几种液压缸的设计方式

液压缸液压缸（又称油缸）是液压系统中常用的一种执行元件，是把液体的压力能转变为机械能的装置，主要用于实现机构的直线往复运动，也可以实现摆动，其结构简单，工作可靠，应用广泛。

3.1 液压缸的类型及特点液压缸可按运动方式、作用方式、结构形式的不同进行分类，其常见种类如下。

3.1.1活塞式液压缸活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构形式，其安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。

3.1.1.1双杆活塞液压缸双活塞杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆，分为缸体固定和活塞杆固定两种安装形式，如图3．1所示。

图3.1 双活塞杆液压缸安装方式简图因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，所以当输入流量和油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。

则缸的运动速度V 和推力F 分别为：)(422d D q A q v v -==πη （3.1）m p p d D F ηπ))((42122--= （3.2）式中: 1p 、2p --分别为缸的进、回油压力；v η、m η--分别为缸的容积效率和机械效率；D 、d--分别为活塞直径和活塞杆直径；q--输入流量；A--活塞有效工作面积。

这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。

3.1.1.2单活塞杆液压缸单活塞杆液压缸的活塞仅一端带有活塞杆，活塞双向运动可以获得不同的速度和输出力，其简图及油路连接方式如图3.2所示。

(1)当无杆腔进油时[图3.2（a ）]，活塞的运动速度1v 和推力1F 分别为v v D q A q v ηπη2114== （3.3）m m p d D p D A p A p F ηπη])([4)(2221222111--=-= （3.4）(2)当有杆腔进油时[图3.2(b)]，活塞的运动速度2v 和推力2F 分别为v v d D q A q v ηπη)(42222-==（3.5）m m p D p d D A p A p F ηπη])[(4)(2212211222--=-= （3.6）式中符号意义同式（3.1）、式（3.2）。

目录一、设计要求——————————————————————-1 题目—————————————————————————1二、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——————————————————————21•一、设计一单活塞杆液压缸，工作台快进时采用差动联接，快进、快退速度为5m/min。

当工作进给时外负载为25×103N，背压为0．5MPa，已知泵的公称流量为25L/min，公称压力为6．3MPa，工作行程L=100mm。

•要求：（1）确定活塞和活塞杆直径。

（2）如缸筒材料的[σ]=5×107N/m2，计算筒壁厚。

1、主要设计参数：•（1）外载F=25×103N，背压P2=0.5MPa•（2）工进、快退速度V1= 5m/min。

•（3）泵的公称流量q=25L/min，公称压力为P1=6．3MPa •（4）工作行程L=100mm•（5）缸筒材料的自选（教材仅作参考）2、设计提要①、液压油缸主要参数给定在设计要求中已经提到的参数这里就不再赘述，下面只给出此次设计中液压油缸主要部件的其他参数：缸内径：D=100mm；缸外径：D=116mm；1壁厚： =8mm；极限推力：F=25KN；max活塞杆直径：d=70mm；活塞外推流量(快退)：q2 =0.20L/min，快进：q1=0.39L/min说明：液压缸的效率油缸的效率η：本设计不考虑效率②、法兰安装方式螺纹连接③、缓冲机构的选用一般承压在10MP以上应当选用缓冲机构，本次设计中，工作压力为3.5MP，因此缓冲机构从略。

④、密封装置选用选用Y型密封圈.⑤、工作介质的选用因为工作在常温下，所以选用普通的是油型液压油即可。

液压缸的设计计算液压缸设计计算是液压系统设计的关键部分之一，液压缸通过液压油的压力作用，将液压能转化为机械能。

液压缸的设计需要考虑液压缸的工作条件、负载要求、速度要求等多个因素。

下面是液压缸设计计算的一些关键要点。

液压缸设计前需要明确以下几个参数：（1）负载：液压缸要承受的最大负载。

（2）行程：液压缸的活塞行程，即活塞从一个极限位置到另一个极限位置的移动距离。

（3）速度：液压缸的移动速度要求。

（4）传动方式：液压缸的传动方式有单杆式和双杆式，单杆式主要用于简单操作，而双杆式适用于更复杂的应用场景。

（5）工作压力：液压缸的额定工作压力，一般由液压系统的工作压力决定。

在设计液压缸时，需要进行以下计算和选型：（1）工作压力的计算：根据液压缸所需承受的最大负载和速度要求，计算出液压缸所需的工作压力。

工作压力计算公式为：工作压力=功率÷斜杠(活塞面积×张角因数)活塞面积=π×活塞直径²÷4张角因数根据活塞材料和工作环境选取合适的值。

（2）液压缸尺寸的计算：根据所需承受的最大负载和工作压力，计算出液压缸的尺寸。

液压缸尺寸计算公式为：活塞面积=承受的负载÷工作压力活塞直径=(4×活塞面积÷π)^0.5根据液压缸的类型和具体要求，还需要进行一些其他计算，如活塞杆直径、带式液压缸的带宽和带材厚度的计算等。

（3）液压缸速度的计算：根据液压缸的移动速度要求，结合液压缸的流量特性和阀门的流量系数等参数，计算出所需的液压缸速度。

液压缸速度计算公式为：流量=活塞面积×速度速度=流量÷活塞面积其中，流量需要根据阀门流量系数、压差等因素计算得出。

为了确保液压缸的工作效果和可靠性，设计时还需要考虑液压缸的密封性、液压阀的选型、活塞材料的选择和润滑等方面的计算和选型。

总结起来，液压缸的设计计算包括工作压力的计算、液压缸尺寸的计算以及液压缸速度的计算等。

焦作大学毕业设计液压缸的设计机电工程学院摘要将液压缸提供的液压能重新转换成机械能的装置称为执行元件。

执行元件是直接做功者，从能量转换的观点看，它与液压泵的作用是相反的。

根据能量转换的形式，执行元件可分为两类三种：液压马达、液压缸、和摆动液压马达，后者也可称摆动液压缸。

液压马达是作连续旋转运动并输出转矩的液压执行元件；而液压缸是作往复直线运动并输出力的液压执行元件。

此说明书是针对液压缸的工作环境和工作要求来确定液压缸的工作压力和承载能力，来确定其缸筒内径、壁厚和活塞杆的直径。

再根据液压缸的零部件的工作要求确定零件的工艺，根据零件的精度要求确定零件的加工方法，并生成工艺卡片，完成零件的加工。

关键字：液压缸、机械能、转矩、执行元件AbstractHydraulic cylinder will be able to provide the hydraulic-mechanical energy conversion device called actuators. Work is a direct implementation of components, from the point of view of energy conversion; it is the role of the hydraulic pump opposite. According to energy conversion in the form of implementation of the three components can be divided into two categories: hydraulic motors, hydraulic cylinders, hydraulic motors and swing, which may also be said swing hydraulic cylinder. Hydraulic motor is the continuous torque and rotational movement of the hydraulic actuators, and hydraulic cylinder is a reciprocating linear motion and the output of the hydraulic components. And this statement is the hydraulic cylinders for the working environment and job requirements of hydraulic cylinders to determine the pressure and work load, to determine the cylinder diameter, thickness and diameter of the rod. According to the hydraulic cylinder parts of the job requirements identified parts of the process, according to parts of the accuracy of determining parts processing methods, and generate process card, complete the processing parts.Keyword: hydraulic cylinder, mechanical energy, torque, the implementation of components目录摘要 (I)第1章绪论 (1)第2章液压传动系统的执行元件——液压缸 (2)2.1液压缸的类型及特点 (2)2.2液压缸的组成 (3)第3章液压缸的设计 (6)3.1 简介 (6)3.2 液压缸的设计 (10)3.２.1缸筒壁厚的校核 (7)3.２.3缸盖固定螺栓的设计 (10)3.2.4导向套的设计与计算 (13)3.2.5活塞的设计 (13)3.2.6缸底端盖设计 (14)3.2.7缸筒的设计 (15)3.2.8密封装置 (22)3.2.9缓冲装置 (23)3.2.10排气装置 (23)总结 (25)参考文献 (25)第1章绪论目前，液压技术已广泛应用于各个工业领域的技术装备上，例如机械制造、工程、建筑、矿山、冶金、船舶等机械，上至航空、航天工业，下至地矿、海洋开发工程，几乎无处不见液压技术的踪迹。

液压油缸的主要设计技术参数液压油缸是一种将液压能转化为机械能的装置，广泛应用于各种工业设备和机械系统中。

它主要由活塞、油缸、活塞杆、密封件等组成。

设计液压油缸时需考虑诸多技术参数，以下是其中一些重要的参数和设计技术。

1.力量参数：液压油缸的力量参数是指油缸的额定工作压力和最大工作压力。

额定工作压力是指油缸可承受的标准工作压力，最大工作压力是指油缸在短时间内承受的最大压力。

2.动作方式：液压油缸的动作方式可分为单作用和双作用两种。

单作用油缸只能在一侧施加力量，复位需要外力或其他方式来实现；双作用油缸既可以在两侧施加力量，也可以通过外力和其他方式复位。

3.排量：液压油缸的排量是指油缸在单位时间内所能排出的工作油量。

排量大小直接影响油缸的工作速度和效率。

4.动作速度：液压油缸的动作速度是指油缸在工作过程中活塞移动的速度。

速度大小取决于油缸的排量和工作流量。

5.有效工作行程：液压油缸的有效工作行程是指活塞在油缸内可移动的距离，也即活塞杆的伸缩长度。

有效工作行程需要根据具体工作需要进行设计。

6.密封性能：液压油缸在工作过程中需要保持较好的密封性能，以防止液压油泄露，影响工作效果。

常用的密封件有活塞密封、油缸密封、活塞杆密封等。

7.轴向刚度和载荷特征：液压油缸的轴向刚度和载荷特征是指油缸在承受力量时的变形情况。

设计时需考虑油缸的承载能力和支撑结构的稳定性。

8.外部环境适应性：液压油缸在设计时还需考虑其外部环境适应性，包括耐腐蚀性、抗震性、抗冲击性等。

9.运行可靠性：设计液压油缸时需确保其运行可靠性，包括油缸的长寿命、稳定性和操作可靠性。

10.成本和效益：液压油缸的设计还需考虑成本和效益问题，以确保在满足需求的基础上，尽量降低成本和提高效益。

综上所述，液压油缸的设计技术参数包括力量参数、动作方式、排量、动作速度、有效工作行程、密封性能、轴向刚度和载荷特征、外部环境适应性、运行可靠性以及成本和效益等。

这些参数的合理设计和选择，对液压油缸的性能和工作效果至关重要。

液压缸设计液压缸一般来说是标准件，但有时也需要自行设计。

本节主要介绍液压缸主要尺寸的计算及强度，刚度的验算方法。

液压缸的设计是在对所设计的液压系统进行工况分析、负载计算和确定了其工作压力的基础上进行的。

首先根据使用要求确定液压缸的类型，再按负载和运动要求确定液压缸的主要结构尺寸，必要时需进行强度验算，最后进行结构设计。

液压缸的主要尺寸包括液压缸的内径D、缸的长度L、活塞杆直径d。

主要根据液压缸的负载、活塞运动速度和行程等因素来确定上述参数。

液压缸工作压力确定液压缸要承受的负载包括有效工作负载、摩擦阻力和惯性力等。

液压缸的工作压力按负载确定。

对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同，采用的压力范围也不同。

设计时，液压缸的工作压力可按负载大小及液压设备类型参考表3.2、表3.3来确定。

表3.2 液压缸的公称压力（单位：MPa,GB7938-87）表3.3 各类液压设备常用的工作压力(单位：MPa)液压缸主要尺寸的确定液压缸内径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，由式（3.4）D =有杆腔进油并不考虑机械效率时，由式（3.6）可得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=（3.16）有杆腔进油时：D= (3.17)式（3.17）中的杆径d可根据工作压力选取，见表3.4；当液压缸的往复速度比有一定要求时，由式（3.7）得杆径为d=推荐液压缸的速度比如表3.5所示。

表3.4 液压缸工作压力与活塞杆直径表3.5 液压缸往复速度比推荐值计算所得的液压缸内经D 和活塞杆直经d 应圆整为标准系列参见《新编液压工程手册》。

液压缸的缸筒长度由活塞最大行程，活塞长度，活塞杆导向套长度，活塞杆密封长度和特殊要求的长度确定。

其中活塞长度为（0.6~1.0）D ；导向套长度为（0.6~1.5）d 。

为减少加工难度，一般液压缸缸筒长度不应大于内径的20~30倍。

以图为例讲述五种常见的液压同步系统笔者结合自己多年的工作经验，总结了一些常见的同步系统，如大家共勉：1、等负载同步系统，参见图1，两油缸缸径、活塞径、行程相同，在运动的时候两油缸作用在同一芯棒上，靠负载的大致相同实现油缸的同步动作，虽然此种同步方式基本无需经济上的投入，但这是一种非常粗略的同步控制方式，甚至于可以认为这不是一个同步控制系统，对于任何有同步高精度要求的控制系统，这种设计方式均不能满足需求；图一：等负载同步系统2、调速阀同步系统，参见图2，两个油缸同步动作，实现接住穿孔后的毛管的功能，此系统回路采用两个高精调速阀可使液压缸单向同步，原理是分别调节两缸进油路上的调速阀，使两缸活塞移动速度同步，最终实现油缸同步。

其优点是造价低廉、系统维护简单，其缺点是各个调速阀很难相同流量，同步精度不高，不能用于要求精度较高的系统中，所以在实际的应用中误差比较大，不是一种高精同步系统。

且其最致命的缺点就是调速阀的的开口度一经调整完成后，就确定了油缸在生产过程中的运行速度，不能应用于需要不断调整油缸速度的系统中；图二：调速阀同步系统3、分流马达同步系统，参见图3，两个油缸同步动作用于芯棒台架的升降，该回路使用相同排量的液压马达作为等流量分流装置的同步回路。

这种同步回路通过溢流阀和单向阀实现油缸的泄油和补油，因此同步精度一般比较高，资料统计现阶段的技术水平已经可以保证在3%以内，且维护较简单，但是由于分流马达一般采用精度更高的柱塞马达，其成本较高，一次投资太大，一般一个32通径的此马达价格高达4万人民币以上；图三：分流马达同步系统4、比例同步系统，参见图4，两个油缸用于轧机机架更换过程中的整体推拉，为了防止机架在推拉过程中出现偏斜的情况，所以对同步的精度要求非常高，每个比例阀控制一个油缸，比例阀为高精度比例阀，油缸内内置位移传感器，此比例同步系统最大的优点就是控制精确，可以达到极精确控制油缸速度和同步精度的目的，实现使用中可以达到0.1%—0.3%之间，但是该液压系统设计复杂，同时比例同步系统需要电气控制系统的大力支持，越精确的同步精度对电气的控制要求越高，这就造成了日常维护的难度较高，控制系统的设计复杂，故障率也较高，同时，该同步系统造价高昂。

双螺旋摆动液压缸的设计首先，我们需要定义设计要求。

设计双螺旋摆动液压缸时需要考虑以下几个方面的要求：1.承受的最大工作压力：根据具体应用场景，确定液压缸所需的最大工作压力。

2.摆动角度范围：确定液压缸所需的摆动角度范围，这将决定双螺旋的设计参数。

3.载荷能力：注重对液压缸的载荷能力评估，确保其可以承受期望的力和扭矩。

4.摆动速度：确定液压缸的工作速度，以便确定所需附加细节，例如冷却系统和摩擦补偿。

在设计双螺旋摆动液压缸时，需要考虑以下几个关键要点：1.驱动机构：液压摆动液压缸通常由一个液压马达或液压缸来驱动。

根据需要选择合适的驱动机构，考虑所需的扭矩和速度要求。

2.双螺旋结构：双螺旋是摆动液压缸的核心部分，它使液压缸能够实现大幅度的摆动。

设计时需要确定双螺旋的尺寸、材料和螺旋距离等参数。

3.密封系统：液压缸的密封系统非常重要，需要确保液压缸不会泄漏液体，并且能够承受所需的工作压力。

选择合适的密封件材料以满足所需的耐磨性和耐压性。

4.结构强度：液压缸的结构强度也是设计过程中需要考虑的重要因素，需要进行应力分析和强度计算，确保液压缸能够承受过载和冲击负荷。

5.液压系统：液压缸的设计也需要考虑液压系统的参数，例如工作压力、流量等，以确保系统匹配和正常运行。

在设计完成后，还需要进行一些测试和验证，以确保双螺旋摆动液压缸满足所需的要求。

以下是一些常见的测试项目：1.静态测试：检查液压缸的密封性能和承载能力，以及结构是否满足设计要求。

2.动态性能测试：检查液压缸的工作速度、摆动角度和响应时间等动态性能指标。

3.耐久性测试：检查液压缸的使用寿命和可靠性，包括长时间运行和交变载荷下的测试。

4.故障检测和维修：确保设计中考虑到了各种可能的故障情况，并能够进行修复和维护。

综上所述，双螺旋摆动液压缸的设计需要考虑诸多因素，如工作压力、摆动角度、载荷能力和摆动速度等。

通过合理选择驱动机构、优化双螺旋结构、设计合适的密封系统和确保结构强度，可以实现高效可靠的双螺旋摆动液压缸。

液压缸设计步骤和液压缸计算方法档液压缸（油缸）设计步骤：1.确定液压缸的工作参数：包括工作压力、负荷要求、行程长度、作用力、运动速度等。

这些参数可以根据设备的应用需求来确定。

2.选择液压缸的类型：有单作用和双作用两种，单作用液压缸只能在一个方向上产生推或拉力，而双作用液压缸可以在两个方向上产生推拉力。

3.计算活塞直径和活塞杆直径：活塞直径和活塞杆直径是根据负荷要求和工作压力来计算的。

一般来说，活塞直径越大，液压缸的承载能力越大，但也会增加摩擦阻力和油液消耗量。

4.确定液压缸筒体和活塞杆材料：根据工作环境的要求和负荷的性质选择合适的材料，一般常用的材料有铸铁、钢等。

5.完成液压缸内部部件的设计：包括密封件、液压缸密封结构、液压缸的阻尼装置等。

密封结构的设计需要考虑到液压缸的工作环境和工作温度。

6.进行液压缸的强度计算：计算液压缸各个部件的强度，包括活塞杆、筒体和密封结构等。

强度计算需要考虑到工作压力和作用力等参数。

7.进行液压缸的动态计算：根据液压缸的运动速度和所需的加速度等参数，进行液压缸的动态计算。

1.计算缸体容积：液压缸的容积可以通过下式计算得到：V=π/4*D^2*L其中，V为缸体容积，D为活塞直径，L为活塞行程长度。

2.计算活塞面积：根据活塞直径计算活塞面积，可以通过下式计算得到：A=π/4*D^2其中，A为活塞面积，D为活塞直径。

3.计算活塞杆面积：根据活塞杆直径计算活塞杆面积，可以通过下式计算得到：A'=π/4*D'^2其中，A'为活塞杆面积，D'为活塞杆直径。

4.计算推力：根据工作压力和活塞面积计算液压缸的推力，可以通过下式计算得到：F=P*A其中，F为液压缸的推力，P为工作压力，A为活塞面积。

5.计算液压缸的速度：液压缸的速度可以通过可控阀门来调节，一般使用油流量来计算液压缸的速度，可以通过下式计算得到：V=Q/A其中，V为液压缸的速度，Q为油流量，A为活塞面积。

液压油缸的设计内容和步骤液压油缸是一种广泛应用于机械、工程和农业等领域的装置，通过利用液体的压力将机械能转化为液压能，并实现力的放大和方向的改变。

液压油缸的设计涉及多个主要内容和步骤，下面将详细介绍。

一、液压油缸设计前的准备工作1.确定应用环境：液压油缸的设计应该先明确所处的工作环境和工作条件，包括温度、湿度、压力要求等。

2.确定工作要求：确定液压油缸需要承受的最大负荷和所需的运动速度、力的输出方向等。

3.选择液压油缸类型：根据应用的具体要求，选择合适的液压油缸类型，例如单作用液压油缸、双作用液压油缸等。

二、液压油缸设计步骤1.计算负荷：根据液压油缸的工作要求，计算液压油缸所需承受的最大负荷。

这可以通过计算受力分析和力的分解来实现。

2.计算液压缸行程：液压油缸的行程是指活塞从一个极端位置到另一个极端位置的线性位移量。

根据工作要求，计算液压缸的行程。

3.计算活塞面积：液压油缸的活塞面积是指活塞所覆盖的面积。

根据负荷和压力要求，计算出活塞面积。

4.选择密封件：为保证液压缸的密封性，选择合适的密封件材料和形状，并按照密封性能计算具体尺寸。

5.计算液压油缸尺寸：根据活塞面积、行程和密封件尺寸，计算液压油缸的具体尺寸，包括外径、内径、长度等。

6.选择材料：根据工作环境和负荷要求，选择合适的液压油缸材料，例如铸铁、碳钢、不锈钢等。

7.设计活塞杆：液压油缸的活塞杆是负责传递力量的部分，根据需求选择合适的活塞杆材料和直径。

8.计算液压油缸的稳定性：通过计算液压油缸的稳定性，确定液压油缸的最小稳定直径，以确保其在工作过程中不会发生扭转。

9.计算液压油缸的工作压力：根据所需负荷和活塞面积，计算液压油缸所需的工作压力。

10.设计油缸壳体：根据液压油缸的尺寸、行程和工作压力，设计油缸的壳体结构，保证其足够强度和刚度。

11.进行液压油缸的组装：根据设计要求和步骤，对液压油缸的各个组成部分进行组装。

通过以上这些步骤，液压油缸的设计过程可以得以实现。

第一章液压系统设计液压缸动作过程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。

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。

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△(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-1537 491981 384.850 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。

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:由此得液压缸两腔的实际有效面积〔二〕确定液压缸壁厚根据公式计算液压缸壁厚。

式中：δ=管壁厚 mmP=最大压力 kg/cm2D=液压缸内径 mm许用应力，[]=,n为安全系数，此处取n=5。

液压缸的设计计算标准目录 : 一、液压缸的根本参数1、液压缸内径及活塞杆外径尺寸系列2、液压缸行程系列〔GB2349-1980〕二、液压缸种类及安装方式1、液压缸种类2、液压缸安装方式三、液压缸的主要零件的结构、资料、及技术要求1、缸体2、缸盖〔导向套〕3、缸体及联接形式4、活塞头5、活寒杆6、活塞杆的密封和防尘7、缓冲装置8、排气装置9、液压缸的安装联接局部〔GB/T2878〕四、液压缸的设计计算1、液压缸的设计计算部骤2、液压缸性能参数计算3、液压缸几何尺寸计算4、液压缸结构参数计算5、液压缸的联接计算一、液压缸的根本参数1.1 液压缸内径及活塞杆外径尺寸系列液压缸内径系列〔GB/T2348-1993〕810121620253240506380〔90〕 100〔110〕125〔140〕 160〔180〕 200220〔250〕〔280〕 320〔360〕 400450500括号内为优先采用尺寸活塞杆外径尺寸系列〔 GB/T2348-1993〕456810121416182022252832364045505663708090100110125 140160 180200 220250280 320360活塞杆连接螺纹型式按细牙，规格和长度查有关资料。

1.2 液压缸的行程系列〔 GB2349－1980〕第一系列255080100125160200250320400500 63080010001250160020002500320040001.2.1 第二系列406390110140180 220280360 45055070090011001400180022002800 3600二、液压缸的种类和安装方法2.1 液压缸的种类对江东机械公司而言双作用式活塞式液压缸单作用式柱塞式液压缸2.2 液压缸的安装方式对江东机械公司而言对柱塞式头部法兰对活塞式螺纹联接在梁上三、液压缸主要零件的结构、资料、技术要求3.1 缸体缸体资料A 焊接缸头缸底等，采用 35 钢粗加工后调质B 一般情况采用45钢HB241 －285C 铸钢采用ZG310－57[D 球墨铸铁〔江东厂采用〕QT50－7[E 无缝纲管调质〔 35 号 45 号〕[缸体技术要求[[ σ ] ＝110MPaσ] ＝120MPa σ] ＝100MPa σ] ＝ 80－90MPa σ] ＝110MPaA内径 H8 H9 B 内径圆度精度9－11 级粗糙度〔垳磨圆柱度 8级〕缸盖(导向套)缸盖资料A可选 35,45 号锻钢B可采用 ZG35,ZG45铸钢C可采用 HT200 HT300 HT350 铸铁D当缸盖又是导导游时选铸铁缸盖技术要求A 直径 d( 同缸内径 ) 等各种辗转面 ( 不含密封圈 ) 圆柱度按9 、10、11 级精度B 内外圆同轴度公差C与油缸的配合端面⊥按7 级D导向面表面粗糙度联接形式多种可按图13活塞头(耐磨)A 资料灰铸铁 HT200 HT300 钢 35 、45B技术要求外径 D(缸内径 ) 与内孔 D1↗按 7、8 级外径 D的圆柱度9 、10、11 级端面与内孔 D1的⊥按 7 级C活塞头与活塞杆的联接方式按图 3形式D活塞头与缸内径的密封方式V 型组合搬动局部柱寒缸40MPa以下Yx 型搬动局部活塞缸32MPa以下用O“型静止局部32MPa以下用“活塞杆A端部结构按江东厂常用结构图17、18B活塞杆结构空心杆实心杆C资料实心杆 35、45 钢空心杆 35、45 无缝缸管D技术要求粗加工后调质 HB229－285 可高频淬火 HRC45－55外圆圆度圆柱度公差按 9、10、11按 8 级级精度两外圆↗为端面⊥按 7 级工作表面粗糙度<〔江东镀铬深度〕渡后抛光3.2.6 活塞杆的导向、密封、和防尘A 导向套结构图9〔江东常用〕导向杆资料可用铸铁、球铁导向套技术要求内径 H8/f8 、H8/f9 表面粗糙度B活塞杆的密封与防尘柱塞缸 V 型组合搬动局部活塞缸Yx搬动局部“O〞型〔静止密封〕防尘，毛毡圈〔江东常用〕3.2.7 液压缸缓冲装置多路节流形式缓冲参照教科书3.2.8 排气装置采用排气螺钉液压缸的安装联接局部的型式及尺寸可用螺纹联接〔细牙〕油口部位可用法兰压板联接油口部位液压缸安装可按图84液压缸的设计计算液压缸的设计计算部骤依照主机的运动要求定缸的种类选择安装方式依照主机的动力解析和运动解析确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸如推力速度作用时间内径行程杆径注：负载决定了压力。

第四章 液压缸第一节 液压缸的分类和特点液压缸按结构特点的不同可分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸三类。

按作用方式不同，可分为单作用式和双作用式两种。

1.活塞式液压缸 活塞式液压缸根据其使用要求不同可分为双杆式和单杆式两种。

(1)双杆式活塞缸。

活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出的液压缸称为双杆式活塞缸，它一般由缸体、缸盖、活塞、活塞杆和密封件等零件构成。

根据安装方式不同可分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。

如图4-5(a)所示的为缸筒固定式的双杆活塞缸。

它的进、出口布置在缸筒两端，活塞通过活塞杆带动工作台移动，当活塞的有效行程为l 时，整个工作台的运动范围为3l ，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4-5(b)所示的活塞杆固定的形式，这时，缸体与工作台相连，活塞杆通过支架固定在机床上，动力由缸体传出。

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(2l)，因此占地面积小。

进出油口可以设置在固定不动的空心的活塞杆的两端，但必须使用软管连接。

由于双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p 1和p 2，输入流量为q 时，双杆活塞缸的推力F 和速度v 为：F=A(p 1-p 2)=π (D 2-d 2) (p 1-p 2) /4 (4-18)v=q/A=4q/π(D 2-d 2) (4-19)式中：A 为活塞的有效工作面积。

双杆活塞缸在工作时，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4-6所示，活塞只有一端带活塞杆，单杆液压缸也有缸体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。

图4-6单杆式活塞缸由于液压缸两腔的有效工作面积不等，因此它在两个方向上的输出推力和速度也不等，其值分别为：F 1=(p 1A 1-p 2A 2)=π［(p 1-p 2)D 2-p 2d 2］/4 (4-20)F 1=(p 1A 1-p 2A 2)=π［(p 1-p 2)D 2-p 2d 2 ］/4 (4-21)v 1=q/A 1=4q/πD 2 (4-22)v 2=q/A 2=4q/π(D 2-d 2) (4-23)由式(4-20)～式(4-23)可知，由于A 1＞A 2,所以F 1＞F 2，v 1＜v 2。