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液压课程设计说明书1. 设计任务和要求1.1 设计任务本课程设计旨在通过液压系统的设计与实现，让学生掌握液压元件的工作原理、选型依据及系统设计方法。
设计内容包括：•确定液压系统的类型和应用场合；•选择合适的液压元件；•设计液压系统的工作原理和流程；•计算液压系统的主要参数；•绘制液压系统原理图；•设计液压系统的电气控制系统；•分析液压系统的性能和优缺点；•编写设计说明书。
1.2 设计要求•系统应具备的基本功能和性能要求；•系统应具备的可扩展性和可靠性；•系统应具备的节能和环保特性；•系统应具备的安装、调试和维护方便性。
2. 液压系统的设计步骤2.1 分析系统需求了解液压系统的应用场合、功能要求和工作原理，明确设计的目标和内容。
2.2 选择液压元件根据系统需求，选择合适的液压泵、液压缸、控制阀等元件，并确定其规格和性能参数。
2.3 设计液压系统原理图根据元件选型，绘制液压系统的原理图，包括系统的布局、连接方式、控制逻辑等。
2.4 计算液压系统主要参数依据系统需求和元件性能，计算液压系统的主要参数，如流量、压力、功率等。
2.5 设计液压系统的电气控制系统根据液压系统的工作原理和流程，设计相应的电气控制系统，包括控制电路、传感器、执行器等。
2.6 分析液压系统的性能和优缺点对设计的液压系统进行性能分析，评价其优点和不足之处，并提出改进措施。
2.7 编写设计说明书整理设计过程的相关资料，编写液压课程设计说明书，包括设计任务、设计要求、设计步骤、系统原理、元件选型、参数计算、电气控制、性能分析等内容。
3. 液压系统设计注意事项•确保系统安全可靠，避免因设计不合理导致的故障和事故；•考虑系统的可维护性和易损件的更换方便性；•合理利用现有资源，尽量减少成本；•注重系统性能的优化，提高能源利用效率。
4. 设计成果评价•完成设计说明书的要求，内容完整、条理清晰；•液压系统原理图设计正确，符号规范；•计算数据准确，公式引用正确；•性能分析合理，能够反映系统的优缺点；•设计过程中能够遵循相关规范和标准。
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】。
液压缸设计指导书
液压缸设计指导书
1.引言
1.1 目的
本指导书的目的是为液压工程师提供设计液压缸的详细步骤和指导，包括液压缸的选型、尺寸计算、材料选择等方面的内容，以确保设计出符合要求且可靠的液压缸。
1.2 适用范围
本指导书适用于液压工程师、机械设计师和相关专业人员。
2.液压缸类型
2.1 单作用液压缸
2.2 双作用液压缸
2.3 伸缩式液压缸
2.4 旋转液压缸
3.液压缸选型
3.1 载荷计算
3.2 推力计算
3.3 工作压力计算
3.4 活塞速度计算
3.5 缸体材料选择
4.液压缸尺寸设计
4.1 活塞直径计算
4.2 活塞杆直径计算
4.3 缸体内径计算
4.4 缸体壁厚计算
4.5 缸体长度计算
5.液压缸密封件选取与设计5.1 密封件种类
5.2 密封件选型
5.3 密封件尺寸设计
6.液压缸安全设计
6.1 过载保护
6.2 液压缸应急情况处理
6.3 液压缸的安全标准和规范
7.液压缸安装与调试
7.1 安装前准备
7.2 安装步骤
7.3 调试与测试
附件：
附件1：液压缸设计工程图纸
附件2：液压缸性能测试报告
法律名词及注释：
1.著作权：指法律规定的对作品的全部或部分的独占意志权和财产权
2.专利：指依法授予发明创造者的专利权人对其发明创造在一定的期限内处于独占的权利
3.商标：指用以区别商品或服务的标志，包括文字、图形、字母、数字、颜色、声音、三维标志等
4.知识产权：知识产权是指人们在创造和利用文化、科学、技术、艺术和其他领域中所拥有的、可以依法保护的权利。
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：机械与力工程学院班：机11-1姓名：邱学号：3指教：刘俊利目录一、程的目的及要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯二、程内容及参数确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯三、液缸主要尺寸的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯四、液缸的密封⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯五、支承向的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯六、防圈的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯七、液缸材料的用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯八、程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯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。
5、绘制液压缸总图；6、一份设计说明书二、课程设计内容及所给参数1、设计参数主要技术参数：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： 10MPa；液压缸背压： 1 MPa；环境温度： -10 ～70 ℃。
目录1. 课程设计任务及设计要求 (1)2. 本液压系统的工况分析、理论计算与液压系统原理图的确定 (2)3. 液压缸的设计与计算 (4)4. 本系统中液压元件和附件的参数计算与产品选取 (7)5. 本次课程设计总结 (14)1设计要求设计一台钻镗专用机床，要求孔的加工进度为TI6级。
要求该机床液压系统要完成的工作循环是：工件定位、夹紧→动力头快进→工进→→终点停留→动力头快退→工件松开、拔销。
该机床运动部件的重量为30000N, 快进、快退速度为6m/min，工进的速度为20～120 mm/min可无级调速，工作台的最大行为400mm，其中工进的总行程为150mm，工进时的最大轴向切削力为20000N，工作台的导轨采用平导轨支撑方式；夹紧缸和拔销缸的行程都为25mm，夹紧力在12000N－8000N之间可调，夹紧时间不大于1秒钟。
2序言作为一种高效率的专用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。
本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例，介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤，其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。
组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。
组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。
组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。
组合机床通常采用多轴、多刀、多面、多工位同时加工的方式，能完成钻、扩、铰、镗孔、攻丝、车、铣、磨削及其他精加工工序，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。
液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点，在组合机床中得到了广泛应用。
液压系统在组合机床上主要是用于实现工作台的直线运动和回转运动，动力滑台要完成的动作循环通常包括：原位停止→快进→工进→→死挡铁停留→快退→原位停止。
机械制造技术课程设计课程设计说明书设计题目：液压油缸机械制造工艺设计班级：姓名：指导教师：提交日期：目录1 分析零件图 (1)1.1零件的功用 (1)1.2工艺分析 (1)1.3确定生产类型 (2)2 确定毛坯 (2)2.1 毛坯种类 (2)2.2 确定毛坯尺寸 (3)2.3 绘制毛坯图 (4)3机械加工工艺路线制定 (4)3.1选定定位基准 (4)3.2制定工艺路线 (4)4 机械加工工序设计 (5)4.1选择机床及工艺设备 (5)4.2制定加工工序 (6)4.3确定工序用量和时间定额 (9)4.4填写工艺规程卡 (12)5 课程设计总结 (13)1 分析零件图1.1零件的功用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。
1.2工艺分析（1）零件共有以下几处加工表面，其间有一定的位置度要求和粗糙度要求，分析如下：1.2.1液压缸的长度液压缸662的长度，上偏差为0，下偏差为-2，粗糙度为Ra1.61.2.2液压缸外圆Φ88液压缸外圆两端尺寸要一致，其偏差不大于0.04，粗糙度要求Ra1.6，相对于基准B径向圆跳动为0.01Φ85液压缸外圆，自由公差，无较高精度要求Φ82液压缸外圆上偏差为0，下偏差为-0.022，粗糙度为Ra1.6,相对于基准B径向圆跳动为0.011.2.3液压缸内孔Φ71内孔，粗糙度为Ra0.2,采用珩磨Φ70上偏差为+0.190，下偏差为0，同轴度为0.04，采用珩磨1.2.4液压缸端面Φ95两处端面Ra6.3，相对于A垂直度为0.05Φ82两处端面Ra6.31.2.5其余加工表面其余加工表面粗糙度为不去除材料获得（2）审查液压缸的工艺性可知分析可知，液压缸外圆和端面需要车削加工，内孔镗削加工，由于表面粗糙度和尺寸精度要求较高，热处理后还需要磨削加工。
液压缸设计指导书液压缸设计指导书目录⒈引言⑴文档目的⑵适用范围⑶参考文件⑷术语和定义⒉设计要求⑴功能需求⑵技术要求⑶性能指标⑷安全要求⒊系统设计⑴系统结构⑵工作原理⑶主要组成部件⒋液压缸设计⑴缸体设计⒋⑴材料选择⒋⑵结构设计⒋⑶壁厚计算⑵活塞设计⒋⑴材料选择⒋⑵结构设计⒋⑶活塞密封设计⑶密封件设计⒋⑴ O型圈⒋⑵ V型圈⒋⑶磁性密封件⑷配合设计⒋⑴缸体和活塞配合⒋⑵密封件和槽设计⒋⑶建议的优化配合尺寸⒌安全与可靠性考虑⑴安全设计要求⑵可靠性分析⒌⑴故障模式与影响分析⒌⑵可靠性评估方法⒌⑶可靠性改进措施⒍检验与测试⑴压力测试⑵密封性能测试⑶功能测试⒎维护与保养⑴维护计划⑵保养要点附件附件1、详细图纸附件2、技术规范附件3、实验报告附件4、相关数据表格法律名词及注释⒈《液压缸设计指导书》：本文档所指液压缸的设计指导。
⒉液压缸：一种将液体能量转换为机械能的装置，通常由缸体、活塞和密封件组成。
⒊缸体：液压缸的外壳，通常由钢材制成。
⒋活塞：液压缸内部移动的元件，与缸体配合形成密封工作腔。
⒌O型圈：一种常用的密封件，具有圆环状横截面。
⒍V型圈：一种具有V形横截面的密封件，适用于高压密封。
⒎磁性密封件：利用磁性力实现密封效果的密封件。
⒏故障模式与影响分析：对系统故障模式及其对系统性能的影响进行分析和评估。
⒐可靠性评估方法：对系统的可靠性进行定量或定性评估的方法和工具。
⒑维护计划：规定液压缸维护工作内容、周期和方法的计划。
1⒈保养要点：液压缸日常保养中需要注意的关键事项和操作指南。
液压课程设计说明书液压课程设计说明书1、引言1.1 目的本文档旨在阐述液压课程设计的目的、范围以及具体要求，以便学生能够清楚地理解和完成相关设计任务。
1.2 背景液压技术作为一种重要的动力传输和控制方式，在工程领域中扮演着重要的角色。
液压课程设计旨在培养学生的液压系统设计和调试能力，提高他们的综合工程实践能力。
2、设计任务2.1 任务描述设计一个液压系统，实现某个特定工艺过程的精确控制和实时监测。
该液压系统应包括以下要素：- 液压源：选取适当型号和规格的液压泵，提供所需的流量和压力。
- 动力元件：选择合适的执行元件，如液压缸或液压马达。
- 配管和阀门：设计合理的管路布局，并选用适当的液压阀门和操作元件。
- 控制系统：选择合适的传感器和控制器，实现对液压系统的闭环控制。
2.2 设计要求- 确定工艺过程的控制需求，包括所需的流量、力或位置等参数。
- 根据工艺过程要求，选择合适的液压执行元件。
- 设计液压系统的液压源，计算所需的流量和压力。
- 选择合适的液压阀门和操作元件，并设计管路布局。
- 设计闭环控制系统，包括传感器和控制器的选择、信号调理和控制算法的设计。
- 进行系统仿真和实验验证，评估设计的性能指标。
3、分析与设计3.1 工艺过程分析对所需控制的工艺过程进行详细分析，包括输入输出参数、控制要求和稳态/动态性能等。
3.2 液压系统设计根据工艺过程分析的结果和设计要求，逐步进行液压系统设计，包括液压源的选择、执行元件的选择和管路阀门的设计。
3.3 控制系统设计根据工艺过程的控制要求，设计闭环控制系统，包括传感器的选择、信号调理电路的设计和控制器的选择以及控制算法的设计。
4、系统仿真与实验验证4.1 系统仿真使用液压系统仿真软件，对设计的液压系统和控制系统进行仿真，评估其性能指标和控制精度。
4.2 实验验证基于实际硬件平台，搭建设计的液压系统和控制系统，并进行实验验证，评估其性能表现和可靠性。
5、附件本文档的附件包括：- 液压系统布局图纸- 液压元件选型表- 仿真结果数据- 实验数据6、法律名词及注释- 液压系统：利用液体传递能量，并实现工艺过程控制的系统。
液压传动课程设计任务书一、 设计课题1设计一台专用铣床液压系统。
要求实现“夹紧——快进——工进——快退——原位停止——松开”的自动工作循环。
夹紧力为3500N 工作缸的最大有效行程为400mm 、工作行程为200mm 、工作台自重3000N ，工件及液压夹具最大重量为1000N ，采用平导轨和V 形导轨，其余参数如下：2设计一台专用钻床液压系统，此系统应能完成“夹紧—快进—工进—快退—原位停止—松开”的自动工作循环。
采用平导轨，快速进给行程200mm 、工作进给行程50mm，夹紧力为4000N ，其余参数如下：3设计一台专用镗床液压系统，加工完成的工作循环是“夹紧—快进—一工进—二工进—快退—原位停止—松开”快进快退速度均为 4.5m/min ，快进行程为200mm 、一工进行程为40m m ，二工进行程为40mm , 采用平导轨和v 型导轨，夹紧力3500N ，其余参数如下：4设计一台四拄液压机，要求实现“快进—减速—加压工作行程—保压延时—卸压回程—回程停止”的工作行程。
其余参数如下：备注：进、回油管长各取1米。
二、设计计算内容1、设计计算液压系统包括液压系统的拟订，液压缸的设计，液压元件及电机的选择，液压站的设计。
2、编写设计计算说明书包括设计任务，设计计算过程，系统原理图（系统图，动作循环图，电磁铁动作表，液压元件一缆表）三、绘图工作内容1、集成块式（或叠加阀式）油路图2、分组完成的内容一周课程设计：a)集成块（或叠加阀）装置部装图b)集成块结构零件图c)油泵油箱装置部装图d)工作油缸装配图二周课程设计A、a液压站总装图b集成块结构零件图B、a油泵油箱装置部件图b集成块结构零件图C、a工作油缸部装图b活塞、活塞杆、缸筒、缸盖零件图D、a夹紧油缸部件图b活塞、活塞杆、缸筒、缸盖零件图四、设计时间：一周（或二周）任务日期年月日至年月日液压传动课程设计指导书一、设计目的液压传动与机械传动，电气传动为当代三大传动形式，是现代发展起来的一门新技术。
《液压与气压传动》课程设计指导书应用技术学院机械教研室编写一、《液压传动与气动》课程设计目的本课程设计目的是巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法；正确合理地确定执行机构，运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的、高效的液压系统；熟悉并运用有关国家标准、设计手册和产品样本等技术资料。
二、设计内容及参数设计一台上料机液压系统，要求该系统完成：快速上升——慢速上升（可调速）——快速下降——下位停止的半自动循环。
采用900V型导轨，垂直于导轨的压紧力为60N，启动、制动时间均为0.5s，液压缸的机械效率为0.9。
设计原始数据如下表所示。
上料机示意图三、设计要求1．负载分析，绘制负载图、速度图、工作循环图；2．确定执行元件(液压缸)的主要参数；3．绘制液压系统原理图和电磁铁动作循环表；4．选择各类元件及辅件的形式和规格。
四、设计时间一周五、主要参考资料：[1] 许福玲.液压与气压传动.北京：机械工业出版社，2001.08[2] 陈奎生．液压与气压传动．武汉：武汉理工大学出版社，2001.8[3] 蔡文彦．液压传动系统．上海：上海交通大学出版社，1990.4[4] 官忠范．液压传动系统．北京：机械工业出版社，1997.7[5] 张利平．液压传动系统及设计．北京：化学工业出版社，2005.8[6] 朱新才．液压与气动技术．重庆：重庆大学出版社，2003.9[7] 中央电大《液压传动辅导教材》编写小组.液压传动辅导教材.北京：中央广播电视大学出版社，1991.02[8] 左健民主编.液压与气压传动.北京：机械工业出版社，2000.06[9] 邹建华.液压与气动技术基础.武汉：华中科技大学出版社，2006.03[10] 何存兴.液压传动与气压传动.武汉：华中科技大学出版社，2000.08六、课程设计任务书课程设计任务书学院：应用技术学院姓名：课程设计课题：上料机液压系统设计时间：课程设计工作日自 2012 年 7 月 2 日至 2012 年 7 月 6 日指导教师签字：教研室主任签字：七、设计实例目录一．工况分析 (2)二．负载和速度图的绘制 (5)三．液压缸主要参数的确定 (6)四．液压系统的拟定 (9)五．液压元件的选择 (10)六．液压缸的设计 (11)七．拟定液压系统原理图 (14)八．绘制液压缸装配图 (14)九．参考文献 (14)一、工况分析对液压传动系统的工况分析就是明确各执行元件在工作过程中的速度和负载的变化规律，也就是进行运动分析和负载分析。
油缸设计指导书一、引言油缸，也称为液压缸，是液压系统中的重要组件，用于将液压能转化为机械能。
设计合理的油缸能够提供高效稳定的工作效率，因此，在设计过程中需注重各项关键要素的考虑与优化。
本指导书将详细介绍油缸设计的各个方面要素。
二、设计要素1.动力要求：通过计算所需的动力，来确认液压缸的尺寸和压力等级，进而选择适合的气缸型式及液压驱动装置。
2.工作环境：考虑油缸工作的环境条件，包括工作温度、湿度、工作介质等。
根据工作环境选择合适的密封材料与润滑方式，并考虑防腐蚀措施。
3.尺寸与形状：根据工作要求，确定油缸的外形、尺寸和结构。
充分考虑油缸的稳定性、结构强度和重量等因素。
同时，需合理布置油缸的进出口管路，以便进行连接与控制。
4.承载能力：根据工作载荷和工作要求，确定油缸的承载能力。
合理选取活塞直径、材料和活塞杆的强度，并确保油缸在工作中的稳定性与可靠性。
5.密封方式：油缸的密封方式直接影响其工作效率和寿命。
根据工作条件选择合适的密封方式，例如：单向密封、双向密封、活塞密封等。
同时，考虑密封圈的材料和结构，以确保密封性能与寿命。
6.润滑方式：合理的润滑方式可以减少油缸的磨损和摩擦，提高使用寿命。
根据工作条件选择合适的润滑方式，例如：油膜润滑、油气润滑等。
同时，选择合适的润滑介质和润滑剂。
7.控制方式：根据需要选择合适的控制方式，例如手动控制、电磁控制、气动控制等。
同时，考虑控制装置的类型和参数，确保油缸的灵活性和精确性。
8.安全措施：考虑油缸的安全性与可靠性，为油缸设计合适的安全控制装置，例如过载保护装置、紧急停止装置等。
同时，合理设置使用说明和维护保养要求，提高使用者的操作安全性。
三、设计流程1.确定工作要求：通过与用户沟通或资料分析，确定油缸的工作要求、作用力、位移要求、工作介质、工作环境等。
2.选择气缸型式：根据工作要求，选择合适的气缸型式，例如活塞式、缸筒式等。
3.计算设计参数：根据工作要求和选择的气缸型式，进行设计参数计算，包括活塞直径、活塞杆直径、油缸长度等。
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】。
液压缸设计指导书机械工程学院机设教研室一、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。
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。
为此，编写了这本“液压缸设计指导书”，供机械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，但应注明公式中多符号的意义，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。
最后人均一题，避免重复。
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。
课程设计说明书〔液压油缸的压力和速度控制〕目录1、设计课题 (3)1.1设计目的 (3)1.2设计要求 (3)1.3设计参数 (3)1.4设计方案 (3)2、设计方案 (4)2.1工况分析 (4)2.2拟定液压系统 (6)3、机械局部计算 (9)3.1液压缸的设计计算 (9)3.2液压缸的校核计算 (12)3.3液压缸构造设计 (15)3.4选择液压元件 (17)4 、系统的验算 (20)4.1.压力损失的验算 (20)4.2 系统温升的验算 (21)5、电气局部设计 (23)5.1控制系统根本组成 (23)5.2PLC控制系统的流程图 (24)1 设计课题1.1设计目的通过课程设计培养学生综合运用所学知识和技能、提高分析和解决实际问题能力的一个重要环节，专业课程设计是建立在专业根底课和专业方向课的根底上的，是学生根据所学课程进展的工程根本训练，课程设计的目的在于：1、培养学生综合运用所学的根底理论和专业知识，独立进展机电控制系统(产品)的初步设计工作，并结合设计或试验研究课题进一步稳固和扩大知识领域。
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、绘图等根本技能。
3、培养学生掌握机电产品设计的一般程序和方法，进展工程师根本素质的训练。
4、树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。
1.2设计要求执行元件：液压油缸；传动方式：电液比例控制；控制方式：PLC控制；控制要求：速度控制；控制精度：0.011.3设计参数油缸工作行程——600 mm；额定工作油压——6.5MPa；移动负载质量——1000 kg；负载移动阻力——5000 N；移动速度控制——0.2m/s；1.4设计方案利用设计参数和控制要求设计出液压油缸，进而设计出液压系统，通过PLC对液压油缸进展速度控制。
2设计方案2.1工况分析首先根据条件，绘制运动部件的速度循环图，如图2.1所示。
然后计算个阶段的外负载并绘制负载图。
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、2000kg；负载移动阻力————5000、10000N；移动速度控制————3、6m/min。
液压缸课程设计指导书机械工程与自动化学院一、设计目的液压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液压缸,即推力液压缸。
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。
为此,编写了这本“液压缸课程设计指导书” ,供机械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,但应注明公式中多符号的意义,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。
最后人均一题,避免重复。
四、设计依据和设计步骤液压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液压缸则有不同的工作要求。
液压缸课程设计指导书机械工程与自动化学院一、设计目的液压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液压缸,即推力液压缸。
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。
为此,编写了这本“液压缸课程设计指导书” ,供机械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,但应注明公式中多符号的意义,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。
最后人均一题,避免重复。
四、设计依据和设计步骤液压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液压缸则有不同的工作要求。
因此在设计液压缸之前,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。
液压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算,以及各连接部分的强度计算。
4、导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。
5、整理设计说明书。
绘制工作图。
应该指出,不同类型和结构的液压缸,其设计内容量是不同的,而且各参数之间需要综合考虑反复验算才能得出比较满意的结果。
因此设计步骤不可能是固定不变的。
五、结构型式的确定1、结构初型:根据设计原始依据和设计任务书,查阅有关参考资料设计或选择液压缸的结构初型 (画图附于说明书中。
液压缸的安装形式很多,但大致可分为两类:1轴线固定类这类安装形式的液压缸在工作时,轴线位置固定不变。
机床上的液压缸大多是采用这种安装形式。
(1通用拉杆式在两端缸盖上钻出通孔,用双头螺杆将缸和安装座连接拉紧。
一般用于短行程、压力低的液压缸。
(2法兰式用液压缸上的法兰将其固定在机器上。
法兰设置在活塞杆端的缸头上,外侧面与机械安装面贴紧,这叫头部外法兰式。
由于液压缸工作时反作用力的作用,安装螺栓承受液压力的拉伸作用,因而安装螺栓的直径较大,并且要求强度计算。
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。
法兰设置在缸的底部,与机械安装面用螺栓紧固,这叫尾部法兰式。
这种安装形式使液压缸悬伸,安装长度较大,稳定性差。
(3支座式将液压缸头尾两端的凸缘与支座紧固在一起。
支座可置于液压缸左右的径向、切向, 也可置于轴向底部的前后端。
径向安装时,安装面与活塞杆轴线在同一平面上,液压缸工作时, 安装螺栓只承受剪切力; 切向和轴向安装时, 活塞的轴线与支座底面有一定的距离, 安装螺栓既受剪切力,又承受因存在倾翻力矩而产生的弯曲力。
切向安装时倾翻力矩比轴向安装时要小一些。
对于支座安装形式, GS3766— 83的 2.2.2条规定:“支座式液压缸如不采用键或销承受剪切力时,则底脚固定螺栓必须经受全部剪切力而不致引起危险” 。
2轴线摆动类液压缸在往复运动时,由于机构的相互作用使其轴线产生摆动,达到调整位置和方向的要求。
安装这类液压缸,安装形式也只能采用使其能摆动的铰接方式。
工程机械、农业机械、翻斗汽车和船舶甲板机械等所用的液压缸多用这类安装形式。
(1耳轴式将固定在液压缸上的铰轴安装在机械的轴座内,使液压缸轴线能在某个平面内自由摆动。
耳轴设置在液压缸头部的叫头部耳轴式。
这种安装形式的液压缸,摆动幅度较小,但稳定性较好。
耳轴设置在液压缸尾部的尾部耳轴式。
这种安装形式的液压缸,摆动幅度较大,但稳定性较差。
耳轴设置在液压缸中部的叫中间耳轴式,其摆动幅度和稳定性一般。
(2耳环式将液压缸的耳环与机械上的耳环用销轴连接在一起,使液压缸能在某个平面内自由摆动。
耳环在液压缸的尾部,可以是单耳环,也可以是双耳环,还可以做成带关节轴承的单耳环或双耳环。
(3 球头式将液压缸尾部的球头与机械上的球座连接在一起,使液压缸能在一定的空间锥角范围内任意摆动。
这种安装形式自由度大,但稳定性差。
船舶起货吊杆液压缸多用这种形式。
应该指出,轴线摆动安装的液压缸往往工作时都是倾斜的,随着活塞杆的逐渐伸出, 轴线与水平面的夹角也逐渐变化,其工作出力随着夹角的变化而变化,因此,计算液压缸的有效工作出力时,一定要以夹角处于最小时能推动的负载为依据。
2、局部结构初选根据设计条件,查阅资料确定液压缸各零件的结构、材料及联接方式。
(画简图附于说明书中1缸筒的结构设计缸筒的两端分别与缸盖相连,构成密闭的压力腔,因而它的结构形式往往和缸盖及缸底密切相关。
设计缸筒的结构时,也应该一起加以考虑。
缸筒是液压缸的主体,其余零件装配其上,它的结构形式对加工和装配有很大影响, 因此其结构必须尽量便于装配、拆卸和维修。
缸筒与缸盖、缸底的连接形式很多,不少于 60多种,把他们按连接方法分类,大致有以下几种。
(1 法兰连接缸筒端部设计有法兰,用螺栓将其与端盖连接起来。
法兰连接结构简单,加工和装拆都很方便,只是外形尺寸和重量都较大。
法兰与缸筒为整体式(见图 1-a 的多为铸件和铸件缸筒,加工余量较大,浪费材料;焊接法兰式(见图 1-b 多为钢质缸筒,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。
图 1 缸筒与端盖(或缸底的连接形式(2 螺钉连接将缸盖用螺钉固定在缸筒端部(见图 1-c 。
这种连接方式简单,但因缸筒壁薄,需要数量较多的螺钉才能承受液压力。
这种方式多用于柱塞液压缸和低压液压缸。
(3 外螺纹连接这种方式装拆方便,但需要专用工具。
它使缸筒端部结构复杂化,螺纹要与缸筒的内径同心。
螺纹对缸筒壁厚尺寸要求不大,很适合无缝钢管做缸筒的液压缸。
密封槽一般都设置在缸筒端面或端盖上,以免削弱缸筒强度。
为了防止螺纹因冲击震动而松动,往往增加锁紧螺母或紧定螺钉,如图 1-d 所示。
(4内螺纹连接在缸筒端部加工出内螺纹和退刀槽, 虽然会削弱缸筒强度, 而且螺纹与缸筒要求同心, 但其结构紧凑,外形美观,不易损坏。
连接螺纹可以设计在端盖上,也可以用螺纹压圈紧固,如图 1-e 所示。
(5外卡键连接这种连接的强度好,结构紧凑,重量轻,装拆容易,但缸筒端部要切出卡键槽,使强度有所降低。
外卡键一般由两个半环卡键组成,固定卡键可以用卡键帽,如图 1-f 所示。
(6内卡键连接这种连接方式的优缺点同外卡键差不多,但装拆不便。
为了便于装拆,卡键一般由三瓣组成,第三瓣的剖切口平面必须与轴线平行,否则是装不进去的。
装配卡键时,端盖外端面不能高出卡键槽,装好卡键后,端盖才能装到位,如图 1-g 所示。
卡键与卡键槽的配合精度要适当,间隙过大,缸筒卡键槽处会因受到冲击而产生剪切破坏。
(7 弹性卡圈式弹性卡圈有孔用弹性卡圈和钢丝弹性卡圈两种,如图 1-h 和图 1-i 所示。
由于它们都是标准件,因此使用方便,装拆容易。
但因厚度较薄,只能用于中低压缸筒上。
(8焊接式如图 1-j 所示,将端盖直接焊在缸筒上,强度高,制造简单,但容易引起焊接变形, 维修时需破坏端盖才行。
(9销钉式如图 1-k 所示,将端盖装入缸筒后,相配钻铰,装上销钉。
这种连接方式简单方便, 但销钉承受的剪切力较大,要校核强度和销钉数量。
(10拉杆式如图 1-l 所示,起结构简单,工艺性好,通用性大,但端盖的体积和重量较大,拉杆受力后会拉伸变长,影响密封效果,只适用于中低压液压缸。
除了缸筒与缸盖和缸底的结构形式外,安装液压缸时,如结构允许,进出油口位置必须在最上面。
液压缸必须装成使其能自动放气或装有方便的放气口。
缸筒上的进出油口和排气阀的阀座,一般都焊接在缸筒的最上面,以利于安装和空气的排除。
2缸筒的材料缸筒常用 20、 35、 45号无缝钢管,当缸筒上需要焊接缸底、耳轴或管接头时,多采用 35号钢管。
在承受的负载很大时,如液压支架中的立柱等,常用低合金无缝钢管,如27SiMn 和 30CrMnSi 等。
3缸底缸底的材料常用 35号或 45号钢。
缸筒采用无缝钢管时, 缸底与缸筒多采用焊接结构, 它的特点是结构紧凑,加工简单,工作可靠,但容易产生焊接变形。
通常缸底上口与缸筒内孔间采用过渡配合, 以限制焊接后的变形。
除焊接结构外, 缸底与缸筒可采用螺纹连接、半环连接和法兰连接等多种连接方式。
要根据具体设计要求灵活选择。
4缸盖缸口部分一般由密封圈、导向套、防尘圈和锁紧装置等组成,用作活塞杆的导向和密封等。
缸孔和活塞杆直径不同,缸口部分的结构也有所不同,缸盖与缸筒的典型连接结构有,外螺纹连接,它的外径小,质量轻,但结构工艺性较差;内半环连接,内卡环常由三个半环组成,其结构简单而且紧凑,拆装也较方便,但缸壁上的环槽削弱了缸筒的强度; 法兰连接,特点是结构简单而且紧凑,拆装和加工容易。
缺点是外形和质量都比较大;钢丝连接,这种连接方式的结构最简单、紧凑,已逐渐被推广使用。
值得注意的是缸盖与缸筒的连接很少采用焊接结构。
缸盖材料一般用 35、 45号钢锻件。
当缸盖兼作导向套时,应采用铸铁并在其工作表面堆焊青铜,黄铜或其它耐磨材料,导向套也可单独制成后压入缸盖内孔。
5缸体与外部的连接结构液压缸依与机器的设置与固定方式可分为两大类:a 、刚性固定:采用底座或法兰连接b 、铰接固定:采用耳环或铰轴液压缸的安装一般是通过两端的耳环或中部铰轴与工作机构连接。
