液压缸的设计毕业设计Word下载.docx

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液压缸、机械能、转矩、执行元件

Abstract

Hydrauliccylinderwillbeabletoprovidethehydraulic-mechanicalenergyconversiondevicecalledactuators.Workisadirectimplementationofcomponents,fromthepointofviewofenergyconversion;

itistheroleofthehydraulicpumpopposite.Accordingtoenergyconversionintheformofimplementationofthethreecomponentscanbedividedintotwocategories:

hydraulicmotors,hydrauliccylinders,hydraulicmotorsandswing,whichmayalsobesaidswinghydrauliccylinder.Hydraulicmotoristhecontinuoustorqueandrotationalmovementofthehydraulicactuators,andhydrauliccylinderisareciprocatinglinearmotionandtheoutputofthehydrauliccomponents.Andthisstatementisthehydrauliccylindersfortheworkingenvironmentandjobrequirementsofhydrauliccylinderstodeterminethepressureandworkload,todeterminethecylinderdiameter,thicknessanddiameteroftherod.Accordingtothehydrauliccylinderpartsofthejobrequirementsidentifiedpartsoftheprocess,accordingtopartsoftheaccuracyofdeterminingpartsprocessingmethods,andgenerateprocesscard,completetheprocessingparts.

Keyword:

hydrauliccylinder,mechanicalenergy,torque,theimplementationofcomponents

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。

液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。

液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。

如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。

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。

液压传动的基本原理：

液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件（液压缸或马达）把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。

其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。

在液压传动中，液压油缸就是一个最简单而又比较完整的液压传动系统，分析它的工作过程，可以清楚的了解液压传动的基本原理。

第2章液压传动系统的执行元件

——液压缸

2.1液压缸的类型及特点

　　根据常用液压缸的结构形式，可将其分为四种类型：

　　活塞式

　　单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。

如图所示是一种单活塞液压缸。

其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。

　　柱塞式

（1）柱塞式液压缸是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个方向的运动，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重;

（2）柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触，这样缸套极易加工，故适于做长行程液压缸;

　　（3）工作时柱塞总受压，因而它必须有足够的刚度;

　　（4）柱塞重量往往较大，水平放置时容易因自重而下垂，造成密封件和导向单边磨损，故其垂直使用更有利。

　　活塞仅能单向运动，其反方向运动需由外力来完成。

但其行程一般较活塞式液压缸大。

　　伸缩式

　　伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小到大。

伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。

此种液压缸常用于工程机械和农业机械上。

有对歌一次运动的活塞，各活塞逐次运动时，其输出速度和输出力均是变化的。

　　摆动式

　　摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件，也称摆动式液压马达。

有单叶片和双叶片两种形式。

定子块固定在缸体上，而叶片和转子连接在一起。

根据进油方向，叶片将带动转子作往复摆动。

其典型结构

表2-1液压缸的类型和特点

类型

速度

作用力

特点

单

作

用

液

压

缸

双活塞杆液压缸

U=q/A3

F=p1A1

活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

F1=p1A1

活塞仅单向运动，返回行程利用自重或负荷将活塞推回

柱塞式液压缸

柱塞仅单向运动，由外力使柱塞反向运动

差动液压缸

U3=q/A3

F3=p1A1

可使速度加快，但作用力相应减小

伸缩液压缸

---

以短缸获得长行程；

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

U1=q/A3

U2=q/A2

F1=（p1-p2）A1

F2=（p2-p1）A2

双边有杆，双向液压驱动，双向推力和速度均相等

单边有杆，双向液压驱动，u1〈VU2，F1〉F2

双向液压驱动，由大到小逐节推出，由小到大逐节缩回

组

合

弹簧复位液压缸

单向由液压驱动，回程弹簧复位

串联液压缸

U1=q/（A1+A2）

U2=q2A2

F1=p1（A1-A2）-2qA2

F1=2p2A2-A2-q1（A1+A2）

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

由活塞缸和柱塞缸组合而成，低压油送入A腔，B腔输出高压油

齿条液压缸

活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（D2-d2）

T=p（D^2-d^2）b/8

把液压能变为回转的机械能，输出轴摆动角<

300度

双叶片液压缸

=4q/（b（D2-d2）

T=p（D^2-d^2）b/4

150度

注：

b—叶片宽度；

D—叶片的底端、顶端直径；

w—叶片轴的角速度；

T--理论转矩

2.2液压缸的组成

从以上液压缸的结构形式上可知：

液压缸可以分为缸体组件、活塞组件、密封装置、缓冲装置和排气装置五大部分。

（1）缸体组件

缸筒组件有缸筒和缸盖组成。

缸筒和缸盖的连接形式与其工作压力有关。

当工作压力p<

10MPa时,缸筒使用铸铁；

工作压力p<

20MPa时，缸筒使用无缝钢管；

工作压力p>

20MPa时，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2-2缸筒和缸盖结构

（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

图2-2（a）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，常用于铸铁制的缸筒上。

图2-2（b）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