液压缸的设计_毕业论文设计-液压缸的设计

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液压缸的设计

液压缸的设计

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。

液压油缸毕业设计

液压油缸毕业设计

液压油缸毕业设计液压油缸毕业设计:力与控制的完美结合引言:液压技术是一种利用液体传递能量的技术,广泛应用于各个领域,尤其在机械工程中扮演着重要的角色。

而液压油缸作为液压系统的核心部件之一,其设计与性能对整个系统的运行和效率起着至关重要的作用。

本文将探讨液压油缸的毕业设计,旨在展示力与控制的完美结合。

一、液压油缸的基本原理液压油缸是一种将液压能转化为机械能的装置。

其基本原理是利用液体的压力传递力量,通过液体在密闭容器内的压力变化来实现运动。

液压油缸由缸体、活塞和密封元件组成,通过控制液体进出油缸来实现运动的控制。

二、液压油缸的设计要素液压油缸的设计要素包括工作压力、工作力、行程、速度、密封和材料等。

在设计中,需要根据具体的应用需求和工作环境来选择合适的参数和材料,以确保油缸的性能和可靠性。

三、液压油缸的性能提升为了提升液压油缸的性能,可以从以下几个方面进行改进:1. 材料选择:选择高强度、耐磨损和耐腐蚀的材料,以提高油缸的使用寿命和可靠性。

2. 密封设计:采用高性能的密封元件,确保油缸在高压和高温环境下的密封性能,避免液体泄漏和能量损失。

3. 控制系统:采用先进的液压控制系统,实现对油缸运动的精确控制和调节,提高系统的响应速度和稳定性。

4. 液体选择:选择适合工作环境的液压油,以确保油缸在各种工作条件下的正常运行。

5. 结构优化:通过优化油缸的结构设计,减少摩擦和能量损失,提高油缸的效率和性能。

四、液压油缸的应用领域液压油缸广泛应用于各个领域,包括工程机械、冶金设备、船舶、航空航天、汽车工业等。

在这些领域中,液压油缸承担着举升、推拉、定位和控制等重要任务,为各种机械设备的运行提供强大的动力支持。

五、液压油缸的未来发展趋势随着科技的进步和工业的发展,液压油缸也在不断发展和改进。

未来,液压油缸的设计将更加注重节能、环保和智能化。

例如,采用高效的液压系统、智能化的控制技术和新型材料,以实现油缸的高效能量转换、精确控制和可持续发展。

液压缸设计-毕业设计

液压缸设计-毕业设计

目录课程设计的目的 (1)课程设计内容及所给参数 (1)液压缸主要尺寸的确定 (2)液压缸的密封设计 (6)支承导向的设计 (7)防尘圈的设计 (8)液压缸材料的选用 (9)课程设计小结 (13)参考文献 (14)说明书一、课程设计的目的现代机械一般多为机械、电气、液压三者紧密相连结合的一个综合体。

液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传统形式。

液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。

因此,《液压传动》课程是工科机械类各专业都开设的一门重要课程。

它既是一门理论课,也与生产实际有着密切的联系。

为了学好这样一门重要课程,除了在教学中系统讲授以外,还应该设置课程设计教学环节,使学生理论联系实际,掌握液压传动系统设计的技能与方法。

课程设计的目的主要有以下几点:1、综合运用液压传动课程及其他有关先修课程的理论知识和生产实习知识,进行液压传动设计实践,使理论知识和生产实践紧密结合起来,从而使这些知识得到进一步地巩固,加深、提高和扩展。

2、在设计实践中学习和掌握通用液压元件,尤其是各类标准元件的选用原则和回路的组合方式,培养设计技能,提高学生分析和嫁接生产实际问题的能力,为今后的设计工作打下良好的基础。

3、通过设计,学生应在计算、绘图、运用和熟悉设计资料(包括设计手册,产品样本,标准和规范等)以及进行估算方面得到实际训练。

二、课程设计内容及所给参数1、设计内容(1)液压缸内径D,活塞杆直径d的确定及绘制液压缸总图;(2)液压泵及匹配的电动机选择;(3) 液压元件的选择;(4) 按规定机械动作要求,设计液压传动系统原理图,设计电气控制系统;(5) 液压传动装置的安装及电气控制系统的连接;(6) 调试。

2、 设计参数液压缸系统供油P=6.3Mpa ;液压缸最大推力Fmax=5KN ;缸的最大行程L=100mm ;三、 液压缸主要尺寸的确定1、 液压缸工作压力的确定液压缸的工作压力主要根据液压设备的类型来确定,对于不通用途的液压设备,由于工作条件不同,通常采用的压力范围也不同。

毕业设计(论文)-油缸的优化设计[管理资料]

毕业设计(论文)-油缸的优化设计[管理资料]

XXXXX毕业设计油缸的优化设计姓名 XXX系别:XXXX年级:06级专业:XXXX指导老师:XX答辩日期:内容摘要液压缸又称油缸,是一种将输入的液压能转换为机械能的能量转换装置,用来驱动工作机构作直线或小于360度的回转运动,输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比的直线运动式执行元件。

液压缸有各种各样的形式,按照结构特点可分为:①活塞式;②柱塞式。

③摆动式;按作用方式它可分为:①单作用式液压缸—-只能使活塞做单向运动,既压力油只能通向液压缸的一腔,而反向运动则必须依靠外力来实现;②双作用式液压缸—-在两个方向上的运动都由压力油的推动来实现。

液压缸的结构简单,工作可靠,与杠杆、连杆、齿轮、齿条、棘轮、棘爪、凸轮等机构配合,还能实现多种机械运动,因此在液压传动系统中得到广泛应用。

目前机床传动系统85%采用液压传动与控制,如:磨、铣、刨及组合车床等。

工程机械中,普遍采用液压传动,如:挖掘机、轮胎、装载机、汽车启动机、覆带推土机、自行式铲运机、平地机、压路机等。

在农业机械中,目前已用联合收割机、拖拉机、工具悬挂机。

在汽车工业中,液压制功、液压自卸、消防云梯等都得到广泛运用。

在冶金工业中,如:电炉控制系统、轧钢机的控制系统、手炉控制等。

在轻纺工业中,诸如:注塑机、橡胶硫化机、造纸机、印刷机、纺织机械等。

在船舶工业中,如:打捞船、采油平台、气垫船及船舶辅机等。

在国防工业中,陆、海、空、三军的很多武器装备都采用了液压传动控制,如:飞机、坦克、火炮、导弹和火箭等。

关键字功能分析结构分析工艺规程规程规划重要工序编程设计总结目录一产品的功能与用途分析-----------------------------------1 二零件的功能分析 (2)三零件的技术要分析 (4)四零件的加工工艺分析 (6)五零件加工工艺规程制定 (7)七关键工序的数控加工程序编制 (14)参考文献 (17)一、产品的功能与用途分析液压缸又称油缸,液压执行元件是把液体的压力能转换成机械能的装置,它驱动机构做直线往复或旋转(或摆动)运动,其输出为力和速度或转速。

液压系统中的液压缸设计与优化

液压系统中的液压缸设计与优化

液压系统中的液压缸设计与优化液压系统是一种常见的动力传输和控制系统,广泛应用于工程和机械领域。

其中,液压缸作为液压系统的重要组成部分,承担着将液压能转化为机械能的关键任务。

本文将探讨液压系统中液压缸的设计与优化。

一、液压缸的基本原理液压缸是一种能够直接转换液压能为机械能的装置。

其基本原理是借助液力传递,通过压力作用使油液推动活塞,从而产生线性运动。

液压缸的组成主要包括气缸筒、活塞、密封元件、传动杆等。

当液压缸接收到液压系统提供的压力油后,压力油进入气缸筒的一侧,将活塞推向另一侧,从而带动传动杆运动。

液压缸的工作过程中,需要满足密封性好、承载能力高、运动平稳等要求。

二、液压缸的设计指标在液压缸的设计过程中,需要考虑以下几个主要指标:1. 力矩和力的要求:液压缸的设计需要满足所需输出力矩和力的要求。

根据工作环境和应用场景的不同,液压缸所需的力矩和力将有所差异。

2. 自重和加载负荷:液压缸在工作时需要克服自重和加载负荷,因此需要根据实际情况确定液压缸的承载能力和稳定性。

3. 运动速度:液压系统中的液压缸的运动速度需要与机械设备的运作速度匹配。

运动速度太快可能导致过载和损坏,而速度太慢可能降低工作效率。

4. 尺寸与重量:液压缸的尺寸和重量直接影响安装和使用的灵活性。

设计过程中需要考虑液压缸的尺寸与重量对机械系统的影响。

三、液压缸的优化设计方法为了满足液压缸的设计指标并提高性能,可以采用以下方法进行优化设计:1. 选择适当的密封结构:密封结构的合理选择对于液压缸的工作性能至关重要。

应选择质量好、密封性能稳定可靠的密封结构,以减小泄漏风险。

2. 优化内部结构:合理设计液压缸内部结构,包括活塞的设计、传动杆的选择和导向装置的设计等。

内部结构的优化可以提高液压缸的工作效率和控制性能。

3. 选用合适的材料:液压缸的工作环境要求其具有良好的抗压、耐腐蚀和磨损性能。

应选择适合的材料,提高液压缸的使用寿命和可靠性。

4. 优化液压缸的控制方式:液压缸的控制方式包括单向控制和双向控制。

液压缸的设计和计算

液压缸的设计和计算

液压缸设计和计算液压缸的设计和计算液压缸的设计是整个液压系统设计中的一部分,它是在对整个系统进行了工况分析,编制了负载图,选定了工作压力之后进行的; 一、设计依据:1了解和掌握液压缸在机械上的用途和动作要求;2了解液压缸的工作条件;3了解外部负载情况;4了解液压缸的最大行程,运动速度或时间,安装空间所允许的外形尺寸以及缸本身的动作;5设计已知液压系统的液压缸,应了解液压系统中液压泵的工作压力和流量的大小、管路的通径和布置情况、各液压阀的控制情况;6了解有关国家标准、技术规范及参考资料;二、设计原则:1保证缸运动的出力、速度和行程;2保证刚没各零部件有足够的强度、刚度和耐用性;3保证以上两个条件的前提下,尽量减小缸的外形尺寸;4在保证刚性能的前提下,尽量减少零件数量,简化结构;5要尽量避免缸承受横向负载,活塞杆工作时最好承受拉力,以免产生纵向弯曲;6缸的安装形式和活塞杆头部与外部负载的连接形式要合理,尽量减小活塞杆伸出后的有效安装长度,增加缸的稳定性;三、设计步骤:1根据设计依据,初步确定设计档案,会同有关人员进行技术经济分析;2对缸进行受力分析,选择液压缸的类型和各部分结构形式;3确定液压缸的工作参数和结构尺寸;4结构强度、刚度的计算和校核;5根据运动速度、工作出力和活塞直径,确定泵的压力和流量;6审定全部设计计算资料,进行修改补充;7导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计;8绘制装配图、零件图、编写设计说明书;四、液压缸设计中应注意的问题液压缸的设计和使用正确与否,直接影响到它的性能和是否易于发生故障;所以,在设计液压缸时,必须注意以下几点:1、尽量使液压缸的活塞杆在受拉状态下承受最大负载,或在受压状态下具有良好的稳定性;2、考虑液压缸行程终了处的制动问题和液压缸的排气问题;3、正确确定液压缸的安装、固定方式;4、液压缸各部分的结构需根据推荐的结构形式和设计标准进行设计,尽可能做到结构简单、紧凑、加工、装配和维修方便;5、在保证能满足运动行程和负载力的条件下,应尽可能地缩小液压缸的轮廓尺寸;6、要保证密封可靠,防尘良好;五、计算液压缸的结构尺寸1、缸筒内径D 根据负载的大小来选定工作压力或往返运动速度比,求得液压缸的有效工作面积,从而得到缸筒内径D,再从GB2348-80标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径;液压缸的有效工作面积为…… 24D p F A π== 以无杆腔作工作腔时………… p FD π4=以有杆腔作工作腔时………… 24d p F D +=π 2、活塞杆外径d 通常先从满足速度或速度比的要求来选择,然后再校核其结构强度和稳定性;若速度比为v λ,则 vv Dd λλ1-= 也可根据活塞杆受力状况来确定:受拉力作用时,d =~; 受压力作用时,则有3、缸筒长度L 缸筒长度L 由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定,即:l —— 活塞的最大工作行程;B —— 活塞宽度,一般为~1D ;A —— 活塞杆导向长度,取~D ;M —— 活塞杆密封长度,由密封方式定;C —— 其他长度; 注意:从制造工艺考虑,缸筒的长度最好不超过其内径的20倍;六、强度校核对液压缸的缸筒壁厚δ、活塞杆直径d和缸盖固定螺栓的直径,在高压系统中必须进行强度校核;1、缸筒壁厚校核δ 缸筒壁厚校核分薄壁和厚壁两种情况;当D/δ≥10时为薄壁,壁厚按下式进行校核:δ≥δδδ2[δ]当D/δ<10时为厚壁,壁厚按下式进行校核:δ≥δ2(√[δ]+0.4δδ[δ]−1.3δδ−1)pt ——缸筒试验压力,随缸的额定压力的不同取不同的值D ——缸筒内径σ——缸筒材料许用应力2、活塞杆直径校核活塞杆的直径d按下式进行校核:3、液压缸盖固定螺栓直径校核液压缸盖固定螺栓直径按下式计算:F ——液压缸负载k ——螺纹拧紧系数~Z ——固定螺栓个数σ——螺栓材料许用应力七、液压缸稳定性校核活塞杆轴向受压时,其直径d一般不小于长度L的1/15;当L/d≥15时,须进行稳定性校核,应使活塞杆承受的力F不能超过使它保持稳定工作所允许的临界负载Fk ,以免发生纵向弯曲,破坏液压缸的正常工作;Fk 的值与活塞杆材料性质、截面形状、直径和长度以及缸的安装方式等因素有关,验算可按材料力学有关公式进行;• 当活塞杆细长比 21/ψψ>k r l 时,则• 当活塞杆细长比21/ψψ≤k r l 且120~2021=ψψl -- 安装长度,其值与安装方式有关;Ψ1 -- 柔性系数,对钢取Ψ1=85;Ψ2 -- 末端系数,由液压缸支承方式决定;E -- 活塞杆材料的弹性模量,对钢取E=× 1011Pa ;J -- 活塞杆横截面惯性矩;A -- 活塞杆横截面面积;f -- 由材料强度决定的实验数值,对钢取f=×108 N /m2; α--系数,对钢取α=1/5000;rk --活塞杆横截面的最小回转半径;八、缓冲计算液压缸的缓冲计算主要是估计缓冲时缸中出现的最大冲击压力,以便用来校核缸筒强度、制动距离是否符合要求;液压缸在缓冲时,缓冲腔内产生的液压能E 1和工作部件产生的机械能E 2分别为:当E 1=E 2时,工作部件的机械能全部被缓冲腔液体所吸收,则有九、油缸的试验1.油缸试验压力,低于16MPa乘以工作压力的,高于16乘以工作压力的;2.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;3.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;4.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;。

液压缸设计规范范文

液压缸设计规范范文

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。

液压缸毕业设计论文

液压缸毕业设计论文

液压缸毕业设计论文液压缸的实体建模和运动仿真摘要在本次设计中用的是三维CAD软件UG,UG是当今应用最广泛、最具竞争力的CAE/CAD/CAM大型集成软件之一,是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件。

液压挺柱又称油缸,是目前在车辆上应用最广泛的车厢举升机构,保证车厢的平稳升降。

本文采用三维造型和运动仿真相结合的方法对型号为CT10Z80/56液压油缸进行实体建模。

因此本研究所采用的高效仿真技术对提高产品设计水平具有重要意义。

三维模型虚拟设计是机械设计的必然趋势。

本文应用三维设计软件UG NX7.5对液压挺柱就行虚拟模拟,从而为油缸产品的设计、研究、优化提供基于计算机虚拟现实的研究平台。

关键词:车厢举升液压挺柱 UG 三维建模运动仿真ABSTRACT3D CAD software UG is used in this design , which is one of the most widely used and most competitive CAE/CAD/CAM large-scale integrated software.UG is the most advanced software in computer aided design, analysising and manufacturing .Hydraulic pretty column named Oil cylinder is the most widely used as the vehicle lifting mechanism.,ensuring the carriage smothly lifting.The paper adopts the mothods of combining the 3D design and motion simulation in order to model to CT10Z80/56 Oil cylinder. Therefore the efficient simulation technology in this research have the important meaning to improve the design level of the productionsIt is an inevitable trend to use 3D model virtual design in the mechanical design . This paper applies 3D design software-UG NX7.5 to virtual simulation of hydraulic pretty column. Thus it provides research platform for oil cylinder product design, research, optimization based on computer virtual reality.Key words:carriage lifting, Hydraulic pretty column, UG, 3D modeling, motion simulation目录第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2液压传动基础理论 (1)1.21液压传动工作原理极其组成 (1)1.22液压传动技术的优缺点 (3)1.23液压传动技术的应用和发展 (4)第二章UG 概述 (6)2.1UG的特点 (6)2.2UG NX 7.5功能模块介绍 (6)第三章液压油缸 (9)3.1液压缸的作用 (9)3.2液压缸的分类 (9)3.3双作用单活塞杆式液压缸的工作原理 (9)3.4液压缸的应用和国内生产情况 (10)第四章零件的建模过程 (11)4.1液压油缸的建模过程 (11)4.11建立新文件 (11)4.12缸体的建模过程 (12)4.13活塞的创建过程 (15)4.14活塞杆的创建 (16)4.15缸盖的建模 (19)第五章零件装配与运动仿真 (22)5.1零件装配 (22)5.11建立新文件 (22)5.12装配液压挺柱 (22)5.13液压挺柱的运动仿真 (28)5.14简易车厢举升模型运动学分析 (33)第六章结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)第一章绪论1.1课题背景随着我国国民经济的快速发展,能源、交通、城市建设的发展步伐进一步加快,建设规模空前巨大,液压传动技术作为实现现代传动与控制的关键技术之一,具有其自身的技术优势。

液压缸毕业设计

液压缸毕业设计

液压缸毕业设计
液压缸是一种常见的执行元件,在各种工程机械、农业机械、汽车等设备中广泛应用。

针对液压缸的使用需求,本毕业设计将设计一种新型的液压缸结构,以提高液压缸的使用
效率和稳定性。

首先,本设计将进行液压缸的结构设计。

通过分析现有液压缸的设计缺陷,本设计将
采用密封性更好的全密封结构,以避免液压缸在使用过程中出现泄漏现象。

同时,为了提
高液压缸的稳定性,本设计还将采用双杆柱塞式结构,以保证液压缸在行程过程中双杆受
力均衡。

此外,为了保证液压缸的耐用性和使用寿命,本设计还将采用高强度材料来制造
液压缸的各个零部件。

其次,本设计将进行液压缸的液压系统设计。

为了提高液压缸的使用效率,本设计将
采用选型合理的液压系统设计,并在选用液压缸的同时,选择与之匹配的液压泵、液压阀
等设备,以保证整个液压系统的稳定性和效率。

此外,为了提高液压系统的安全性,本设
计还将在液压系统中增加过载保护装置和泄压装置,以避免液压系统在过载或超压情况下
出现事故。

最后,本设计还将进行液压缸的测试和性能评估工作。

在设计完成后,将进行液压缸
的测试,测量液压缸在不同工作条件下的负载能力、稳定性和使用寿命等参数,并结合实
际工作情况进行性能评估。

本毕业设计的实现将会大大提高液压缸的使用效率和稳定性,提高工程机械、农业机械、汽车等设备的工作效率和安全性,具有较高的实用价值和推广应用前景。

液压缸的毕业设计

液压缸的毕业设计

液压缸的毕业设计液压缸的毕业设计随着工业技术的不断发展,液压系统在各个领域得到了广泛应用。

液压系统的核心部件之一就是液压缸。

液压缸作为液压系统中的执行元件,承担着转换液压能为机械能的重要任务。

因此,液压缸的设计与优化对于液压系统的性能和效率具有重要意义。

在毕业设计中,我选择了液压缸作为研究对象。

首先,我将对液压缸的工作原理进行深入了解和分析。

液压缸的工作原理是利用液体的压力将活塞推动,从而实现力的传递和工作的完成。

在设计液压缸时,我将考虑液压缸的结构、材料和尺寸等因素,以确保其正常工作和可靠性。

其次,我将研究液压缸的动力学特性。

液压缸在工作过程中,受到液压力、负载和惯性等多种因素的影响。

因此,了解液压缸的运动规律和响应特性对于设计和优化液压系统至关重要。

我将通过理论分析和数值模拟的方法,研究液压缸的运动学和动力学特性,以及其对系统性能的影响。

在液压缸的设计中,我还将考虑液压缸的密封问题。

液压缸的密封性能直接影响着系统的工作效率和寿命。

因此,我将研究不同类型的密封件,并选择合适的密封材料和结构,以确保液压缸的可靠密封性能。

此外,我还将对液压缸的控制系统进行设计和优化。

液压缸的控制系统是实现液压缸运动控制的关键。

我将研究不同的控制方法和算法,并结合液压缸的动力学特性,设计出高效、精确的液压缸控制系统。

最后,为了验证液压缸设计的可行性和有效性,我将进行实验验证。

通过搭建实验平台和采集实验数据,我将对液压缸的性能进行评估和分析。

根据实验结果,我将进一步优化液压缸的设计,以提高其性能和可靠性。

总之,液压缸的毕业设计是一个充满挑战和机遇的课题。

通过深入研究和分析液压缸的工作原理、动力学特性、密封问题和控制系统等方面,我将设计出一个性能优良、可靠稳定的液压缸。

这不仅对于提高液压系统的效率和性能具有重要意义,同时也对于我个人的专业能力和研究水平的提升具有重要意义。

我相信,在毕业设计的过程中,我将获得宝贵的经验和知识,并为液压技术的发展做出自己的贡献。

液压缸的设计与优化

液压缸的设计与优化

液压缸的设计与优化液压系统在工程领域中起着至关重要的作用,而液压缸作为液压系统的核心部件之一,其设计与优化对于系统的性能与效率具有重要影响。

本文将探讨液压缸的设计原理与方法,并针对其优化提出相应的思路和建议。

1. 液压缸的基本原理液压缸是一种将液压能转化为机械运动能的装置。

其基本原理是利用液体的压力对密闭容器内的可动活塞施加力,从而产生线性运动。

液压缸的组成主要包括缸体、活塞、密封件、液体进出口等,通过控制液体的进出和流动状态来实现运动控制。

2. 液压缸的设计要素(1)负载条件:液压缸的设计必须充分考虑负载条件,包括负载的大小、速度和变化情况等。

根据具体应用需求确定液压缸的尺寸和参数,以满足负载要求。

(2)成本效益:在设计液压缸时需要综合考虑成本效益。

通过合理的结构设计和材料选择,尽量降低生产成本,同时确保液压缸的质量和可靠性。

(3)效率与能耗:液压系统的效率与能耗直接影响整个系统的性能表现。

在液压缸的设计中,应尽量减小液体流动阻力和压力损失,并合理选择液压泵的类型和容量,以降低能耗。

(4)稳定性与可靠性:液压缸在工作过程中需要保持稳定的性能,并具备较高的可靠性。

因此,在设计过程中应充分考虑材料的强度和刚度,以及密封件的选择和组装方式等因素,以确保液压缸的工作平稳可靠。

3. 液压缸的设计方法(1)力学分析:通过力学分析,确定液压缸在负载下所受的力和压力,并计算出活塞的受力情况。

根据受力情况和运动要求,可以确定液压缸的尺寸和结构形式。

(2)材料选择:根据液压缸的负载要求和工作环境条件,选择合适的材料。

常用的液压缸材料有铸铁、钢、不锈钢等,根据具体情况选择适合的材料类型和级别。

(3)密封件设计:液压缸的密封性能对于其工作效果和寿命至关重要。

通过合理选择密封件材料和结构形式,并注意密封面的加工和安装,可以有效提高液压缸的密封性能。

(4)液压系统配套:液压缸的设计还需要考虑液压泵、油管和控制阀等液压系统的配套。

液压油缸的设计机械类论文

液压油缸的设计机械类论文

液压油缸的设计-机械类论文液压油缸的设计-机械类论文摘要:本文主要论述液压油缸的设计方法及密封选用,装配及试验,简单,方便易懂。

关键词:油缸,法兰;缓冲;活塞杆;密封1 设计参数给定首先给定油缸直径、活塞杆直径、缸外径、油缸行程、液压系统压力、法兰厚、缸筒壁厚、工作介质普通液压油。

油缸活塞面积A=πd2/4 m2、油缸推力F=PA N(1)法兰安装方式:油缸安装方式为前端法兰固定。

(2)缓冲机构选用:在承压10MPa以上应当选用缓冲机构,本次设计工作压力25MPa,因有钻孔机构,所以前端忽略,采用后缓冲。

(3)密封装置的选用:选用Y型轴孔通用密封圈,材质聚氨酯(PU),因压力超过16MPa,故Y形密封圈加挡圈。

2 液压缸的装配装配前先检查各零件尺寸,然后对各零件去除飞边,毛刺,然后用煤油清洗,清洗完后,放在干燥环境中自然风干,或用气泵风吹干。

装配前各滑动部位涂抹润滑油,装配时要轻拿轻放,不允许划伤和碰伤。

活塞与活塞杆装配后,应测量同轴度,圆度及圆柱度,直线度,不能超差。

装配完毕后各相对运动部件间运动灵活,无卡滞发生。

3 液压缸各部的设计与计算方法3.1 缸筒设计①缸筒结构的选择:选取卡键式连接,参照国家标准,外形尺寸小,结构简单。

②缸筒的要求:缸筒一般采用20#或35#,特殊要求及强度的采用特殊材质,要求在动态工作压力下,长时间工作不变形;活塞杆要有足够刚度,在伸出中不允许有弯曲及扭动;缸筒内表面光滑,并镀铬。

③缸筒材料的选取及强度给定:材料的机械性能参照机械手册,本次设计选20号钢,从表中得到:缸筒材料的屈服强度=300MP;缸筒材料抗拉强度=480MP;进而用屈服强度来计算得到,缸筒材料的许用应力[]=/n=320/5=64MPa。

安全系数取5,参照机械设计手册。

④缸筒的计算。

1)液压缸的效率:油缸的效率由以下三种效率组成:(A)机械效率由各运动件摩擦损失所造成,在额定压力下,通常可取≈0.9。

液压缸设计说明范文

液压缸设计说明范文

液压缸设计说明范文液压缸是一种通过压缩液体来产生力和运动的装置。

液压缸的设计非常关键,因为它直接影响到液压系统的性能和效率。

在本文中,将详细介绍液压缸的设计说明,包括液压缸的工作原理、结构设计、性能要求等。

一、液压缸的工作原理液压缸基本上是由一个活塞和一个圆筒组成的。

当液体从液压泵流入液压缸时,由于液体的压力作用在活塞上,活塞开始移动。

活塞上的力产生的推力通过轴承传递给机器或装置,使其产生运动。

液压缸的工作原理十分简单,但是涉及到的流体力学原理十分复杂。

二、液压缸的结构设计液压缸的结构设计应考虑以下几个方面:1.缸体和活塞材料的选择:缸体和活塞应使用高强度、耐腐蚀的材料,如优质铸铁或钢材。

这些材料具有良好的承载能力和耐用性。

2.传动杆的设计:传动杆应具备足够的强度和刚度,以抵抗液体的推力。

为了减轻传动杆的重量,可以使用轻质合金材料制造。

3.密封结构的设计:液压缸的密封结构非常重要,它直接影响着液压缸的性能和寿命。

常见的密封结构包括密封圈、密封垫和密封堵等。

三、液压缸的性能要求液压缸的性能要求包括负载能力、速度、精度和可靠性等方面的要求。

1.负载能力:液压缸的负载能力是指其能承受的最大推力。

根据具体的应用场景和需要,液压缸的负载能力应足够强大,能满足设备的工作需求。

2.速度:液压缸的速度是指活塞的移动速度。

为了加快工作效率,液压缸应具备快速移动和缓慢移动的能力。

可以通过调整液压泵的流量和压力来控制液压缸的速度。

3.精度:液压缸的精度是指活塞移动的精确度。

对于一些需要高精度的应用场景,液压缸需要具备较高的精度,以确保机器或装置的准确操作。

4.可靠性:液压缸的可靠性是指其工作稳定性和寿命。

液压缸应具备抗压能力强、密封性好、耐磨损和耐腐蚀等特点,以确保其长时间稳定运行。

四、液压缸的应用液压缸广泛应用于各种机械设备和工程项目中,如挖掘机、起重机、冶金设备、农业机械等。

液压缸的优势在于其高负载能力、稳定性和调节性能,能够满足不同工作环境和需求。

毕业设计---液压缸组成设计论文

毕业设计---液压缸组成设计论文

题目:液压缸组成设计一、摘要:液压缸是将液压能转换成机械能的能量转换装置,用来实现往复运动。

它结构简单,工作可靠,制造容易,在液压传动中应用很广。

本小论从液压缸组成进行论述。

二、关键词:缸筒、缸盖、活塞、活塞杆、密封装置、缓冲装置、排气装置。

三、正文1.缸筒与缸盖图1-1所示为常用的缸筒和缸盖的连接方式。

在设计过程中,采用何种连接方式主要取决于液压缸的工作压力、缸筒的材料和具体工作条件。

当工作压力p<10MPa时使用铸铁缸筒,它的连接方式多用图1-1a所示的法兰连接,这种结构易于加工和装拆,但外形尺寸大。

当工作压力p<20MPa时使用无缝钢管,p>20MPa时使用铸钢或锻钢。

它与缸盖的连接方式常用图1-1b、c所示的半环连接和螺纹连接。

采用半环连接装拆方便,但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。

采用螺纹连接时,缸筒端部结构复杂,外径加工时要求保证内外径同心,装卸时要使用专用工具。

但外形尺寸和重量均较小,常用于无缝钢管或铸钢制的缸筒上。

图1-1 缸筒和缸盖结构2.活塞和活塞杆活塞和活塞杆连接的方式很多,但无论采用何种连接方式,都必须保证连接可靠。

图1-2所示为螺纹连接和半环式连接。

螺纹式连接结构简单,装拆方便,但在高压大负载下需备有螺母防松装置。

半环式连接结构较复杂,装拆不便,但工作较可靠。

此外活塞和活塞杆也有制成整体式结构的,但它只适合用于尺寸较小的场合。

活塞一般用耐磨铸铁制造,活塞杆则不论是空心的还是空心的,大多用钢料制造。

图1-2 活塞和活塞杆结构3.密封装置密封件也是影响油缸使用寿命的主要因素。

目前国内油缸密封结构有:(1)整体活塞式密封,如活塞环、O形圈、唇型密封、迷宫密封等;(2)组合密封。

由于结构复杂,一般采用单密封。

Y型密封是低摩擦型密封件,靠与活塞杆壁或缸筒壁的极细接触线以最小的摩擦实现密封。

随着压力的提高,关键棱边即接触线随压力而移出。

而多重“V”型密封中,通过紧固密封盖上的压力便止住泄漏,但同时增加了摩擦力,增加了磨损。

液压缸的设计

液压缸的设计

液压缸的设计⽬录⼀、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。

【完整版】液压缸的设计_毕业论文设计

【完整版】液压缸的设计_毕业论文设计

【完整版】液压缸的设计_毕业论⽂设计毕业设计液压缸的设计姓名:_______________学号:_______________专业:_______________班级:_______________指导⽼师:_______________2013 年11 ⽉28 ⽇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。

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AbstractHydraulic cylinder will be able to provide the device called actuators. Work is a direct implementation of components, from the point of view of energy conversion; it is the role of the in the form of implementation of the three components can be divided into two categories: and the output of the of components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。

液压缸结构设计范文

液压缸结构设计范文

液压缸结构设计范文
一、液压缸简介
液压缸是一种由活塞和缸套组成的液压油缸,它可以由液压油的压力产生较大的推力,用于改变或传送动力。

液压缸系统由液压驱动和液压控制组成。

液压驱动部分由电动机、液压泵、油缸、活塞和活塞杆组成,液压控制部分包括电磁阀、液压节流阀、启闭阀、按钮、指示灯和文字显示仪表等。

二、液压缸结构
液压缸由活塞和缸套组成。

活塞由活塞盖、活塞缘、活塞密封圈和活塞杆组成,活塞就是一个圆筒,外侧装有活塞缘,内侧装有密封环,上面装有活塞盖,顶端伸出变径活塞杆,将活塞和活塞杆固定在一起。

活塞的表面与缸内表面之间可以形成负压,从而起到密封的作用。

缸套的结构与活塞相似,但是缸套内表面不像活塞,它有多个孔,用于连接各种液压控制元件。

三、液压缸材料
液压缸的材料有很多种,它们的特性不同,所以在选择的时候需要考虑它们的用途。

常见的液压缸材料有铸铁、碳钢、镍钢、高温合金、不锈钢等。

(1)铸铁。

铸铁是一种普通材料,具有良好的抗压性能,适合制造大尺寸、重量较重的液压缸,但其韧性和抗磨性较差,不适用于液压泵的大功率或超高。

液压缸的结构设计

液压缸的结构设计

液压缸的结构设计1. 引言液压缸是液压系统中的重要组成部分,常用于工程机械、冶金设备、船舶等领域。

它通过液体的压力将机械能转化为线性运动,具有结构简单、负载能力大、工作平稳可靠等优点。

本文将详细介绍液压缸的结构设计。

2. 液压缸的基本结构液压缸主要由缸体、活塞、密封装置和连接件等部分组成。

2.1 缸体液压缸的缸体一般采用铸铁或钢制成,具有足够的强度和刚度以承受工作时的载荷。

为了减少摩擦损失和提高密封性能,缸体内表面通常经过精加工或镀硬铬处理。

2.2 活塞活塞是液压缸中起到推动作用的部件,一般由铝合金或钢制成。

活塞与缸体之间留有一定间隙,以便活塞在工作时能自由移动。

为了提高密封性能,活塞上通常设有密封圈。

2.3 密封装置液压缸的密封装置主要包括活塞密封、杆子密封和缸体密封。

活塞密封一般采用双向活塞密封圈,杆子密封一般采用双向油封,缸体密封一般采用O型圈。

这些密封件的选材和结构设计对液压缸的使用寿命和性能有重要影响。

2.4 连接件液压缸的连接件包括杆子、油管和连接螺栓等。

杆子连接在活塞上,通过连接螺栓与其他机械部件相连。

油管用于输送液压油,连接液压缸与液压泵或控制阀。

3. 液压缸的结构设计要点液压缸的结构设计需要考虑以下几个要点:3.1 负载能力液压缸在工作时承受较大的负载,因此结构设计需要保证足够的强度和刚度,以防止变形或破坏。

3.2 密封性能良好的密封性能是液压缸的关键要求之一。

密封装置的选材和结构设计需要考虑工作环境的温度、压力和介质等因素,以确保可靠的密封效果。

3.3 运动平稳性液压缸在工作时需要实现平稳的线性运动,避免震动和冲击。

结构设计需要考虑减小摩擦阻力、提高液压缸的刚度和稳定性等因素。

3.4 维修与维护液压缸在使用过程中可能会出现泄漏、磨损等问题,因此结构设计需要考虑方便维修与维护。

活塞上的密封圈应易于更换,缸体应设有排水孔等。

4. 结论液压缸的结构设计是确保其正常运行和使用寿命的关键因素之一。

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(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)毕业设计液压缸的设计姓名:_______________学号:_______________专业:_______________班级:_______________指导老师:_______________2013 年11 月28 日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。

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AbstractHydraulic cylinder will be able to provide the device called actuators. Work is a direct implementation of components, from the point of view of energy conversion; it is the role of the in the form of implementation of the three components can be divided into two categories: and the output of the of components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(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,重量较轻,常用于无缝钢管或锻钢制的缸筒上。

图2-2(c)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2-2(d)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2-2(e)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。

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。

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35号钢或45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35号钢或45号钢等材料,当冲击振动很大时,也可采用55号钢或40Cr钢。

图2-3所示为几种常见的活塞与活塞杆的连接形式:图2-3 (a)所示为活塞与活塞杆之间采用螺母连接,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2-3 (b)和(c)所示为卡环式连接方式。

图2-3 (b)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2-3 (c)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2-3 (d)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2-3 常见的活塞组件结构形式第3章液压缸的设计3.1 简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。

液压缸结构如下图3-1:图3-1液压缸结构3.2 液压缸的设计液压缸的设计计算: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。

(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3-1初步选取。

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≤(20~30)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3-1 液压缸工作压力与活塞杆直径(二)强度校核强度校核的项目包括缸筒壁厚δ、活塞杆直径d和缸盖固定螺栓的直径ds。

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。

3.2.1缸筒壁厚的校核当Dδ>10时为薄壁,δ按下式校核:δ3-1式中,D-缸筒内径;[σ]—缸筒材料的许用应力,[σ]=σb n,σb是材料的抗拉强度,一般取安全系数n=5;py —试验压力,当缸的额定压力pn≤16Mpa时,py=1.5pn ;pn>16Mpa时,py=1.25pn。

当Dδ<10时为厚壁,δ按下式校核:3-2 因此次设计的液压缸缸体材料球墨铸铁,所以[σ]=310MPa,Py=34MPa,δ=6.6784mm,圆整后δ=7mm3.2.2活塞杆的设计(1)活塞杆直径d3-3式中,F—活塞杆上的作用力;[σ]—活塞杆材料的许用应力,[σ]= σb1.4。

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