DF系列液压螺旋摆动油缸
本所自主研发的“DF系列液压螺旋摆动油缸”与传统的齿轮齿条摆动油缸、叶片式摆动油缸相比，具有结构紧凑、占用空间小、安全可靠、免维护、高压、无泄漏、输出扭矩极大等明显优点。动力强劲、定位精准、易于控制。螺旋摆动液压油缸几乎在每一需要高扭矩有限摆动运动的场合都得到了应用。例如：港口机械、工程机械、建筑机械、船舶配载及设备操作、井下工作、高空作业、海底勘探装置及近海平台、特种机器人、物流及交通运输、农林机械及设备、食品工业、烟草机械、制药工业和石油化工等领域。大多数型号提供标准转角为0-360度。我所因其对螺旋摆动油缸及工程设备附件新颖的设计而被广为认知。产品可以在紧凑的空间里提供极大的扭矩，不同寻常的负载支撑力以及坚实可靠的性能。
该项技术更是填补了国内该领域的空白,获得国家发明专利、实用新型专利。建立了持续有效的质量保证体系。具有完全独立的产品开发、设计、制造及配套能力。
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。
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+G 10301 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 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:
摘要 本论文设计一种在三爪卡盘上加装摆动式液压缸和平面螺旋机构的螺旋摆动式液压缸增力机构的结构。传统的机床如车床、铣床上三爪卡盘的工作一般依靠工人用手工进行夹紧,这不但增加了工人的劳动强度，而且所需夹紧力非常大,还常常有夹不紧的情况，阻碍了生产率的提高。通过在三爪卡盘加装摆动式液压缸和平面螺旋机构构成螺旋摆动式液压缸增力机构，可实现与原有卡盘体的较好结合,并使外加压力能转换成圆周运动,且其结构简单,工作可靠,能达到较高的增力比，具有良好的经济性和可行性。 关键词三爪卡盘，液压缸，夹具，增力
目录 前言............................................................... ３第1章选题背景.................................................... ４ 1.1 夹具的特点................................................. ４ 1.2 研究夹具的目的和意义....................................... ７ 1.3 夹具的国内外现状和发展趋势................................. ７ 1.4 夹具的基本结构和工作原理.................................. ８第2章三爪卡盘螺旋摆动式液压缸增力机构的结构及原理设计........... ９第3章主要参数确定与结构计算.................................. １０ 3.1 液压腔的结构设计......................................... １０ 3.2 转子叶片数的设计......................................... １０ 3.3 摆动角的设计............................................ １０ 3.4 定子圆柱活塞杠面积的设计 ................................... １０第4章. 凹槽轮廓线的设计......................................... １２ 4.1确定轮廓面段数........................................... １２ 4.2 活塞杠的升程............................................. １２ 的设计............................................ １３ 4.3参数θ 1 4.4参数β的设计............................................. １４第5章夹具在安装和操作时应注意的事项.......................... １６ 5.1夹具的安装............................................... １６ 5.2夹具在操作时应注意的事项................................. １６第6章夹具的经济效益分析........................................ １８第7章单工位夹具与成组夹具的分析................................ ２０ 7.1定位基准与定位元件的选择................................. ２０ 7.2夹紧元件与夹紧力的选择................................... ２１ 7.3夹具基体的设计........................................... ２１ 7.4机壳成组夹具结构......................................... ２１第8章误差分析.................................................. ２４ 8.1定位误差分析............................................. ２４ 8.2 装备误差分析............................................. ２４第9章机床夹具公差的灰色综合设计理论与方法...................... ２６结束语........................................................... ３２附录1 参考文献............................................ ３３致谢............................................................. ３４
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：
各种液压缸工作原理及结构分析（动画演示） 什么是液压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。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。(1)法兰式连接，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，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，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，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，强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变形。液压缸的基本作用形式：标准双作用：动力行程在两个方向并且用于大多数应用场合： 单作用缸：当仅在一个方向需要推力时，可以采用一个单作用缸；双杆缸：当在活塞两侧需要相等的排量时，或者当把一个负载连接于每端在机械有利时采用，附加端可以用来安装操作行程开关等的凸轮．弹簧回程单作用缸：通常限于用来保持和夹紧的很小的短行程缸。容纳回程弹簧所需要的长度使得它们在需要长行程时很讨厌；柱塞式单作用缸：仅有一个流体腔，这种类型的缸通常竖直安装，负载重置使缸内缩，他们又是被成为“排量缸”，并且对长行程是实用的；多级伸缩缸：最多可带4个套简，收拢长度比标准缸短．有单作用或双作用，它们与标准缸相比是比较贵的，通常用于安装空间较小但需要较大行程的场合， 串联缸：一个串联缸足由两个同轴安装的缸组成的，两个缸的活塞由一个公共活塞杆链接，在两缸之前设置杆密封件以便使每个缸都能双作用，当安装宽度或高度受限制时．串联
几种常用液压缸缓冲装置结构设计 摘要：本文对高速液压缸；大缸径、长行程液压缸及各种自卸车液压缸的缓冲装置提出了不同的结构设计，有针对性的解决了液压缸活塞与缸盖发生机械碰撞。 关键词：液压缸缓冲装置 1、引言 在液压系统中使用液压缸驱动具有一定质量的机构，当液压缸运动至行程终点时具有较大动能，如未作减速处理，液压缸活塞与缸盖将发生机械碰撞，产生冲击、噪声，有破坏性。为缓和及防止这种危害发生，因此可在液压回路中设置减速装置或在缸体内设缓冲装置。 2、几种液压缸缓冲装置结构设计 2.1高速液压缸缓冲装置结构设计 （1）液压缸特点及缓冲装置结构设计 高速液压缸工作时，活塞终端速度可以达到5m／s以上，若直接与端盖相撞，在惯性力和液压力的作用下，不但会损坏端盖，而且会产生较大的冲击载荷，对系统产生不利的影响。高速液压缸缓冲装置如图1a所示，主要由液压缸体、活塞、挡块、活塞杆、固定螺母、复位弹簧组成。其中活塞杆有四个台阶轴用来放置和固定活塞和挡块，螺母将活塞与活塞杆固定于一体。挡块为圆锥形，所以过流面积不断变化。 （2）工作原理 当活塞杆走到行程末端时，挡块3被液压缸端部限位停止运动，而活塞2、活塞杆4，固定螺母5继续向前运动，这时活塞与挡块形成节流缝隙，活塞与挡块之间的容腔压力增加，与活塞的惯性力和作用在活塞左端的液压力相对抗，从而达到缓冲的目的。 2.2大缸径、长行程液压缸缓冲装置结构设计 (1) 液压缸特点及缓冲装置结构设计 对于水平安装的大缸径长行程液压缸，由于活塞杆和活塞的巨大自重、零件的机械加工误差及安装误差等原因，液压缸在运行的过程中易引起导向部分靠近承重一侧的快速磨损，从而导向元件的偏心，体现到缓冲元件上，就是缓冲环和缓冲孔之间过大同轴度，将引起运行困难或产生机械故障。大缸径、长行程液压
对于液压油缸的基本认识 液压油缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(摆动缸做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。 1、液压缸的工作原理 液压缸一般有两个油腔，每个油腔中都通有液压油，液压缸工作依靠帕斯卡原理（静压传递原理：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传递到液体各点）。当液压缸两腔通有不同压力的液压油时，其活塞两个受压面承受的液体压力总和（矢量和）输出一个力，这个力克服负载力使液压缸活塞杆伸出或缩回。 图一液压缸工作原理 以图一为例，当液压缸左腔通高压油时，活塞左侧受压力，油腔油液通油箱，活塞右侧不受压力，则此时活塞左侧所受压力与负载相等（油压由液体压缩提供，即负载力提供压力）。用公式表达如下 式中————液压缸左腔油压； ————液压缸活塞左侧受压面积； ————液压缸油腔油压；
————液压缸活塞右侧受压面积； F————负载力 2、液压缸的常见结构 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。 图二液压缸结构图 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。 3、液压缸的分类
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
液压缸设计 指导书 河南理工大学机械与动力工程学院 热能与动力工程系
一、设计目的 油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于360°回摆运动的液压执行元件。具有结构简单，工作可靠，制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。因此，广泛应用于工业生产各部门，如：工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构，起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构，矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置，建筑机械中的打桩机，冶金机械中的压力机，汽车工业中自卸式汽车和高空作业车，智能机械中的模拟驾驶舱、机器人，火箭的发射装置等。它们所用的都是直线往复运动油缸，即推力油缸。所以，研究和改进液压缸的设计制造，提高液压缸的工作寿命及其性能，对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。 通过学生自己独立地完成指定的液压缸设计任务，提高理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，学会查阅参考书和工具书的方法，提高编写技术文件的能力，进一步加强设计计算和制图等基本技能的训练，为毕业后成为一名合格的机械工程师打好基础。 为此，编写了这本“液压缸设计指导书”，供热能专业学生学习液压传动课程及课程设计时参考。 二、设计要求 1、每个参加课程设计的学生，都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。 2、设计说明书和设计计算书要层次清楚，文字通顺，书写工整，简明扼要，论据充分。计算公式 不必进行推导，但应注明公式中各符号的意义，代入数据得出结果即可。 3、说明书要有插图，且插图要清晰、工整，并选取适当此例。说明书的最后要附上草图。 4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定，符合国家标准。 5、学生在完成说明书、图纸后，准备进行答辩，最后进行成绩评定。 三、设计任务 设计任务由指导教师根据学生实际情况及所收集资料情况确定。 四、设计依据和设计步骤 油缸是液压传动的执行元件，它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。不同的机型和工作机构对油缸则有不同的工作要求。因此在设计油缸之前，首先应了解下列这些作为设计原始依据的主要内容：主机的用途和工作条件，工作机构的结构特点，负载值，速度，行程大小和动作要求，液压系统所选定的工作压力和流量等。 油缸的设计内容和步骤大致如下： 1、液压缸类型和多部分结构的选择。 2、确定基本参数。主要包括工作负载、工作速度（当有速度要求时）、工作行程、导向长度、缸筒 内径及活塞杆直径等。 3、强度和稳定性计算。其中包括缸筒壁厚、外径和缸底厚度的强度计算，活塞杆强度和稳定性验
概述 叉车液压系统原理图 液压由于其传动力量大，易于传递及配置，在工业、民用行业应用广泛。液压系统的执行元件液压缸和液压马达的作用是将液体的压力能转换为机械能，而获得需要的直线往复运动或回转运动。 在各部件制造中，对密封性、耐久性有很高的技术要求，目前在液压部件制造中已广泛采用——滚压工艺，很好的解决了圆度、粗糙度的问题。特别是液压缸制造中广泛应用。 液压的定义及组成 一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。 液压软管、高压球阀、意图奇的快速接头、卡套式管接头、焊接式管接头、高压软管。 它是由两个大小不同的液缸组成的，在液缸里充满水或油。充水的叫“水压机”；充油的称“油压机”。两个液缸里各有一个可以滑动的活塞，如果在小活塞上加一定值的压力，根据帕斯卡定律，小活塞将这一压力通过液体的压力传递给大活塞，将大活塞顶上去。设小活塞的横截面积是S1，加在小活塞上的向下的压力是F1。于是，小活塞对液体的压强为P=F1/SI，能够大小不变地被液体向各个方向传递”。大活塞所受到的压强必然也等于P。若大活塞的横截面积是S2，压强P在大活塞上所产生的向上的压力F2=PxS2，截面积是小活塞横截面积的倍数。从上式知，在小活塞上加一较小的力，则在大活塞上会得到很大
引言 起升油缸设计（3级） 引言 液压缸是将液压能转变为机械能、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。它的结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动，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了广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边压差成正比；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。 液压传动相对于机械传动来说，它是一门新学科，17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，只是由于早期技术水平和生产需求的不足，液压传动技术没有得到普遍地应用。1795年英国约瑟夫·布拉曼在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。第二次世界大战期间，在兵器上采用了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，它大大提高了兵器的性能，也大大促进了液压技术的发展。战后，液压技术迅速转向民用，并随着各种标准的不断制订和完善及各类元件的标准化、规格化、系列化而在工程机械、农业机械、汽车制造等行业中推广开来。 本设计中首先对设计产品进行工况分析，进而对其主要参数进行计算并校核，再利用CAD软件绘出产品零件图和总装图，以及solidworks进行机械运动仿真。solidworks软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。solidworks软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
齿条式摆动缸的原理：是将液压缸的往复运动通过齿条带动齿轮，转化成齿轮轴的正反向摆动旋转，同时将往复缸的推力转化成齿轮轴的输出扭矩。由于齿轮轴的摆动角度与齿条的长度成正比，因此齿轮轴的摆角可以任意选择，并能大于360o 叶片式摆动缸的特点：就是它内部一段固定的装置，也就是所谓的叶片。一个叶片段牢牢地固定在外壳上，活塞部分则牢牢地固定在驱动轴上。叶片式摆动缸设计上非常紧凑。尽管如此，它的最大旋转角度仍可达到270度。叶片式摆动缸经常用于伺服回转台 蓄能器有两种用途。①当低速运动时载荷需要的流量小于液压泵流量，液压泵多余的流量储入蓄能器，当载荷要求流量大于液压泵流量时，液体从蓄能器放出来，以补液压泵流量之不足。②当停机但仍需维持一定压力时，可以停止液压泵而由蓄能器补偿系统的泄漏，以保持系统的压力。蓄能器也可用来吸收液压泵的压力脉动或吸收系统中产生的液压冲击压力,蓄能器按加载方式可分为弹簧式、重锤式和气体式电液动换向阀的先导阀为何选用“Y”型机能？：先导阀中位时（不工作时）进油口封住，不会引起控制压力的降低，第二，先导阀两个工作油口与主阀阀芯两端控制腔相通，并和油箱相通，使控制腔卸荷，主阀阀芯在两端弹簧力作用下回到中位。如果选用其它机能（如O、M型），先导阀中位时，主阀两端控制油路切断，两腔封闭，不能保证主阀芯回到中位， 直动式溢流阀的弹簧腔不和回油腔接通的现象：节流阀起不到节流作用，液压泵输出的液压油全部经节流阀进入液压缸，改变节流阀节流口的大小只是改变啦液流流经节流阀的压力值，节流口小，流速快，节流口大流速慢，总的流量不变，液压缸的运动速度不变，若此时压力缸的负载很大，吃过泵的最大允许压力，会导致泵的损坏 液压冲击的定义危害如何消除：液压系统在突然启动、停机、变速或换向时，阀口突然关闭或动作突然停止，由于流动液体和运动部件惯性的作用，使系统内瞬时形成很高的峰值压力，这种现象就称之为液压冲击、液压系统中的很多元部件如管道、仪表等会因受到过高的液压冲击力而遭到破坏，液压系统的可靠性和稳定性也会受到液压冲击的影响，还能引起液压系统升温，产生振动和噪声以及连接件松动漏油，使压力阀的调整压力（设定值）发生改变，减弱方法：在确保换向阀工作周期的前提下，应尽可能地减慢换向阀的关闭或开启进、回油口的速度，在换向阀未完全关闭关减慢液体的流速，设置储能器，加大管道通径缩短管道的长度采用橡胶管吸收液压冲击的能量、 溢流阀作用：定压溢流作用稳压作用系统卸荷作用安全保护作用定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。稳压作用：溢流阀串联在回油路上，溢流阀产生背压，运动部件平稳性增加。系统卸荷作用：在溢流阀的遥控口串接溢小流量的电磁阀，当电磁铁通电时，溢流阀的遥控口通油箱，此时液压泵卸荷。溢流阀此时作为卸荷阀使用。安全保护作用：系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限（系统压力超过调定压力）时开启溢流，进行过载保护，使系统压力不再增加一般溢流阀接反了不起溢流作用,系统压力不断升高,超过规定压力,损坏终端液压元件,顺序阀也一样,接反了不起顺序作用,只起在顺序阀前端的作用而已 齿轮泵困油：液压齿轮泵是由一对互相啮合的齿轮组成,通过齿轮在旋转时齿的啮合与分离形成容积的变化而吸油和压油.当齿轮啮合后,啮合的两齿间的液压油由于齿的封闭无法排出而形成困油现象.齿轮泵困油现象的危害：使闭死容积中的压力急剧升高，使轴承受到很大的附加载荷，同时产生功率损失及液体发烧等不良现象；溶解于液体中的空气便析生产气愤泡，产气愤蚀现象，引起振动和噪声。消除困油现象：在齿轮泵的侧板上或浮动轴套上开卸荷槽。非对称式，必需保证在任何时候都不能使吸油腔与压油腔相互串通；这样的齿轮泵不能反转 节流阀与溢流阀有什么区别？：节流阀：是一个最简单又最基本的流量控制阀，其实质相当于一个可变的节流口。溢流阀：控制信号来源是进口，并保持进口的压力近似恒定不变，出口接油箱，溢流阀在常态下阀口是常闭的。 回油节流调速回路和进油节流调速回路的区别：1，对于回油节流调速回路，由于液压缸的回油腔中存在一定背压，因而能承受一定负值负载，而进油节流调速回路，在负值负载作用下活塞的运动会因
挖掘机液压油缸缓冲装置的设计方法与分析 来源:毕业论文网https://www.doczj.com/doc/ce11217827.html, 一、引言 随着工程机械液压技术和市场的发展．要求挖掘机等丁程机械液压缸活塞运动速度越来越高，其往复频率和运动速度也越来越高，有的甚至高达每秒几十米。为避免产生强烈撞击和振动，保证系统平稳工作，防止传动部件损坏，提高系统的工作性能和寿命，必须在其运动结束前进行缓冲。 二、挖掘机液压油缸的缓冲方法 目前，挖掘机液压油缸缓冲的方法基本有两种：一种是液压缸外部控制，即在液压缸的控制回路上，安装节流阀或其它形式的流量控制装置进行缓冲，其结构较复杂：另一种是液压缸内部控制．即在液压缸内部设计缓冲装置来实现缓冲，其结构简单、1二作可靠、体积小、缓冲一I~ii较好，因而得到广泛应用。本文采用的设计方法即为内部缓冲装置三、设计方案挖掘机双作用液压缸缓冲装置正常稳定T作的主要因素是活塞杆和缸筒具有较好的同轴度。这～同轴度是通过活塞杆和缸筒分别与前后端盖、活塞的间隙配合及各部件的形位公差来保证的，实践中由于设计、制造、装配、使用等因素的影响，常常使这一同轴度难以控制，这样就使得缓冲装置难以正常]：作，经常发生拉伤、胶合甚至损坏液压缸的情况。 为了保证液压缸缓冲正常稳定工作，研发人员设计了浮动缓冲装置。这种双作用液压缸浮动缓冲装置几乎不受活塞杆和缸筒同轴度影响，工作可靠、寿命长、缓冲效果好．且适用于各种固定缓冲和可调缓冲：同时，还解决了传统缓冲装置造成的拉伤、胶合问题。 四、缓冲装置结构及缓冲原理 如所示，活塞杆4头部装有缓冲销2，缸体1内的底部开有与缓冲销2配合的缓冲孔1b，缸体1上开有与缓冲孔1b相通的通油孔1a，在缸体l上设有连通缓冲孑L 1b与缸体内腔的补油通道1c，在补油通道lc与缓冲孔Ib相通的端口处设有单向节流阀5当活塞杆4向回缩时，活塞向左运动，单向节流阀5处于节流状态。当活塞杆4运动到接近缸体1的底部时，通过缓冲销2与缓冲孑L 1b的配合来缓冲：当活塞杆4运动到缸底停止后再需要伸出时，由通油孔1a向缓冲孔1b供油，液压油从缓冲孔lb给活塞杆施压，同时，单向节流阀5打开，液压油通过补油通道1c直接进入缸体l内向右推活塞。 五、缓冲装置模型及特-性分析 1. 缓冲装置模型囹2为液压缸的可调式节流口缓冲装置原理模型图。在液压缸活塞端部有直径为d的缓冲柱塞，缸盖上有与缓冲柱塞相配的缓冲内孔，当缓冲柱塞进入缓冲内孔后，活塞与缸盖间的油液须经节流阀排出，从而使活塞运动受阻、速度减慢，达到缓冲目的。
目录 目录 ........................................................................................................................................ I 摘要 ........................................................................................................................................ I 引言 . (1) 1 液压缸的发展及动向 (2) 2 液压缸的分类与结构选择 (4) 3 液压缸主要技术性能参数的设计与计算 (5) 3.1液压缸设计原则与步骤 (5) 3.2液压缸承载力的计算 (9) 4 液压缸零部件的计算 (11) 4.1缸筒的设计计算 (11) 4.2.活塞杆的设计计算 (17) 4.3活塞的设计计算 (21) 4.4缸盖与缸底的设计计算 (22) 结束语 (25) 致谢 (26) 参考文献 (27)
顶管机液压油缸的设计 摘要 本文是顶管机液压油缸的设计。首先，介绍了国内外液压系统行业的发展状况和趋势，概述了市场上几种主要液压元件及其结构特点，并重点说明双作用单活塞杆液压缸的作用及其内部结构。其次，根据规定的参数，通过比较分析确定了各个部件的主要结构，并对其结构件的应力做出了相应的计算和材料的选取。根据液压缸的基本结构，工作原理及所受实际载荷，完成了对顶管机液压油缸的缸筒、活塞杆、活塞、导向套等的设计、计算和稳定性校核。此外，还对油缸所用密封件进行了选取并说明了各自的密封特点。最后，运用Auto CAD 2004绘图软件，本设计完成了顶管机液压油缸总装配图和主要零件图的绘制。 关键词：液压缸，活塞，活塞杆，密封
河南理工大学机械学院 课程设计说明书 题目名称：单柱压力机的液压缸设计 学院：机械与动力工程学院 班级：机电11-1 姓名：邱晓 学号： 311104001017 指导教师：刘俊利
目录 一、课程设计的目的及要求…………………………………… 二、课程设计内容及参数确定………………………………… 三、液压缸主要尺寸的确定……………………………………… 四、液压缸的密封设计………………………………………… 五、支承导向的设计…………………………………………… 六、防尘圈的设计……………………………………………… 七、液压缸材料的选用………………………………………… 八、课程设计总结……………………………………………… 九、参考文献………………………………………………………
说明书 一、课程设计的目的 油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于360°回摆运动的液压执行元件。具有结构简单，工作可靠，制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。因此，广泛应用于工业生产各部门，如：工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构，起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构，矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置，建筑机械中的打桩机，冶金机械中的压力机，汽车工业中自卸式汽车和高空作业车，智能机械中的模拟驾驶舱、机器人，火箭的发射装置等。它们所用的都是直线往复运动油缸，即推力油缸。所以，研究和改进液压缸的设计制造，提高液压缸的工作寿命及其性能，对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。 设计要求 1、每个参加课程设计的学生，都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。 2、设计说明书和设计计算书要层次清楚，文字通顺，书写工整，简明扼要，论据充分。计算公式 不必进行推导，但应注明公式中各符号的意义，代入数据得出结果即可。 3、说明书要有插图，且插图要清晰、工整，并选取适当此例。说明书的最后要附上草图。 4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定，符合国家标准。
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： D= 有杆腔进油并不考虑机械效率时： D=
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：
液压油缸缓冲结构设计 发表时间：2016-11-10T09:38:00.837Z 来源：《低碳地产》2016年13期作者：王京兴[导读] 【摘要】液压油缸缓冲结构设计的合理性关系到液压系统的正常使用性能及使用寿命，研究液压油缸的缓冲结构设计具有重要的现实意义。本文分析液压油缸前腔缓冲的结构及原理，对液压油缸缓冲结构设计进行了详细的介绍，建立了缓冲仿真模型，并通过对比确认了仿真模型的准确性，为液压油缸缓冲结构设计提供参考。 韶关市伟光液压油缸有限公司广东韶关 512000 【摘要】液压油缸缓冲结构设计的合理性关系到液压系统的正常使用性能及使用寿命，研究液压油缸的缓冲结构设计具有重要的现实意义。本文分析液压油缸前腔缓冲的结构及原理，对液压油缸缓冲结构设计进行了详细的介绍，建立了缓冲仿真模型，并通过对比确认了仿真模型的准确性，为液压油缸缓冲结构设计提供参考。 【关键词】液压油缸；缓冲结构；设计 0 引言 随着我国工程施工行业的不断发展，工程施工条件日益复杂，对工程机械的使用性能也提出了更高的要求。液压挖掘机作为工程施工中的重要机械之一，其性能直接关系到工程施工的质量及效率。而液压油缸作为液压挖掘机中非常重要的组成部分，对其缓冲结构进行合理的设计，避免产生强烈撞击和振动，确保工程施工中机械的安全、稳定运行具有十分重要的意义。基于此，笔者进行了相关介绍。 1 油缸前腔缓冲 前腔缓冲是指在油缸有杆腔与出口之间设置面积连续减小的通流流道，通过油液节流阻力建立缓冲压力，降低活塞杆运动末端速度。 1.1 前腔缓冲结构 以某型液压挖掘机油缸为例，图1所示为其前腔缓冲结构简图。在活塞杆靠近活塞一侧套装缓冲套，缓冲套靠近导向套一侧设计缓冲斜面，导向套设计轴向节流孔。缓冲套和导向套的配合间隙与导向套的节流孔共同构成缓冲阶段，油缸有杆腔与油缸出口之间有一可变节流油道。 1.2 前腔缓冲原理 在活塞杆伸出过程中，油缸有杆腔中的油液经导向套与活塞杆之间的流道流向出口，当缓冲套进入导向套时，有杆腔油液经导向套和缓冲套的配合间隙与导向套上轴向节流孔流向出口，缓冲套斜面截面积随活塞杆向左移动而逐渐减小，配合间隙对油液的阻力作用越大，活塞杆的伸出速度逐渐减小。缓冲过程中，由于节流阻力作用，有杆腔中缓冲压力较高，若缓冲结构设计不合理，极易造成缓冲压力超过设定值，严重时会出现撞缸现象并造成结构损坏。为在设计阶段准确预测油缸缓冲性能，优化缓冲结构参数，笔者通过CFD分析方法对油缸前腔缓冲性能进行仿真研究。 2 缓冲仿真模型建立 缓冲套开始进入导向套的位置为缓冲开始位置，取导向套、活塞杆、缓冲套、活塞和缸筒之间的油液为研究对象，图2所示为缓冲结构流体域几何模型。 2.1 ICEM网格划分
液压油缸的主要技术参数 一、液压油缸的主要技术参数： 1.油缸直径；油缸缸径，内径尺寸。 2.进出口直径及螺纹参数 3.活塞杆直径； 4.油缸压力；油缸工作压力，计算的时候经常是用试验压力，低于16MPa乘以1.5，高于16乘以1.25 5.油缸行程； 6.是否有缓冲；根据工况情况定，活塞杆伸出收缩如果冲击大一般都要缓冲的。 7.油缸的安装方式； 达到要求性能的油缸即为好，频繁出现故障的油缸即为坏。应该说是合格与不合格吧？好和合格还是有区别的。 二、液压油缸结构性能参数包括：1.液压缸的直径；2.活塞杆的直径；3.速度及速比； 4.工作压力等。 液压缸产品种类很多，衡量一个油缸的性能好坏主要出厂前做的各项试验指标，油缸的工作性能主要表现在以下几个方面： 1.最低启动压力：是指液压缸在无负载状态下的最低工作压力，它是反映液压缸零件制造和装配精度以及密封摩擦力大小的综合指标； 2.最低稳定速度：是指液压缸在满负荷运动时没有爬行现象的最低运动速度，它没有统一指标，承担不同工作的液压缸，对最低稳定速度要求也不相同。 3.内部泄漏：液压缸内部泄漏会降低容积效率，加剧油液的温升，影响液压缸的定位
精度，使液压缸不能准确地、稳定地停在缸的某一位置，也因此它是液压缸的主要指标之。 液压油缸常用计算公式 液压油缸常用计算公式 项目公式符号意义 液压油缸面积(cm 2 ) A =πD 2 /4 D ：液压缸有效活塞直径(cm) 液压油缸速度(m/min) V = Q / A Q ：流量(l / min) 液压油缸需要的流量 (l/min) Q=V×A/10=A×S/10t V ：速度(m/min) S ：液压缸行程(m) t ：时间(min) 液压油缸出力(kgf) F = p × A F = (p × A) －(p×A) ( 有背压存在时) p ：压力(kgf /cm 2 ) 泵或马达流量(l/min) Q = q × n / 1000 q ：泵或马达的几何排量(cc/rev) n ：转速（rpm ） 泵或马达转速(rpm) n = Q / q ×1000 Q ：流量(l / min) 泵或马达扭矩(N.m) T = q × p / 20π 液压所需功率(kw) P = Q × p / 612 管内流速(m/s) v = Q ×21.22 / d 2 d ：管内径(mm) 管内压力降(kgf/cm 2 ) △P=0.000698×USLQ/d 4 U ：油的黏度(cst)
液压油缸的主要设计技术参数 一、液压油缸的主要技术参数： 1.油缸直径；油缸缸径，内径尺寸。 2. 进出口直径及螺纹参数 3.活塞杆直径； 4.油缸压力；油缸工作压力，计算的时候经常是用试验压力，低于16MPa乘以1.5，高于16乘以1.25 5.油缸行程； 6.是否有缓冲；根据工况情况定，活塞杆伸出收缩如果冲击大一般都要缓冲的。 7.油缸的安装方式； 达到要求性能的油缸即为好，频繁出现故障的油缸即为坏。应该说是合格与不合格吧？好和合格还是有区别的。 二、液压油缸结构性能参数包括：1.液压缸的直径；2.活塞杆的直径；3.速
度及速比；4.工作压力等。 液压缸产品种类很多，衡量一个油缸的性能好坏主要出厂前做的各项试验指标，油缸的工作性能主要表现在以下几个方面： 1.最低启动压力：是指液压缸在无负载状态下的最低工作压力，它是反映液压缸零件制造和装配精度以及密封摩擦力大小的综合指标； 2.最低稳定速度：是指液压缸在满负荷运动时没有爬行现象的最低运动速度，它没有统一指标，承担不同工作的液压缸，对最低稳定速度要求也不相同。 3.内部泄漏：液压缸内部泄漏会降低容积效率，加剧油液的温升，影响液压缸的定位精度，使液压缸不能准确地、稳定地停在缸的某一位置，也因此它是液压缸的主要指标之。 液压油缸常用计算公式 液压油缸常用计算公式
项目公式符号意义 液压油缸面积(cm 2 ) A =πD 2 /4 D ：液压缸有效活塞直径(cm) 液压油缸速度(m/min) V = Q / A Q ：流量(l / min) 液压油缸需要的流量(l/min) Q=V×A/10=A×S/10t V ：速度(m/min) S ：液压缸行程(m) t ：时间(min) 液压油缸出力(kgf) F = p × A F = (p × A) －(p×A) ( 有背压存在时) p ：压力(kgf /cm 2 ) 泵或马达流量(l/min) Q = q × n / 1000 q ：泵或马达的几何排量(cc/rev) n ：转速（rpm ） 泵或马达转速(rpm) n = Q / q ×1000 Q ：流量(l / min) 泵或马达扭矩(N.m) T = q × p / 20π 液压所需功率(kw) P = Q × p / 612 管内流速(m/s) v = Q ×21.22 / d 2 d ：管内径(mm) 管内压力降(kgf/cm 2 ) △ P=0.000698×USLQ/d 4 U ：油的黏度(cst) S ：油的比重 L ：管的长度(m) Q ：流量(l/min) d ：管的内径(cm) 液压常用计算公式