DG型液压缸的设计【毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 级毕业设计 （论文） 课题名称 ： 液压缸的设计 专 业： 机械工程及自动化 设 计 人： 指导老师 : 电 话： 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 目 录 绪 论 第 3 页 第 1 章 液压传动的基础知识 第 4 页 液压传动系统的组成 第 4 页 液压传动的优缺点 第 4 页 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 液压缸的类型 特点及结构形式 第 8 页 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 简介 第 19 页 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 参考文献 第 30 页 买文档送全套图纸 扣扣 414951605 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 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 传需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 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 。 郑州 强盛 液 压 制 造 股 份 有 限 公 司 主要生产： 一、 冶 金 设 备 用 系 列 液 压 缸 二、 工 程 机 械 系 列 液 压 缸 （ 包 括 机 械 锁 单 、 双 作 用 的 液 压 缸 ） 三、 应 用 于 冶 金 、矿 山 、石 油 化 工 、机 床 等设 备 中 的 液 压 站 、 润 滑 站 系 统 总 成 。 等 产 品 的 设 计 与 生 产 。 由 于 液 压 系 统 用 途 广 泛 ，内 部 结 构 原 理 复 杂 。再 结 合 本 公 司 的 实 际 ，本 次 设 计 主 要 是 针 对 液 压系 统 的 执 行 元 件 液 压 缸 的 设 计 。具 体 设 计 产品为 液压缸 。 在 本 次 设 计 过 程 中 ， 得 到 了 蓝天学院机械系机械工程教研室主任吴伟老师细心指导 在 此 ， 对他们表示衷心的感 谢！ 由 于 资 料 缺 乏 ， 时 间 仓 促 ， 加 上 设 计 者 本 人 水平 有 限 ，毕 业 论 文 中 不 足 之 处 在 所 难 免 ，敬 请 批评指正。 第 一 章 液 压 传 动 的 基 础 知 识 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 带需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 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 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 。 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 32 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 5易 于 实 现 过 载 保 护 ，安 全 性 好 ；采 用 矿需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 物 油 作 为 工 作 介 质 ， 自 润 滑 性 好 。 6液 压 元 件 易 于 实 现 系 列 化 标 准 化 和 通用化。 缺 点 ： 1 由 于 液 压 传 动 系 统 中 存 在 的 泄 漏 和 油 液的 压 缩 性 ， 影 响 了 传 动 的 准 确 性 ， 不 易实现定比 传 动 。 2不 适 应 在 温 度 变 化 范 围 较 大 的 场 合 工 作 。 3 由 于 受 液 体 流 动 阻 力 和 泄 漏 的 影 响 ， 液压 传 动 的 效 率 还 不 是 很 高 ， 不 易 远 距离传动。 4 液 压 传 动 出 现 故 障 不 易 查 找 。 压 传 动 技 术 的 发 展 及 应 用 液压技术，从年英国制造出世界上第 一 台 水 压 机 诞 生 算 起 ，已 经 有 多 年 的 历史 了 ，然 而 在 工 业 上 的 真 正 推 广 使 用 却 是 世纪 中 叶 的 事 情 了 。 第 二 次 世 界 大 战 期 间 ，在 一 些武 器 装 备 上 用 上 了 功 率 大 、反 应 快 、 动 作 准 的 液压 传 动 和 控 制 装 置 ，大 大 的 提 高 了 武 器 装 备 的 性能 。同 时 ，也 加 速 了 液 压 技 术 本 身 的 发 展 。战 后 ，需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 液 压 技 术 迅 速 由 军 事 转 入 民 用 ， 在 机 械 制 造 、 工程 机 械 、 锻 压 机 械 、 冶 金 机 械 、 汽 车 、 船 舶 等 行业 中 得 到 了 广 泛 的 应 用 和 发 展 。 世 纪 年代 以 后 ， 原 子 能 技 术 、 空 间 技 术 、 电 子 技 术 等 的迅 速 发 展 ，再 次 将 液 压 技 术 向 前 推 进 ，使 其 在 各个 工 业 领 域 得 到 了 更 加 广 泛 的 应 用 。 现 代 液 压 技 术 与 微 电 子 技 术 、 计 算 机 技 术 、传 感 技 术 的 紧 密 结 合 已 经 形 成 并 发 展 成 为 一 种包 括 传 动 、控 制 、检 测 在 内 的 自 动 化 技 术 。当 前 ，液 压 技 术 在 实 现 高 压 、高 速 、大 功 率 、经 久 耐 用 、高 度 集 成 化 等 各 项 要 求 方 面 都 取 得 了 重 大 的 进展 ， 在 完 善 发 展 比 例 控 制 和 伺 服 控 制 、开 发 数 字控 制 技 术 上 也 有 许 多 新 成 果 。 同 时 ， 液 压 元 件 和液 压 系 统 的 计 算 机 辅 助 设 计 (测试 (微 机 控 制 、 机 电 一 体 化 、 液 电 一 体 化 、 可 靠 性 、污 染 控 制 、能 耗 控 制 、 小 型 微 型 化 等 方 面 也 是 液压 技 术 发 展 和 研 究 的 方 向 。继 续 扩 大 应 用 服 务 领域 ， 采 用 更 先 进 的 设 计 和 制 造 技 术 ， 将 使 液 压 技术 发 展 成 为 内 涵 更 加 丰 富 完 整 的 综 合 自 动 化 技术。 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 、 矿需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 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 。如 组 合 机 床 、 机 械 加 工 自 动 线 。 （ 5）特 殊 工 作 场 合 。例 如 地 下 水 下 、防 爆 等 。 第 二 章 液 压 传 动 系 统 的 执 行 元 件 液压缸 压 缸 的 类 型 及 结 构 形 式 液 压 缸 有 多 种 类 型 。 按 作 用 方 式 可 分 为 单 作用 式 和 双 作 用 式 两 种 ； 按 结 构 形 式 可 分 为 活 塞式 、 柱 塞 式 、 组 合 式 和 摆 动 式 四 大 类 。 其 中 ，单 作 用 液 压 缸 分 为 ：单 活 塞 杆 液 压 缸 、双 活 塞 杆 液 压 缸 、 柱 塞 式 液 压 缸 、 差 动 液 压 缸 和需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 伸 缩 液 压 缸 。但 是 ， 差 动 式 液 压 缸 和 柱 塞 式 液 压缸 只 能 单 作 用 而 不 能 双 作 用 。 组 合 液 压 缸 包 括 ：弹 簧 复 位 式 、 齿 条 式 、 串 联 式 和 增 压 式 四 种 。 摆动 液 压 缸 又 分 为 ： 单 叶 片 式 和 双 叶 片 式 两 种 。 下面 以 一 种 典 型 液 压 缸 为 例 ， 说 明 液 压 缸 的 基 本 组成 。 空 心 活 塞 式 液 压 缸 如 上 图 所 示 。 它 由 缸 筒 10，活塞 8，活 塞 杆 1、 15，缸 盖 18、 24，密 封 圈 4、 7、17，导向套 6、 19，压板 11、 20 等 主 要 零 件 组 成 。这 种 液 压 缸 活 塞 杆 固 定 ，缸 筒 带 动 工 作 台 作 往 复 运动 。 活 塞 用 锥 销 9、 22 与 空 心 活 塞 杆 连 接 ， 并 用 堵头 2 堵 死 活 塞 杆 的 一 头 。缸 筒 两 端 外 圆 上 套 有 钢 丝环 12、 21， 用 于 阻 止 压 板 11、 20 向 外 移 动 ， 从 而通 过 螺 栓 将 缸 盖 18、 24 与 压 板 相 连 （ 图 中 没 有 画需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 出 ）， 并 把 缸 盖 压 紧 在 缸 筒 的 两 端 。 为 了 减 少 泄 漏 ，在 液 压 缸 中 可 能 发 生 泄 漏 的 结 合 面 安 放 了 密 封 圈和 纸 垫 。 空 心 活 塞 杆 和 其 上 的 油 口 a、 c 提 供 了 液压 缸 的 进 、 出 油 口 。 当 缸 筒 移 动 到 左 、 右 终 端 时 ，油口 a、 c 的 开 度 逐 渐 减 小 ， 造 成 回 油 阻 力 逐 渐 增大 ， 对 运 动 部 件 起 到 制 动 缓 冲 作 用 。 在 缸 盖 上 设 有与 排 气 阀 （ 图 中 没 有 画 出 ） 相 连 的 排 气 孔 5、 14，可 以 排 出 液 压 缸 中 的 空 气 ， 使 运 动 更 加 平 稳 。 表 2压缸的类型和特点 类型 速度 作用力 特点 单 作 用 液 压 缸 双活塞杆液压缸 U=q/=塞的两侧都装有活塞杆，只能向活塞一侧供给压力油，由外力使活塞反向运动 单活塞杆液压缸 U=q/1=塞仅单向运动，返回行程利用自重或负荷将活塞推回 柱塞式液压缸 U=q/1=塞仅单向运动，由外力使柱塞反向运动 差动液压缸 U3=q/3=使速度加快，但作用力相应减小 伸缩液压缸 短缸获得长行程；缸由大到小逐节推出，靠外力由小到大逐节缩回 双 作用液压缸 双活塞杆液压缸 U1=q/2=q/1=（ 2=（ 边有杆，双向液压驱动，双向推力和速度均相等 单活塞杆液压缸 U1=q/2=q/1=（ 2=（ 边有杆，双向液压驱动，V 缩液压缸 向液压驱动， 由大到小逐节推出，由小到大逐节缩回 组 弹簧复位液压缸 向由液压驱动，回程弹簧复位 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 合 液 压 缸 串联液压缸 U1=q/（ 2） U2=1=1=22） 用于缸的直径受限制，而长度不受限制处，可获得在的推力 增 压 缸 活塞缸和柱塞缸组合而成，低压油送入 A 腔， 齿条液压缸 塞的移动通过传动机构变成齿轮的往复回转运动 摆动液压缸 单叶片液压缸 W =8q/（ b（ T=p（ D2） b/8 把液压能变为回转的机械能，输出轴摆动角 20，使 用 铸 钢 或 锻 钢 。以 下 是 几 种 常 见 的 缸 筒 与 缸 盖的 联 接 形 式 ： 图 2a)所 示 为 法 兰 连 接 式 ， 结 构 简 单 ， 容易 加 工 ， 也 容 易 装 拆 ， 但 外 形 尺 寸 和 重 量 都 较 大 ，需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 常 用 于 铸 铁 制 的 缸 筒 上 。 图 2b)所 示 为 半 环 连接 式 ， 它 的 缸 筒 壁 部 因 开 了 环 形 槽 而 削 弱 了 强 度 ，为 此 有 时 要 加 厚 缸 壁 ， 它 容 易 加 工 和 装 拆 ， 重 量 较轻 ，常 用 于 无 缝 钢 管 或 锻 钢 制 的 缸 筒 上 。图 2c)所 示 为 螺 纹 连 接 式 ， 它 的 缸 筒 端 部 结 构 复 杂 ， 外 径加 工 时 要 求 保 证 内 外 径 同 心 ， 装 拆 要 使 用 专 用 工具 ， 它 的 外 形 尺 寸 和 重 量 都 较 小 ， 常 用 于 无 缝 钢 管或 铸 钢 制 的 缸 筒 上 。图 2d)所 示 为 拉 杆 连 接 式 ，结 构 的 通 用 性 大 ， 容 易 加 工 和 装 拆 ， 但 外 形 尺 寸 较大 ， 且 较 重 。 图 2e)所 示 为 焊 接 连 接 式 ， 结 构简 单 ， 尺 寸 小 ， 但 缸 底 处 内 径 不 易 加 工 ， 且 可 能 引起 变 形 。 图 2筒和缸盖结构 (a)法兰连接式 (b)半环连接式 (c)螺纹连接式 (d)拉杆连接式 (e)焊接连接式 由 此 可 见 ，缸 筒 的 材 料 一 般 要 求 有 足 够 的 强 度和冲 击 韧 性 ， 对 焊 接 的 缸 筒 ， 还 要 求 有 良 好 的 焊 接性 能 。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 为 了 能 够 最 大 限 度 的 满 足 用 户 对 产 品 性 能 的需 求 和 产 品 设 计 的 经 济 合 理 以 及 保 证 工 人 人 身 和设 备 安 全 ， 改 善 操 作 者 工 作 环 境 ， 洛 阳 强 力 液 压 股份 有 限 公 司 所 生 产 的 液 压 缸 缸 筒 毛 坯 件 选 择 由 专业 厂 方 提 供 内 圆 已 经 过 衍 磨 和 外 圆 已 加 工 的 高 精度 冷 拔 无 缝 钢 管 ， 能 满 足 以 下 要 求 ： a、 缸 筒 内 径 的 圆 度 和 圆 柱 度 可 选 取 8 级。 b、 缸 筒 端 面 的 垂 直 度 选 取 7 级 精 度 。 c、 缸 筒 端 部 用 螺 纹 连 接 时 ， 螺 纹 应 选 取 6 级精 度 的 细 牙 螺 纹 。 (2)活塞组件 活 塞 组 件 有 活 塞 、 活 塞 杆 和 连 接 件 等 组 成 ，活 塞 与 活 塞 杆 连 接 形 式 决 定 于 工 作 压 力 、安 装 形式 、 工 作 条 件 等 。 由于活塞在缸筒内作往复运动，必须选用优质 材 料 。 对 于 整 体 式 活 塞 ，一 般 采 用 号 钢 或 号 钢 ；装 配 式 的 活 塞 采 用 灰 口 铸 铁 、耐 磨 铸铁 或 铝 合 金 等 材 料 ，有 特 殊 要 求 时 可 在 钢 活 塞 坯外 面 装 上 青 铜 、 黄 铜 和 尼 龙 等 耐 磨 套 ，以 延 长 活塞 的 使 用 寿 命 。活 塞 杆 无 论 是 空 心 的 还 是 实 心 的其 材 料 常 采 用 号 钢 或 号 钢 等 材 料 ，当 冲击 振 动 很 大 时 ， 也 可 采 用 号 钢 或 。图 2 - 22 所 示 为 几 种 常 见 的 活 塞 与 活 塞 杆 的 连 接 形 式 ： 图 2a)所 示 为 活 塞 与 活 塞 杆 之 间 采 用 螺需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 母 连 接 ，它 适 用 负 载 较 小 ，受 力 无 冲 击 的 液 压 缸 中 。螺 纹 连 接 虽 然 结 构 简 单 ， 安 装 方 便 可 靠 ， 但 在 活 塞杆 上 车 螺 纹 将 削 弱 其 强 度 。 图 图 2b)和 (c)所示 为 卡 环 式 连 接 方 式 。 图 2b)中活塞杆 5 上开有 一 个 环 形 槽 ，槽 内 装 有 两 个 半 圆 环 3 以 夹 紧 活 塞4，半环 3 由 轴 套 2 套 住 ， 而 轴 套 2 的 轴 向 位 置 用弹 簧 卡 圈 1 来 固 定 。 图 2c)中 的 活 塞 杆 ， 使 用了 两 个 半 圆 环 4，它 们 分 别 由 两 个 密 封 圈 座 2 套 住 ，半 圆 形 的 活 塞 3 安 放 在 密 封 圈 座 的 中 间 。 图 2d)所 示 是 一 种 径 向 销 式 连 接 结 构 ， 用 锥 销 1 把 活 塞 2固 连 在 活 塞 杆 3 上 。这 种 连 接 方 式 特 别 适 用 于 双 出杆 式 活 塞 。 图 2 见 的 活 塞 组 件 结 构 形 式 (3)密封装置 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 密 封 装 置 主 要 用 来 防 止 液 压 油 的 泄 漏 。液 压缸 因 为 是 依 靠 密 闭 油 液 容 积 的 变 化 来 传 递 动 力和 速 度 ， 故 密 封 装 置 的 优 劣 ， 将 直 接 影 响 液 压 缸的 工 作 性 能 。根 据 两 个 需 要 密 封 的 偶 合 面 间 有 无相 对 运 动 ， 可 把 密 封 圈 分 为 动 密 封 和 静 密 封 两类 。 设 计 或 选 用 密 封 装 置 的 基 本 要 求 是 ：具 有 良好 的 密 封 性 能 ，并 随 着 压 力 的 增 加 能 自 动 提 高 其密 封 性 能 ， 摩 擦 阻 力 小 ， 密 封 件 耐 油 性 ， 抗 腐 蚀性 好 ， 使 用 寿 命 长 ， 使 用 的 温 度 范 围 广 ， 制 造 简单 ，装 拆 方 便 等 。通 常 液 压 缸 的 密 封 有 间 隙 密 封 、活 塞 环 密 封 、 型 密 封 圈 、 Y 型 密 封 圈 、 V 型密封 圈 等 密 封 方 式 来 防 止 漏 油 。 图 2封装置 (a)间 隙 密 封 (b)摩 擦 环 密 封 (c) 形 圈 密 封 (d)V 形 圈 密 封 液 压 缸 中 常 见 的 密 封 装 置 如 上 图 2 示 。图 2a)所 示 为 间 隙 密 封 ，它 依 靠 运 动 间 的 微 小需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 间 隙 来 防 止 泄 漏 。 为 了 提 高 这 种 装 置 的 密 封 能 力 ，常 在 活 塞 的 表 面 上 制 出 几 条 细 小 的 环 形 槽 ，以 增 大油 液 通 过 间 隙 时 的 阻 力 。 它 的 结 构 简 单 ， 摩 擦 阻 力小 ， 可 耐 高 温 ， 但 泄 漏 大 ， 加 工 要 求 高 ， 磨 损 后 无法 恢 复 原 有 能 力 ， 只 有 在 尺 寸 较 小 、 压 力 较 低 、 相对 运 动 速 度 较 高 的 缸 筒 和 活 塞 间 使 用 。图 2b)所 示 为 摩 擦 环 密 封 ， 它 依 靠 套 在 活 塞 上 的 摩 擦 环(尼龙或 其 他 高 分 子 材 料 制 成 )在 O 形 密 封 圈 弹 力 作用 下 贴 紧 缸 壁 而 防 止 泄 漏 。 这 种 材 料 效 果 较 好 ， 摩擦 阻 力 较 小 且 稳 定 ， 可 耐 高 温 ， 磨 损 后 有 自 动 补 偿能 力 ， 但 加 工 要 求 高 ， 装 拆 较 不 便 ， 适 用 于 缸 筒 和 活塞 之 间 的 密 封 。 图 2c)、图 2d)所 示 为 密 封 圈 (O 形圈、 V 形圈等 )密 封 ， 它 利 用 橡 胶 或 塑料 的 弹 性 使 各 种 截 面 的 环 形 圈 贴 紧 在 静 、动 配 合 面之 间 来 防 止 泄 漏 。 它 结 构 简 单 ， 制 造 方 便 ， 磨 损 后有 自 动 补 偿 能 力 ， 性 能 可 靠 ， 在 缸 筒 和 活 塞 之 间 、缸 盖 和 活 塞 杆 之 间 、 活 塞 和 活 塞 杆 之 间 、 缸 筒 和 缸盖 之 间 都 能 使 用 。 对 于 活 塞 杆 外 伸 部 分 来 说 ，由 于 它 很 容 易 把 脏物 带 入 液 压 缸 ， 使 油 液 受 污 染 ， 使 密 封 件 磨 损 ， 因此 常 需 在 活 塞 杆 密 封 处 增 添 防 尘 圈 ，并 放 在 向 着 活塞 杆 外 伸 的 一 端 。 (4)缓冲装置 当 运 动 部 件 拖 动 质 量 较 大 的 部 件 作 往 复 运动 时 、 运 动 速 度 较 高 时 (v12m/。 运 动 部 件需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 惯 性 力 较 大 ，活 塞 运 动 到 终 端 会 与 缸 盖 发 生 机 械碰 撞 ， 产 生 冲 击 、 噪 声 ， 严 重 时 影 响 加 工 精 度 ，甚 至 引 起 破 坏 性 事 故 。 因 此 ， 在 液 压 缸 内 两 端 部应 设 置 缓 冲 装 置 。 一般缓冲装置由缓冲柱塞、缓冲油腔、三角节 流 槽 、 单 向 阀 、 节 流 阀 组 成 。 组 合 的 缓 冲 形 有圆柱形环 隙 式 、圆 锥 形 环 隙 式 、节 流 口 可 变 式 节 流口 可 调 式 。 缓 冲 装 置 的 工 作 原 理 是 利 用 活 塞 或 缸 筒 在 其 走 向 行 程 终 端 时 封 住 活 塞 和 缸 盖 之 间 的 部 分 油 液 ，强 迫 它 从 小 孔 或 细 缝 中 挤 出 ， 以 产 生 很 大 的 阻 力 ，使 工 作 部 件 受 到 制 动 ， 逐 渐 减 慢 运 动 速 度 ， 达 到 避免 活 塞 和 缸 盖 相 互 撞 击 的 目 的 。 如 下 图 2a)所 示 ， 当 缓 冲 柱 塞 进 入 与 其 相配 的 缸 盖 上 的 内 孔 时 ，孔 中 的 液 压 油 只 能 通 过 间 隙 排 出 ，使 活 塞 速 度 降 低 。由 于 配 合 间 隙 不 变 ，故随 着 活 塞 运 动 速 度 的 降 低 ， 起 缓 冲 作 用 。 当 缓 冲 柱塞 进 入 配 合 孔 之 后 ，油 腔 中 的 油 只 能 经 节 流 阀 1 排出 ， 如 图 2b)所 示 。 由 于 节 流 阀 1 是 可 调 的 ，因 此 缓 冲 作 用 也 可 调 节 ，但 仍 不 能 解 决 速 度 减 低 后缓 冲 作 用 减 弱 的 缺 点 。 如 图 2c)所 示 ， 在 缓 冲柱 塞 上 开 有 三 角 槽 ， 随 着 柱 塞 逐 渐 进 入 配 合 孔 中 ，其 节 流 面 积 越 来 越 小 ，解 决 了 在 行 程 最 后 阶 段 缓 冲作 用 过 弱 的 问 题 。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 2液压缸的缓冲装置 1节流阀 (5)排气装置 液 压 缸 在 安 装 过 程 中 或 长 时 间 停 放 重 新 工 作 时 ，液 压 缸 里 和 管 道 系 统 中 会 渗 入 空 气 ，为 了 防 止 执 行元 件 出 现 爬 行 ， 噪 声 和 发 热 等 不 正 常 现 象 ， 需 把 缸中 和 系 统 中 的 空 气 排 出 。 对 于 要 求 不 高 的 液 压 缸 往往 不 设 专 门 的 排 气 装 置 ，而 是 将 油 口 布 置 在 缸 茼 两端 的 最 高 处 ， 这 样 也 能 使 空 气 随 油 液 排 往 油 箱 ， 在从 油 面 逸 出 ；对 于 速 度 稳 定 性 要 求 较 高 的 液 压 缸 或大 型 液 压 缸 ，常 在 液 压 缸 的 最 高 处 设 置 进 出 油 口 把气 带 走 ， 也 可 在 最 高 处 设 置 放 气 孔 或 专 门 的 放 气阀 。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 2气装置 1 缸盖 2 放气小孔 3 缸体 4 活塞杆 第 三 章 液 压 缸 的 设 计 介 液 压 缸 是 液 压 系 统 中 活 塞 杆 作 往 复 运动 的 工 作 机 构 。其 结 构 形 式 均 为 单 活 塞 杆 双 作 用耳 环 安 装 式 。 主 要 用 于 工 程 机 械 、 运 输 机 械 、 矿山 机 械 及 车 辆 等 的 液 压 传 动 。 液 压 缸 结 构 如下 :需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 型 号 意 义 例 ： L:螺纹式 活塞杆 连接形式 E:耳环式 安装方式：单耳环式 压力分级： 8液压缸内径： 40活塞：重型 名称：单活塞杆双作用液压缸 液压缸的设计计算： 由 于 液 压 执 行 元 件 与 主 机 结 构有 着 直 接 关 系 ，因 此 所 需 要 的 液 压 缸 和 在 结 构上千变 万 化 。 尽 管 有 一 些 标 准 件 可 供 选 用 ， 但 有 时 还 必须 根 据 实 际 需 要 自 行 设 计 。下 面 介 绍 液 压 缸 的 设 计计 算 。 40 C E 1 L/E 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 (一 )主 要 尺 寸 的 计 算 液 压 缸 的 主 要 尺 寸 包 括 缸 筒 内 径 D、 活 塞 杆直径 d 和 缸 筒 长 度 L。 根 据 负 载 大 小 和 液 压 缸 的 工 作 压 力 确 定 活塞 的 有 效 工 作 面 积 ，再 根 据 液 压 缸 的 不 同 结 构 形 式计 算 出 缸 筒 的 内 径 。活 塞 杆 直 径 是 按 受 力 情 况 决 定的 ， 可 按 表 步 选 取 。 缸 筒 长 度 的 确 定 要 考 虑活 塞 最 大 行 程 、 活 塞 厚 度 、 导 向 和 密 封 所 需 长 度 等因 素 。 通 常 情 况 L ( 2 0 3 0 ) d 。 计 算 结 果 要 圆 整 成国 家 标 准 中 的 推 荐 值 。 主 要 尺 寸 初 步 确 定 后 ， 还 要按 速 度 要 求 进 行 验 证 。同 时 满 足 力 和 速 度 的 要 求 后才 可 以 确 定 下 来 。 表 液 压 缸 工 作 压 力 与 活 塞 杆 直 径 液压缸工作压力p/ 推荐活塞杆直径 d ( ( 二） 强度校核 强 度 校 核 的 项 目 包 括 缸 筒 壁 厚 、活 塞 杆 直径 d 和 缸 盖 固 定 螺 栓 的 直 径 d s 。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 在 中 、 低 压 系 统 中 ， 缸 筒 壁 厚 由 结 构 工 艺 决 定 ， 一般 不 做 校 核 。 在 高 压 系 统 中 需 按 下 列 情 况 进 行 校 核 。 厚 的 校 核 当 D/10时为薄壁， 按下式校核 : 式 中 ， 内 径 ； 缸 筒 材 料 的 许 用 应 力 ， =b /n， b 是 材 料 的 抗 拉 强 度 ， 一 般 取 安 全 系 数 n = 5； 试 验 压 力 ， 当 缸 的 额 定 压 力 p n 1 6 M p a 时， p y = 1 . 5 p n ； p n 1 6 M p a 时， p y = 1 . 2 5 p n。 当 D/10 时 为 厚 壁 ， 按 下 式 校 核 : 2. 活塞杆直径 d 式 中 ， F 活 塞 杆 上 的 作 用 力 ； 活 塞 杆 材 料 的 许 用 应 力 ， = b / 1 . 4。 3. 缸 盖 固 定 螺 栓 直 径 式中， F 活塞杆上的作用力； k 螺纹拧紧 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 系数 ， k = 1 . 1 2 1 . 5 ； z 固 定 螺 栓 个 数 ； 螺 栓 材 料 的 许 用 应 力 ， = s /（ 1 . 2 2 2 . 5）， s 为 材 料 的 屈 服 点 。 活 塞 杆 材 料 的 许 用 应 力 ， = b / 1 . 4。 （ 三 ） 活 塞 杆 稳 定 性 校 核 当 活 塞 杆 受 轴 向 压 缩 负 载 时 有 压 杆 稳 定 性 问题 ， 即 压 缩 力 F 超 过 某 一 临 界 F k 值 时 活 塞 杆 就会 失 去 稳 定 性 。 活 塞 杆 稳 定 性 按 下 式 进 行 校核 式 中 ， n k 安 全 系 数 ， 一 般 取 n k = 2 4。 当 活 塞 杆 的 细 长 比 时， 当 活 塞 杆 的 细 长 比 ，且 时， 式 中 ， l 安装长度； 活塞杆截面最小回转半径， ； 1 柔性系数； 2 由液压缸支承方式决定的末端系数； 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 E 活塞杆材料的弹性模量，钢材： ； J 活塞杆 横截面惯性矩； A 活塞杆横截面积； f 由材料强度决定的试验值； 系数。 1 缸 筒 的 设 计 （ 1） 缸 筒 材 料 的 选 择 及 加 工 工 艺 参 阅 郑 州 强 盛 液 压 制 造 有 限 公 司 产 品 样 本 （以 下 简 称 产 品 样 本 ）第 15 页 可 知 ， 液压 缸 的 最 大 推 力 和 拉 力 为 16即 ： 工 作 压 力p20所 以 ， 缸 筒 材 料 可 选 用 无 缝 钢 管 ； 结合 本 公 司 生 产 车 间 的 实 际 加 工 水 平 ，在 选 购 缸 筒原材料时 ,一 般 都 是 直 接 从 钢 材 厂 订 购 经 过 冷 拔后的 20 号 钢 的 缸 筒 毛 坯 件 。即 ： 内 圆 已 经 过 衍 磨 、外 圆 已 加 工 的 高 精 度 冷 拔 无 缝 钢 管 。 （ 2） 确 定 缸 筒 的 总 体 尺 寸 内 径 的 大 小 及 厚 度 查 产 品 样 本 第 16 页 图 表 可 得 ， 液压 缸 缸 筒 的 内 径 为 90外 径 为 108即 ： 厚度为 18 的 总 长 度 的 确 立 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 参 考 产 品 样 本 第 17 页 图 表 可 得 ：缸 筒 总长度 L 由 活 塞 杆 两 端 活 塞 宽 度 、导 向 筒 的 宽 度 以及 在 满 足 本 液 压 缸 的 行 程 后 来 确 定 。在 整 个 液 压缸 的 设 计 中 ，缸 筒 的 长 度 属 于 不 确 定 因 素 。在 此 ，先 不 予 考 虑 。 2 活 塞 杆 的 设 计 下面是整体式活塞杆的几种联接结构如下 图 ： 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 1.、耳环连接 2、 端部铰轴连接 3、 中部铰轴连接 4、 端部法兰连接 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 5、 中部法兰连接 6、 底部法兰连接 （ 1） 活 塞 杆 材 料 的 选 择 及 加 工 工 艺 参 考 产 品 样 本 第 17 页 图 表 可 得 ：本 次 设 计 的 整 体 式 活 塞 杆 的 材 料 为 45#钢拼焊而成 ,杆 径 大 小 为 45 结 构 形 式 如下图： 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 四 章 液 压 缸 常 见 故 障 分 析 与排 除 方 法 表 4 压 缸 常 见 故 障 分 析 和 排 除 故障现象 产生原因 排除方法 爬 行 1)空气侵入液压缸 2)活塞杆两端螺母旋得太紧 3)液压缸安装与导轨不平行 4)活塞与活塞杆不同心 5)液压缸内壁或活塞表面拉 ，局部磨损或腐蚀 6）活塞杆不直 1） 设置排气装置，强迫排除空气 2） 调整，保持活塞杆处于自然状态 3） 调整导轨或滑块的松紧度，保持缸与导轨的平行度 m 4） 调整使活塞杆全长直线度 ） 镗缸筒内孔，重配新活塞