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摘要……………………………………………………………………………………前言…………………………………………………………………………………第一章零件图及工艺方案的拟订
1.1零件图及零件工艺性分析 (5)
1.2工艺方案的确定 (6)
第二章工艺设计
2.1计算毛坯尺寸 (7)
2.2确定排样方案 (8)
2.3确定裁板方案 (9)
2.4工序的合并与工序顺序 (11)
2.5计算各工序的压力 (11)
2.6压力机的选取 (12)
第三章模具类型及结构形式的选择
3.1×××模的设计 (15)
第四章模具工作零件刃口尺寸及公差的计算
4.1×××模刃口的计算 (17)
第五章模具零件的选用，设计及必要的计算
5.1×××模 (19)
第六章压力机的校核
6.1压力机的校核 (26)
第七章模具的动作原理及综合分析
7.1模具的动作原理 (27)
第八章凸凹模加工工艺方案
8.1凹模、凸模加工工艺路线 (29)
8.2模具装配 (33)
第九章设计心得 (35)
【参考文献】 (37)
摘要
随着模具制造的技能化逐步向科学化发展，逐渐由以前手动方式发展为利用软件等高科技方式来辅助设计的完成。冷冲模是其中的一种。
学校课程设计是在模具专业理论教学之后进行的实践性教学环节。是对所学知识的一次总检验，是走向工作岗位前的一次实战演习。其目的是，综合运用所学课程的理论和实践知识,设计一副完整的模具训练、培养和提高自己的工作能力。巩固和扩充模具专业课程所学内容，掌握模具设计与制造的方法、步骤和相关技术规范。熟练查阅相关技术资料。掌握模具设计与制造的基本技能，如制件工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。
冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考虑，选择技术先进、经济合理、使用安全可靠的工艺方案和模具，以使冲压件的生产在保证达到设计图样上的各项技术要求，尽可能降低冲压的工艺成本和保证安全生产。
关键词：
工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。
引言
模具行业的发展现状及市场前景分析：
模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志，就我国而言，经过了这几十年曲折的发展，模具行业也初具规模，从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨了一大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使的模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展，模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的研究和应用。大大提搞了模具设计和制造的效率。减短了生产周期。采用模具CAD/CAM技术，还可提高模具质量，大大减少设计和制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是pro/E和UG等软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化。电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。其大大的提高了它们的互换性。加强了各个地区的合作。对整个模具的行业水平的提高也起到了重要的作用。
第一章零件图及工艺方案的拟订
1.1零件图及零件工艺性分析
一、零件图
二、零件的工艺性分析
（1）冲裁件的结构工艺性
冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。
冲裁件的工艺性是指冲裁件在冲裁加工中的难易程度。所谓冲裁工艺性好是指能用普通的冲裁方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。因此，冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料及厚度等是否符合冲裁的工艺要求，对冲裁件质量、模具寿命和生产效率有很大的影响。
此制件的形状较简单，需要圆角过渡，可以加上R0.5，便于模具的加工和减少冲压时在尖角处开裂的现象，同时也可以防止尖角部位刃口的过快磨损。
（2）冲裁件的尺寸精度
冲裁件的精度主要以其尺寸精度、冲裁断面粗糙度、毛刺高度三个方面的指标来衡量，根据零件图上的尺寸标注及公差，可以判断属于尺寸精度为IT12—IT14的经济级普通冲裁。
1.2、工艺方案的确定
一、冲压工序的组合
冲裁工序可以分为单工序冲裁、复合工序冲裁和连续冲裁。
冲裁方式根据下列因素确定：
（1）根据冲裁件尺寸和精度等级来确定复合冲裁所得到的冲裁件尺寸精度等级高，而连续冲裁比复合冲裁的冲裁件尺寸精度等级低。
（2）根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定, 对复杂形状的冲裁件来说，采用复合冲裁比采用连续冲裁较为适宜，因为模具制造安装调整较容易，且成本较低。（3）根据操作是否方便与安全来确定复合冲裁其出件或清除废料较困难，工作安全性较差，连续冲裁较安全。
综上所述分析，在满足冲裁件质量与生产率的要求下，选择单工序冲裁方式，其模具寿命较长，生产率高，操作较方便和工作安全性高。
二、冲压顺序的安排
落料，弯曲共两道工序，本设计中只需要设计落料模。
第二章工艺设计
2.1 计算毛坯尺寸
产品展开尺寸的计算：
弯曲公式是L=L1 +L2 +L3+t
经过实际计算L=20
此尺寸目前是待定，在实际生产时需调节。
展开图纸如下图所示：
2.2、确定排样方案
排样时需考虑如下原则：
（1）提高材料利用率（不影响冲件使用性能前提下，还可适当改变冲件的形状）。
（2）合理排样方法使操作方便，劳动强度低且安全。
（3）模具结构简单、寿命长。
（4）保证冲件的质量和冲件对板料纤维方向的要求。
一、搭边与料宽
搭边搭边值的大小与材料的力学性能、厚度、零件的形状与尺寸、排样的形式、送料及挡料方式、卸料方式等因素有关。搭边值一般由经验确定，根据所给材料厚度δ=1.2mm，确定搭边工作间a1为2.0mm, a为2.0mm。具体可见排样图，如下：
二、送料步距和条料宽度的确定
（1）送料步距条料在模具上每次送进的距离成为送料步距。每次只冲一个零件的步距S的计算公式为
S=D+a1
S=6+2=8mm
式中D——平行于送料方向的冲裁宽度；
a1——冲裁之间的搭边值。
（2）条料宽度条料宽度的确定原则：最小条料宽度要保证冲裁时零件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之间有一定的间隙。
当用孔定距时，可按下式计算
条料宽度B-Δ=(Dmax+2a)-Δ
=(20+2×2) -0.5 =24-0.5 mm
式中B——条料的宽度（mm）；
Dmax——冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）；
a——侧搭边值；
Δ——条料宽度的单向（负向）公差；
剪切条料宽度偏差Δ=0.5, 因此B=24-0.5 。
三、材料利用率的计算
一个步距内的材料利用率η为
η=nF/Bs×100%
η=1×119.78/24×8×100%=62.4%
式中F——一个步距内冲裁件面积（包括冲出的小孔在内）；
n——一个步距内冲裁件数目；
B——条料宽度（mm）；
s——步距；
2.4工序的合并与工序顺序
采用落料冲孔一次成型
2.5 计算各工序的压力
一、冲压力
冲压力是指冲裁力、卸料力、推件力和顶件力的总称。
二、冲裁力的计算
平刃口冲裁力可按下式计算
F=KLδτ
F=1.3×51.2×1.2×380=30351.36N
=30.35KN
式中 F——冲裁力（N）；
L——冲裁件周边长度（mm）；
τ——材料抗剪强度（MPa）；
δ——材料厚度；(mm)
K——系数，通常K=1.3；
三、卸料力、推件力及顶件力的计算
生产中常用下列公式计算
F卸=K卸F (4-4) =0.045×30.35=1.37KN
综上所述，总的冲裁力为F总=31.72 KN
2.6 压力机的选择
一、压力中心的计算
采用解析法求压力中心，求XG，YG
本设计中产品是四边对称，规则形状。所以
Y——F到X轴的力臂 Y=0
X——F到Y轴的力臂 Y=0
根据合力距定理：
YG = YF/F
YG——F冲压力到X轴的力臂；YG =0
XG = XF/F
XG——F冲压力到Y轴的力臂；XG =0
二、压力机的选用
初步确定压力机的型号：
F公称≥F总
因此选择压力机的型号为：JH23—16压力机
型号为JH23—16压力机的基本参数如：（表一）
第三章模具类型及结构形式的选择
落料模结构形式：
第四章模具工作零件刃口尺寸及公差的计算
一、凸、凹模刃口尺寸计算原则
设计落料模先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，以凸模为基准，间隙取在凹模上。
二、凸模和凹模配合加工
配合加工方法，就是先按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一个，然后依此为基准再
按最小合理间隙配做另一件。采用这种方法不仅容易保证冲裁间隙，而且还可以放大基准件的公差，不必检验δd+δp≤Zmax-Zmin 。同时还能大大简化设计模具的绘图工作。目前，工厂对单件生产的模具或冲制复杂形状的模具，广泛采用配合加工的方法来设计制造。
三、刃口尺寸计算
冲孔凸模和落料凹模刃口尺寸按下列公式计算：
冲孔时 dp=(dmin+XΔ)- δp (5-2)
落料时 Dp=(Dmax-XΔ-Zmin)- δp (5-3)
孔心距 Lp=L±δp’ (5-4)
式中Dp dp——分别为落料和冲孔凸模的刃口尺寸（mm）；
Dmax ——为落料件的最大极限尺寸（mm）；
dmin——为冲孔件的最小极限尺寸（mm）；
Δ——工件公差；
Δp——凸模制造公差，通常取δp=Δ/4；
δp’——刃口中心距对称偏差，通常取δp’=Δ/8；
Lp——凸模中心距尺寸（mm）；
L——冲件中心距基本尺寸（mm）；
Zmin——最小冲裁间隙（mm）；
落料凹模刃口尺寸：Aj1=(Amax-XΔ)+ Δ
=20-0.5×0.04=19.98+0.02;
Aj2=(Amax-XΔ)+ Δ
=6-0.5×0.04=5.98+0.02;
Aj3=(Amax-XΔ)+ Δ
=0.5-0.5×0.04=0.48+0.02;
落料凸模刃口尺寸：Hj1=(Aj1-2Z)+ Δ
=20-2×0.05=19.9+0.02;
Hj2=(Aj2-2Z)+ Δ
=6-2×0.05=5.9+0.02;
Hj3=(Aj3-2Z)+ Δ
=6-2×0.05=5.9+0.02;
第五章模具零件的选用，设计及必要的计算
6.2 凹模结构尺寸的确定
凹模设计应考虑的事项是关于凹模强度、制造方法及其加工精度等。特别是凹模孔的尺寸，在实用上是和制件尺寸一起来考虑的。它关系到制件质量的好坏，因此对其加工表面质量亦必须予以充分的考虑。
凹模的厚度和外形尺寸，对于其承受的冲裁力，必须具有不引起破损和变形的足够强度。冲裁时，凹模承受冲裁力和水平方向的作用，由于凹模的结构形式不一，受力状态又比较复杂，特别是对于复杂形状的冲件，其凹模的强度计算就相当的复杂。因而，在目前一般的生产实际情况下，通常都是根据冲裁件的轮廓尺寸和板料厚度、冲裁力的大小等来进行概略的估算及经验修正。结构尺寸计算如下：
（1）凹模外形尺寸，由于产品在冲孔时以平板外形做定位，所以冲孔凹模尺寸即为产品内挡尺寸。
（2）凹模厚度：凹模厚度h根据冲裁力F按文献[10]图14-15选择。
先算冲裁力：F=3.035KNN
由文献[10]图14-15中取凹模厚度h=28mm。
（3）刃壁高度
垂直于凹模平面的刃壁，其高度h0可以按下列规则计算[10]：
冲件料厚t≤3 mm，h0=3 mm；
冲件料厚t>3 mm，h0=t；
所以，这里取h0=3 mm。
6.3 卸料树脂的选用
先算卸料力，F卸=K卸F=0.045×30.35=1.37 KN
根据模具的结构初定4根树脂，每根树脂分担的卸料力为：1.37/4=0.34KN，选用直径25的树脂，能满足卸料力的要求。
6.4 其他标准件零件的选用
由《模具设计指导》表5-4，可得复合模的典型组合尺寸100×80（单位为mm）（JB/T8066.1—1995）。而由此典型组合标准，即可方便的确定其他冲模零件的数量、尺寸及主要参数。
其零件参数如下表所示：
选择标准模架
由凹模周界尺寸及模架闭合高度在129~147mm之间，查《模具设计指导》表5-7选用5#后侧标准模架：上模座167×130×25，下模座167×130×30，导柱18×110，导套28×80。
第六章模具的动作原理及综合分析
第七章凸凹模加工工艺方案
8．1凸模,凹模加工工艺路线
1、凸模的加工工艺
凸模的加工工艺卡
2、落料凹模的加工工艺
凹模加工工艺卡
8．2.模具的装配:
1、确定装配基准件
应以凹模为装配基准件。首先要确定凹模在模架中的位置，安装凹模，确定凹模在下模座的位置，然后用平行板将凹模和下模座夹紧，在下模座上划出弯曲孔线，进而安装下模和凹模。。
2、安装上模部分
检查上模部分各个零件尺寸是不是满足装配技术条件要求。安装上模，调整冲裁间隙，将上模系统各零件分别装于上模座内。
3、安装下模部分
4、自检
按冲模技术条件进行总装配检查。
5、检验
6、试冲
CAD图纸
1总装图
2.零件图
第九章设计心得主要参考文献
目录 一、设计要求——————————————————————-1 1、目的—————————————————————————1 2、题目—————————————————————————1 二、总述————————————————————————-2 1、作者的话——————————————————————--2 2、设计提要———————————————————————3 三、各零部件的设计及验算————————————————-5 1、缸筒设计———————————————————————5 2、法兰设计———————————————————————14 3、活塞设计———————————————————————19 4、活塞杆设计——————————————————————21 5、缓冲装置和排气阀设计—————————————————26 四、外接线路和程序———————————————————-27 1、液压设配外接线路———————————————————27 2、操作板————————————————————————28 3、程序地址分配—————————————————————29 4、芯片接线图——————————————————————31 5、PLC程序指令—————————————————————-33 五、参考文献———————————————————————38
一、设计要求 1、目的 ①、培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控制系统的初步设计工作，并结合设计或实验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。 ②、培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力，提高计算、绘图等基本技能。 ③、培养学生掌握机电产品的一般程序和方法，进行工程师基本素质的训练。 ④、树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。 2、题目 液压油缸的压力和速度控制 ①、执行元件：液压油缸； ②、传动方式：电液比例控制； ③、控制方式：单片微机控制、PLC控制； ④、控制要求：速度控制、推力控制； ⑤、主要设计参数： 油缸工作行程————600、400mm； 额定工作油压————4MP； 移动负载质量————1000、2000kg； 负载移动阻力————5000、10000N； 移动速度控制————3、6m/min。
液压缸全套图纸说 明书
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
中式家具CAD图块22张 电脑图块8款（CAD ）蓝天大酒店施工图纸（设计）某川菜馆装修施工图-全套34张图三层别墅建筑施工图纸 ***银行大楼建筑图纸（设计） ***5层办公楼电气设计施工图装饰工程绘图CAD常用图块两层别墅的设计图纸幕墙防雷节点图（CAD）仿古办公楼建筑施工图纸办公楼建筑全套施工图纸 办公楼建筑施工图纸 MQ-1住宅区1号楼施工图纸 六层住宅建筑施工图纸 五层厂房建筑施工图纸 香格里拉别墅建筑施工图纸全套综合办公楼建筑施工图纸现代别墅建筑设计方案深圳经典独立别墅施工图纸水岸豪宝石A型别墅施工图***办公楼建筑施工图纸 **别墅建筑结构施工图纸（全套） ***公安局建筑施工图纸+结构图纸+效果图 7套小区会所建筑施工图纸豪华欧式别墅施工图纸（全套）乡村别墅建筑方案及效果图中国古典别墅建筑施工图纸两套别墅方案图纸（附带效果图）完整的一套别墅建筑结构施工图纸一款农村别墅设计图纸经典别墅CAD设计图纸沿街商住楼设计图纸 ***底商多层框架结构住宅楼建筑施工图纸广州市设计院设计文件（全套结构图）坡地多层住宅建施图纸 商品房住宅建筑结构施工图纸 农村小康住宅楼建筑施工图纸（全套）住宅楼六层建筑施工图纸 三层高档别墅设计图纸 万科高层住宅楼建筑施工图纸 全套私人建筑设计图纸 ***小区多层住宅楼施工图纸（全套） ***办公楼全套施工图纸（设计说明、建筑、结构、水电）别墅建筑施工图纸（附效果图）别墅建施图纸（全套）框架结构办公8层设计图纸独栋别墅3层建筑结构工程施工图纸（全套）青岛景苑工程建筑六号楼施工图纸 ***学校学生公寓楼建筑施工图纸（全套） ***商品房施工图纸 ***住宅小区1号楼施工图纸（全套）套房设计施工图纸 ***商住楼施工图带效果图（全套）重庆市***高层建筑施工图纸（全套）住宅楼平面施工图纸住宅楼多层建筑施工图纸现浇空心楼板高层图纸（全套）别墅结构图纸和建施图纸现代风格高层酒店设计方案cad图纸附带效果图 中国银行建筑施工图纸-贝聿明汇景酒店施工图纸（全套）***商业中心综合楼图纸 ***办公楼设计方案附带效果图住宅建筑施工图（全套）综
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。
1 设计课题 1.1设计要求 设计一台铣削专用机床液压系统用液压缸，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧→工作台快进→工作台工进→工作台快退→工件松开。 1.2原始数据 运动部件的重力为25000N，快进、快退速度为5m/min，工进速度为100～1200mm/min，最大行程为400mm，其中工进行程为180mm，最大切削力为20000N，采用平面导轨，夹紧缸的行程为20mm,夹紧力为30000N，夹紧时间为1s。
2 液压系统的发展概况 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（附件）和液压油。 由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。 液压系统在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题：减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展通径电磁阀以及低功率电磁阀。改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。 液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。 电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下：[1]
液压缸全套图纸说明书-★★
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。
佳木斯大學 机械设计制造及其自动化专业（卓越工程师） 说明书 题目单杆活塞式液压缸的设计 学院机械工程学院 专业机械设计制造及其自动化（卓越工师）组员曾瑶瑶、王健跃、杨兰、沈宜斌 指导教师臧克江 完成日期2016年6月 佳木斯大学机械工程学院
目录 设计要求............................................................................................................................ II 第1章缸的设计. (1) 1.1 液压缸类型和结构型式的确定 (1) 1.1.1结构类型 (1) 1.1.2局部结构及选材初选 (1) 1.2液压缸主要尺寸的确定 (2) 1.2.1 液压缸筒的内径D的确定 (2) 1.2.2 活塞杆直径d的确定 (3) 1.2.3 缸筒长度l的确定（如图1-3） (3) 1.2.4 导向套的设计 (4) 1.3活塞及活塞杆处密封圈的选用 (4) 1.4缓冲装置设计计算 (5) 第2章强度和稳定性计算 (7) 2.1缸筒壁厚和外径计算 (7) 2.2缸底厚度计算 (7) 2.3 活塞杆强度计算 (7) 致谢 (8) 参考文献 (9)
设计要求 设计单杆活塞式液压缸；系统压力：10MPa；系统流量：100L/min；液压缸行程：450mm；速度：30mm/s；液压缸输出力：5000N；油口尺寸：M24*1.5，且两油口尽可能在缸筒的缸底侧；液压缸与外界联接方式缸底固定，活塞杆为耳环联接。
第1章缸的设计 1.1 液压缸类型和结构型式的确定 1.1.1结构类型 1、采用单作用单杆活塞缸； 2、液压缸的安装形式采用轴线固定类中的头部内法兰式安装在机器上。法兰设置在活塞杆端的缸头上，内侧面与机械安装面贴紧，这叫头部内法兰式。液压缸工作时，安装螺栓受力不大，主要靠安装支承面承受，所以法兰直径较小，结构较紧凑【1】。这种安装形式在固定安装形式中应用得最多。而且压力机的工作时的作用力是推力，则采用图1-1的安装形式。 图1-1安装形式 1.1.2局部结构及选材初选 1、缸筒的材料采用45号无缝钢管（如图1-2）；
液压缸使用说明书 一、液压缸的使用与维护 1、液压缸正常工作油温在-20℃~+80℃范围内，不能超出此范围。 2、为了保证液压缸的寿命，使用介质中不得混有杂质、脏物， 以免划伤缸筒内壁，使密封件损伤，引起内外泄漏。（普通液压缸油液清洁度要求控制在NAS8级以内；带伺服阀液压缸要求控制在NAS6级以内。） 3、液压缸安装时要保证活塞杆顶端的连接方向与缸头、耳环（或 中间铰轴）的方向一致，并保证整个活塞杆在进退过程中的直线度， 防止出现刚性干涉现象，造成不必要的损坏。 4、液压缸安装完毕，在运行试车前，应对耳环、中间铰轴等有 相对活动部位进行加油润滑。 5、液压缸在工作之前必须用低压进行数次往复运动，交替松开 两端接头或放气阀，排净缸内的气体后方可进行正常工作。 6、当液压缸出现漏油等故障需拆卸维修时，应用液压力使活塞 位移至任一始末位置，拆卸中严禁硬性敲打以及出现突然掉落等现象。 7、在拆卸之前，应使系统卸荷，回路压力为零，松开油口配管 后将油口用油塞堵住。 8、液压缸各零部件拆卸后组装时，必须用煤油清洗干净，涂润 滑油，并严防损坏密封件。
二、液压缸常见故障及排除方法 三、液压缸周围环境的影响及处理意见 1、在风雨环境中，液压缸表面涂好防锈油漆。 2、在高温下作业，应在液压缸周围设防护装置，如石棉板等。 3、在尘土较大环境下作业，机构应考虑附加防尘罩等。 四、液压缸带有磁致位移传感器，发货时为避免贵重物品损坏，必须分开包装。安装时只要将磁致位移传感器，拧入缸筒底部螺孔中，并注意密封用的O型圈不要损坏，然后安装好防护罩。 五、设备成套厂注意事项 1、加强现场待安装液压缸的活塞杆及安装配合部位防护。 2、采用安全，平稳的方式吊装液压缸（并确保液压缸油口堵头密 封良好，避免活塞杆在吊运过程中运动受损）。 3、在对液压缸安装位置调整时，尽量避免直接敲击液压缸（避免 缸体或活塞杆受损）。
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
江苏盛鑫气动液压设备有限公司 液压油缸使用说明书 一、油液的清洁度 为保证液压缸的使用寿命,液压系统中必须设置有效的过滤以防止污染,油液 的清洁度应符合ISO4406的标准,过滤的质量也应符合ISO中相应的标准。过滤 器的等级要求按照系统的实际工况需要执行,但最低要求不低于ISO4406中的 19/15级,也即ISO4572中的24μ(β10≥75)级别。 二、液压缸的贮存 当液压缸需要贮存一段时间时,请按如下推荐的方法执行: ?液压缸应存放在干燥,洁净,无腐蚀性气体的室内环境中,注意保护液压缸 免受来自内部的腐蚀与外部的损害。 ?液压缸应尽可能垂直放置,并且活塞杆朝上,这可以使因液压缸内可能发生 的冷凝引起的腐蚀, 以及密封件因活塞与活塞杆自重引起的永久性变形减小到 最小。 ?保留油口防护盖,直至连接管路为止。 ?长期贮存时,应在液压缸的活塞两侧加注保护油,以防止缸内部的腐蚀。 ?若液压缸放置于室外一段时间,未油漆表面如活塞杆端应作防护。 三、液压缸的安装 ?油口的防护盖仅在连接管路时方可取下,以防杂物进入。 ?连接管路须清洗方连入,液压系统油液须设置过滤器并定期检测; ?在有大量粉尘纤维、快干性化学物质附着、高温杂质喷溅工况下,液压缸须 作防护。 ?活塞杆须与负载完全拧紧,定期检查以防连接螺纹松动;定期检查杆端密封 导套有无随活塞杆转动松出。 ?必须保证液压缸的活塞杆与杆端连接的附件,在活塞杆伸出与缩回时都处于 同一直线上, 否则将导致压盖与缸筒的过度磨损, 从而缩短液压缸的使用寿命。 ?液压缸不同安装方式注意事项 ●C安装方式,建议选用推力键或推力结构以抵抗防止连接螺栓受剪切力。 ●拉杆安装方式,拉杆伸出长度可定制,安装力矩与拉杆拧紧力矩相同。 ●耳轴安装方式,耳轴应严格对正,防止其受弯曲力矩;轴承应预先润滑并选 用最小的配合间隙;杆端连接的销轴应与耳轴中心线平行;轴承定期润滑。 ●耳环安装方式,两端轴承安装销轴应严格平行;对于向心球轴承,液压缸在 轴承摆动范围内应能自由摆动, 且与周围部件无干涉; 轴承应定期清洁及润滑, 检查有无点蚀、破损与锈蚀,检查轴承就是否有移位松脱等情况。带有防尘圈的 轴承还应检查防尘圈就是否有损坏及脱落的情况。如有异常情况请及时更换该轴 承部件。 ●法兰安装方式, (1)密封垫片就是整个法兰连接(包括法兰、垫片、螺柱、螺母)的基础。
液压油缸使用说明 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020
液压油缸使用说明 油缸的表面经烤漆、镀层防护处理，光泽亮丽不易生锈，的全部原材料经过顶级热处理，制造精度较高，属于精密机械，具有有结构简单，质量稳定、机械效率高,容易实现自动化等诸多优点。但是液压技术也存在漏油，油温变化影响运行速度的控制、噪声、造价昂贵、维修成本高等缺点。所以日常使用过程中做到规范使用、及时全面的维保，对降低液压油缸的故障率、延长其使用寿命至关重要。 一、液压油缸的质量指标 衡量液压油缸的性能好坏的各项试验指标主要有： 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：是指液压油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、外部泄漏：衡量的一个重要指标。 4、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，也因此它是液压油缸的主要指标之一。 5、镀锘层的损伤：将油缸完全伸出并仔细检查有无碰伤、拉伤、焊渣等表面损伤现象，如表面损伤位置，处于油缸缸体的＜20cm处，并且损伤深度＜5mm，应及时维修，防止时间长拉坏油缸密封。严禁油缸表面出现焊渣。 二、油液的清洁度要求 为保证液压缸的使用寿命，液压系统中必须设置有效的过滤以防止污染，油液的清洁度应符合ISO4406的标准，过滤的质量也应符合ISO 中相应的标准。过滤器的等级要求按照系统的实际工况需要执行，但最低要求不低于ISO4406中的19/15级，也即ISO4572中的24μ（β10≥75）级别。 液压缸推荐使用工作油的粘度为10 ～110cSt（～15E），ISO VG46液压油。正常工作油温在10 ～70℃，环境温度在-20 ～80℃范围内。在环境温度和使用温度较低时，可选择粘度较低液压油。 油液油使用注意事项：
柱塞式液压缸设计计算说明书 一、课程设计任务 1.1已知数据: 推力载荷:150KN行程:150mm 速度:1mm/sec 安装方式:后法兰 1.2设计内容及完成的工作量 1)根据给定要求完成装配图和所有非标零件图 2)完成全部零件三维实体造型，并进行装配 3)完成标准件的计算选型 4)完成非标零件精度设计 5)编写设计计算说明书一份 6)原动机经联轴器驱动泵类负载 机械基础综合课程设计设计计算说明书 二、液压缸主要几何尺寸的设计计算 2.1液压缸工作压力的确定 在液压系统中，为了便于液压元件和管路的设计选用，往往将压力分级 2.1压力分级 级别低压中压中高压高压超高压 压力范围(MPa) 0,>2.5,8 >8,16 >16,32 >32 2.5 2.2液压缸的公称压力系列(GB2346-80)(bar) 25 40 63 (80) 100 (125) 160 200 250 315 400 500 630 800 依据表2.2所规定的公称压力系列，计算或选择的柱塞缸的公称压力为 315bar=31.5MPa
《液压与 2.2柱塞杆直径的确定气压传动》 P101 由柱塞式液压缸柱塞外伸时的推力公式: 6 (2-1) F,P，A，1011 得: F,61 (2-2) A,，101 P 式中: F1—液压缸的推力，这里为液压缸载荷(N) P—工作压力(Mpa) 2m—柱塞杆的作用面积() A1 ,2Ad, 14 (2-3) 式中: d—柱塞杆的直径(m) 将2-3带入2-2得d=0.019m=19mm， 由柱塞杆的标准系列取d=32mm 2 机械基础综合课程设计设计计算说明书 2.3液压缸行程 根据设计要求，行程取150mm 2.4柱塞缸内径的确定 D1 机械设计 手册第五查表可得=42mm D版第4卷1 22-245
设计内容： 1．液压传动方案的分析 2．液压原理图的拟定 3．主要液压元件的设计计算（例游缸）和液压元件，辅助装置的选择。 4．液压系统的验算。 5．绘制液压系统图（包括电磁铁动作顺序表，动作循环表，液压元件名称）A4一张；绘制集成块液压原理图A4一张；油箱结构图 A4一张；液压缸结构图A4一张。 6．编写设计计算说明书一分（3000-5000字左右）。 一、明确液压系统的设计要求 对油压机液压系统的基本要求是： 1）为完成一般的压制工艺，要求主缸驱动滑块实现“快速下降——压制——保压——快速回退——原位停止”的工作循环，具体要求可参看题目中的内容。 2）液压系统功率大，空行程和加压行程的速度差异大，因此要求功率利用合理。 3）油压机为高压大流量系统，对工作平稳性和安全性要求较高。 二、液压系统的设计计算 1. 进行工况分析，绘制出执行机构的负载图和速度图 液压缸的负载主要包括：外负载、惯性阻力、重力、密封力和背压阀阻力 (1) 外负载：
压制时外负载：=50000 N 快速回程时外负载：=8000 N (2) 移动部件自重为： N (3) 惯性阻力： 式中：g——重力加速度。单位为。 G——移动部件自重力。单位为。 ——在t时间内速度变化值。单位为。 ——启动加速段或减速制动段时间。单位为。 (4) 密封阻力： 一般按经验取（F为总负载） 在在未完成液压系统设计之前，不知道密封装置的系数，无法计算。一般用液压缸的机械效率加以考虑，。 (5) 背压阻力：
这是液压缸回油路上的阻力，初算时，其数值待系数确定后才能定下来。根据以上分析，可计算出液压缸各动作阶段中负载，见表1： 工况计算公式液压缸的负载（N）启动、加速阶段 稳定下降阶段F = 压制、保压阶段 快退阶段 表1 (6) 根据上表数据，绘制出液压缸的负载图和速度图
液压油缸使用说明 液压油缸的表面经烤漆、镀层防护处理，光泽亮丽不易生锈，液压油缸的全部原材料经过顶级热处理，制造精度较高，属于精密机械，具有有结构简单，质量稳定、机械效率高,容易实现自动化等诸多优点。但是液压技术也存在漏油，油温变化影响运行速度的控制、噪声、造价昂贵、维修成本高等缺点。所以日常使用过程中做到规范使用、及时全面的维保，对降低液压油缸的故障率、延长其使用寿命至关重要。 一、液压油缸的质量指标 衡量液压油缸的性能好坏的各项试验指标主要有： 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：是指液压油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、外部泄漏：衡量的一个重要指标。 4、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，也因此它是液压油缸的主要指标之一。 5、镀锘层的损伤：将油缸完全伸出并仔细检查有无碰伤、拉伤、焊渣等表面损伤现象，如表面损伤位置，处于油缸缸体的＜20cm处，并且损伤深度＜5mm，应及时维修，防止时间长拉坏油缸密封。严禁油缸表面出现焊渣。 二、油液的清洁度要求 为保证液压缸的使用寿命，液压系统中必须设置有效的过滤以防止污染，油液的清洁度应符合ISO4406的标准，过滤的质量也应符合ISO 中相应的标准。过滤器的等级要求按照系统的实际工况需要执行，但最低要求不低于ISO4406中的19/15级，也即 ISO4572中的24μ（β10≥75）级别。 液压缸推荐使用工作油的粘度为10 ～110cSt（1.8～15E），ISO VG46液压油。正常工作油温在10 ～70℃，环境温度在-20 ～80℃范围内。在环境温度和使用温度较低时，可选择粘度较低液压油。 油液油使用注意事项：
液压缸设计说明书 模板
目录 一、设计要求——————————————————————-1 1、目的—————————————————————————1 2、题目—————————————————————————1 二、总述————————————————————————-2 1、作者的话——————————————————————--2 2、设计提要———————————————————————3 三、各零部件的设计及验算————————————————-5 1、缸筒设计———————————————————————5 2、法兰设计———————————————————————14 3、活塞设计———————————————————————19 4、活塞杆设计——————————————————————21
5、缓冲装置和排气阀设计—————————————————26 四、外接线路和程序———————————————————-27 1、液压设配外接线路———————————————————27 2、操作板————————————————————————28 3、程序地址分配—————————————————————29 4、芯片接线图——————————————————————31 5、PLC程序指令—————————————————————-33 五、参考文献———————————————————————38 一、设计要求 1、目的 ①、培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控制系统的初步设计工作，并结合设计或实验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。
一、课程设计任务 1.1已知数据： 推力载荷：150KN行程：150mm 速度：1mm/sec 安装方式：后法兰 1.2设计内容及完成的工作量 1）根据给定要求完成装配图和所有非标零件图 2）完成全部零件三维实体造型，并进行装配 3）完成标准件的计算选型 4）完成非标零件精度设计 5）编写设计计算说明书一份 6）原动机经联轴器驱动泵类负载
二、液压缸主要几何尺寸的设计计算 2.1液压缸工作压力的确定 在液压系统中，为了便于液压元件和管路的设计选用，往往将压力分级 2.1压力分级 级别 低压 中压 中高压 高压 超高压 压力范围（MPa ） 0～ 2.5 >2.5～8 >8～16 >16～32 >32 2.2液压缸的公称压力系列（GB2346-80）（bar ） 25 40 63 （80） 100 （125） 160 200 250 315 400 500 630 800 依据表2.2所规定的公称压力系列，计算或选择的柱塞缸的公称压力为315bar=31.5MPa 2.2柱塞杆直径的确定 由柱塞式液压缸柱塞外伸时的推力公式： 61110??=A P F （2-1） 得： 61110-?=P F A （2-2） 式中： 1F —液压缸的推力，这里为液压缸载荷(N) P —工作压力（Mpa ） 1A —柱塞杆的作用面积（2 m ） 2 14d A π= （2-3） 式中： d —柱塞杆的直径（m ） 将2-3带入2-2得d=0.019m=19mm ， 由柱塞杆的标准系列 取d=32mm 《液压与 气压传动》 P101
2.3液压缸行程 根据设计要求，行程取150mm 2.4柱塞缸内径1D 的确定 查表可得1D =42mm 2.5液压缸外径2D 的确定 查表可得2D =50mm 2.6缸筒壁厚 计算得壁厚δ=(2D -1D )/2=4mm 缸的材料选45钢 2.7缸底壁厚 平行缸底，取缸底无油情况， []σy P D h 433.0= （2-7） 式中： h —缸底厚度（mm ） D —液压缸内径（mm ） y P —试验压力（MPa ）,工作压力MPa P 16≤时，P P y 5.1=；工作压力MPa P 16≥时，P P y 25.1= []σ—缸底材料的许用应力（MPa ） 对于：锻钢[]MPa 120~100=σ 铸钢[]MPa 110~100=σ 机械设计手册第五 版第4卷 22-245
设计容： 1．液压传动方案的分析 2．液压原理图的拟定 3．主要液压元件的设计计算（例游缸）和液压元件，辅助装置的选择。 4．液压系统的验算。 5．绘制液压系统图（包括电磁铁动作顺序表，动作循环表，液压元件名称）A4一；绘制集成块液压原理图A4一；油箱结构图A4一；液压缸结构图A4一。 6．编写设计计算说明书一分（3000-5000字左右）。 一、明确液压系统的设计要求 对油压机液压系统的基本要： 1）为完成一般的压制工艺，要求主缸驱动滑块实现“快速下降——压制——保压——快速回退——原位停止”的工作循环，具体要求可参看题目中的容。 2）液压系统功率大，空行程和加压行程的速度差异大，因此要求功率利用合理。3）油压机为高压大流量系统，对工作平稳性和安全性要求较高。
二、液压系统的设计计算1.进行工况分析，绘制出执行机构的负载图和速度图 液压缸的负载主要包括：外负载、惯性阻力、重力、密封力和背压阀阻力(1)外负载： 压制时外负载：=50000 N 快速回程时外负载：=8000 N (2)移动部件自重为： N (3)惯性阻力： 式中：g——重力加速度。单位为。 G——移动部件自重力。单位为。 ——在t时间速度变化值。单位为。 ——启动加速段或减速制动段时间。单位为。 (4)密封阻力：
一般按经验取（F为总负载） 在在未完成液压系统设计之前，不知道密封装置的系数，无法计算。一般用液压缸的机械效率加以考虑，。 (5)背压阻力： 这是液压缸回油路上的阻力，初算时，其数值待系数确定后才能定下来。根据以上分析，可计算出液压缸各动作阶段中负载，见表1： 工况计算公式液压缸的负载（N）启动、加速阶段 稳定下降阶段F = 压制、保压阶段 快退阶段 表1 (6)根据上表数据，绘制出液压缸的负载图和速度图
1.1已知数据： 推力载荷：150KN行程：150mm 速度：1mm/sec 安装方式：后法兰 1.2设计内容及完成的工作量 1）根据给定要求完成装配图和所有非标零件图2）完成全部零件三维实体造型，并进行装配3）完成标准件的计算选型 4）完成非标零件精度设计 5）编写设计计算说明书一份 6）原动机经联轴器驱动泵类负载
二、液压缸主要几何尺寸的设计计算 2.1液压缸工作压力的确定 在液压系统中，为了便于液压元件和管路的设计选用，往往将压力分级 2.1压力分级 级别 低压 中压 中高压 高压 超高压 压力范围（MPa ） 0～ 2.5 >2.5～8 >8～16 >16～32 >32 2.2液压缸的公称压力系列（GB2346-80）（bar ） 25 40 63 （80） 100 （125） 160 200 250 315 400 500 630 800 依据表2.2所规定的公称压力系列，计算或选择的柱塞缸的公称压力为315bar=31.5MPa 2.2柱塞杆直径的确定 由柱塞式液压缸柱塞外伸时的推力公式： 61110??=A P F （2-1） 得： 61110-?=P F A （2-2） 式中： 1F —液压缸的推力，这里为液压缸载荷(N) P —工作压力（Mpa ） 1A —柱塞杆的作用面积（2 m ） 2 14d A π= （2-3） 式中： d —柱塞杆的直径（m ） 将2-3带入2-2得d=0.019m=19mm ， 由柱塞杆的标准系列 取d=32mm 《液压与 气压传动》 P101
2.3液压缸行程 根据设计要求，行程取150mm 2.4柱塞缸内径1D 的确定 查表可得1D =42mm 2.5液压缸外径2D 的确定 查表可得2D =50mm 2.6缸筒壁厚 计算得壁厚δ=(2D -1D )/2=4mm 缸的材料选45钢 2.7缸底壁厚 平行缸底，取缸底无油情况， []σy P D h 433.0= （2-7） 式中： h —缸底厚度（mm ） D —液压缸内径（mm ） y P —试验压力（MPa ）,工作压力MPa P 16≤时，P P y 5.1=；工作压力MPa P 16≥时，P P y 25.1= []σ—缸底材料的许用应力（MPa ） 对于：锻钢[]MPa 120~100=σ 铸钢[]MPa 110~100=σ 机械设计手册第五 版第4卷 22-245
液 压 缸 设 计 说 明 书 姓名：周宏岩 学号：311 004 050 133 指导教师：卞平燕 班级：机制单10—1班
液压缸设计说明书 一、设计要求 设计一种用于单柱压力机的液压缸。 主要技术参数： 压力机额定输出力：20吨。 液压缸安装方式：竖直布置，法兰固定。 液压缸行程：250 mm。 液压缸额定压力：16 MPa。 液压缸背压：1 MPa。 二、液压缸类型和结构型式的确定 1、结构类型： 1）采用单作用单杆活塞缸； 2）液压缸的安装形式采用轴线固定类中的头部内法兰式安装在机器上。 法兰设置在活塞杆端的缸头上，内侧面与机械安装面贴紧，这叫头部内法兰式。液压缸工作时，安装螺栓受力不大，主要靠安装支承面承受，所以法兰直径较小，结构较紧凑。这种安装形式在固定安装形式中应用得最多。而且压力机的工作时的作用力是推力，则采用图1的安装形式。 图1 2、局部结构及选材初选： 1）缸筒的结构设计： 缸筒与缸盖、缸底的连接形式采用焊接法兰式，将无缝钢管制成的缸筒与法兰焊接在一起，其焊缝要进行强度计算。法兰连接是液压缸中使用最普遍的结构形式。缸筒的材料采用45号无缝钢管（如图2）；
图2 2）缸底的材料：采用45号钢，与缸筒采用法兰连接； 3）缸盖：采用45号钢，与缸筒采用法兰连接； 4）缸体与外部的链接结构为刚性固定：采用头部内法兰式连接； 5）活塞：活塞采用铸铁； 6）活塞杆：活塞缸采用45号钢，设计为实心； 7）排气装置：在缸筒尾端采用组合排气塞； 8）密封件的选用：活塞和活塞杆的密封件采用O 形密封圈加挡圈。 三、液压缸主要尺寸的确定 1、液压缸筒的内径D 的确定： 当压力油输入无杆腔，活塞杆以推力驱动工作负载时，其推力为： m d p D p p F ηπ ])[(4 2020+-= 由此得缸筒内径： 200)(4p p d p p p F D m ---=ηπ (mm) 式中：p ---液压缸额定压力，即工作压力（16MPa) 0P ---回油背压（1MPa ） m η---机械效率，考虑密封件的摩擦阻力损失，橡胶密封通常取 92.0=m η d ---活塞杆直径，通常D d )7.0~2.0(=，这里初选D d 5.0= 而推力N F 8.910203??=。带入数值计算得缸筒内径初值：133.37mm 。根据 国家标准 GB/T 2348一93（查附表2），缸内径取圆整值=D 160mm 。 2、活塞杆直径d 的确定 由于此设计任务书无速比要求，取mm D d 801605.05.0=?==，计算所 得活塞杆直径，均需按GB/T 2348一93（查附表3））规定的活塞杆外径尺
液压缸结构图示标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
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。 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。