目录
设计题目---------------------------------------------------------------------------2
液压缸的选型---------------------------------------------------------------------2
液压缸主要参数的计算
液压缸主要性能参数-----------------------------------------------------2
缸筒内径（缸径）计算--------------------------------------------------2
缸壁壁厚的计算------------------------------------------------------------2
流量的计算------------------------------------------------------------------3
底部厚度计算---------------------------------------------------------------4
最小导向长度的确定------------------------------------------------------4
主要零部件设计与校核
缸筒的设计------------------------------------------------------------------5
缸筒端盖螺纹连接的强度计算-----------------------------------------6
缸筒和缸体焊缝连接强度的计算--------------------------------------6
活塞设计----------------------------------------------------------------------7
活塞的密封-------------------------------------------------------------------8
活塞杆杆体的选择----------------------------------------------------------8
活塞杆强度的校核----------------------------------------------------------8
液压缸稳定性校核----------------------------------------------------------9
活塞杆的导向、密封和防尘---------------------------------------------9
致谢-----------------------------------------------------------------------------10
参考文献-------------------------
一.设计题目
双作用单杆活塞式液压缸设计
主要设计参数：
系统额定工作压力：p= 25（Mpa）驱动的外负载：F =50（KN)
液压缸的速度比：λ=1.33 液压缸最大行程：L =640 (mm)
液压缸最大伸出速度：λ=4 (m/min) 液压缸最大退回速度：v t =5.32(m/min) 缸盖连接方式：螺纹连接
液压缸安装方式：底座安装
缓冲型式：杆头缓冲
二.液压缸的选型
液压缸是液压装置中将液压能转换为机械能，实现直线往复运动或摆动往复
运动的执行元件。按本课题设计要求，选取主要用于各种工程机械、起重机械及矿山机械等的液压系统的双作用单杆活塞缸液压缸。 三.主液压缸主要参数的计算 1、液压缸主要性能参数：
额定压力：根据设计要求，其额定压力为25MPa ，即P=25MPa 。
最高允许压力P max ：也是动态实验压力，是液压缸在瞬间所能承受的极限压力。 P max ≤1.5P=37.5MPa
活塞行程：根据设计要求，其行程为800mm.
液压缸最大退回速度 1.334 5.32
t v v λ==?=(m/min) 2、主液压缸缸筒内径（缸径）计算
根据液压缸的供油压力和负载，缸筒内径D 可按下列公式初步计算： 液压缸负载为推力：
)D m =
式中：F 为液压缸实际使用推力，单位为N
P 为液压缸的供油压力，一般为系统压力。
根据题目要求，取F 为30kN ，?为0.65，η为0.8，P 为16Mpa 并代入公式 则 又依据手册（
D=400mm 。 3、缸壁壁厚的计算
先暂取δ/D=0.08--0.3,即(7.2,27)δ∈则可按下列公式计算
max ()2[]
p D mm δσ≥
式中：D 为缸筒内径（m ）
m ax p
为缸筒的最高允许压力（MPa ）
][σ为缸筒材料的许用应力（MPa ）
由于采用无缝钢管做缸筒（见结构设计部分），查手册有][σ=100--110MPa,取][σ=110MPa ，代入上面公式
则 由结果可知在所假设的范围内圆整，取为60mm 。 活塞杆直径的计算
0.2536253.6d m mm ====主 1000400.6()D mm =≈37.50.4
57()
2110mm δ?≥≈?
根据GB/T2346-1993，取标准d 顶=250mm
。
1、顶出液压缸主要性能参数：
额定压力：根据设计要求，其额定压力为25MPa ，即P=25MPa 。
最高允许压力Pmax ：也是动态实验压力，是液压缸在瞬间所能承受的极限压力。 Pmax ≤1.5P=37.5MPa
活塞行程：根据设计要求，其行程为800mm.
液压缸最大退回速度 1.334 5.32
t v v λ==?=(m/min) 2、主液压缸缸筒内径（缸径）计算
根据液压缸的供油压力和负载，缸筒内径D 可按下列公式初步计算： 液压缸负载为推力：
)D m =
式中：F 为液压缸实际使用推力，单位为N
P 为液压缸的供油压力，一般为系统压力。
根据题目要求，取F 为30kN ，?为0.65，η为0.8，P 为16Mpa 并代入公式 则
又依据手册（GB2348-80)对其进行圆整，取D=140mm 。 3、缸壁壁厚的计算
先暂取δ/D=0.08--0.3,即(7.2,27)δ∈则可按下列公式计算
max ()2[]
p D
mm δσ≥
式中：D 为缸筒内径（m ）
m ax p
为缸筒的最高允许压力（MPa ）
][σ为缸筒材料的许用应力（MPa ）
由于采用无缝钢管做缸筒（见结构设计部分），查手册有σ=100--110MPa,取σ
1000143()D mm =≈
σ=110M Pa ，代入上面公式
则 由
结果可知在所假设的范围内圆整，取为27mm 。
活塞杆直径的计算
32
2
6
44250100.140.083833.142510R d D mm P π??=-=-==??回主
根据GB/T2346-1993，取标准d 顶=80mm 4、流量的计算
液压缸流量根据下式计算：
设计要求中给定了活塞的平均速度： 当活塞杆外推时m v
=2.4m/min 而活塞的面积： 1A =2×/4D π 20.1256m ≈ 容积效率：取v η=1
根据公式得到活塞杆外推时的流量：
1q =130.1256 2.460100.3011
V A V η-???=?=快L/min
因为只使用外推方向，所以回程方向的流量从略。 5、最小导向长度的确定
当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点的距离 H 称为最小导向长度。
如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度（间隙引起的挠度）增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定的最小导向长度。 对一般的液压缸，最小导向长度 H 应满足以下要求
H ≥ L/20＋D/2
式中 L ———液压缸的最大行程； D ———液压缸的内径。
故确定液压缸的导向长度H=800400
240202
mm
+= 活塞的宽度B 一般取B ＝（0．6～1．0）D
37.50.12110
δ?≥
?
故确定活塞宽度B=0.7X400=280mm 缸盖滑动支承面的长度1l
当D ＞80 mm 时，取1l ＝（0.6～1．0）d 。 故确定缸盖滑动支承面的长度1l =0.6X50=30mm
为保证最小导向长度 H ，若过分增大1l 和 B 都是不适宜的，在缸盖与活塞之间增加一隔套 K 来增加H 的值。隔套的长度 C 由最小导向长度H 决定，即
C ＝H －（1l ＋B ）/2=35mm 四、主要零部件设计与校核 1、缸筒的设计
缸筒的结构与端盖的连接形式、液压缸的用途、工作压力、使用环境以及安装要求等因素有关。端盖分为前端盖和后端盖。前端盖将液压缸的活塞杠（柱塞）腔封闭，并起这位活塞杆导向、防尘和密封的作用。后端盖将缸筒内腔一端封闭，并常常起着将液压缸与其他机构件连接的作用。
缸筒与端盖的连接选用内螺纹形式，该形式体积小，重量轻，结构紧凑。 缸筒材料
缸筒的材料，一般要求有足够的强度和冲击韧性。目前，普遍采用的缸筒的材料是热轧或冷拔无缝钢管。由于缸壁较薄，钢筒直径较小，故采用冷拔无缝钢管，采用通用材料为45钢。 查表可以得到：
缸筒材料的屈服强度s σ=484MP ； 缸筒材料的抗拉强度b σ=610MP ；
现在利用屈服强度来引申出：
选取安全系数n=3.6，则缸筒材料的许用应力[σ]=s σ
/n=484/4=121MPa 。 缸筒壁厚验算
液压缸的额定压力
[]2212
1()()D D p MPa D σ-≤
式中：D 1为缸筒外径且： D 1=D+2δ（mm ） D 为缸筒内径（mm ）
D 为400mm ，D1为454mm ，将数值代入公式可得
而题目所给2527p MPa MPa =≤，符合要求。 2、活塞设计
活塞的材料
由于缸径较小，故选用45钢。 活塞结构的设计
62262
12110[454400]2710454p Pa ??-≤=?
活塞根据压力、速度、温度等工作条件来选用密封件的型式，而选定的密封件型式决定了活塞的结构型式。
常见的活塞结构型式分活塞分为整体式和组合式，组合式制作和使用比较复杂，又因密封件的安装要求不是很高，而且缸径较小，故采用整体式活塞的结构型式，其密封件和导向环分槽安装。
形式如下图：
活塞的宽度一般由密封件、导向环的安装沟槽尺寸来决定，本课题，依据结构要求与密封件与导向件的结构，取活塞宽度B为280mm
5、活塞的密封
活塞的密封选用准则取决于压力、速度、温度和工作介质等因素。选用应用广泛的O型密封圈，由于工作压力大于10MPa，为防止密封圈被挤入间隙而损坏，故选用为副密封件为聚四氟乙烯（PTFE）的挡圈与主密封件组合在一起使用。这种组合式密封圈显著地提高了密封性能，降低了摩擦阻力，无爬行现象，具有良好的动态及静态密封性，耐磨损，使用寿命长、安装沟槽简单、装坼方便。活塞杆的设计
6、活塞杆杆体的选择
活塞杆的杆体分为实心杆和空心杆。空心杆多用于d/D比值较大或杆体内有位置传感器等场合。而实心杆加工简单，采用较多，故选用实心杆。
活塞杆的外端是液压缸用以与负载连接的部位，可根据液压缸的安装连接形式有多种结构形式。本课题因液压缸垂直安装且活塞杆下端要装压板，为方便连接，活塞杆外端采用外螺纹（带肩）形式。其外螺纹根据国家标准GB2350-80可选取M45 1.5。
活塞杆材料
1、因为没有特殊要求，所以选用45号钢作为活塞杆的材料，本次设计中活塞杆只承受压应力，所以不用调制处理，但进行淬火处理是必要的，淬火深度可以在0.5—1mm左右。
2、安装活塞的轴颈和外圆的同轴度公差不大于0.01mm，保证活塞杆外圆和活塞外圆的同轴度，避免活塞与缸筒、活塞杆和导向的卡滞现象。安装活塞的轴间端面与活塞杆轴线的垂直度公差不大于0.04mm/100mm，保证活塞安装不产生歪斜。
3、活塞杆外圆粗糙度a R选择为0.3m
μ
4、因为是运行在低载荷情况下，所以省去了表面处理。
7、活塞杆强度的校核
由设计要求有液压缸最大行程L=640mm 已设计活塞杆直径为d=50mm
查手册有校核公式为
d
≥
42.9mm
=
45mm
所以活塞杆满足强度要求
8、液压缸稳定性校核：
假设液压缸只承受轴向载荷，则它所承受的力F不能超过使它保持稳定工作所允许的临界负载
k
F,以免发生纵向弯曲，破坏液压缸正常工作。
k
F的值与活塞杆的材料性质、截面形状、直径和长度以及液压缸的安装方式等因素有关。校核公式为：k
k
F
F
n
≤（式中
k
n为安全系数，取3）
查相关手册别结合以设计数据，取
k
F=
max
.
P A
则2
2590/4
5350
3
k
k
F
KN F KN
n
π
??
=≈>=
所以液压缸的稳定性满足要求。
9、活塞杆的导向、密封和防尘
1、导向环
在液压缸的前端盖内，有对活塞杆导向的内孔,在这对内孔中装导向环。本设计选择非金属导向环，用高强度塑料制成，这种导向环的优点是摩擦阻力小、耐磨、使用寿命长、装导向环的沟槽加工简单，并且磨损后导向环易于更换。
3、防尘
使用DH防尘圈，材料是聚氨酯，既有防尘作用，又有润滑作用。
4、缓冲装置
由设计要求选择的缓冲装置为杆头缓冲，缓冲由杆头和缸底部端盖共同作用。
5、排气装置
液压缸为双作用，故需要两个排气孔，分别设置在缸的两端。均取M16的排气阀，具体尺寸见装配图。
液压缸的安装
由设计要求有安装方式为底座安装，查相关手册，选具体安装方式为底面脚架安装，安装图形如下。
致谢
本学期我独立完成了双作用单杆活塞缸液压缸的设计，通过本次设计的锻炼，使我从中受益匪浅。了解到作为一名合格的设计人员实属不易。不仅需要具备较为全面的专业素质，还要具备吃苦耐劳，敢于创新等优秀品质。
在本次设计的过程中，我得到了很大提升。在设计能力上有了很大提高。借助老师和图书馆的帮助，我的设计比较顺利的完成，由于缺乏经验，设计并不是很完善。
在设计过程中也反映出很多问题，首先是设计经验十分不足，对于实际液压零件的要求和性能不甚了解，对于设计人员遵循的设计流程也不熟悉。另外本次设计的图纸绘制主要基于AutoCAD，在此过程中也多次遇到技术难题，使用制图软件不够熟练，日后我一定会好好学习，加强个人能力的培养。
本次课程设计为我提供了一次难得的机会，是一次对自己本学期所学知识的汇总。本着认真、科学、严谨和提升自我的态度，在老师的细心指导下完成了设计任务。相信在本次设计中所积累的经验和成果会在以后的工作中派上用场。
参考文献
1、陈奎生，《液压与气压传动传动》，武汉理工大学出版社，2001.8
2、成大先.机械设计手册（单行本.液压传动）.北京：化学工业出版社
3、宋学义.袖珍液压气动手册.北京：机械工业出版社，1995
4、雷天觉.新编液压工程手册.北京：北京理工大学出版社，
5、成大先. 机械设计手册(第三版). 北京: 化学工业出版社. 1997
6、机械设计手册[M]. 化学工业出版社. 1982.
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。
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:
第四章液压油缸 第一节液压缸的工作原理、类型和特点 液压缸是液压系统中的执行元件，它的职能是将液压能转换成机械能。液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是直线速度和力。液压缸的活塞能完成往复直线运动，输出有限的直线位移。 一、液压缸的工作原理 液压缸的工作原理见图4-1。 图4-1液压缸的工作原理 液压缸由缸筒1、活塞2、活塞杆3、端盖4、活塞杆密封件5等主要部件组成。6为进出油口。其它结构的活塞式液压缸的主要零件如图4-1所示结构类似。 若缸筒固定，左腔连续地输入压力油，当油的压力足以克服活塞杆上的所有负载时，活塞以v连续向右运动，活塞杆对外界做功。 速度 1 v向左运动，活塞杆也对外界做功。这样，完成了反之，往右腔输入压力油时，活塞以速度 2 一个往复运动。这种液压缸叫做缸筒固定缸。 若活塞杆固定，左腔连续地输入压力油时，则缸筒向左运动。当往右腔连续地通入压力油时，则缸筒右移。这种液压缸叫活塞杆固定缸。 本章所论及的液压缸，除特别指明外，均以缸筒固定，活塞杆运动的液压缸为例。 由此可知，输入液压缸的油必须具有压力p和流量q。压力用来克服负载，流量用来形成一定的运动速度。输入液压缸的压力和流量就是给缸输入液压能；活塞作用于负载的力和运动速度就是液压缸输出的机械能。 因此，缸输入的压力p，流量q，以及输出作用力F和速度v是液压缸的主要性能参数。 二、液压缸的分类 为了满足各种主机的不同用途，液压缸有多种类型。 按供油方向分，可分为单作用缸和双作用缸。单作用缸只是往缸的一侧输入高压油，靠其它外力使活塞反向回程。双作用缸则分别向缸的两侧输入压力油。活塞的正反向运动均靠 液压力完成。 按结构形式分，可分为活塞缸、柱塞缸、摆动缸和伸缩套筒缸。按活塞杆的形式分，可分为
目录 1设计的依据、原则和步骤 (3) 1.1引言 (3) 1.2设计的依据 (3) 1.3设计的一般原则 (3) 1.4设计的一般步骤 (4) 2设计的题目、技术参数、目的和要求 (5) 2.1设计题目 (5) 2.2设计技术参数 (5) 2.3设计目的 (5) 2.4设计要求 (5) 3液压缸缸体结构形式的确定 (5) 3.1结构初型 (5) 4液压缸性能参数与结构参数的计算 (6) 4.1液压缸工作负载力分析和计算 (6) 4.2 液压缸的液压力计算和工作压力的选择 (7) 4.3液压缸速度比的确定 (7) 4.4液压缸速度计算和流量选择 (7) 4.5液压缸综合结构参数及安全系数的选择 (8) 5缸筒设计与计算 (8) 5.1缸筒与缸盖的连接形式 (8) 5.2对缸筒的要求及材料选择 (11) 5.3缸筒的计算 (11) 5.4缸筒加工的技术要求 (13) 5.5缸筒头部法兰厚度 (14) 5.6缸筒—缸盖的连接计算 (14) 5.7 缸盖的材料和技术要求 (15) 5.8缸盖厚度的确定 (15) 5.9最小导向长度的确定 (16) 5.10缸体长度的确定 (16) 6活塞组件设计 (16) 6.1活塞设计 (16) 6.2活塞与活塞杆的连接结构 (17) 6.3活塞杆设计 (17)
6.4活塞杆及连接件强度校核 (19) 6.5活塞杆液压缸稳定性校核 (20) 7液压缸油口和排气装置设计 (21) 7.1油口设计 (21) 7.2排气装置设计 (22) 参考文献 (22)
双活塞杆双作用活塞式 液压缸结构设计 1设计的依据、原则和步骤 1.1引言 一部现代机器通常由机架、原动机、传动装置和工作机构四个主要部分构成，其中机架为载体，原动机的作用是进行能量形式的转换，为机器提供适当形式的动力，传动装置的作用是进行动力的传递，工作机构即执行机构，其作用是消耗能量而做功。如果原动机将其他形式的能转换成液压能，执行元件消耗液压能而做功，则称为液压机械或液压机。液压机械的执行元件即做功元件是液压马达和液压缸。液压马达和液压缸是通用化和标准化程度很高的液压元件，用户或设计者在研制一部新的液压机械时，应尽量选择标准化的液压元件，以避免金钱的浪费和时间、精力的消耗。但由于使用要求的千差万别，液压元件的专用化设计是不可避免的，其中以液压缸设计居多。这是由于液压缸配置的灵活性，设计、制造比较容易，维护比较方便的特点决定的。因而，相对其他液压元件而言，液压缸的设计是极为常见的，这也是工程技术人员必须具有的一种基本技能。 1.2设计的依据 液压缸与机器及机器上的机构直接相联系，对于不同的机构，液压缸的具体用途和工作性能也不同，因此设计之前，要进行全面地分析和研究，收集必要的原始资料并加以整理作为设计的依据。 （1）了解和掌握液压缸在机器上的用途和工作要求。 （2）了解液压缸工作环境条件。 （3）了解外部负载情况。 （4）了解液压缸运动形态及安装的约束条件。 （5）了解液压系统的情况。 （6）了解有关国家标准、技术规定和其他参考资料。 1.3设计的一般原则 液压缸设计时应注意如下问题：
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
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
v .. . .. 目录 设计题目---------------------------------------------------------------------------2 液压缸的选型---------------------------------------------------------------------2 液压缸主要参数的计算 液压缸主要性能参数-----------------------------------------------------2 缸筒内径（缸径）计算--------------------------------------------------2 缸壁壁厚的计算------------------------------------------------------------2 流量的计算------------------------------------------------------------------3 底部厚度计算---------------------------------------------------------------4 最小导向长度的确定------------------------------------------------------4 主要零部件设计与校核 缸筒的设计------------------------------------------------------------------5 缸筒端盖螺纹连接的强度计算-----------------------------------------6 缸筒和缸体焊缝连接强度的计算--------------------------------------6 活塞设计----------------------------------------------------------------------7 活塞的密封-------------------------------------------------------------------8 活塞杆杆体的选择----------------------------------------------------------8 活塞杆强度的校核----------------------------------------------------------8 液压缸稳定性校核----------------------------------------------------------9 活塞杆的导向、密封和防尘---------------------------------------------9 致谢-----------------------------------------------------------------------------10 参考文献------------------------- 一.设计题目 双作用单杆活塞式液压缸设计 主要设计参数： 系统额定工作压力：p= 25（Mpa）驱动的外负载：F =50（KN) 液压缸的速度比：λ=1.33 液压缸最大行程：L =640 (mm) 液压缸最大伸出速度：λ=4 (m/min) 液压缸最大退回速度：v t =5.32(m/min) 缸盖连接方式：螺纹连接 液压缸安装方式：底座安装 缓冲型式：杆头缓冲 二.液压缸的选型
液压缸活塞杆各种镀层性能对比 镀（涂）层种类涂层硬度H V 耐磨损状 态 盐雾试验 （小时） 物料利用 率 生产成本 （元/dm2) 设备复杂 性 单层铬700-1000耐磨48-9620-300.4-0.6一般 乳白铬+铬700-1000耐磨9618-250.5-0.7设备多三层铬700-1000耐磨96-19218-250.6-0.9设备多 单层镍+铬700-1000耐磨，结合 力好 96-12825-350.5-0.7设备多 双层镍+铬700-1000耐磨，结合 力好96-19220-300.6-0.9设备多，工 艺复杂 化学镀镍500-700较耐磨48-9640-600.6-0.9设备简单化学镀镍+ 铬 700-1000耐磨96-19230-500.7-0.9一般 钨合金镀层500-650耐磨一般48650.6-0.9设备复杂 需排风处 理 镍铁钴镀 层 550-700耐磨96700.6-0.9一般 镍钴铁镀 层（纳米） 650-750超耐磨大于192850.5-0.7一般钴磷镀层550-700耐磨大于192800.9-1.2一般 热喷涂陶瓷1000-1300耐磨大于192900.9-1.2设备复杂 占地面积 大 纳米铬镀层 900-13 00 超耐磨大于500小 时 30-500.5-0.6脉冲电源 D w-032高效镀铬 850-95 超耐磨大于750小 时 70 0.3-0.5 普通镀铬 设备 结构化镀 铬 800-1000耐磨大于30025-400.7-0.9设备复杂
目前工程机械对耐腐蚀性能有高要求的油缸活塞杆大部分采用镀双层或三层金属覆盖层已保证其耐腐蚀性能。 如挖掘机油缸活塞杆镀层： 1，大部分采用一层镍+一层铬双层 ,2，乳白铬+一层铬 3，三层铬, 4二层镍+一层铬共三层的工艺方法进行生产 5，dw-032高耐腐蚀镀铬一层铬既可保证其耐腐蚀性能。盐雾试验大于750小时
中原工学院机电学院 机电系统综合实验 （2016-2017学年第 1 学期） 专业：机械电子工程 题目：可伸缩伺服液压缸 姓名：程方园 学号：2 班级机电131 指导教师：周高峰崔路军 完成日期：2017 年 1 月12 日 机械电子工程系
目录 设计任务书 (3) 1.设计目的与意义 (4) 2. 设计内容和要求 (4) 2.1确定总体方案 (4) 2.2设计内容 (5) 2.3设计要求 (5) 3.设计进度安排 (5) 4.机电系统设计的分析、计算、选用与说明 (5) 4.1机械设计 (5) 4.1.1液压缸的结构设计 (5) 4.1.2、液压缸的主要技术性能参数的计算 (6) 4.1.4、液压缸主油缸的设计计算 (8) 4.1.5、缸体的材料和技术要求 (11) 4.1.6、活塞杆径的计算与校核 (11) 4.1.7、快速液压缸柱塞直径的计算 (13) 4.1.8、缸盖的设计计算 (13) 4.1.9、液压缸油口的直径计算 (14) 4.1.10、导向套的设计计算 (15) e．内孔中的环形油槽和直油槽要浅而宽，保证润滑条件良好 (15) 4.2液压回路设计 (16) 4.3电路设计 (16) 4.4控制设计 (17) 5. 机电综合课程设计结论 (17) 6.机电综合课程设计的收获、体会和建议 (17) 7. 参考文献 (18) 8.附录 (18)
设计任务书
可伸缩伺服液压缸设计与控制 1.设计目的与意义 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。其主要应用有：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。所以进一步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课程设计任务，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，为毕业后成为一名出色的机械工程师打好基础。 2.设计内容和要求 1）理解可伸缩伺服液压缸的功能和工作原理，确定其功能参数； 2）明确可伸缩伺服液压缸的具体结构和控制方式，并给出相关参数； 3）分析和计算可伸缩伺服液压缸机械结构，并确定控制的具体实现。 4）绘制可伸缩伺服液压缸机械图纸和电气电子线路图； 5）撰写技术说明书 2.1确定总体方案 当下各种液压缸规格品种比较少，主要是因各种机械对液压缸的要求差别太大。比如对液压缸的内径、活塞杆直径、液压缸的行程和连接方式等要求不一样。由于本次液压设计主要是实现立式快速的原则，故选双作用单活塞杆立式快速液压缸的设计。采用焊接连接。
液压缸结构图示 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
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。 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。
目录 设计题目---------------------------------------------------------------------------2 液压缸的选型---------------------------------------------------------------------2 液压缸主要参数的计算 液压缸主要性能参数-----------------------------------------------------2缸筒内径( 缸径) 计算--------------------------------------------------2缸壁壁厚的计算------------------------------------------------------------2 流量的计算------------------------------------------------------------------3 底部厚度计算---------------------------------------------------------
------4 最小导向长度的确定------------------------------------------------------4 主要零部件设计与校核 缸筒的设计------------------------------------------------------------------5 缸筒端盖螺纹连接的强度计算-----------------------------------------6 缸筒和缸体焊缝连接强度的计算--------------------------------------6 活塞设计----------------------------------------------------------------------7 活塞的密封-------------------------------------------------------------------8 活塞杆杆体的选择----------------------------------------------------------8 活塞杆强度的校核---------------------------------------------------------
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。
液压油缸设计步骤及需要考虑的各项事项 液压油缸的一般设计步骤 1）掌握原始资料和设计依据，主要包括：主机的用途和工作条件；工作机构的结构特点、负载状况、行程大小和动作要求；液压系统所选定的工作压力和流量；材料、配件和加工工艺的现实状况；有关的国家标准和技术规范等。 2）根据主机的动作要求选择液压缸的类型和结构形式。 3）根据液压缸所承受的外部载荷作用力，如重力、外部机构运动磨擦力、惯性力和工作载荷，确定液压缸在行程各阶段上负载的变化规律以及必须提供的动力数值。 4）根据液压缸的工作负载和选定的油液工作压力，确定活塞和活塞杆的直径。 5）根据液压缸的运动速度、活塞和活塞杆的直径，确定液压泵的流量。 6）选择缸筒材料，计算外径。 7）选择缸盖的结构形式，计算缸盖与缸筒的连接强度。 8）根据工作行程要求，确定液压缸的最大工作长度L，通常L>=D，D为活塞杆直径。由于活塞杆细长，应进行纵向弯曲强度校核和液压缸的稳定性计算。 9）必要时设计缓冲、排气和防尘等装置。 10）绘制液压缸装配图和零件图。 11）整理设计计算书，审定图样及其它技术文件。 液压缸工作时出现爬行现象的原因及排除方法 1）缸内有空气侵入，应增设排气装置或使液压缸以最大行程快速运动，强迫排除空气。 2）液压缸的端盖处密封圈压得太紧或太松，应调整密封圈使之有适当的松紧度，保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。 3）活塞与活塞杆同轴度不好，应校正、调整。 4）液压缸安装后与导轨不平行，应进行调整或重新安装。 5）活塞杆弯曲，应校直活塞杆。 6）活塞杆刚性差，加大活塞杆直径。 7）液压缸运动零件之间间隙过大，应减小配合间隙。 8）液压缸的安装位置偏移，应检查液压缸与导轨的平行度，并校正。 9）液压缸内径直线性差（鼓形、锥形等），应修复，重配活塞。 10）缸内腐蚀、拉毛，应去锈蚀和毛刺，严重时应镗磨。 11）双出杆活塞缸的活塞杆两端螺帽摒得太紧，使其同心不良，应略松螺帽，使活塞处于自然状态。 液压缸的调整包括哪些方面 1）排气装置调整。先将缸内工作压力降到（0.5--1）MPa左右，然后使活塞杆往复运动，打开排气塞进行
双活塞杆液压缸开题报告 毕业设计(论文)开题报告 设计(论文)题目: 双杆液压缸结构设计 系别: 装备制造系________ 机械制造与自动化专业:_________________________ 姓名:_________________________ 指导教师:_________________________ 辅导教师:_________________________ 2013年 5 月 4 日 题目类型(打?选择) 设计( ? ) 论文( ) 一、文献综述 液压油缸是基于以密闭容器中的静压力传递力和功率这一原理实现工作目的的。液压缸作为液压传动的执行机构，是一种将输入的液压能转换成机械能的能量转换装置，用来驱动工作机构作直线或小于360度的回转运动。 1. 国外、国内液压缸发展动态 国外: 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，诞生了世界上简易的液压缸装置。第二次世界大战后，液压缸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。 国内:我国液压工业于50年代初从机床行业生产仿苏的磨床、拉床、仿形车床等液压传动起步。进入60年代后，液压缸的应用从机床逐渐推广到农业机械和工程机械等领域。近年来，经过技术改造和技术攻关。我国液压缸工业工艺装备得到很大改善，为形成高起点、专业化、批量生产打下了良好基础。
2. 液压缸结构存在问题及发展方向 存在问题:液压缸结构传动不能保证严格的传动比;工作过程中常用较多能量损失;对油温的变化比较敏感，它的工作稳定性容易受到温度变化的影响。 发展方向:当前液压缸制作技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。 3. 目的和意义 通过本次课题设计达到对液压缸结构及工作原理更好认识，对绘图软件的使用更加熟练，了解课程设计基本步骤，并掌握液压缸结构设计应注意的一些细节问题。争取通过本次课程设计对液压传动知识掌握程度进一步完善，使自己学到的理论知识与生产实践进行一次结合。使自己对液压行业有一定的认识。 二、设计(论文)主要内容 1(掌握原始资料和设计依据，选择液压缸的类型和结构形式。 2(活塞液压缸结构的设计 确定液压缸的结构参数缸筒壁厚、油口直径、缸底厚度以及缸头厚度等，以及选定液压泵。设计缸盖与缸体间的联接、活塞与活杆间的联接等。 3(装配图的绘制 绘制相应的活塞液压结构图。 4(零件图的绘制。 绘制一些主要零部件的零件图。 5(编写说明书。 记录和总结整个设计过程，编写《毕业设计(论文)说明书》，要求不少于8000字 三、设计(研究)方案 1(分析以及查阅相关资料确定液压缸的设计工艺方案。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910258746.5 (22)申请日 2019.04.01 (71)申请人 安徽工程大学 地址 241000 安徽省芜湖市鸠江区北京中 路54号 (72)发明人 许德章 余一风 (74)专利代理机构 安徽省蚌埠博源专利商标事 务所 34113 代理人 杨晋弘 (51)Int.Cl. F15B 15/14(2006.01) F15B 15/20(2006.01) F16J 15/16(2006.01) (54)发明名称 一种双作用单活塞杆液压缸 (57)摘要 本发明公开了一种双作用单活塞杆液压缸， 包括缸体，活塞杆和活塞，在缸体一端安装缸底 盖，缸底盖伸入缸体内一段圆环，在缸底盖上设 置有进油口；缸体另一端设置缸头盖，活塞杆一 端连接活塞，活塞滑动连接在缸体内，在缸头盖 与缸体连接侧的缸体上设置沉槽，导向套安装在 沉槽内并通过缸头盖固定，导向套套接在活塞杆 上，活塞杆的另一端伸出缸头盖通过对开法兰连 接，在缸体靠近导向套处设置出油口。本发明能 够避免液压缸在工作行程终点撞击缸体和定位 元件，活塞杆不偏心，整体结构设计合理，密封性 好，使用寿命长；能完成两个方向的运动，且可以 满足两个方向的输出推力和速度不等的需求。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 109869371 A 2019.06.11 C N 109869371 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109869371 A 1.一种双作用单活塞杆液压缸，包括缸体，活塞杆和活塞，其特征在于：在缸体一端安装缸底盖，缸底盖伸入缸体内一段圆环，在缸底盖上设置有进油口；缸体另一端设置缸头盖，活塞杆一端连接活塞，活塞滑动连接在缸体内，在缸头盖与缸体连接侧的缸体上设置沉槽，导向套安装在沉槽内并通过缸头盖固定，导向套套接在活塞杆上，活塞杆的另一端伸出缸头盖，并用对开法兰进行连接，在缸体靠近导向套处设置出油口，在缸体的外壁上设置螺纹，螺母套接在缸体外的螺纹上。 2.如权利要求1所述的双作用单活塞杆液压缸，其特征在于：所述进油口和出油口位于缸体同侧，在进油口和出油口上设置方形法兰和密封圈。 3.如权利要求1所述的双作用单活塞杆液压缸，其特征在于：所述活塞为两个不同半径圆柱体相连构成。 4.如权利要求3所述的双作用单活塞杆液压缸，其特征在于：所述活塞套接在活塞杆上，并采用间隙定位配合，以锁紧螺母锁紧，活塞大半径圆柱体端面与锁紧螺母相连。 5.如权利要求1所述的双作用单活塞杆液压缸，其特征在于：所述活塞杆的直径d与缸体外径D的比为d：D=4:5。 6.如权利要求1所述的双作用单活塞杆液压缸，其特征在于：所述活塞杆和导套的密封采用形密封圈密封，缸体内壁和导套的密封使用O形密封圈密封。 7.如权利要求1所述的双作用单活塞杆液压缸，其特征在于：所述活塞杆和活塞的密封使用O形密封圈密封，缸体和活塞的密封使用形密封圈密封。 2
第四章 液压缸（习题四） 一、填空题 1．单杆活塞式液压缸作差动连接时，若要使活塞往返运动速度相等，即v 2=v 3，则活塞直径D 和活塞杆径d 应必存在 的比例关系 。 2．在液压缸中，为了减少活塞在终端的冲击，应采取 措施。 3．柱塞缸只能实现 运动。 二、单选题（请在正确答案的序号填入问题的括号内） 1．当工作行程较长时，采用 缸较为合适。 A . 单活塞杆缸 B . 双活塞杆缸 C . 柱塞缸 D . 摆动缸 2．能形成差动连接的液压缸是 。 A . 单杆液压缸 B . 双杆液压缸 C . 柱塞式液压缸 D . 摆动液压缸 3．液压缸的运行速度主要取决于 。 A . 液压缸的密封 B . 输入流量轴 C . 泵的供油压力 D . 外负荷 4．作差动连接的单活塞杆液压缸，欲使活塞往复运动速度相同，必须满足 。 A ．活塞直径为活塞杆直径的2倍 B ．活塞直径为活塞杆直径的2倍 C ．活塞有效作用面积为活塞杆面积的2倍 D ．活塞有效作用面积比活塞杆面积大2倍 5．在图所示液压缸中，活塞截面积A 1、活塞杆截面积A 2、活塞运动速度υ为已知。 下列判断中正确的是 。 A . 进入液压缸的流量q v1与从液压缸排出的流量q v2相等，即q v1= q v2 B . 左、右两油腔油液的平均流速21υυ和与活塞运动速度υ的关系为：υυυ==21 C . 若进油管与回油管的有效直径相同，则进油管路与回油管路中油液的平均流速21''υυ和相等 D . 左、右两油腔油液的压力相等，即21p p = 6．图示为处于三种不同回路状态的液压缸，三者左腔工作压力大小的关系是 。 A . c b a p p p >> B . b c a p p p >> C . b a c p p p >> D . a b c p p p >>
材料成型设备讨论课报告 学院：机械工程学院 班级： 组员：
目录 一．液压缸分类 (3) 1单活塞杆液压缸 (3) 2双活塞杆液压缸 (5) 二．液压缸主要尺寸的确定 (7) 三．液压缸的破坏原因分析 (8) 一．液压缸分类
按结构分： 单活塞杆液压缸 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。 1-缸底 2-弹簧挡圈 3-套环 4-卡环 5-活塞 6-型密封圈 7-支承环 8-挡圈 9-形密封圈 10-缸筒 11-管接头 12-导向套 13-缸盖 14-防尘圈 15-活塞杆 16-定位螺钉 17-耳环 缸筒13,活15,活塞杆4,缸底1,缸盖6,导向套3/10,密14/11/8,防尘圈 9,缓冲装置2/5 1 2 3 4 6 7 14 15 16 13 12 5 11 10 8 9 17
特点：单杆活塞缸由于活塞两端有效面积不等。 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。 差动连接 把液压缸的进油和回油连接在一起，把油缸的有杆腔油液压回流到无杆腔，以增加液压缸往外伸出的速度，这种连接方式一般用在无负载或小负载的快进行程中，它是以牺牲输出力为代价而提高运动速度的。差动连接是在不增加液压泵流量的前提下实现快速运动的有效方法。 固定方式 单活塞杆液压缸可以是缸筒固定，活塞运动：也可以是活塞杆固定缸筒运动。无论采用其中哪一种形式，液压缸运动所占空间长度都
各种液压缸工作原理及结构分析(动画演示)
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
液压缸的选择方法 1、确定系统参数：①需要移动的重量和所需要的力；②公称工作压力和范围；③需要行进此距离的时间；④油液介质 2、安装方式：为具体的应用场合选择适当的方式 3、缸内径和工作压力：确定缸内径和提供必要的力所需要的系统压力 4、活塞杆：确定承受纵弯力所需要的最小活塞杆直径，选择适当的活塞杆端和活塞杆端螺纹 5、活塞：密封件类型是否适应应用场合 6、缓冲：酌情选择缓冲要求 7、油口：窜则合适的油口①它们有能力实现所需速度吗？②标准位置可以接受吗？ 8、活塞杆密封件：选择密封件以适应所选的油液介质 9、附件：需要活塞杆端附件吗？ 10、专用特征：安装、材料、环境和油液。 安装方式选择一般导则 全益液压缸标准安装方式可以适应大多数应用场合，需要非标准安装方式以适应具体的应用场合的情况下，我们的工程师将乐于帮助。 法兰安装的缸 这种缸适用于传递直线力的应用场合。选择具体的法兰安装方式取决于对负载所施加的主要力，在活塞杆上究竟造成压缩应力（推力）还是拉伸应力（拉力）。对于压缩型用途，缸头端安装方式最合适；主要负载是活塞杆受拉伸的场合，应指定活塞杆端安装方式。 耳环安装的缸 吸收再起中心线上的力的带铰支安装的缸应该用于机器构件将沿曲线经运动的场合。他们可以用于拉伸（拉力）或压缩（推力）用途。如果活塞杆进行的曲线路径在单一平面之内，则可以使用固定耳环安装，对于其中活塞杆将沿实际运动平面的每侧的路径进的用途，推荐关节轴承安装。 中间铰轴安装的缸 这种缸被设计成吸收在其中心线上的力。他们适用于拉伸（拉力）或压缩（推力）用途，并可用于机器构件将沿单一平面内的曲线路径运动的场合。铰轴销仅针对剪切载荷设计应承受最小的弯曲应力。 脚架安装的缸 这种缸不吸收再中心线上的力，缸所施加的力产生一个倾翻力矩，试图使缸绕着它的安装螺栓翻转。因此，重要的是应把刚牢固的固定于他所安装的机器构件，并有效的引导负载，以免侧向载荷施加于活塞杆密封装置和活塞导向环上。 缸径和活塞杆径的确定 假定一直系统的负载和工作压力，并假定已经考虑活塞杆究竟是受拉伸（拉力）还是