液压缸结构的设计

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。

液压缸的结构设计应该注意什么
液压缸的结构设计应该注意以下：
1、活塞杆导向部分的结构：包括活塞杆与端盖、导向套的结构，以及密封、防尘、锁紧装置等。

2、活塞及活塞杆处密封圈的选用：应根据密封部位、使用部位、使用的压力、温度、运动速度的范围不同而选择不同类型的密封圈。

常见的密封圈类型：O型圈，O型圈加挡圈，高底唇Y型圈，Y型圈，奥米加型等。

3、缸体与缸盖的连接形式：常用的连接方式法兰连接、螺纹连接、外半环连接和内半环连接，其形式与工作压力、缸体材料、工作条件有关。

4、活塞杆与活塞的连接结构：常见的连接形式有：整体式结构和组合式结构。

组合式结构又分为螺纹连接、半环连接和锥销连接。

5、液压缸排气装置：对于速度稳定性要求的机床液压缸，则需要设置排气装置。

6、液压缸的缓冲装置：液压缸带动工作部件运动时，因运动件的质量大，运动速度较高，则在达到行程终点时，会产生液压冲击，甚至使活塞与缸筒端盖产生机械碰撞。

为防止此现象的发生，在行程末端设置缓冲装置。

常见的缓冲装置有环状间隙节流缓冲装置，三角槽式节流缓冲装置，可调缓冲装置。

毕业设计液压缸的设计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。

而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 液压缸的类型及结构形式 (2)2.2 液压缸的组成 (4)第3章液压缸的设计 (10)3.1 简介 (10)3.2 液压缸的设计 (10)3.2.1 缸筒的设计 (12)3.2.2 活塞杆的设计 (14)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)第1章绪论液压传动是研究以有压流体（液体）为传动介质来实现各种机械的传动控制的学科。

液压传动是根据流体力学的基本原理，利用流体的压力能进行能量的传递和控制各种机械零部件运动。

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。

液压技术的应用领域大致上可以归纳为以下几个主要方面：（1）各种举升、搬运作业。

尤其在行走机械和较大驱动功率的场合，液压传动已经成为一种主要方式。

如起重机、起锚机等。

（2）各种需要作用力大的推、挤、挖掘等作业装置。

例如，各种液压机、塑料注射成型机等。

（3）高响应、高精度的控制。

飞机和导弹的姿态控制等装置。

（4）多种工作程序组合的自动操作与控制。

液压缸设计规范范文液压缸是一种常用的液压元件，广泛应用于各个工业领域。

设计规范对液压缸的设计和制造起着重要的指导作用。

下面将从设计原则、结构设计、制造和检测等方面介绍液压缸的设计规范。

设计原则：1.力学原则：液压缸的设计应满足机械强度和刚度的要求，以确保在工作条件下不发生变形和振动。

2.密封原则：液压缸的设计应采用可靠的密封结构，以确保液压缸的密封性能和工作寿命。

3.动力原则：液压缸的设计应满足给定的工作条件和要求，以保证液压缸具有足够的工作压力和速度。

4.可靠性原则：液压缸的设计应考虑到使用寿命、可靠性和安全性等因素，以确保液压缸的长期稳定工作。

结构设计：1.缸体设计：液压缸的缸体应具有充分的强度和刚度，以承受工作压力和荷载。

缸体的内腔应光滑且无明显凹凸坑洞，以减小液压缸内流体的泄露和阻力。

2.活塞设计：液压缸的活塞应具有充分的强度和密封性能。

活塞的直径和有效面积应根据工作条件进行合理选择，以满足要求的工作压力和运动速度。

3.密封设计：液压缸的密封系统应具有良好的密封性能和可靠性。

应选择适当的密封装置，如密封圈、密封垫等，以避免泄漏和污染。

4.支承设计：液压缸的支承结构应具有足够的强度和刚度，以承受工作荷载和防止不正常运动。

支承结构的设计应考虑到液压缸的安装和维护便利性。

制造要求：1.材料选择：液压缸的缸体和活塞等关键部件应选用高强度、高刚度和耐磨损的材料，经过热处理等工艺，以确保其机械性能和使用寿命。

2.加工工艺：液压缸的加工工艺应符合相关标准和规范，以确保关键尺寸和形位公差的精度和可靠性。

3.涂层处理：液压缸的关键部件可进行表面涂层处理，如镀铬、电镀等，以提高其耐磨性和耐腐蚀性。

4.装配工艺：液压缸的装配应严格遵循相关规范和要求，以确保各部件之间的配合精度和装配质量。

检测要求：1.尺寸检测：液压缸在制造过程中，应进行各关键尺寸和形位公差的检测，以确保液压缸的装配质量和性能。

2.密封性检测：液压缸的密封系统应进行密封性能的测试，以确保液压缸的密封效果及使用寿命。

液压油缸设计标准1. 结构和材料液压油缸的主要结构应设计为耐高压、高强度和耐疲劳的结构。

缸体应采用高强度材料，如铸钢、合金钢或不锈钢。

对于关键部位，如活塞和活塞环，应选择耐磨、耐腐蚀的材料，如不锈钢或高强度合金钢。

2. 密封和防泄漏液压油缸的密封系统应设计为防止内部和外部泄漏。

活塞和活塞环之间应采用高性能的密封圈或密封环，以防止液压油的泄漏。

此外，缸盖和缸体之间也应采用密封圈或密封环，以确保缸体的密封性。

3. 性能要求液压油缸应具有良好的性能，包括推力、速度、精度和稳定性。

推力应足够大，以适应各种应用场景的需要。

速度应可调，以满足不同操作速度的要求。

精度应高，以实现精确的控制。

稳定性应强，以确保在各种操作条件下都能保持稳定的工作状态。

4. 安装和维护液压油缸的安装和维护应简单易行。

在安装过程中，应确保各部件的正确安装和调整，避免因安装不当而引起的泄漏或损坏。

在维护过程中，应定期检查液压油的清洁度和浓度，以及各部件的磨损情况，及时进行更换或维修。

5. 表面处理和涂层液压油缸的表面处理和涂层应能够抵抗腐蚀和磨损。

缸体和活塞等部件应进行防腐蚀处理，如镀锌、喷涂防腐涂料等。

此外，为了提高耐磨性，活塞环等摩擦表面应进行耐磨涂层处理。

6. 环境和安全要求液压油缸的设计应考虑环境和安全要求。

在操作过程中，液压油缸可能会产生热量和压力，因此应确保液压油缸能够安全地承受这些条件。

此外，在设计和制造过程中，应考虑到环境保护的要求，尽可能减少对环境的影响。

7. 测试和检验液压油缸在出厂前应进行严格的测试和检验。

测试应包括性能测试、密封性测试、耐压测试等。

检验应包括外观检验、尺寸检验等。

只有经过合格的测试和检验，液压油缸才能被视为符合设计标准。

8. 标记和文档液压油缸应有清晰的标记和完整的文档。

标记应包括产品名称、型号、规格、生产日期等基本信息。

文档应包括设计图纸、使用说明书、维护手册等。

这些标记和文档应易于理解和使用，以便于用户正确地使用和维护液压油缸。

液压缸结构设计的特点分析摘要这篇结构设计论文发表了液压缸结构设计的特点分析，当前液压技术正在向高压、高速、大功率、高效率、低噪音、高可靠性和安全性、高集成化方向发展, 研发轻量化高性能的液压元这篇结构设计论文发表了液压缸结构设计的特点分析，当前液压技术正在向高压、高速、大功率、高效率、低噪音、高可靠性和安全性、高集成化方向发展, 研发轻量化高性能的液压元件是其重要的一环[1]。

液压缸作为液压系统的核心零部件之一, 轻量化是其发展的一个重要趋势。

关键词：结构设计论文投稿,液压缸;结构设计;运行特点随着机械工艺的不断发展与提升，液压传统系统已经被广泛地应用于各种不同类型的机械中，而液压缸则是液压传统系统中的核心部件，发挥着最为重要的作用。

液压缸的主要职责是借助液压油完成能量的传递，而能量的传递则是液压传统系统的中心环节，且借助于液压缸的运动，能够使液压转变为机械动能，从而使传动系统中的各个环节执行相应的运动指令。

1液压缸结构设计在液压传统系统中，液压缸是非常重要的能源执行元件，在特定功能的实现中发挥着关键性的作用，不仅如此，液压缸对液压传统系统的影响是全方位的，任何层面的问题，比如结构尺寸、性能等，都会对液压传动系统带来非常大的影响，甚至使得液压传统系统难以实现预期功能，因此，液压缸设计，特别是液压缸的结构设计就显得尤为必要。

在液压缸结构设计中重点需要处理好以下几点内容：第一、当液压缸没有活塞杆，直接连通油箱时，需要将活塞向右断开，同样的情形也表现在当有活塞杆但没有与高压油侧通时;第二、当活塞的两侧与高压油同时连通，在设计中需要根据两侧实际的承压面积，将活塞向左关闭;第三、活塞杆作为结构设计中的重点，在实际应用中经常出现滑动的现象，而导致此种现象的主要因素则是活塞杆的直径存在问题，因此，在活塞杆设计时，需要根据实际情况与需求，合理的设计活塞杆的直径，避免故障的发生。

不仅如此，在液压缸的结构设计中，还要做好直径计算与校核、厚度计算与校核、长度计算与校核的工作。

摘要液压缸是液压系统中最广泛应用的一种液压执行元件。

液压缸是将液压泵输出的压力能转换为机械能的执行元件,它主要是用来输出直线运动。

液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。

液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。

由于液压传动有许多突出的优点，因此，它被广泛地应用于机械制造、工程建筑、石油化工、交通运输、军事器械、矿山冶金、轻工、农机、渔业、林业等各方面。

同时，也被应用到航天航空、海洋开发、核能工程和地震预测等各个工程技术领域。

本文对液压缸参数化设计方法进行深入系统的研究,建立液压缸CAD原型软件系统,主要研究成果如下: 1.系统分析液压缸工作原理的基础上,归纳了液压缸的工作形式及主要安装形式。

在分析液压缸主要部件结构特点的基础上,建立了基于装配的面向对象液压缸产品设计模型; 2.研究面向制造的产品特征建模技术,基于产品建模方法和面向对象技术,建立了基于特征的液压缸产品模型。

研究了适用于液压缸参数化设计的标准件库建模方法及数据库建模技术,并据此建立了液压缸参数化数据库模型及基于装配的液压缸参数化模型; 3.建立液压缸参数化CAD系统模型,基于商用CAD软件,开发了液压缸参数化CAD软件原型系统。

关键词：液压缸；液压泵；液压传动；液力传动Hydraulic cylinders are one of the hydraulic action components, which are widely used to transfer hydraulic power produced by pump to mechanical power with the manner of straight movement.Hydraulic transmission hydraulic transmission and are based on the liquid as energy transfer medium to the drive. Mainly the use of hydraulic fluid to transmit pressure to energy; and hydraulic transmission is mainly used to transfer the kinetic energy of liquid energy. As a result of hydraulic many prominent advantages, therefore, it is widely used in machine building, construction, petrochemical, transportation, military equipment, mine metallurgy, light industry, agricultural, fisheries, forestry and so on. At the same time, also be applied to aerospace, marine development, nuclear engineering and earthquake prediction in various fields of engineering and technology.In this paper, the parameters of the hydraulic cylinder design of the system to conductin-depth research, the establishment of hydraulic cylinder CAD prototype software system, the main research results are as follows: 1. The working principle of hydraulic cylinder systems analysis on the basis of summed up the work of the form of hydraulic cylinder and the major form of installation. Analysis of hydraulic cylinders in the structural characteristics of the main components on the basis of the assembly based on object-oriented model of product design of hydraulic cylinder; 2. Research-oriented products feature modeling, product modeling based on object-oriented methods and technology, based on the characteristics of the hydraulic cylinder product model. Studied for parametric design of hydraulic cylinder of standard parts library and database modeling modeling techniques, and accordingly established a database of hydraulic cylinder model parameters and the hydraulic cylinder assembly based on the model parameters; 3. To establish fluid pressure cylinder of CAD system model parameters, based on the commercial CAD software, has developed a hydraulic cylinder Parametric CAD software prototype system.Key words：Hydraulic cylinder; hydraulic pump; hydraulic transmission; hydraulic transmission液压传动元件以其功率大，安装布置简便，易于受控，操作方便舒适，故障率低，便于维护等优点，非常适于结构形态多变，工作条件恶劣的农业机械的应用。

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】。

液压缸结构活塞密封活塞杆密封液压油缸的主要技术参数一、液压油缸的主要技术参数：1.油缸直径；油缸缸径，内径尺寸。

2. 进出口直径及螺纹参数3.活塞杆直径；4.油缸压力；油缸工作压力，计算的时候经常是用试验压力，低于16MPa乘以1.5，高于16乘以1.255.油缸行程；6.是否有缓冲；根据工况情况定，活塞杆伸出收缩如果冲击大一般都要缓冲的。

7.油缸的安装方式；达到要求性能的油缸即为好，频繁出现故障的油缸即为坏。

应该说是合格与不合格吧？好和合格还是有区别的。

二、液压油缸结构性能参数包括：1.液压缸的直径；2.活塞杆的直径；3.速度及速比；4.工作压力等。

液压缸产品种类很多，衡量一个油缸的性能好坏主要出厂前做的各项试验指标，油缸的工作性能主要表现在以下几个方面：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.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，也因此它是液压缸的主要指标之。

液压油缸常用计算公式液压油缸常用计算公式非标液压、机电、试验、工控设备开发研制。

液压缸无杆腔面积A=3.14*40*40/10000000 (平方米)=0.005024(平方米)泵的理论流量Q=排量*转速=32*1430/1000000 (立方米/分)=0.04576(立方米/分)液压缸运动速度约为V=0.95*Q/A=0.104 m/min所用时间约为T=缸的行程/速度=L/V=0.8/0.104=8 (秒)上面的计算是在系统正常工作状态时计算的,如果溢流阀的安全压力调得较低,负载过大,液压缸的速度就没有上面计算的大,时间T就会增大.楼主应把系统工作状态说得更清楚一些. 其实这是个很简单的问题:你先求出油缸的体积,会求吧,等于:4021238立方毫米;然后再求出泵的每分钟流量,需按实际计算,效率取92%(国家标准),得出流量为:32X1430X1000X92%=42099200立方毫米;两数一除就得出时间:0.0955分钟,也就是5.7秒,至于管道什么流速什么的东西根本不要考虑,影响比较少.油缸主要尺寸的确定方法1．油缸的主要尺寸油缸的主要尺寸包括：缸筒内径、活塞缸直径、缸筒长度以及缸筒壁厚等。