雙作用單桿活塞液壓缸設(shè)計

1、雙作用單桿活塞液壓缸設(shè)計單桿活塞液壓缸伸縮單桿活塞液壓缸伸縮Part1. 作品來源 Part2. 作品設(shè)計理念 Part3. 作品結(jié)構(gòu)NoImage隨著科學(xué)進步和發(fā)展，大型機械漸漸地走上市場，在各種各樣的大型機械中都可以看到液壓缸的身影。例如：采煤機 挖掘機 液壓缸結(jié)構(gòu)NoImageNoImage選用雙作用單桿活塞式液壓缸，各個部分結(jié)構(gòu)如下圖：選用雙作用單桿活塞式液壓缸，各個部分結(jié)構(gòu)如下圖：NoImageNoImage1耳環(huán) 2螺母 3防塵圈 4.17彈簧擋圈 5套 6.15卡鍵7.14O形密封圈 8.12Y形密封圈 9缸蓋兼導(dǎo)向套 10缸筒11活塞 13耐磨環(huán) 16卡鍵帽 18活塞桿 19襯

2、套 20缸底NoImage雙作用單活塞桿液壓缸，活塞桿只從液壓缸的一端伸出，液壓缸的活塞雙作用單活塞桿液壓缸，活塞桿只從液壓缸的一端伸出，液壓缸的活塞在兩腔有效作用面積不相等，當向液壓缸兩腔分別供油，且壓力和流量在兩腔有效作用面積不相等，當向液壓缸兩腔分別供油，且壓力和流量都不變時，活塞在兩個方向上的運動速度和推力都不相等，都不變時，活塞在兩個方向上的運動速度和推力都不相等，222111221211()44Fp Ap ApDpDd222212211211()44Fp Ap ApDdpDNoImageNoImage（一）、缸筒和缸蓋的設(shè)計缸筒和缸蓋的設(shè)計 （1）、使用焊接連接式的方法，工作壓力）

3、、使用焊接連接式的方法，工作壓力p較大，使用較大，使用鑄鋼或者鍛鋼。鑄鋼或者鍛鋼。 NoImage（2）、缸筒壁厚的計算）、缸筒壁厚的計算缸筒壁厚使用下式進行計算缸筒壁厚使用下式進行計算NoImage（二）、活塞的設(shè)計（二）、活塞的設(shè)計1、活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計、活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計活塞分為整體式和組合式，組合式制作和使用比較復(fù)雜，所以在此選用整體式活塞，活塞分為整體式和組合式，組合式制作和使用比較復(fù)雜，所以在此選用整體式活塞，形式如下圖：形式如下圖：此整體式活塞中，密封環(huán)和導(dǎo)向套是分槽安裝的。此整體式活塞中，密封環(huán)和導(dǎo)向套是分槽安裝的。NoImage（3）、液壓缸缸徑的計算）、液壓缸缸徑的計算NoImage2

4、、活塞的密封選用Yx型圈，聚氨酯和聚四氟乙烯密封材料組合使用，可以顯著提高密封性能： 、降低摩擦阻力，無爬行現(xiàn)象； 、具有良好的動態(tài)和靜態(tài)密封性，耐磨損，使用壽命長； 、安裝溝槽簡單，拆裝簡便。這種組合的特別之處就是允許活塞外園和缸筒內(nèi)壁有較大間隙，因為組合式密封的密封圈能防止擠入間隙內(nèi)，降低了活塞與缸筒的加工要求，密封方式圖如下：NoImage3、活塞的材料、活塞的材料選用高強度球墨鑄鐵選用高強度球墨鑄鐵QT600-34、活塞的尺寸及加工公差、活塞的尺寸及加工公差選擇活塞厚度為活塞桿直徑的選擇活塞厚度為活塞桿直徑的1倍倍活塞的配合因為使用了組合形式的密封器件，所以要求不高，活塞的配合因為使用

5、了組合形式的密封器件，所以要求不高，這里不加敘述。這里不加敘述?；钊鈴綄?nèi)孔的同軸度公差不大于，斷面與軸線的活塞外徑對內(nèi)孔的同軸度公差不大于，斷面與軸線的垂直度公差不大于，外表面的圓度和圓柱度垂直度公差不大于，外表面的圓度和圓柱度不大于外徑公差之半。不大于外徑公差之半。NoImage（三）、活塞桿的設(shè)計（三）、活塞桿的設(shè)計1、活塞活塞桿桿體的選擇、活塞活塞桿桿體的選擇此次設(shè)計選用的是實心桿件，形式如下圖此次設(shè)計選用的是實心桿件，形式如下圖：2、活塞桿與活塞的連接形式、活塞桿與活塞的連接形式此次設(shè)計采用的是卡環(huán)式連接，如下圖此次設(shè)計采用的是卡環(huán)式連接，如下圖 NoImage3、活塞桿材料和技術(shù)

6、要求、活塞桿材料和技術(shù)要求 、因為沒有特殊要求，所以選用、因為沒有特殊要求，所以選用45號鋼作為活塞號鋼作為活塞桿的材料，本次設(shè)計中活塞桿只承受壓應(yīng)力，所以桿的材料，本次設(shè)計中活塞桿只承受壓應(yīng)力，所以不用調(diào)制處理，但進行淬火處理是必要的，淬火深不用調(diào)制處理，但進行淬火處理是必要的，淬火深度可以在度可以在0.51mm左右。左右。、安裝活塞的軸頸和外圓的同軸度公差不大于，、安裝活塞的軸頸和外圓的同軸度公差不大于，保證活塞桿外圓和活塞外圓的同軸度，避免活塞與保證活塞桿外圓和活塞外圓的同軸度，避免活塞與缸筒、活塞桿和導(dǎo)向的卡滯現(xiàn)象。安裝活塞的軸間缸筒、活塞桿和導(dǎo)向的卡滯現(xiàn)象。安裝活塞的軸間端面與活塞桿

7、軸線的垂直度公差端面與活塞桿軸線的垂直度公差不大于，保證活塞安不大于，保證活塞安裝不產(chǎn)生歪斜。裝不產(chǎn)生歪斜。、活塞桿外圓粗糙度選擇為、活塞桿外圓粗糙度選擇為0.3、因為是運行在低、因為是運行在低載荷情況下，所以省去了表面處理。載荷情況下，所以省去了表面處理。NoImage4、活塞桿的計算、活塞桿的計算（1）、活塞桿直徑的計算）、活塞桿直徑的計算活塞桿的直徑可以根據(jù)速比來確定，公式如下：活塞桿的直徑可以根據(jù)速比來確定，公式如下：NoImage就用下式計算活塞桿強度就用下式計算活塞桿強度 （2）、活塞桿強度的計算）、活塞桿強度的計算NoImage（四）、緩沖裝置（四）、緩沖裝置 緩沖目的：液壓缸的

8、緩沖結(jié)構(gòu)是為了防止活塞在行程終了時緩沖目的：液壓缸的緩沖結(jié)構(gòu)是為了防止活塞在行程終了時和缸蓋發(fā)生撞擊（和缸蓋發(fā)生撞擊（一般承壓在一般承壓在10MP以上應(yīng)當選用緩沖機構(gòu)以上應(yīng)當選用緩沖機構(gòu)）。）。緩沖方法：緩沖方法： 缸外緩沖回路上設(shè)置減速閥或制動閥缸外緩沖回路上設(shè)置減速閥或制動閥缸內(nèi)緩沖（固定節(jié)流緩沖、可變節(jié)流緩沖）缸內(nèi)緩沖（固定節(jié)流緩沖、可變節(jié)流緩沖）緩沖裝置的工作原理：緩沖裝置的工作原理：常用的緩沖結(jié)構(gòu)是由活塞凸臺和缸蓋凹槽構(gòu)成。當活塞移常用的緩沖結(jié)構(gòu)是由活塞凸臺和缸蓋凹槽構(gòu)成。當活塞移近缸蓋時，逐漸進入凹槽，將凹槽內(nèi)的油液經(jīng)凸臺和凹槽近缸蓋時，逐漸進入凹槽，將凹槽內(nèi)的油液經(jīng)凸臺和凹槽之間

9、的縫隙擠出，增大了回油阻力，產(chǎn)生制動作用而實現(xiàn)之間的縫隙擠出，增大了回油阻力，產(chǎn)生制動作用而實現(xiàn)緩沖。緩沖。缸外緩沖回路上設(shè)置減速閥或制動閥缸外緩沖回路上設(shè)置減速閥或制動閥缸內(nèi)緩沖（固定節(jié)流緩沖、可變節(jié)流緩沖）缸內(nèi)緩沖（固定節(jié)流緩沖、可變節(jié)流緩沖）NoImage5、活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵、活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵 1、導(dǎo)向環(huán)、導(dǎo)向環(huán) 選擇非金屬導(dǎo)向環(huán)，用高強度塑料制成，這種導(dǎo)向環(huán)的優(yōu)點是選擇非金屬導(dǎo)向環(huán)，用高強度塑料制成，這種導(dǎo)向環(huán)的優(yōu)點是摩擦阻力小、耐磨、使用壽命長、裝導(dǎo)向環(huán)的溝槽加工簡單，摩擦阻力小、耐磨、使用壽命長、裝導(dǎo)向環(huán)的溝槽加工簡單，并且磨損后導(dǎo)向環(huán)易于更換并且磨損后導(dǎo)向環(huán)易于更

10、換。2、密封、密封Yx型軸用密封圈加軸用階梯圈組合使用，這樣比起單獨密封，可型軸用密封圈加軸用階梯圈組合使用，這樣比起單獨密封，可以減小摩擦，減少泄漏量，增加壽命。以減小摩擦，減少泄漏量，增加壽命。3、防塵、防塵使用使用DH防塵圈，材料是聚氨酯，既有防塵作用，又防塵圈，材料是聚氨酯，既有防塵作用，又有潤滑作用。有潤滑作用。NoImage（五）、排氣裝置（五）、排氣裝置液壓缸在安裝過程中或長時間停放重新工作時，液壓缸里液壓缸在安裝過程中或長時間停放重新工作時，液壓缸里和管道系統(tǒng)中會滲入空氣，為了防止執(zhí)行元件出現(xiàn)爬行，和管道系統(tǒng)中會滲入空氣，為了防止執(zhí)行元件出現(xiàn)爬行，噪聲和發(fā)熱等不正?，F(xiàn)象，需把缸

11、中和系統(tǒng)中的空氣排出噪聲和發(fā)熱等不正常現(xiàn)象，需把缸中和系統(tǒng)中的空氣排出。工作前擰開排氣塞，使活塞全行程空載往返數(shù)次，空氣即可工作前擰開排氣塞，使活塞全行程空載往返數(shù)次，空氣即可通過排氣塞排出?？諝馀艃艉螅璋雅艢馊麛Q緊，再進行工作。通過排氣塞排出?？諝馀艃艉?，需把排氣塞擰緊，再進行工作。NoImage（六）、液壓缸的裝配（六）、液壓缸的裝配裝配前必須對各零件仔細清洗；裝配前必須對各零件仔細清洗；要正確安裝各處的密封裝置：安裝形密封圈時，要注意其要正確安裝各處的密封裝置：安裝形密封圈時，要注意其安裝方向，避免因裝反而漏油，其唇邊應(yīng)對著有壓力的油安裝方向，避免因裝反而漏油，其唇邊應(yīng)對著有壓力的油腔

12、。此外，因為是腔。此外，因為是Yx形密封圈，所以還要注意區(qū)分是軸用形密封圈，所以還要注意區(qū)分是軸用還是孔用，不要裝錯；由于密封裝置與滑動表面配合，裝還是孔用，不要裝錯；由于密封裝置與滑動表面配合，裝配時應(yīng)涂以適量的液壓油；配時應(yīng)涂以適量的液壓油； 螺紋聯(lián)接件擰緊時應(yīng)使用專用扳手，扭力矩應(yīng)符合標準要求；螺紋聯(lián)接件擰緊時應(yīng)使用專用扳手，扭力矩應(yīng)符合標準要求；活塞與活塞桿裝配后，須設(shè)法測量其同軸度和在全長上的直活塞與活塞桿裝配后，須設(shè)法測量其同軸度和在全長上的直線度是否超差；線度是否超差；裝配完畢后活塞組件移動時應(yīng)無阻滯感和阻力大小不勻等現(xiàn)象。裝配完畢后活塞組件移動時應(yīng)無阻滯感和阻力大小不勻等現(xiàn)象。NoImage數(shù)據(jù)計算（工作參數(shù)）數(shù)據(jù)計算（工作參數(shù)）1、液壓缸效率、液壓缸效率油缸的效率由以下三種效率組成：油缸的效率由以下三種效率