柱塞式液压缸设计计算说明书

1.1已知数据：推力载荷：150KN行程：150mm速度：1mm/sec安装方式：后法兰1.2设计内容及完成的工作量1）根据给定要求完成装配图和所有非标零件图2）完成全部零件三维实体造型，并进行装配3）完成标准件的计算选型4）完成非标零件精度设计5）编写设计计算说明书一份6）原动机经联轴器驱动泵类负载导向套滑动面的长度A，在缸径小于80mm时取A=（0.6~1.0）D （2-9）当缸径大于80mm时取A=（0.6~1.0）d （2-10）式中：D—缸筒内径（mm）d—柱塞杆直径（mm）由于缸径D=42mm，则A=（0.6~1.0）*42=25.2~42mm取A=42mm由于安装与密封原因则套的内径为42mm。

加工要求：导向套与柱塞杆外圆的配合多为H8/f7～H9/f9.2.10法兰安装方式采取如图所示的后端法兰安装方式后端法兰安装方式三、各零部件的校核及验算3.1缸筒设计3.1.1缸筒结构的选择连接方式如下图：选取法兰式连接，并且法兰和缸筒用焊接方式连接。

其优点是结构简单，易选取、易装卸；缺点是外径较大，比螺纹连接的重量大。

3.1.2缸筒的要求有足够强度，能够承受动态工作压力，长时间工作不会变形；有足够刚度，承受活塞侧向力和安装反作用力时不会弯曲；内表面和导向件与密封件之间摩擦少，可以保证长期使用；缸筒和法兰要良好焊接，不产生裂纹。

3.1.3缸筒材料的选取及强度给定机械设计手册第五版第5卷螺栓强度根据下式计算： 螺纹处的拉应力62110Zd 4KF-⨯=πσ（MPa ） （3-3）螺纹处的剪切应力6310110Zd 2.0KFd K -⨯=τ（MPa ） （3-4） []στσσ≤+=22n 3（MPa ） （3-5） 式中：F —缸筒端部承受的最大推力（N ）； D —缸筒内径（m ）d —螺纹外径（m ）1d —螺纹底径（m ）K —拧紧螺纹的系数不变载荷 取 1.51.25K —= 变载荷 取45.2K —=总结课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程，使我们对以前所学的理论知识进行了综合应用。

1.1已知数据：推力载荷：150KN行程：150mm速度：1mm/sec安装方式：后法兰1.2设计内容及完成的工作量1）根据给定要求完成装配图和所有非标零件图2）完成全部零件三维实体造型，并进行装配3）完成标准件的计算选型4）完成非标零件精度设计5）编写设计计算说明书一份6）原动机经联轴器驱动泵类负载二、液压缸主要几何尺寸的设计计算 2.1液压缸工作压力的确定在液压系统中，为了便于液压元件和管路的设计选用，往往将压力分级 2.1压力分级 级别 低压 中压 中高压 高压 超高压 压力范围（MPa ） 0～2.5 >2.5～8 >8～16 >16～32 >322.2液压缸的公称压力系列（GB2346-80）（bar ） 254063（80）100（125）160 200250315400500630800依据表2.2所规定的公称压力系列，计算或选择的柱塞缸的公称压力为315bar=31.5MPa2.2柱塞杆直径的确定由柱塞式液压缸柱塞外伸时的推力公式：61110⨯⨯=A P F （2-1）得：61110-⨯=PF A （2-2） 式中：1F —液压缸的推力，这里为液压缸载荷(N)P —工作压力（Mpa ）1A —柱塞杆的作用面积（2m ）214d A π=（2-3）式中：d —柱塞杆的直径（m ）将2-3带入2-2得d=0.019m=19mm ， 由柱塞杆的标准系列取d=32mm 2.3液压缸行程根据设计要求，行程取150mm《液压与气压传动》P101机械设计手册第五版第4卷22-245机械设计手册第五版第4卷表22.6-62机械设计手册第五版第5卷 机械设计手册第五版第5卷表21-6-252.4柱塞缸内径1D 的确定 查表可得1D =42mm 2.5液压缸外径2D 的确定 查表可得2D =50mm 2.6缸筒壁厚计算得壁厚δ=(2D -1D )/2=4mm 缸的材料选45钢 2.7缸底壁厚平行缸底，取缸底无油情况，[]σyP Dh 433.0=（2-7）式中：h —缸底厚度（mm ）D —液压缸内径（mm ）y P —试验压力（MPa ）,工作压力MPa P 16≤时，P P y 5.1=；工作压力MPa P 16≥时，P P y 25.1=[]σ—缸底材料的许用应力（MPa ）对于：锻钢[]MPa 120~100=σ 铸钢[]MPa 110~100=σ 钢管[]MPa 110~100=σ 铸铁[]MPa 60=σ45钢[σ]=120MPa将以上数据代入上式得h=10.4mm ，圆整取15mm 。

/马达/pmde2Parker HannifinPump & Motor Division Europe Trollhättan, Sweden液压泵/马达F11/F12 系列样本 MSG30-8249/CN换算系数1 kg ..............................................................................2.20 lb 1 N .............................................................................0.225 lbf 1 Nm .....................................................................0.738 lbf ft 1 bar ..........................................................................14.5 psi 1 l .................................................................0.264 US gallon 1 cm 3 ...................................................................0.061 cu in 1 mm ..........................................................................0.039 in 1°C ..........................................................................5/9(°F-32)1 kW ............................................................................1.34 hp换算系数1 lb ............................................................................0.454 kg 1 lbf .............................................................................4.448 N 1 lbf ft .....................................................................1.356 Nm 1 psi ..................................................................0.068948 bar 1 US gallon .................................................................3.785 l 1 cu in .................................................................16.387 cm 31 in ............................................................................25.4 mm 1°F .........................................................................9/5°C + 321 hp ........................................................................0.7457 kW扭矩 (M)M =[Nm]液压马达基本公式流量 (q)q = [l/min]功率 (P) P = [kW]D x n1000 x ηv D x Δp x ηhm63q x Δp x ηt600D - 排量 [cm 3/rev] n - 轴转速 [rpm] ηv - 容积效率Δp - 进油口和出油口之间的压差 [bar] ηhm - 机械效率 ηt - 总效率(ηt = ηv x ηhm )扭矩 (M)M = [Nm]液压泵基本公式流量 (q)q = [l/min]功率 (P)P = [kW]D x n x ηv1000 D x Δp63 x ηhmq x Δp600 x ηtD - 排量 [cm 3/rev] n - 轴转速 [rpm] ηv - 容积效率Δp - 进油口和出油口之间的压差 [bar] ηhm - 机械效率 ηt - 总效率(ηt = ηv x ηhm )销售条件本样本中的各种产品均由派克汉尼汾公司及其子公司和授权经销商销售。

XXXXX学校毕业设计说明书论文题目：轴向柱塞泵设计系部： XXX专业： XXX XXXXX班级： XXX学生姓名： XXXXXXX 学号：XXXXX指导教师： XXXX2015年05月1日摘要液压泵是向液压系统提供一定流量和压力的油液的动力元件,它是每个液压系统中不可缺少的核心元件,合理的选择液压泵对于液压系统的减少能耗﹑提高系统的效率﹑降低噪声﹑改善工作性能和保证系统的可靠工作都十分重要。

本设计对轴向柱塞泵进行了分析,主要分析了轴向柱塞泵的分类,对其中的结构,例如,柱塞的结构型式﹑滑靴结构型式﹑配油盘结构型式等进行了分析和设计,还包括它们的受力分析与计算以及对缸体的材料选用和校核;另外对变量机构分类型式也进行了详细的分析,比较了它们的优点和缺点。

最后该设计对轴向柱塞泵的优缺点进行了整体的分析,对今后的发展也进行了展望。

关键词:柱塞泵；液压系统；结构型式；设计。

Liquid's pressing a pump is the motive component of oil liquid which presses system to provide certain discharge and pressure toward the liquid, it is each core component that the liquid presses the indispensability in the system, reasonable of choice liquid's pressing a pump can consume a exaltation the efficiency, of the system to lower the noise, an improvement work function and assurance system for liquid pressing system of dependable work all very importantThis design filled a pump to carry on toward the pillar to the stalk analytic, mainly analyzed stalk to fill the classification of pump toward the pillar,As to it's win of structure,For example, the pillar fill of the slippery structure pattern,Of the structure pattern went together with the oil dish structure pattern's etc. To carry on analysis and design, also include their is analyze by dint with calculation.The material,which still has a body to the urn chooses in order to and school pit very key; Finally measure an organization classification towards change, the pattern also carried on detailed analysis and compared their advantage and weakness.That design end filled the merit and shortcoming of pump to carry on whole analysis toward the pillar to the stalk and also carried on an outlook to after-time's development.Key Words：Plunger Pump; Hydraulic System; Structure Pattern; Design.摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)第1章直轴式轴向柱塞泵工作原理与性能参数 (3)1.1直轴式轴向柱塞泵工作原理 (3)1.2直轴式轴向柱塞泵主要性能参数 (3)第2章直轴式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析 (7)2.1柱塞运动学分析 (7)2.2滑靴运动分析 (9)2.3瞬时流量及脉动品质分析 (10)第3章柱塞受力分析与设计 (14)3.1柱塞受力分析 (14)3.2柱塞设计 (17)第4章滑靴受力分析与设计 (22)4.1滑靴受力分析 (22)4.2滑靴设计 (25)4.3滑靴结构型式与结构尺寸设计 (25)第5章配油盘受力分析与设计 (31)5.1配油盘受力分析 (31)5.2配油盘设计 (34)第6章缸体受力分析与设计 (38)6.1缸体的稳定性 (38)6.2缸体主要结构尺寸的确定 (38)第7章柱塞回程机构设计 (41)第8章斜盘力矩分析 (43)M (43)8.1柱塞液压力矩18.2过渡区闭死液压力矩 (44)M (45)8.3回程盘中心预压弹簧力矩3M (46)8.4滑靴偏转时的摩擦力矩48.5柱塞惯性力矩M (46)58.6柱塞与柱塞腔的摩擦力矩M (47)68.7斜盘支承摩擦力矩M (47)78.8斜盘与回程盘回转的转动惯性力矩M (47)88.9斜盘自重力矩M (47)9第9章变量机构 (49)9.1手动变量机构 (49)9.2手动伺服变量机构 (50)9.3恒功率变量机构 (51)9.4恒流量变量机构 (52)结论 (54)致谢 (55)参考文献 (56)绪论随着工业技术的不断发展，液压传动也越来越广，而作为液压传动系统心脏的液压泵就显得更加重要了。

第一局部 总体计算1、 压力油液作用在单位面积上的压强AFP = Pa式中：F ——作用在活塞上的载荷，N A ——活塞的有效工作面积，2m从上式可知，压力值的建立是载荷的存在而产生的。

在同一个活塞的有效工作面积上，载荷越大，克制载荷所需要的压力就越大。

换句话说，如果活塞的有效工作面积一定，油液压力越大，活塞产生的作用力就越大。

额定压力〔公称压力〕PN,是指液压缸能用以长期工作的压力。

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。

通常规定为：P P 5.1max ≤ MPa 。

耐压实验压力P r ，是检验液压缸质量时需承受的实验压力，即在此压力下不出现变形、裂缝或破裂。

通常规定为：PN P r 5.1≤ MPa 。

液压缸压力等级见表1。

2、 流量单位时间油液通过缸筒有效截面的体积：tVQ = L/min由于310⨯=At Vν L 则 32104⨯==νπνD A Q L/min对于单活塞杆液压缸： 当活塞杆伸出时32104⨯=νπD Q当活塞杆缩回时 32210)(4⨯-=νπd D Q式中：V ——液压缸活塞一次行程中所消耗的油液体积，L ； t ——液压缸活塞一次行程所需的时间，min ；D ——液压缸缸径，m ； d ——活塞杆直径，m ； ν——活塞运动速度，m/min 。

3、速比液压缸活塞往复运动时的速度之比： 式中：1v ——活塞杆的伸出速度，m/min ； 2v ——活塞杆的缩回速度，m/min ；D ——液压缸缸径，m ； d ——活塞杆直径，m 。

计算速比主要是为了确定活塞杆的直径和是否设置缓冲装置。

速比不宜过大或过小，以免产生过大的背压或造成因活塞杆太细导致稳定性不好。

4、液压缸的理论推力和拉力活塞杆伸出时的理推力： 6261110410⨯=⨯=p D p A F πN活塞杆缩回时的理论拉力： 62262210)(410⨯-=⨯=p d D p F F πN式中：1A ——活塞无杆腔有效面积，2m ； 2A ——活塞有杆腔有效面积，2m ；P ——工作压力，MPa ； D ——液压缸缸径，m ； d ——活塞杆直径，m 。

目录目录 (1第一章概论 (31.1 斜盘式轴向柱塞泵的概况 (41.2 轴向柱塞泵的工作原理 (71.3 柱塞泵的结构剖析 (91.4 柱塞泵的主要参数 (12第二章运动分析 (162.1 运动学 (162.2 流量及其脉动 (20第三章受力分析 (243.1柱塞与滑靴的受力 (243.2 缸体受力 (333.3斜盘受力 (403.4泵轴受力 (42第四章主要部位设计 (454.1柱塞副 (454.1.1柱塞的设计 (454.1.2柱塞副摩擦比压、比功率的验算 (474.2滑靴副的设计与校核 (524.2.2 滑靴副的压紧系数、比功率的验算 (55 4.3回程盘的设计计算 (574.4缸体的设计计算 (594.4.1缸体的结构形式和尺寸设计 (594.5配流盘的设计计算 (634.5.1配流盘的设计 (644.5.2 配流盘的压紧系数、比功率的验算 (72 4.6中心加力弹簧的设计计算 (744.7斜盘机构的设计计算 (774.8泵轴的设计计算 (79第五章伺服变量机构的设计计算 (825.1 概述 (835.2伺服机构的设计计算 (845.3伺服变量机构在外供压力时的静动特性 (93 参考文献 (103外文翻译及原文 (104致谢 (104PVB型轻型轴向柱塞泵的设计摘要本说明书介绍了PVB型轻型轴向柱塞泵的概况、原理、用途及结构形式。

PVB轻型柱塞泵的设计计算主要从泵的结构特点出发,分析关键部位的受力情况及力学计算。

介绍了该类泵的薄弱环节,讨论配流机构和各主要运动副零部件的设计方法。

配流盘常采用带卸荷槽的非对称重叠型配流盘,它与后泵盖采用了销定位;斜盘机构中加设止推板是为了使泵的机械效率不受影响。

斜盘体上耳轴轴线与传动轴的轴线在同一个平面内,这样使泵的性能得到了保证;滑靴与斜盘这对摩擦副中形成具有一定压强的油膜,油膜内的压强是有外加有压油液形成的,我们采用剩余压紧力法设计滑靴,从而使泵的容积效率及滑靴与斜盘这对摩擦副的润滑得到了可靠的保证。

液压缸设计计算实例液压缸是一种常用于工业设备中的液压传动装置，主要由一个活塞、一个油缸和两个密封件组成。

它通过液压力将活塞推动，从而实现各种机械运动或工艺过程。

液压缸的设计计算主要包括以下几个方面：液压缸的尺寸计算、密封件的设计和选择、液压缸的工作压力计算、液压缸的材料和结构设计。

下面以液压缸在机械设备中的应用为例，进行设计计算。

液压缸的油缸内径可以根据活塞面积计算得到，油缸内径=2×√(A/π)=2×√(0.04/π)≈0.36m。

为了方便选用标准化油缸，取油缸内径为0.35m。

根据液压缸的工作行程和速度，可以计算出整个工作周期的时间 t=行程/速度=1000mm/0.5m/s=2000s。

液压缸的密封件设计和选择也是重要的一步。

常见的密封元件有油封、活塞密封圈和导向环等。

根据液压缸的工作压力和速度，可以选择适用的密封件类型和尺寸，确保密封性能以及使用寿命。

液压缸的工作压力计算也是必要的。

液压缸工作时，会受到工作压力的作用，为了保证液压缸的安全性和可靠性，需要计算液压缸允许的最大工作压力。

液压缸的最大工作压力一般按照材料、工艺和安全要求确定，常用的安全系数为2倍。

根据工作压力和安全系数，可以计算出液压缸最大允许工作压力为12.5MPa×2=25MPa。

液压缸的材料和结构设计也需要考虑。

液压缸常用的材料有铸铁、铝合金和不锈钢等，根据具体的应用场景和要求选择适合的材料。

液压缸的结构设计包括油缸壁厚、密封件槽设计、支撑结构等，需要根据实际情况和安全性要求进行设计。

综上所述，液压缸设计计算涉及液压缸的尺寸计算、密封件的设计和选择、液压缸的工作压力计算、液压缸的材料和结构设计等方面。

通过合理计算和选取，可以设计出安全可靠的液压缸，满足机械设备的工作需求。

CDZ50米登高平台消防车液压缸设计一、概述液压缸是液压系统中的执行机构，在工程机械，登高平台消防车及高空作业车等多种类型机械中获得广泛应用。

CDZ50米登高平台消防车（以下称CDZ50）的伸缩、变幅、折臂、支腿机构都是由液压缸执行。

为了使登高平台消防车既有尽可能小的纵向尺寸，又有可能大的作业范围，它的臂架具有伸缩功能，犹如电视机的伸缩天线，只是臂架断面是四边形，它们是由一只伸缩液压缸和钢丝绳滑轮组成机构完成五节臂同步伸缩。

变幅液压缸可使登高平台消防车臂架作俯仰动作，以改变作业平台到回转中心的距离（幅度），这就叫变幅。

折臂液压缸是调整作业平台的工作位置。

支腿通常由水平液压缸的垂直液压缸构成，称“H”型支腿，它由八个液压油缸分别驱动。

支腿不仅能承受作业时的总重，还能大大提高整机作业时的稳定性。

如图1上述四种机构所用的液压缸原理基本相同，本文主要通过对CDZ50变幅液压缸原理的分析和设计找到液压缸设计的方法。

二、液压缸的形式直线运动的液压缸有两类即活塞式（图2a）和柱塞式（图2b）。

活塞式液压缸多是双作用的，即活塞的伸出和缩回均靠液压力作用，双作用液压缸又分单活塞杆和双活塞杆的。

柱塞式液压缸只能是单作用的，即柱塞伸出靠液压力而缩回则靠负载自重、重物或弹簧等。

登高平台消防车大都采用双作用活塞式单杆液压缸。

三、液压缸的结构图2a所示为CDZ50变幅液压缸结构，它是由缸底2、缸筒8、缸盖16、导向套15以及活塞7和活塞杆9等主要部件组成。

缸筒一端与缸底焊接，另一端则与缸盖采用螺纹连接，以便拆装检修，两端设有油口A和B。

活塞与活塞杆采用螺纹连接，结构紧凑便于装卸。

缸筒内壁表面粗糙度要求较高（0.4），为了避免与活塞直接发生摩擦而造成拉缸事故，活塞上套有支承环4，它通常是由聚四氟乙烯或尼龙等耐磨材料制成，但不起密封作用。

缸内两腔之间的密封是靠活塞内孔的O形密封6，以及外缘安置的两个组合密封（格来圈）来保证，活塞杆表面同样具有较高粗糙度（0.2），为了确保活塞杆的移动不偏离中心线，以免损伤缸壁和密封件，并改善活塞杆与缸盖孔的摩擦，特在缸盖一端设置导向套15，导向套内孔上套有支承环10，还有防止油液外漏的组合密封（斯特封）12和YX型密封圈13，这两道密封可以防止由于加工误差造成活塞杆渗油现象。

柱塞式液压缸结构和工作原理柱塞式液压缸结构和工作原理液压系统在工程领域中被广泛应用，柱塞式液压缸作为其中的关键元件之一，承担着转换液压能为机械能的重要任务。

本文将从浅入深地解释柱塞式液压缸的结构和工作原理。

结构介绍柱塞式液压缸由柱塞、缸体、缸盖、活塞杆和密封装置等组成。

其中，柱塞是液压系统中的关键部件，用于接受液压能并执行力或运动。

具体结构如下：1.缸体：柱塞式液压缸的外壳，通常由高强度合金材料制成，以承受高压力和重载。

2.缸盖：位于液压缸的一端，起到密封和支撑作用。

3.柱塞：是圆柱形的活塞，从一端固定，可沿缸体轴向运动。

它由高强度金属制成，以承受高压。

4.活塞杆：与柱塞连接，并从缸盖的另一端伸出。

它在液压缸外部进行连接，用于传递力或运动。

5.密封装置：用于确保液压缸的密封性。

常见的密封装置有活塞密封环、活塞杆密封件等。

工作原理柱塞式液压缸的工作原理可以简单概括为液压能的转换。

具体步骤如下：1.液体进入液压缸：当液压泵提供液压能时，油液进入液压缸的入口，并经过液压阀控制进出。

2.油液施加压力：液压泵提供的液压能使油液施加压力在柱塞上。

由于柱塞的受力面积较大，液压力转化为机械力。

3.柱塞运动：当液压力超过与之相对抗的外界力时，柱塞会沿轴向运动，推动活塞杆实现力或运动。

4.柱塞回程：当液压压力减小或液压阀关闭时，柱塞受到外力的作用而发生回程。

总结起来，柱塞式液压缸通过液体的压力驱动柱塞运动，将液压能转化为机械能。

其结构紧凑、可靠性高，并且可以在大范围的工况下工作，因此在工程领域中得到了广泛的应用。

以上就是柱塞式液压缸结构和工作原理的内容，希望对读者有所帮助。

当液压泵提供液压能时，液体进入液压缸。

这些液体通过液压阀进行控制进出，并施加压力在柱塞上。

柱塞是柱形的活塞，由高强度金属制成。

它在一端固定，可以沿着缸体的轴向运动。

柱塞的运动由液压力控制。

当液压力超过外界施加的相对抗力时，柱塞沿轴向运动，推动活塞杆实现力或运动。

首钢3500轧机AGC液压系统计算说明冶金自动化院设计所2001．8轧制力：7000×103kg 平衡力：400×103kg缸：φ1450/φ1350×50mm 面积比：7.5:1(杆腔容量 11L, 无杆腔容量82.6L)压下速度：29mm/s 缸：bar cmkg P L 7.219145422/107400223=⨯⨯⨯=π考虑摩擦力及背压时 P L ≈227bar泵：P S =227+70=297bar (SV 处有70bar 压降) 双缸所需无杆侧流量min/5747min60/10295.14421222l dm dmQ L ≈⨯⨯⨯⨯=--π杆侧流量：min /765min 60/1029,2)5.135.14421222l dm dm Q =⨯⨯-⨯=--（杆π1． 选SV系统中SV 当作三通阀用，每台缸所需伺服阀流量： min /203222/57472l Q Q L V ===选伺服阀为：79F2012B3-HR5 (MOOG 产品) 两台并联 公称流量 786.5L/min （PV=70bar 时） 系统压力 350bar 滞环 ≤0.5% 分辨率 ≤0.5% 压力零偏≤2.0%频响±2dB 以内 ≥155HZ 供油压力210bar ，输入信号100%下-900相位 ≥110HZ 内泄＜9.6L/min阀芯阶跃响应 ≤6ms 供油压力：210bar 下 温度-20℃～+80℃过滤 β10≥75 先导SV 为：760C946A-HP5额定流量：26.5L/min额定压力：350bar （推荐210～280bar ）内泄 ＜2.95L/min频响 -900相位≥250HZ按工艺要求：最大压下速度29mm/s （MAS 轧制）时，轧制力为（4000～5000）×103kg 按最大5000×103kg 考虑，此时%7374005400=最大轧制力则SV 压降为： P V =P S —P L =297—163=134bar 此时的SV 流量为：NN P P Q Q ∆∆=Q N =786.5L/min △P N =70bar 实际P s =300bar △P=Pv=137bar∴Q=786.5min /110070/137l ≈两台阀为：1100×2=2200L/min ＞2032L/min （29mm/s 压下速度时要求的） 当满足最大轧制力时,该SV 可达速度：16mm/s dm14.54π2786.5/min V 22≈⨯⨯=2. 选主泵选A4VSO250DR/2X 4台（3用1备） 该泵性能： 公称压力 350bar 尖峰压力 400bar 调压范围 20～350bar 响应时间 0～Vmax 150ms,20bar 时100ms,330bar 时 Vmax ～0 60ms,350bar 时，最大转速 1500rpm (S 口处压力为1bar 绝对压力) 极限转速 1800rpm (s 口处压力增加或排量减少)重量184kg外形尺寸：长449+轴105宽424高389mm 压力口：SAE11/2“吸油口：SAE3“泄油口：M42×2，20深 最低清洁度：NAS9工作温度：-25℃～+90℃吸油口绝对压力：0.8～30bar主泵电机：选电机为：Y2-355M1-6 160kw,990rpm ，电流291.5A ，效率94.5%（满载时） 躁声87dB,净重：1600kg B35安装（与泵共用一个法兰，顶出线）外形尺寸：长1530宽730高1010mm除去ACC ，仅靠主泵供油，缸s mm mml V /78.32145043min /25022≈⨯⨯⨯=π3．主泵后安全阀 选用LC32AA20E6X 控制盖板：LFA32D6X/CA10F 工作压力至420bar 开口压力0.5bar 背压Y 至315bar 最大流量至300L/min 温度 —30℃～+80℃油液NAS9级4. 蓄能器 MAS 轧制（29mm/s ）时的油量考虑全部由蓄能器供给：每台缸需m i n 60/10295.1441222--⨯⨯⨯=dm dmQ π=2873L/minMAS 轧制长度按200mm 考虑，此时轧速为0.5～1m/s （轧速范围0～6.6m/s ）坯料尺寸：厚220长1800～3000mm 宽1200～1800 按200mm 长MAS 轧制，轧速1m/s 压下速度29mm/s ，轧200mm 长所需时间为：s smm mm 2.0/1012003=⨯则200mm 长度内压下量为：29mm/s ×0.2s=5.8mm 若轧速为3m/s ，则MAS 轧制200mm 长所需时间为:s smm mm 07.0/1033003=⨯则200mm 长度内压下量为29mm/s ×0.07s=1.93mm 按压下量5.8mm 考虑，则每台缸所需油量为：l dm dm6.9108.55.144222≈⨯⨯⨯-π该油量应该在0.2s 内提供ACC 供油速度≥9.6L/0.2s=48L/s亦即MAS 轧制时每台缸所需供油流速为： s l s dm dm /48/10295.144222≈⨯⨯⨯-π以上是仅考虑带载压下时缸所需油量由于消除轧材偏差△H （取100μm ），缸位移△S 所需供油容积：每台缸K MQ H A K S A V ⋅⋅∆⋅=⨯∆⋅=∆100010001155.0(100001.05.14422⨯⨯⨯⨯=）～cmcm π=0.0826～0.826（L ）取大值0.826L轧机刚度：1000吨/mm轧件刚度：500吨/mm则总的ACC 需满足每台缸△V =9.6+0.826=10.426L 轧速2.5m/s 时，每台缸需6.5L 在0.12s 内 ACC 的充油过程可看作是绝热过程ACC 有效气体容量714.020714.0100⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=P P P P VVP 2：最高工作压力=300bar系统要求压力波动小，一般取%5112≤-p p pP 1：最低工作压力bar p p 28605.130005.121≈=≥（若%10112≤-p p p ，P 1=273bar ）P 0：予充压力=（0.6～0.9）P 1 =171.6～258Bar 参照：武钢 285Bar 予充193Bar 酒钢 305Bar 予充120Bar 午阳 285 予充100Bar 设予充175Barl lV 441300175286175426.10714.0714.00=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=参照： 鞍钢 缸φ1120/4950×25 V 压下=16mm/s总420L ACC 武钢 缸φ1200/φ1000×100 V 压下=5mm/s 总280L ACC 酒钢 缸φ1180×40 V 压下=20mm/s 总256L ACC午钢缸φ1180×40V 压下=总74L ACC 首钢 缸φ1450/1350×50 V 压下=29mm/s总800L ACC说明：若予充压力提高，ACC 容量还可减少。

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）。

一绪论1.1 液压传动与控制概述液压传动与控制是以液体（油、高水基液压油、合成液体）作为介质来实现各种机械量的输出（力、位移或速度等）的。

它与单纯的机械传动、电气传动和气压传动相比，具有传递功率大，结构小、响应快等特点，因而被广泛的应用于各种机械设备及精密的自动控制系统。

液压传动技术是一门新的学科技术，它的发展历史虽然较短，但是发展的速度却非常之快。

自从1795年制成了第一台压力机起，液压技术进入了工程领域；1906年开始应用于国防战备武器。

第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要反应快、精度高的自动控制系统，因而出现了液压伺服控制系统。

从60年代起，由于原子能、空间技术、大型船舰及电子技术的发展，不断地对液压技术提出新的要求，从民用到国防，由一般的传动到精确度很高的控制系统，这种技术得到更加广泛的发展和应用。

在国防工业中：海、陆、空各种战备武器均采用液压传动与控制。

如飞机、坦克、舰艇、雷达、火炮、导弹及火箭等。

在民用工业中：有机床工业、冶金工业、工程机械、农业方面，汽车工业、轻纺工业、船舶工业。

另外，近几年又出现了太阳跟踪系统、海浪模拟装置、飞机驾驶模拟、船舶驾驶模拟器、地震再现、火箭助飞发射装置、宇航环境模拟、高层建筑防震系统及紧急刹车装置等，均采用了液压技术。

总之，一切工程领域，凡是有机械设备的场合，均可采用液压技术。

它的发展如此之快，应用如此之广，其原因就是液压技术有着优异的特点，归纳起来液压动力传动方式具有显著的优点：其单位重量的输出功率和单位尺寸输出功率大；液压传动装置体积小、结构紧凑、布局灵活，易实现无级调速，调速范围宽，便于与电气控制相配合实现自动化；易实现过载保护与保压，安全可靠；元件易于实现系列化、标准化、通用化；液压易与微机控制等新技术相结合，构成“机-电-液-光”一体化便于实现数字化。

1.2 液压机的发展及工艺特点液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一，自19世纪问世以来发展很快，液压机在工作中的广泛适应性，使其在国民经济各部门获得了广泛的应用。

设计说明和设计计算1.概述常州力安液压设备有限公司在全国同行中具有多年丰富的设计、制造、安装、调试、运行维护的经验和及时、准确的售后服务，已建立了一套完整的设计、制造、服务质量保证体系，于二零零二年通过ISO9002质量保证体系认证。

1.1 液压油缸：a.活塞油缸活塞油缸材料为:42CrMo锻件，缸体粗加工后进行调质处理，性能优异，质量稳定可靠。

缸体内孔的加工工艺：我公司采用的是推镗+珩磨工艺。

推镗工艺是我公司在实践中发展起来的。

缸体内径尺寸公差不低于GB1800中的H8。

缸体内径圆度公差应不低于GB1184中8级。

内表面母线的直线度公差不大于1000:0.1，全长上不大于0。

15mm。

缸体法兰端面圆跳动公差不低于GB1184中8级。

缸体法兰端面与缸体轴线垂直度公差不低于GB1184中7级。

缸体内表面粗糙度为GB1031中Ra0。

4。

缸体内表面珩磨。

珩磨采用美国善能公司进口珩磨机，可以提高表面质量,降低粗糙度,改善表面润滑条件，减少密封件的磨损。

b。

驱动段本体驱动段本体材料为：42CrMo锻件，调质处理。

驱动段本体达到的质量指标为：达到的加工精度要求：导向段外径公差不低于GB1801中的f7，圆柱度公差不低于GB1189中的8级,母线直线度公差不大于1000∶0。

1；端面对轴心心线垂直度公差不低于GB1184中的7级；导向段表面粗糙度不低于Ra0.4μm。

导向段表面镀双层铬，第一层镀0。

04～0。

05mm乳白铬层（有效防腐层),第二层镀0。

04～0.05mm 硬铬层（有效抗磨）。

c。

密封件油缸各固定密封部位选用材料为耐油橡胶的O形密封圈,其胶料硬度、间隙大小及沟槽尺寸均从GB1236中选取.油缸的动密封在高压40MPa,低压0。

5MPa时均有良好的密封性能和较低的启动压力，油缸内部的动密封件均采用MERKEL密封圈，耐久性好，无论高压、低压均密封可靠，且启动压力低（＜0。

5MPa），在工程上广为采用。

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。

四柱液压机设计说明书摘要四柱液压机由主机及控制机构两⼤部分组成。

液压机主机部分包括液压缸、横梁、⽴柱及充液装置等。

动⼒机构由油箱、⾼压泵、控制系统、电动机、压⼒阀、⽅向阀等组成。

液压机采⽤PLC控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种⼯艺动作的循环。

该系列液压机具有独⽴的动⼒机构和电⽓系统，并采⽤按钮集中控制，可实现⼿动和⾃动两种操作⽅式。

该液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗⼩，噪⾳低，压⼒和⾏程可在规定的范围内任意调节，操作简单。

在本设计中，通过查阅⼤量⽂献资料，设计了液压缸的尺⼨，拟订了液压原理图。

按压⼒和流量的⼤⼩选择了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。

关键词：四柱；液压机；PLC⽬录第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2发展趋势 (2)第2章液压机本体结构设计 (4)2.1 液压机基本技术参数 (4)2.2 液压缸的基本结构设计 (5)2.2.1 液压缸的类型 (5)2.2.2 钢筒的连接结构 (5)2.2.3 缸⼝部分结构 (5)2.2.4 缸底结构 (5)2.2.5 油缸放⽓装置 (6)2.2.6 缓冲装置 (6)2.3 缸体结构的基本参数确定 (7)2.3.1 主缸参数 (7)2.3.2 各缸动作时的流量： (8)2.3.3 上缸的设计计算 (9)2.3.4 下缸的设计计算： (15)2.4 确定快速空程的供液⽅式、油泵规格和电动机功率 (20)2.4.1 快速空程时的供油⽅式 (20)2.4.2 确定液压泵流量和规格型号 (21)2.4.3 泵的构造与⼯作原理 (21)2.5 ⽴柱结构设计 (22)2.5.1 ⽴柱设计计算 (22)2.5.2 连结形式 (24)2.5.3 ⽴柱的螺母及预紧 (25)2.5.4 ⽴柱的导向装置 (26)2.5.5 限程套 (27)2.5.6 底座 (28)2.6 横梁参数的确定 (28)2.6.1 上横梁结构设计 (28)2.6.2 活动横梁结构设计 (29)2.6.3 下横梁结构设计 (29)2.6.4 各横梁参数的确定 (30)第3章液压系统及元件的设计 (31)3.1 液压系统原理 (31)3.1.1 ⼯作原理 (31)3.1.2 ⼯艺加⼯过程 (32)3.2 管道及管接头 (33)3.2.1 管道 (33)3.3 液压控制阀的选择 (35)3.3.1 先导式溢流阀 (35)3.3.2 节流阀 (35)3.3.3 单向阀 (35)3.3.4 电磁换向阀 (35)3.3.5 顺序阀 (35)3.3.6 背压阀 (36)第4章控制部分 (37)4.1 PLC概述 (37)4.2控制部分设计 (37)总结 (40)参考⽂献 (41)致谢 (42)附录1：英⽂及翻译 (43)附录2：程序梯形图 (51)第1章绪论1.1概述本次设计的题⽬由我实习的公司提供，主要是对铝合⾦材料等的加⼯。

（20 16 届）本科生毕业设计说明书轴向柱塞泵设计系部：机电工程系专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：李跃班级： 4班学号2008011427指导教师姓名：伍先明职称教授最终评定成绩20 12 年 6 月- 12 -长沙学院本科生毕业设计63ZCY14－1B轴向柱塞泵设计系（部）：机电工程系专业：机械设计制造及其自动化学号：2008011427学生姓名：李跃指导教师：伍先明教授20 12 年 6 月- 12 -摘要ZCY14-1B轴向柱塞泵是液压系统中的动力元件，轴向柱塞泵是靠柱塞在（柱塞腔）缸体内的往复运动，改变柱塞腔内容积实现吸油和排油的，是容积式液压泵。

本文首先通过给定的设计参数，得出了柱塞的直径和回程盘上的分布圆半径，利用柱塞的尺寸以及受力和经验公式可以得出滑靴的基本尺寸。

利用分布圆半径从而确定的配流盘上的内封油、吸排油窗口等主要尺寸。

利用轴的尺寸来计算出缸体的内径，再根据柱塞的分布以及缸体的壁厚算出缸体的外径，根据柱塞的行程来算出缸体的长度，然后再校核强度。

最后对柱塞泵的变量机构进行选型以及一些参数的计算，最后总装出柱塞泵。

关键词：轴向柱塞泵，配流盘，缸体，变量机构- 12 -ABSTRACTZCY14-1B axial piston pump in the hydraulic system, power components, axial piston pump is to rely on the plunger (piston chamber) cylinder reciprocating motion, and change the plunger cavity volume suction and discharge of oil,is a positive displacement hydraulic pump. Firstly, the given design parameters obtained distribution on the radius of the diameter of the plunger and backhaul panel plunger size and the force and the empirical formula can draw the basic size of the slipper. Distribution radius in order to determine the valve plate on the inner seal oil, the main dimensions of the suction oil window. Shaft size to calculate the inner diameter of the cylinder, according to the distribution of the plunger and the cylinder wall thickness calculated cylinder diameter, stroke of the plunger to calculate the length of the cylinder, and then check the strength. Finally, the piston pump variable institutions by the line selection, as well as some of the parameters of the calculation, the final assembly of the piston pump.Keywords: Axial piston pump，Valve plate ，Cylinder，Variables agencies- 12 -- 12 -目 录·摘 要 ................................................................................ I ABSTRACT . (II)第1章 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2轴向柱塞泵国内外研究现状与发展方向 (1)第2章 轴向柱塞泵性能参数 (4)2.1给定设计参数 (4)2.2确定结构参数 (5)2.3 泵轴计算与校核 (5)2.3.1功率和电机的选择 (6)2.3.2轴的计算校核 (6)第3章 直轴式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析 (8)3.1柱塞运动学分析 (8)3.2滑靴运动分析 (9)3.3流量及流量脉动率 (10)3.4脉动率的计算 (11)第4章 柱塞泵主要部件的设计、受力分析与强度计算 (13)4.1柱塞设计与受力分析 (13)4.1.1柱塞结构形式 (13)4.1.2柱塞结构尺寸设计 (13)4.1.3柱塞受力分析 (14)4.2滑靴受力分析与设计 (17)4.2.1 确定滑靴结构型式 (17)4.2.2 结构尺寸设计 (17)4.2.3 中心孔0d 、0d 及长度0l (18)4.2.4滑靴受力分析 (20)4.3 配油盘受力分析与设计 (22)4.3.1配油盘设计 (23)4.3.2配油盘受力分析 (24)4.3.3验算比压P 、比功PV (28)4.4缸体设计 (28)4.4.1缸体的稳定性 (28)4.4.2缸体主要结构尺寸的确定 (29)4.4.3缸体的受力分析 (30)4.4.4缸体的强度校核 (30)4.5斜盘力矩分析 (32)4.5.1柱塞液压力矩 (32)4.5.2过渡区闭死液压力矩 (33)4.5.3回程盘中心预压弹簧力矩 (35)4.5.4滑靴偏转时的摩擦力矩 (35)4.5.5柱塞惯性力矩 (35)4.5.6柱塞与柱塞腔的摩擦力矩 (35)4.5.7斜盘支承摩擦力矩 (36)4.5.8斜盘与回程盘回转的转动惯性力矩 (36)4.5.9斜盘自重力矩 (36)4.6泵的变量机构 (36)4.6.1控制变量的分类 (36)4.6.2变量机构的选型 (37)4.6.3变量机构液压缸内径φd的计算 (38)n4.6.4活塞杆直径φD的计算 (39)n4.6.5液压缸行程s的确定 (40)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)- 12 -第1章绪论1.1引言轴向柱塞泵是液压系统中的元件和执行元件的重要推动力，广泛应用于工业液压和行走液压领域中，是使用最广泛的现代液压元件。