所造成的损失可能是密封件本身价值的千万倍。下面就液压缸的密封件及密封形式进行探讨。 液压缸密封件是防止工作介质的泄漏（内泄和外泄）和防止外界异物（如空气、灰尘和水等）进入液压元件和液压系统的机构。液压缸的密封大致有四处：一是缸盖与缸体处静密封，活塞与活塞杆处静密封；二是活塞和缸体的动密封；三是活塞杆与缸盖的动密封；四是缸盖外端面处的防尘密封。 一，盖与缸体处静密封、活塞与活塞杆处静密封 图1为安装在端盖外圆与液压缸内壁接触位置的是端盖静密封圈；安装在活塞与活塞杆之间的是活塞静密封圈。它们都是液压缸内的静密封圈，端盖静密封是防止液压油从端盖和缸筒间的间隙漏出，单面承压，要求防挤出能力强，密封效果好等；活塞静密封是双向承压，防止液压油从活塞和活塞杆之间漏出，要求防挤出能力强，密封效果好等。常见的静密封圈为O型密封圈加挡圈，O形封圈是一种截面为圆形的橡胶圈，其材料主要为丁腈橡胶或氟橡胶，是液压传动系统中使用最广泛的一种密封件。它主要用于静密封和往复运动密封，O形密封圈装入密封槽后，其界面承受接触压缩应力而产生变形,当没有介质压力时，密封圈在自身的弹性力作用下，对接触面产生一个预接触应力p0，如图2a）所示。而当容腔内充入有压力的介质后，则在介质压力p的作用下，O形密封圈发生位移，移向低压侧，且其弹性变形进一步加大，填充和封闭了密封间隙a此时，作
液压缸的结构 · 液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分 组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、 缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7 和导向套8 等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保 证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11 和防尘圈12。 下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ·
缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作 用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精 度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式 常见的缸体组件连接形式如图 3.10 所示。 (1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉， 它是常用的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图b），分为外半环连接和内 半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连 接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连 接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。
· (4)拉杆式连接（见图d），结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。只适用于长度不大的 中、低压液压缸。 (5)焊接式连接（见图e），强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变 形。 · 3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基本要求 ·缸筒是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗糙度在0.1～0.4μm，使活塞及其密封件、支承件能顺利滑动，从而保证密封效果，减少磨损；缸筒要承受很大的液压力，因此，应具有足够的强度和刚度。
绪论——————————————第3页 第1章液压传动的基础知识————————第4页 1.1 液压传动系统的组成————————第4页 1.2 液压传动的优缺点—————————第4页 1.3 液压传动技术的发展及应用——————第6页 第2 章液压传动系统的执行元件 ——液压缸——————————第8页 2.1 液压缸的类型特点及结构形式——————第8页 2.2 液压缸的组成——————————第11页 第3章 D G型车辆用液压缸的设计——————第19页
3.1 简介—————————————第19页 3.2 DG型液压缸的设计----------- —————第20页 第4章液压缸常见故障分析与排除方法—————第27页 总结——————————————第29 页 绪论 第一章液压传动的基础知识 1.1液压传动系统的组成 液压传动系统由以下四个部分组成: 〈1〉动力元件——液压泵其功能是将原动机输出的机械能转换成液体的压力能,为系统提供动力。
〈2〉执行元件——液压缸、液压马达。它们的功能是将液体的压力能转换成机械能,以带动负载进行直线运动或者旋转运动。 〈3〉控制元件——压力、流量和方向控制阀。它们的作用是控制和调节系统中液体的动力、流量和流动方向,以保证执行元件达到所要求的输出力(或力矩)、运动速度和运动方向。 〈4〉辅助元件——保证系统正常工作所需要的辅助装置。包括管道、管接头、油箱过滤器和指示仪表等。 〈5〉工作介质---工作介质即传动液体,一般称液压油。液压系统就是经过工作介质实现运动和动力传递的。 1.2液压传动的优缺点 优点: 〈1〉体积小、重量轻,单位重量输出的功率大(一般可达32M P a,个别场合 更高)。 〈2〉可在大范围内实现无级调速。 〈3〉操纵简单,便于实现自动化。特别是和电气控制联合使用时,易于实现
第一章液压系统设计 1.1液压系统分析 1.1.1 液压缸动作过程 3150KN热压成型机液压系统属于中高压液压系统，涉及快慢速切换、多级调压、保压补压等多个典型的液压回路。工作过程为电机启动滑块快速下行滑块慢速下行保压预卸滑块慢速回程滑块快速回程推拉缸推出推拉缸拉回循环结束。按液压机床类型初选液压缸的工作压力为28Mpa,根据快进和快退速度要求，采用单杆活塞液压缸。1.1.2液压系统设计参数 （1）合模力； （2）最大液压压28Mp； （3）主缸行程700㎜； （4）主缸速度υ 快＝38㎜/s、 υ 慢=4.85㎜/s。 1.1.2分析负载 （一）外负载压制过程中产生的最大压力，即合模力。 （二）惯性负载 设活塞杆的总质量m＝100Kg，取△t＝0.25s (三)阻力负载 活塞杆竖直方向的自重 活塞杆质量m≈1000Kg，同时设活塞杆所受的径向力等于重力。 静摩擦阻力 动摩擦阻力 由此得出液压缸在各个工作阶段的负载如表****所示。
表*** 液压缸在各个工作阶段的负载F 工况负载组成负载值F工况负载组成负载值F 启动981保压3150×103加速537补压3150×103快速491快退+G10301按上表绘制负载图如图***所示。 F/N v/mm·s-1 537 491 981 38 4.85 0 l/mm 0 l/mm -491 -981 -38 由已知速度υ 快＝38㎜/s、 υ 慢=4.85㎜/s和液压缸行程s=700mm，绘制简略速度图，如 图***所示。 1.2确定执行元件主要参数 1.2.1 液压缸的计算 （一）液压缸承受的合模力为3150KN，最大压力p1=28Mp。 鉴于整个工作过程要完成快进、快退以及慢进、慢退，因此液压缸选用单活塞杆式的。在液压缸活塞往复运动速度有要求的情况下，活塞杆直径d根据液压缸工作压力选取。 由合模力和负载计算液压缸的面积。 将这些直径按GB/T 2348—2001以及液压缸标准圆整成就近标准值，得:
液压缸密封件的正确使用 润滑与密封中阖彀给z程2006.01 文章编号:l67l一07ll(2006)0l一0058—02 液压缸密封件的正确使用 李锦平 (珠江啤酒股份公司,广东广州510315) 摘要:本文以活塞缸为例,分析,液压装置中影响密封什使用性能和寿命的因素,指出了使用密封什应 沣意的事项. 关键词:液压缸;活塞缸;密封件;使用 中图分类号:TH136文献标识码:B 液压缸可将液压能转换成机械能,其结构种类 繁多,有柱塞,活塞和摆动缸等,但其基本组件均 为缸体,活塞,活塞杆,缸盖,密封件等.下面以 活塞缸为例淡谈影响密封件使用性能和寿命的因 素,以及使用应注意的事项. 一 ,影响密封件使用性能及寿命的因素 1.表面粗糙度.活塞和活塞杆表面粗糙度? 般.8,密封什安装槽的粗糙度,侧面1.6,底 面R3.2.活塞杆淬火硬度为HRC55-60,镀铬层 厚30～501~m,活塞杆电镀后进行无向研磨消除磨 削加工螺旋线痕迹. 2.问隙.主要是指密封安装槽或密封件滑合 面在低压一侧的配合间隙.密封件在汕乐作用下, 将产生变形和塑性流动,密封件根部有被挤入配合 间隙的趋向.为保证液压缸的性能,精度及寿命,
密封结构常设置导向元件.密封摩擦副前,后的间 隙因压力,上况,密封什种类及材料而异. 3.速度.油膜厚度与往复运动速度相关.速 度过高油膜增厚,容易产牛泄漏;速度过低(小丁 0.05m/s,)则油膜过薄,摩擦增大,易产生"爬行". 4.温度.油温的变化影响油的黏度,油膜厚 度和密封性能.为保证密封的良好性能,液压系统 的工作温度应稳定住40~80.C. 5.压力.液压缸油压使密封件的变形可达到 密封效果,但也增加了滑动面的磨损,引起发热, 促使系统温升及进一步增大滑动阻力.所以在实际 使用中要严格控制压力.这也是保证密封使用寿命 的需要.如16MPa的密封件在16MPa液压系统中 的使用寿命为两年;如果用于21MPa液压系统中 则缩短为两个月:使用于31.5MPa的液』玉系统中使0 用寿命仅为两天. 6.接触压力.接触压力必须适中,以便形成 一 层极薄的连续油膜.如果接触压力过小,则油膜 厚,易泄漏;接触压力过大,油膜过薄,易造成干 摩擦,缩短密封件的使用寿命. 7.摩擦阻力.密封与运动件的摩擦阻力是变 化的.启动时摩擦阻力最大(干摩擦),当达到适 当速度时,摩擦副间形成了连续油膜,摩擦阻力下降,摩擦副运动速度过高时,油膜变厚,摩擦阻力 反增大. 8.介质.为满足各种要求,液压油中添加了不 同的添加剂.添加剂对密封材料的相容性及使用寿
液压油缸型号大全: PY497——油缸型号 100——缸径 70——杆径 1801——行程 液压油缸: 液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。 液压缸是液压传动系统中的执行元件，它是把液压能转换成机械能的能量转换装置。液压马达实现的是连续回转运动，而液压缸实现的则是往复运动。液压缸的结构型式有活塞缸、柱塞缸、摆动缸三大类，活塞缸和柱塞缸实现往复直线运动，输出速度和推力，摆动缸实现往复摆动，输出角速度（转速）和转矩。液压缸除了单个地使用外，还可以两个或多个地组合起来或和其他机构组合起来使用。以完成特殊的功用。液压缸结构简单，工作可靠，在机床的液压系统中得到了广泛的应用。 液压缸的结构形式多种多样，其分类方法也有多种：按运动方式
可分为直线往复运动式和回转摆动式；按受液压力作用情况可分为单作用式、双作用式；按结构形式可分为活塞式、柱塞式、多级伸缩套筒式，齿轮齿条式等；按安装形式可分为拉杆、耳环、底脚、铰轴等；按压力等级可分为16Mpa、25Mpa、31.5Mpa等。 活塞式 单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。 活塞仅能单向运动，其反方向运动需由外力来完成。但其行程一般较活塞式液压缸大。 活塞式液压缸可分为单杆式和双杆式两种结构，其固定方式由缸体固定和活塞杆固定两种，按液压力的作用情况有单作用式和双作用式。在单作用式液压缸中，压力油只供液压缸的一腔，靠液压力使缸实现单方向运动，反方向运动则靠外力（如弹簧力、自重或外部载荷等）来实现；而双作用液压缸活塞两个方向的运动则通过两腔交替进油，靠液压力的作用来完成。 如图所示为单杆双作用活塞式液压缸示意图。它只在活塞的一侧设有活塞杆，因而两腔的有效作用面积不同。在供油量相同时，不同腔进油，活塞的运动速度不同；在需克服的负载力相同时，不同腔进油，所需要的供油压力不同，或者说在系统压力调定后，环卫垃圾车液压缸两个方向运动所能克服的负载力不同。
一、液压缸的分类 液压缸按其结构形式，可以分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸三类。活塞缸和柱塞缸实现往复运动，输出推力和速度，摆动缸则能实现小于360度的往复摆动，输出转矩和角速度。液压缸除单个使用外，还可以几个组合起来或和其它机构组合起来，以完成特殊的功用。 （一）活塞式液压缸 活塞式液压缸分为双杆式和单杆式两种。 1、双杆式活塞缸 双杆式活塞缸的活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出，它根据安装方式不同又可以分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。如图3-4a所示的为缸筒固定式的双杆活塞缸。它的进、出油口布置在缸筒两端，活塞通过活塞杆带动工作台的移动，当活塞的有效行程为l时，整个工作台的运动范围为l3，所以机床占地面积大，一般适用于小型机床。当工作台行程要求较长时，可采用图3-4b所示的活塞杆固定的形式，这时，缸体与工作台相敬如宾连，活塞杆通过支架固定的机床上，动力由缸体付出。这种安装形式中，工作台的移动范围只等于液压缸有效行程l的两倍（l2），因此占地面积小。进出口可以设置在固定不动的空
心的活塞杆的两端，使油液从活塞杆中进出，也可设置在缸体的两端，但必须使用软管连接。 如图3-4双杆式活塞缸 由于又杆活塞缸两端的活塞杆直径通常是相等的，因此它左、右两腔的有效面积也相等。当分别向左、右腔输入相同压力和相同流量的油液时，液压缸左、右两个方向的推力和速度相等，当活塞的直径为D，活塞杆的直径为d，液压缸进、出油腔的压力为1p和2p，输入流量为q时，双杆活塞缸的推力F和速度V为
))((4)(212221p p d D p p A F --=-=π （ 3-7 ） )(422d D q A q v -==π （ 3-8 ） 式中 A 为活塞的有效工作面积。 对杆活塞缸在工作时，设计成一个活塞杆是受拉的，而另一个活塞杆不受力，因此这种液压缸的活塞杆可以做得细些。 2.单杆式活塞缸 如图3－5所示，活塞只有一端活塞杆，单杆液压缸也有固定和活塞杆固定两种形式，但它们的工作台移动范围都是活塞有效行程的两倍。 单杆活塞缸由于活塞两端有效面积不等。如果相同流量的压力油分别进入液压缸的左、右腔，活塞移动的速度与进油腔的有效面积成反比，即油液进入无杆腔时有效面积大，速度慢，进入有杆腔时有效面积小，速度快；而活塞上产生的推力则进油腔的有效面积成正比。
缸筒加工要求 缸筒：备料（45#无缝钢管，正火）-车-珩磨-钳-防锈。 缸体：焊接（焊后保温缓冷去应力）T车T钳T防锈入库。 缸底：备料（45#圆钢，正火）-车-防锈。 缸头：a、水平油缸：备料（45#圆钢，调质）-铳-车-钳- 防锈入库；b、主油缸：备料（45#圆钢，正火）-车-钳-防锈入库。 1. 缸筒内径D 采用H7 或H8 级配合，表面粗糙度且都需珩磨。 2. 热处理：调质硬度大于等于HB241-285. 3. 缸筒内径D 的圆度，锥度，圆柱度不大于内径公差之半。 4. 缸筒直线度公差在500mm 长度上不大于。 5. 缸筒端面对内径的垂直度在直径100mm 上不大于活塞尺寸机加工公差活塞宽度为活塞外径的倍，但也要根据密封形式而定。活塞外径的配合一般采用f9 ，外径对内孔的同轴度公差不大于，端面与轴线的垂直度公差不大于100mm ,外表面的圆度和圆柱度公差不大于外径公差之半，表面粗糙度视结构形式不同而各异。 活塞杆的技术要求 活塞杆：备料（40Cr 圆钢）-粗车-调质-精车-铣槽-外磨-电镀 -抛光-防锈入库。 活塞杆一般使用中碳钢（如45 号钢）活塞杆要在导向套中滑动一般采用H8/h7 或H8/f7 配合.其圆柱度公差不大于直径公差之半安装活塞的轴颈与外圆的同轴度公差不大于安装活塞的轴肩端面与活塞杆轴线的垂直度公差不大于100mm活塞杆的外圆粗糙度Ra 一般为微米。导向套加工要求
导向套外圆与端盖内孔的配合多为 H8/f7,内孔与活塞杆外圆的配合多 为H9/f9.外圆与内孔的同轴度公差不大于圆度和圆柱度公差不大于直 径公差之半 密封原理 —装入后a) -加压力油后b) 特点 —结构简单紧凑， 摩擦力小，装拆 方便，成本低 应用 —静密封＜32MPa 和 滑动密封＜10MPa 0形密封圈密封 a )
液压缸 1 2 3．1填空题 3 1．液压缸按结构不同，可分为活塞式、柱塞式和摆动式三大类。 2．双活塞杆缸常用于往复运动速度和负载相同的场合。 4 5 3．单活塞杆缸常用于一个方向速度大，另一个方向速度小设备的液压系统。 6 4．活塞缸差动连接时，比其非差动连接同向运动获得的速度大、推力小。因此，7 在机床的液压系统中常用其实现运动部件的空行程快进。 8 5．增压缸能将输入的低压油转变为高压油供液压系统中某一支路使用。 9 6．伸缩式液压缸活塞伸出顺序是先大后小，伸出的速度是由慢到快；活塞缩回的10 顺序一般是先小后大；活塞缩回的速度是由快到慢。 11 7．铸铁、铸钢和锻钢制造的缸体与端盖多采用法兰式连接；无缝钢管制作的缸筒与12 端盖多采用半环式连接或螺纹式连接；较短的液压缸常用拉杆式连接。 13 8．液压缸中常用的缓冲装置有环状间隙式、可变节流式和可调节流式。 14 3．2选择题 15 1．双活塞杆缸，当活塞固定时，缸与运动部件连接，运动件的运动范围略大于液压16 缸有效行程的 17 B 。 18 A.1倍 B.2倍 C.3倍 2．单活塞杆缸作为差动连接时，若使其往复运动速度相等，其活塞面积应为活塞杆 19 20 面积的 B 倍。
A.1倍 B.2倍 C.2倍 21 3．双叶片式摆动缸的摆动角一般不超过 B 。 22 A.100° B. 150° C. 280° 23 4．在高压大流量的液压系统中，活塞与活塞杆的连接须采用 C 。 24 A.锥销连接 B.螺纹连接 C.半环式连接 25 5．液压缸差动连接工作时，缸的（），缸的（）。D 26 A.运动速度增加推力增加 B. 运动速度减少推力增加 27 C.运动速度减少推力减少 D. 运动速度增加推力减少 28 6．在某一液压设备中需要一个完成很长工作行程的液压缸，宜采用下述液压缸中的29 （C）。 30 A.单活塞杆缸 B.双活塞杆缸 C.柱塞缸 D.增压缸 31 3．3计算题 32 1．一双活塞杆缸，内径为0.07m，活塞杆直径0.03m，进入液压缸的流量为16L/min，33 求活塞运动的速度多大？答案：v= 0.085m/s 34 2．单活塞杆缸，活塞直径D=8㎝，活塞杆直径d=5㎝，输入液压缸的流量q=3.5L/min。 35 求往复运动速度各为多少？如采用差动连接，运动速度为多少？ 36 答案：v 1= 0.0116m/s 37 v 2= 0.019m/s 38 v 3= 0.0297m/s 39
谈液压缸的密封问题 摘要：通过这个学期液压与气压传动的这门课程的学习和老师的教授，我对液压缸的密封问题很感兴趣，液压缸通过活塞杆两边压力的不同实现活塞杆的前后运动。可是液压缸左右腔室内会有液压油，液压缸内的活塞既要保证运动，又要保证设备需要的密封性能，它是怎么达到的呢？ 关键词：液压缸，密封，泄露 正文： 一，液压缸的分类： 我们知道液压缸的类型繁多。按作用方式分，液压缸分为单作用式和双作用式两大类。单作用式液压缸，其一个方向的运动靠液压力来实现，而反向运动则依靠重力或弹簧力等实现。双作用式液压缸，其正、反两个方向的运动都依靠液压力来实现。按不同的使用压力，液压缸又可分为中压、低压、中高压和高压液压缸。对于机床类机械，一般采用中低压液压缸，其额定压力为2.5MPa~6.3MPa;对于要求体积小、质量轻、出力大的建筑车辆和飞机用液压缸多采用中高压液压缸，其额定压力为10lMPa~16MPa;对于油压机响一类机械，大多数采用高压液压缸，其额定压力为25MPa~315MPa。按结构型式的不同，液压缸又有活塞式、柱塞式、摆动式、伸缩式等型式。其中以活塞式液庄缸应用最多。而活塞式液压缸又有单活塞杆和双活塞杆、缸定式和杆定式的不同结构和运动方式。 二，液压缸是怎么发生泄露的 液压缸是怎么发生液压油的泄露的呢？液压缸在工作时，腔内压力较腔外压力(大气压)高得多;缸内进油腔压力较回油腔压力高得多。这样，油液就可能通过固定件的联接处(途径之一)，如端盖和缸筒的联接处，和有相对运动部件的配合间隙(途径之二)而泄漏。如下图所示。外泄不但使油液损失影响环境，而且有失火的危险。内泄则将使油液发热、液压缸容积效率降低，进而使液压缸工作性能变坏。因此应最大限度地减少泄漏。
液压缸的基础知识 随着现代工业的发展，液压传动技术在全球许多行业得到极大应用和发展，例如工程机械的装载机、推土机和压路机等；起重运输机械的叉车、皮带运输机和汽车吊等；建筑机械的打桩机、液压千斤顶和平地机等；农业机械，汽车工业，矿山机械，冶金机械…… 液压传动设备通常由动力、执行、控制和辅助等四种元件组成，像我们江山厂液压件公司生产的油缸就属于执行元件。并且液压缸作为实现直线往复运动或小于360。往复摆动运动的液压机构，结构简单，工作可靠，也是液压系统中应用极广泛的主要执行元件，它是将原动机以机械能形式驱动液压泵产生的液体压力能，再变成可直接驱动负载进行往复运动或小于360。往复摆动运动的机械能的一种能量转换装置。我们要了解液压缸，就必须知道下列的基础知识。 一、液压缸的分类和组成 液压缸按结构形式，可分为活塞缸、柱塞缸、摆动缸和特殊缸四
类；按额定压力分为高压和超高压液压缸、中高压液压缸与中低压液压缸……。而我们江山厂液压件公司主要生产的是单杆双作用活塞液压缸，这种液压缸是结构最简单，应用最广泛的一种。下面我就以单杆双作用活塞液压缸为例讲解液压缸的基本结构。 1、缸筒：缸筒是液压缸的主体零件，它与缸盖、活塞等零件构成密闭的容腔，推动活塞运动。常用的缸筒结构有8类，通常根据缸筒与端盖的连接形式选用。材料一般要求有足够的强度和冲击韧性，对焊接的还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热扎无缝钢管，因此工序通常是调质（保证缸筒的强度，使其能承受油压不会变形和破坏）→珩磨或镗滚压（保证缸筒内径的粗糙度、圆度、圆柱度和直线度等，使活塞密封性在长期往复运动后不变）→车（保证缸筒全长等设计尺寸要求）→钻（加工出油口孔，保证进出油路）→钳 2、缸盖：缸盖装在液压缸两端，与缸筒构成紧密的油腔。通常有焊接、螺纹、螺栓、卡键和拉杆等多种连接方式，一般根据工作压力，油缸的连接方式，使用环境等因素选择。 3、活塞杆：活塞杆是液压缸传递力的主要元件。材料一般选择中碳钢（如45号钢）。油缸工作时，活塞杆受推力、拉力或弯曲力矩等，固保证其强度是必要的；并且活塞杆常在导向套中滑动，配合应合适，太紧了，摩擦力大，太松了，容易引起卡滞现象和单边磨损，这就要