柱塞式液压缸的设计分析1Word格式文档下载.docx

1、壁之间采纳空隙密封。 双活塞杆液压缸的两活塞杆直径往常相等， 活塞两头有效面积同样。 假如供油压力不变， 那么活塞频频运动时两个方向的作使劲和速度相等。双活塞杆液压缸构造1活塞杆 2 压盖 3 缸盖 4 缸筒 5 活塞 6 密封圈将缸筒固定在床身上， 活塞杆和工作台相联接时， 工作台运动所占空间长度为活塞有效行程的三倍 （见图 A）。一般多用于小机床； 反之，将活塞杆固定在床身上， 缸筒和工作台相联接时， 工作台运动所占空间长度为液压缸有效行程的两倍 （见图 B），合用于中型及大型机床。三、柱塞式液压缸1、它是一种单作用式液压缸，靠液压力只好实现一个方向的运动，柱塞回程要靠其他外力或柱塞的自重

2、， 只有在是上移式液压缸中能够靠运动零件自己的重量回程；2.柱塞只靠缸套支承而不与 缸套接触，这样缸套极易加工，故合适于做长行程液压缸，如导轨磨床，大型拉床，龙门刨床；3、工作时柱塞总受压，因此它一定有做够的刚度；4、柱塞重量常常较大，水平搁置时简单自重而下垂，造成密封件和导向单边磨损，故其垂直适用更有益，有时可做成空心的。液压缸破坏状况及原由剖析液压缸破坏的部位多半在法蓝与缸壁连结的回弧部分， 其次在缸壁向缸底过渡的圆弧部分， 少量在圆筒筒壁产生裂纹， 也有因气蚀严重而破坏的。从液压缸使用状况来看， 一般在破坏时都已蒙受了很高的工作加载次数（ 20 万 150 万次），裂纹是逐渐形成和扩展的

3、，属于疲惫损坏 。一、液压缸破坏状况1.圆筒筒壁，一般裂纹第一出现于内壁，渐渐向外发展，裂纹多为纵向散布，或与缸璧母线成 45 度角。2.缸的法蓝部分，第一在缸外面法蓝过渡圆弧处出现裂纹，渐渐沿环向及向内壁扩展， 最后裂透，或许裂纹扩展到螺钉孔， 使法蓝局部零落，个别严重状况，甚至沿过渡圆角处法蓝整圈开裂而零落。3.缸底，第一在内部过渡圆角处开始山现环向裂纹，渐渐向外壁扩展以致裂透。4.气蚀，液压缸也有因气蚀产生蜂窝状麻点而破坏，特别是在进水孔内壁，简单产生气蚀。二、液压缸破坏的原由之设计方面影响液压缸寿命的要素是多方面的，一定联合详细状况进行分析，但概括起来主要有以下儿个方面 ：1、构造尺寸

4、设计得不合理， 液压机如法蓝高度太小或法蓝外径过大，使综合应力过高而破坏。如某台 20000KN 铸造液压机，其法蓝厚度仅为缸壁厚度的 1.1 倍，法蓝处计算应力超出 2500 x 1O 的 6次方 Pa,工作 12 年后，两个缸先后破碎。改换新缸时，增大了法蓝高度，减小法蓝外径，使用多年未坏。2、从缸壁到法蓝的过渡区构造设计不合理，液压机也会惹起很大的应力集中， 如某台入口的 6300KN 水压机工作缸， 因为法蓝处过渡圆角仅为 R= 4 mm, 使用不久就出现裂纹，裂纹扩展后，整圈法蓝断裂零落。3、有些资料供给了一些光弹试验结果，说明假如把过渡区设计成特定的流线型断面形状，应力集中系数可降

5、低为 1.18，如做成 15度斜线和 R35 圆弧相连结，则应力集中系数为 1.79。但从构造设计看，圆弧和斜度也不可以太大， 不然法蓝与横梁接触面过小， 挤压应力太大。4、在构造同意而又可能加工的状况下，液压机过渡区应尽可能圆滑，圆弧半径也应尽可能增大。设计原则1、尽量减少液压缸外形尺寸和质量2、保证性能的前提下减少零件质量3、尽量防止蒙受横向负载，工作时最好蒙受拉力，免得产生纵向曲折。设计依照1.认识和掌握液压缸在机械上的用途和动作要求。 （液压翻斗汽车）2.认识液压缸的工作条件， 条件不同液压缸的构造和设计参数也不尽同样。比方煤矿工作面上，粉尘大，工作条件恶劣，震动冲击大，要考虑防尘举措

6、，而且柱塞和缸体的构造和稳固性要绝对可靠，安全系数要取大一些。3.认识外面负载质量，大小，形状，运动轨迹，摩擦阻力以及连结形式，比方翻斗汽车，外面负载时翻斗和所装货物，翻斗上涨倾斜时，缸轴线也发生变化，要求液压缸与车身安装形式以及活塞杆头部与翻斗的连结形式采纳耳饰式或许销轴式。4.认识缸的最大行程， 运动速度和时间， 安装空间所同意的外形尺寸以及液压缸自己的动作，以作使劲为主要要乞降以运动速度或之间为主要要求的缸设计时出发点不同样。5.设计已知液压系统的液压缸应认识液压系统中液压泵的工作压力和流量的大小，管路的通径和部署状况，各样液压阀的控制情况。设计步骤1.依据设计依照初步确立设计方案2.对

7、液压缸进行受力剖析，选择合适的构造形式和安装形式3.依据负载，重力，摩擦力和惯性力确立液依据压缸内行程各阶段上负载的变化规律以及相关的技术数据4.依据工作负载和设定的额定工作压力， 确立活塞端面面积并计算活塞直径（缸筒内经），缸筒外径。5.依据依据缸径和运动速度之比或许工作负载和资料的许用应力确立活塞杆直径6.依据运动速度，工作压力，活塞直径液压泵的压力，流量7.选择液压缸的构造形式计算强度8.确立密封构造，设计缓冲，排气和防尘装置9.绘制装置图，零件图，和技术条件液压缸的设计过程液压缸的设计包含构造设计 （安装形式）和技术参数与尺寸设计，此中构造设计的灵巧性很大， 其设计原则是力争液压缸的构

8、造简单而又知足要求， 性能优秀而又安全靠谱， 经济合理而又制造简单， 保护拆修方便。一、工作压力的选用依据液压缸的实质工况， 计算出外负载大小， 而后参照下表选用适当的工作力液压缸工作压 力的 确定负 载0 0. 770 1401402 5 0250缸工作压力P 1 （ b a r ）6 0100140180 2103 2 0二、液压缸筒的设计和计算1、内径计算（1）、依据液压缸的载荷和系统工作压力计算D3 .57102FP式中： D-内径 P-选定系统工作压力F-液压缸的推力（2）、依据履行机构的速度和选定的液压泵流量计算Q8 .74v式中 Q-流量 v-液压缸的输出速度所求数值需要进行圆整

9、参照 GB/T2348-93 活塞缸内径系列2、壁厚计算缸筒最薄处壁厚： tpyD/2（） t 缸筒壁厚；D缸筒内径； py缸筒度验压力，当额定压Pn160x105Pa时， Py=1.25Pn ； （）缸筒资料许用应力。 （）=b/n三、工作行程确实定工作行程长度能够依据履行机构实质工作的最大行程确立，并参照 GB2349-80 选择标准值。四、导向套的设计与计算1、最小导向长度LH20L 为最大工作行程D 为缸筒内径2、导向套构造： a、一般构造 b、已拆构造c、球面构造d、静压构造五、端盖和缸底的设计和计算有活塞杆经过的叫端面，无活塞杆经过的叫缸底。1、端盖的设计计算端盖厚度 h 为：3

10、p （ Dhd1cpd cp ） D1 螺钉孔散布直径 p-液压力d- 密封环形端面均匀直径 -为资料的许用应力2、缸底的设计缸底分为平缸底，椭圆缸底，半球形缸底六、缸体长度设计内部长度应当等于活塞的行程与活塞的宽度之和， 不该大于缸体内径的 20-30 倍。缸筒长度依据所需最大工作行程而定。活塞杆长度依据缸筒长度而定。关于工作行程受压的活塞杆，当活塞杆长度与活塞杆直径之比大于 15 时，应按资料力学相关公式对活塞进行压杆稳固性验算。七、缓冲装置当速度小于 6 米每分钟时不设计缓冲装置，大于 12 米每分钟时一定设计缓冲装置缓冲装置的原理： 当活塞或柱塞抵达行程终端以前的必定距离内，想法把排油

11、腔内的油液的一部分或所有关闭起来，经过节流小口排出使油液产生合适的缓冲压力作用在柱塞的排油一侧上，与缓冲力相抗衡，达到减速缓冲的目的。分类：依据节流小口的通流面积在缓冲过程中可否自动改变分为恒节流型和 叛变流型八、排气装置水安全装：设在缸体两腔端部的上方垂直安装：设计在端盖的上方整体排气塞（由螺纹与缸筒连结） 、组合排气塞（由螺塞与锥阀构成）九、密封件D形、O 形、V 形、J 形、L 形、Y 形除了 D 形其他都是唇形密封圈， D 形用于静密封的部位十、防尘圈置于柱塞密封外侧其尺寸要求查 GB/T 10708.3-2000十一、液压缸的安装连结机构1、安装形式（1）、轴线固定类：工作时轴线地点固定a、通用拉杆式 b、法兰式 c、与坐式（2）、轴线摇动类：a、销轴式 b、耳饰式 c、球头式2、油口GB/T 2678-93 规定了油口螺纹以及连结的油口尺寸系列