液压油缸设计步骤及需要考虑的各项事项

液压油缸设计步骤及需要考虑的各项事项

液压油缸的一般设计步骤

1）掌握原始资料和设计依据，主要包括：主机的用途和工作条件；工作机构的结构特点、负载状况、行程大小和动作要求；液压系统所选定的工作压力和流量；材料、配件和加工工艺的现实状况；有关的国家标准和技术规范等。

2）根据主机的动作要求选择液压缸的类型和结构形式。

3）根据液压缸所承受的外部载荷作用力，如重力、外部机构运动磨擦力、惯性力和工作载荷，确定液压缸在行程各阶段上负载的变化规律以及必须提供的动力数值。

4）根据液压缸的工作负载和选定的油液工作压力，确定活塞和活塞杆的直径。

5）根据液压缸的运动速度、活塞和活塞杆的直径，确定液压泵的流量。

6）选择缸筒材料，计算外径。

7）选择缸盖的结构形式，计算缸盖与缸筒的连接强度。

8）根据工作行程要求，确定液压缸的最大工作长度L，通常L>=D，D为活塞杆直径。由于活塞杆细长，应进行纵向弯曲强度校核和液压缸的稳定性计算。

9）必要时设计缓冲、排气和防尘等装置。

10）绘制液压缸装配图和零件图。

11）整理设计计算书，审定图样及其它技术文件。

液压缸工作时出现爬行现象的原因及排除方法

1）缸内有空气侵入，应增设排气装置或使液压缸以最大行程快速运动，强迫排除空气。

2）液压缸的端盖处密封圈压得太紧或太松，应调整密封圈使之有适当的松紧度，保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。

3）活塞与活塞杆同轴度不好，应校正、调整。

4）液压缸安装后与导轨不平行，应进行调整或重新安装。

5）活塞杆弯曲，应校直活塞杆。

6）活塞杆刚性差，加大活塞杆直径。

7）液压缸运动零件之间间隙过大，应减小配合间隙。

8）液压缸的安装位置偏移，应检查液压缸与导轨的平行度，并校正。

9）液压缸内径直线性差（鼓形、锥形等），应修复，重配活塞。

10）缸内腐蚀、拉毛，应去锈蚀和毛刺，严重时应镗磨。

11）双出杆活塞缸的活塞杆两端螺帽摒得太紧，使其同心不良，应略松螺帽，使活塞处于自然状态。

液压缸的调整包括哪些方面

1）排气装置调整。先将缸内工作压力降到（0.5--1）MPa左右，然后使活塞杆往复运动，打开排气塞进行

排气。打开的方法是：当活塞到达行程末端，压力升高的瞬间打开排气塞，而在开始返回之前立即关闭。排气塞排气时，可听到嘘嘘的气声，随后喷出白浊色的泡沫状油液，空气排尽时喷出的油呈澄清色。可以用肉眼判别排气是否彻底。

2）缓冲装置调整。在装有可调节缓冲装置的情况下，而活塞又在运动中，应先将节流阀放在流量较小的位置上，然后逐渐调节节流口大小，直到满足要求为止。

3）液压缸各部位的检查。液压缸除做上述调整工作外，还要检查各个密封件的漏油情况，以及安装联结部件的螺栓有无松动等现象，防止意外事故的发生。

4）定期检查。根据液压缸的使用情况，安排定期检查的时间，并做好检查记录。

液压缸安装的注意事项

1）液压缸的基座必须有足够的刚度，否则加压时缸筒成弓形向上翘，使活塞杆弯曲。

2）缸的轴向两端不能固定死。由于缸内受液压力和热膨胀等因素的作用，有轴向伸缩。若缸两端固定死，将导致缸各部分变形。拆装液压缸时，严禁用锤敲打缸筒和活塞表面，如缸孔和活塞表面有损伤，不允许用砂纸打磨，要用细油石精心研磨。导向套与活塞杆间隙要符合要求。

4）拆装液压缸时，严防损伤活塞杆顶端的螺纹、缸口螺纹和活塞杆表面。更应注意，不能硬性将活塞从缸筒中打出。

液压缸工作时产生牵引力不足或速度下降现象的原因及排除方法

1）活塞配合间隙过大或密封装置损坏，造成内泄漏。应减小配合间隙，更换密封件。

2）活塞配合间隙过小，密封过紧，增大运动阻力。应增大配合间隙，调整密封件的松紧度。

3）活塞杆弯曲，引起剧烈磨擦。应校直活塞杆。

4）液压缸内油液温升太高、粘度下降，使泄漏增加；或是由于杂质过多，卡死活塞和活塞杆。应采取散热降温等措施，更换油液。

5）缸筒拉伤，造成内泄漏。应更换缸筒。

6）由于经常用工作行程的某一段，造成液压缸内径直线性不良（局部有腰鼓形），致使液压缸的高、低压油互通。应镗磨修复液压缸内径，单配活塞。

设计液压缸要考虑的问题

1）保证液压缸往复运动的速度、行程需要的牵引力。

2）要尽量缩小液压缸的外形尺寸，使结构紧凑。

3）活塞杆最好受拉不受压，以免产生弯曲变形。

4）保证每个零件有足够的强度、刚度和耐久性。

5）尽量避免液压缸受侧向载荷。

6）长行程液压缸活塞杆伸出时，应尽量避免下垂。

7）能消除活塞、活塞杆和导轨之间的偏斜。

8）根据液压缸的工作条件和具体情况，考虑缓冲、排气和防尘措施。

9）要有可能的密封，防止泄漏。

10）液压缸不能因温度变化时，受限制而产生挠曲。特别是长液压缸更应注意。

11）液压缸的结构要素应采用标准系列尺寸，尽量选择经常使用的标准件。

12）尽量做到成本低，制造容易，维修方便。

缸体、活塞和活塞杆的材料

1)缸体：

机床----多数采用高强度铸铁（HT200），当压力超过8MPa时，采用无缝钢管。

工程机械----多数采用35钢和45钢无缝钢管。压力高时，可采用27SiMn无缝钢管或45钢锻造。

2）活塞：

整体式活塞----多数采用35钢和45钢。

装配式活塞----常采用灰铸铁、耐磨铸铁、铝合金等，特殊需要的可在钢活塞坯外面装上青铜、黄铜和尼龙耐磨套。

3)活塞杆：

一般采用35钢和45钢，当液压缸的冲击振动很大时，可使用55钢或40Cr等合金材料。