液压缸全套图纸说明书范本

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）；图1-2缸筒的设计2、缸底的材料：采用45号钢，与缸筒采用法兰连接【2】；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【3】。

目录一、设计要求——————————————————————-11、目的—————————————————————————12、题目—————————————————————————1二、总述————————————————————————-21、作者的话——————————————————————--22、设计提要———————————————————————3三、各零部件的设计及验算————————————————-51、缸筒设计———————————————————————52、法兰设计———————————————————————143、活塞设计———————————————————————194、活塞杆设计——————————————————————215、缓冲装置和排气阀设计—————————————————26四、外接线路和程序———————————————————-271、液压设配外接线路———————————————————272、操作板————————————————————————283、程序地址分配—————————————————————294、芯片接线图——————————————————————315、 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、 kg;负载移动阻力————5000、 10000N;移动速度控制————3、 6m/min。

注：右侧三维图可以三维预览（旋转与缩放等）,本图由三维模具网提供，QQ：2500402818。

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Y-HG1液压缸样本Y-HG型冶金设备用标准液压缸 1Y-HG型冶金设备用标准液压缸共有34种规格，68个品种，缸径40,320mm。

1 技术特点1.压力:本标准缸为E、G两种压力极。

E极适用于,6.3MPa,16Mpa压力范围的液压缸(简称E级油缸)。

G极适用于,缸) 16MPa,25MPa压力范围的液压缸(简称G极油2.密封:E级油缸采用结构简单，耐磨性好的YX型聚胺脂密封圈和适用范围宽的YX型橡胶密封圈。

G极油缸采用耐高压，密封可靠的V型组合密封圈。

3.防压:本液压缸均采用聚胺脂或丁腈橡胶无骨架式防尘圈。

4.适用介质:液压油、机械油、乳化液。

(不适用于磷酸脂)oo5.适用温度:-40C,+180C。

6.结构:本标准缸共有17种缸径(40、50、63、80、90、100、110、125、140、150、160、180、200、220、250、280、320)，按两种速比(1.46、2)组成34种规格;分成带间隙缓冲两种结构。

上述34种规格组成68个品种，便于用户任意选用。

7.安装连接:符合国际标准ISO6020/1- 1981中系列液压缸安装连接尺寸。

不同缸径均有基本型，前、后长方法兰，前、后方法兰，前、后圆法兰，前、中、后销轴，头部单耳环;轴向、径向脚架共13种安装型式(详见型号说明及附表)。

除轴向脚架型外，安装连接尺寸均符合ISO6020/1-1981。

杆端螺纹亦符合GB2350-80规定。

1.型号说明中凡标有?号的目前暂按非标准处理。

2.压力分级E16MPa可适用6.3MPa,16MPa之间使用者只需填写E即可。

3.安装连接形式除中间销轴需在型号上注明1的具体尺寸外,其余按表上符号填写即可,外连尺寸请参考表5,17。

4.如需要间隙缓冲请填写H符号，如果不填H符号则接无缓冲交货。

5.行程请按行程系列表4中的分档填写。

用户也可以自行确定行程。

6.对液压缸的工作介质、适用温度、试验、外表涂漆、包装等有特殊要求者务请注明，末注明特殊要求者一律按标准交替。

液压缸的设计一、液压缸类型与安装方式的确定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。

因为是活塞式，故用螺纹连接。

二、液压缸的结构设计1、缸体与缸的连接缸体与缸的连接形式较多，有拉杆连接、法兰连接、内半环连接、焊接连接、内螺纹连接等。

在此选用法兰连接，如下图所示：这种连接结构简单，装拆方便。

3、活塞与活塞杆的连接活塞与活塞杆的连接大多采用螺纹连接结构和卡键连接结构。

螺纹连接结构形式简单实用，应用较为普遍；卡键连接机构适用于工作压力较大，工作机械振动较大的油缸。

因此从多方面的因素考虑选择螺纹连接结构。

4、液压缸缸体的安全系数对缸体来说，液压力、机械力和安全系数有关的因素都对缸体有影响。

液压缸因压力过高丧失正常工作能力而破坏，往往是强度问题、刚度和定性问题三种形式给表现出来，其中最重要的还是强度问题。

要保证缸体的强度，一定要考虑适当的安全系数。

三、液压缸的主要技术性能参数的计算（一）、压力所谓压力，是指作用在单位面积上的负载。

从液压原理可知，压力等于负载力与活塞的有效工作面积之比。

P=F/A(N/m2)式中：F—作用在活塞上的负载力（N）A—活塞的有效工作面积（m2）从上述可知，压力值的建立是因为负载力的存在而产生的，在同一个活塞的有效工作面积上，负载越大，所需的压力就越大，活塞产生的作用力就越大。

如果活塞的有效工作面积一定，压力越大，活塞产生的作用力就越大。

由此可知：1、根据负载力的大小，选择活塞面积合适的液压缸和压力适当的液压泵。

2、根据液压泵的压力和负载力，设计和选用合适的液压缸。

3、根据液压缸的压力和液压缸的活塞面积，确定负载的重量。

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。

见下表因本次液压缸的设计要求中已知的公称压力为30Mpa，由表1.1可知，本此液压缸属于高压。

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 (2)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 (3)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 (4)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）；图1-2缸筒的设计2、缸底的材料：采用45号钢，与缸筒采用法兰连接【2】；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【3】。

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）。

HSG 系列液压缸用途与特征HSG 系列双作用单杆活塞式液压缸，是液压系统中作往复直线运动的执行机构。

具有结构简单、工作可靠、装拆方便、易于维修、可带缓冲装置及连接方式多样等特点。

它适用于工程机械、矿山机械、超重运输机械、冶金机械及其它机械等。

型号说明缸头、缸筒连接方式 表1编号 连 接 方 式 备 注1 缸头耳环带衬套2 缸头耳环装关节轴承3 铰 轴 用于缸径D ≥φ80(指卡键连接)4 端 部 法 兰 5中 部 法 兰活塞杆端连接方式表2编号 连 接 方 式 备 注1 杆 端 外 螺 纹 编号2、4、6、用于缸长D ≥φ632 杆 端 内 螺 纹3 杆端外螺纹杆头耳环带衬套4 杆端内螺纹杆头耳环带衬套5 杆端外螺纹杆头耳环装关节轴承6 杆端内螺纹杆头耳环装关节轴承7 整体式活塞杆耳环带衬套 仅用于φ40、φ50缸径8整体式活塞杆耳环装关节轴承缓冲部位表3编号 部 位 备 注0 不 带 缓 冲 φ40、φ50、φ63缸径不带缓冲； 速比Ψ=2时只有缸头端带缓冲1 两端带缓冲2 缸头端带缓冲3 杆头端带缓冲性能参数表4型号公称压力 （Mpa ）缸径 D （mm ） 速比Ψ非铰轴连接的最小行程S1 （mm ）1.33 1.46 2杆径d(mm) 最大行程S(mm) 杆径 d(mm) 最大行程S(mm) 杆径d(mm)最大行程S(mm) HSGL ※※- 40/dE 1640 20 320 22 400 25 480 HSGL ※※- 50/dE 50 25 400 28 500 32 600 HSGL ※※- 63/dE 63 32 500 35 630 45 750 HSGL ※※- 80/dE 80 40 640 45 800 55 950HSGL ※※- 80/dE 80 40 640 45 800 / / 30 HSGK ※※- 90/dE 90 45 720 50 900 63 1080 40 HSGK ※※- 100/dE 100 50 800 55 1000 70 1200 40 HSGK ※※- 110/dE 110 55 880 63 1100 80 1320 40 HSGK ※※- 125/dE 125 63 1000 70 1250 90 1500 35 HSGK ※※- 140/dE 14070 1120 80 1400 100 1680 45 HSGK ※※- 150/dE 150 75 1200 85 1500 105 1800 50 HSGK ※※- 160/dE 160 80 1280 90 1600 110 1900 40 HSGK ※※- 180/dE 180 90 1450 100 1800 125 2150 45 HSGK ※※- 200/dE 200 100 1600 110 2000 140 2400 45 HSGK ※※- 220/dE 220 110 1760 125 2200 160 2640 50 HSGK ※※- 250/dE 250 125 2000 140 2500 180 3000 55 HSGK ※※- 280/dE 280 140 2240 160 2800 200 3360 HSGK ※※- 300/dE 300 150 2400 168 3000 210 3600 HSGK ※※- 320/dE 320 160 2560 180 3200 220 3840 HSGK ※※- 360/dE 360 180 2880 200 3600 250 4320 HSGK ※※- 400/dE400200320022040002804800注：1、速比Ψ：系指活塞有效面积与活塞杆腔有效面积之比。

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。

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。