468 Q發(fā)動(dòng)機(jī)缸體雙面臥式組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓缸設(shè)計(jì)

PAGEPAGE油泵的流量：40升/分，液壓缸實(shí)際工作的最大行程：500mm，工作壓力：6.3Mpa三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容：1.按照液壓缸的工作條件，使用場(chǎng)合選取優(yōu)化的總體設(shè)計(jì)方案2.液壓缸主要零件（缸體、缸蓋、活塞、活塞桿等）的參數(shù)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇，制造說(shuō)明。3.液壓缸總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.液壓缸設(shè)計(jì)總說(shuō)明說(shuō)明書(shū)包括內(nèi)容：液壓缸的使用，參數(shù)計(jì)算說(shuō)明、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論述。

四、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排1、布置任務(wù)，收集資料，第2周（3.183.24）2、下廠實(shí)習(xí)、調(diào)研第3、4、5周（3.19—4.8）3、學(xué)習(xí)有關(guān)內(nèi)容第6、7周（4.9--4.22）4、完成設(shè)計(jì)零件圖（草圖、正圖）第8、9、10（4、23—5.12）5、液壓缸總體設(shè)計(jì)第11、12、13（5.14-6.4）6、完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)第14周（6.4—6.10）5、復(fù)習(xí)答辯五、學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件（論文）：1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份2、液壓缸裝配圖一張A0圖紙3、缸體、缸蓋、活塞、活塞桿零件圖四張

六、主要參考文獻(xiàn)（資料）：1、液壓元件林建亞，何存興主北京：機(jī)械工業(yè)出版社19902、常用液壓缸及維修趙應(yīng)樾主編上海：上海交大出版社20033、液壓工程手冊(cè)雷天覺(jué)主編北京：機(jī)械工業(yè)出版社19904、公差與配合姚云英主編北京：機(jī)械工業(yè)出版社20035、液壓元件手冊(cè)黎啟柏主編北京：機(jī)械工業(yè)出版社1999專(zhuān)業(yè)班級(jí)機(jī)電一體化（1）班學(xué)生廉強(qiáng)要求設(shè)計(jì)（論文）工作起止日期指導(dǎo)教師簽字日期教研室主任審查簽字日期系主任批準(zhǔn)簽字日期目錄前言…………1摘要…………2Abstract…………2概述…………3液壓缸的分類(lèi)及安裝方式………4液壓缸的類(lèi)型…………………4液壓缸的安裝…………………10液壓缸基本參數(shù)的計(jì)算………11液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………12缸筒……………12缸蓋……………15活塞……………16活塞桿…………18導(dǎo)向套…………21密封和防塵……………………24緩沖裝置………27排氣裝置………27油口尺寸………28液壓缸故障排除………………27總結(jié)…………29參考文獻(xiàn)………………………30致謝…………31PAGE33前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)分析，解決實(shí)際問(wèn)題的能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)三年所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)與鞏固。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅可以鞏固專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而且還可以培養(yǎng)和熟練使用資料，運(yùn)用工具書(shū)的能力。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們較系統(tǒng)地了解了液壓缸的工作原理及基礎(chǔ)知識(shí)，努力做到理論聯(lián)系實(shí)際，使所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，條理化，使我們很好地完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了指導(dǎo)老師的精心指點(diǎn)。由于時(shí)間較緊，任務(wù)重、經(jīng)驗(yàn)不足，缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免，希望老師們能給以批評(píng)指正，為我們以后在工作崗位上完成工作任務(wù)，打下良好的基礎(chǔ)。摘要:液壓缸是一種執(zhí)行元件，它將液壓能轉(zhuǎn)換成能進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)（或往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)）的機(jī)械能，輸出的通常為推力（或壓力）與直線運(yùn)動(dòng)速度。液壓動(dòng)力滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)是靠液壓缸驅(qū)動(dòng)的，根據(jù)加工需要，在滑臺(tái)上可以配置各種工藝用途的切削頭，以完成鉆、鏜、銑、刮端面、倒角、攻螺紋等加工和工件的轉(zhuǎn)位、定位、夾緊、輸送等動(dòng)作。本設(shè)計(jì)主要介紹了組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓缸的設(shè)計(jì)。液壓缸的設(shè)計(jì)包括了系統(tǒng)工作壓力的確定、液壓缸活塞直徑的確定和活塞桿直徑的確定、液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算、缸蓋厚度的確定、缸體長(zhǎng)度的確定以及活塞桿穩(wěn)定性的驗(yàn)算。關(guān)鍵詞:液壓缸缸筒缸蓋活塞Thehydrauliccylinderisonekindoffunctionalelement,ittransformsthefluidpressureenergycancarryonthetranslation(orstraightreciprocatingmainmotion)themechanicalenergy,theoutputusuallyintothethrustforce(orpressure)andthepoint-to-pointspeed.Thehydraulicpressurepowerslipwaymovementisdependsonthehydrauliccylindertoactuate,accordingtoprocessestheneed,inslipwayonmaydisposeeachkindofcraftuseaslopingedgeonacuttingtool,completesdrills,boring,themill,blowstheendsurface,thebeveledge,tappingandsoontheprocessingandworkpieceindexing,thelocalization,clamps,movementandsoontransportation.Thisdesignmainlyintroducedtheaggregatemachine-toolpowerslipwayhydrauliccylinderdesign.Thehydrauliccylinderdesignhasincludedthesystemworkingpressuredetermination,thehydrauliccylinderpistondiameterdeterminationandtheconnectingroddiameterdetermination,hydrauliccylinderwallthicknessandtheouterdiametercomputation,thecylindercoverthicknessdetermination,thecylinderbodylengthdeterminationaswellastheconnectingrodstablecheckingcomputationsKeywords:HydrauliccylindercylinderbodycylindercapPiston概述液壓缸又稱油缸，是一種將輸入的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，用來(lái)驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)作直線或小于360度的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓缸具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，制造容易和使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用最廣的液壓執(zhí)行元件組合機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)由動(dòng)力頭或動(dòng)力箱實(shí)現(xiàn)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由動(dòng)力滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，動(dòng)力滑臺(tái)與動(dòng)力頭或動(dòng)力箱配套使用，可以對(duì)工件完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、銑平面、拉平面或圓弧、攻絲等孔和平面的多種機(jī)械加工工序。動(dòng)力滑臺(tái)按驅(qū)動(dòng)方式不同分為液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái)兩種形式，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，分別應(yīng)用于不同運(yùn)動(dòng)與控制要求的加工場(chǎng)合。由于動(dòng)力滑臺(tái)在驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中有多種運(yùn)動(dòng)和負(fù)載變化要求，因此，控制動(dòng)力滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械或液壓系統(tǒng)必須具備換向、速度換接、調(diào)速、壓力控制、自動(dòng)循環(huán)、功率自動(dòng)匹配等多種功能第一章液壓缸的分類(lèi)及安裝方式液壓缸的類(lèi)型根據(jù)常用液壓缸的結(jié)構(gòu)形式，可將其分為3種類(lèi)型：活塞式，柱塞式和擺動(dòng)式三種類(lèi)型。而活塞式液壓缸又可分為雙活塞桿液壓缸和單活塞桿液壓缸兩種?；钊?、柱塞缸實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，輸出力和速度；擺動(dòng)缸實(shí)現(xiàn)小于360度的往復(fù)擺動(dòng)，輸出轉(zhuǎn)矩和角速度。液壓缸除單個(gè)使用外，還可以幾個(gè)組合起來(lái)或與其它機(jī)構(gòu)組合起來(lái)，以完成特殊的功用。液壓缸的分類(lèi)：液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式，可以分為活塞缸、柱塞缸和擺動(dòng)缸三類(lèi)?；钊缀椭讓?shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，輸出推力和速度，擺動(dòng)缸則能實(shí)現(xiàn)小于360度的往復(fù)擺動(dòng)，輸出轉(zhuǎn)矩和角速度。液壓缸除單個(gè)使用外，還可以幾個(gè)組合起來(lái)或和其它機(jī)構(gòu)組合起來(lái)，以完成特殊的功用。一活塞式液壓缸

活塞式液壓缸分為雙桿式和單桿式兩種。

（一）雙桿式活塞缸

雙桿式活塞缸的活塞兩端都有一根直徑相等的活塞桿伸出，它根據(jù)安裝方式不同又可以分為缸筒固定式和活塞桿固定式兩種。如圖1a所示的為缸筒固定式的雙桿活塞缸。它的進(jìn)、出油口布置在缸筒兩端，活塞通過(guò)活塞桿帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)，當(dāng)活塞的有效行程為ｌ時(shí)，整個(gè)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍為3ｌ，所以機(jī)床占地面積大，一般適用于小型機(jī)床。當(dāng)工作臺(tái)行程要求較長(zhǎng)時(shí)，可采用圖1b所示的活塞桿固定的形式，這時(shí)，缸體與工作臺(tái)相連，活塞桿通過(guò)支架固定的機(jī)床上，動(dòng)力由缸體傳出。這種安裝形式中，工作臺(tái)的移動(dòng)范圍只等于液壓缸有效行程ｌ的兩倍(2ｌ)，因此占地面積小。進(jìn)出油口可以設(shè)置在固定不動(dòng)的空心的-活塞桿的兩端，使油液從活塞桿中進(jìn)出，也可設(shè)置在缸體的兩端，但必須使用軟管連接。由于雙桿活塞缸兩端的活塞桿直徑通常是相等的，因此它左、右兩腔的有效面積也相等。當(dāng)分別向左、右腔輸入相同壓力和相同流量的油液時(shí)，液壓缸左、右兩個(gè)方向的推力和速度相等，當(dāng)活塞的直徑為Ｄ，活塞桿的直徑為ｄ，液壓缸進(jìn)、出油腔的壓力為ｐ1和ｐ2，輸入流量為ｑ時(shí)，雙桿活塞缸的推力Ｆ和速度ｖ為式中Ａ為活塞的有效工作面積。

雙桿活塞缸在工作時(shí)，設(shè)計(jì)成一個(gè)活塞桿是受拉的，而另一個(gè)活塞桿不受力，因此這種液壓缸的活塞桿可以做得細(xì)些。圖2（二）單桿式活塞缸

圖2如圖2所示，活塞只有一端帶活塞桿，單桿液壓缸也有缸體固定和活塞桿固定兩種形式，但它們的工作臺(tái)移動(dòng)范圍都是活塞有效行程的兩倍。

單桿活塞缸由于活塞兩端有效面積不等。如果以相同流量的壓力油分別進(jìn)入液壓缸的左、右腔，活塞移動(dòng)的速度與進(jìn)油腔的有效面積成反比，即油液進(jìn)入無(wú)桿腔時(shí)有效面積大，速度慢，進(jìn)入有桿腔時(shí)有效面積小，速度快；而活塞上產(chǎn)生的推力則與進(jìn)油腔的有效面積成正比。如圖2a，當(dāng)輸入液壓缸的油液流量為ｑ，液壓缸進(jìn)出油口壓力分別為ｐ1和ｐ2時(shí)，其活塞上所產(chǎn)生的推力Ｆ1和速度ｖ1為當(dāng)油液從如圖2b所示的右腔(有桿腔)輸入時(shí)，其活塞上所產(chǎn)生的推力Ｆ2和速度ｖ2為由上式可知，由于，所以。若把兩個(gè)方向上的輸出速度和的比值稱為速度比，記作，則。圖3因此，活塞桿直徑越小，越接近于1，活塞兩個(gè)方向的速度差值也就越小，如果活塞桿較粗，活塞兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的速度差值就較大。在已知Ｄ和的情況下，也就可以較方便地確定ｄ。

如果向單桿活塞缸的左右兩腔同時(shí)通壓力油，如圖3所示，即所謂的差動(dòng)連接，作差動(dòng)連接的單出桿液壓缸稱為差動(dòng)液壓缸，開(kāi)始工作時(shí)差動(dòng)缸左右兩腔的油液壓力相同，但是由于左腔(無(wú)桿腔)的有效面積大于右腔(有桿腔)的有效面積，故活塞向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使右腔中排出的油液(流量為)也進(jìn)入左腔，加大了流人左腔的流量()，從而也加快了活塞移動(dòng)的速度。實(shí)際上活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于差動(dòng)缸兩腔間的管路中有壓力損失，所以右腔中油液的壓力稍大于左腔油液壓力。而這個(gè)差值一般都較小可以忽略不計(jì)，則差動(dòng)缸活塞推力和運(yùn)動(dòng)速度，為圖3由上式可知，差動(dòng)連接時(shí)液壓缸的推力比非差動(dòng)連接時(shí)小，速度比非差動(dòng)連接時(shí)大，正好利用這一點(diǎn)，可使在不加大油源流量的情況下得到較快的運(yùn)動(dòng)速度，這種連接方式被廣泛應(yīng)用于組合機(jī)床的液壓動(dòng)力滑臺(tái)和其它機(jī)械設(shè)備的快速運(yùn)動(dòng)中。

如果要求快速運(yùn)動(dòng)和快速退回速度相等，即使，則由上式可得二柱塞缸柱塞缸是一種單作用液壓缸，其工作原理如圖4a所示，柱塞與工作部件連接，缸筒固定在機(jī)體上。當(dāng)壓力油進(jìn)入缸筒時(shí)，推動(dòng)柱塞帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件向右運(yùn)動(dòng)，但反向退回時(shí)必須靠其它外力或自重驅(qū)動(dòng)。柱塞缸通常成對(duì)反向布置使用，如圖4b所示。當(dāng)柱塞的直徑為ｄ，輸入液壓油的流量為ｑ，壓力為ｐ時(shí)，其柱塞上所產(chǎn)生的推力Ｆ和速度ｖ為圖4圖4柱塞式液壓缸的主要特點(diǎn)是柱塞與缸筒無(wú)配合要求，缸筒內(nèi)孔不需精加工，甚至可以不加工。運(yùn)動(dòng)時(shí)由缸蓋上的導(dǎo)向套來(lái)導(dǎo)向，所以它特別適用在行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合。三擺動(dòng)缸

擺動(dòng)式液壓缸也稱擺動(dòng)液壓馬達(dá)。當(dāng)它通人壓力油時(shí)，它的主軸能輸出小于的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，常用于工夾具夾緊裝置、送料裝置、轉(zhuǎn)位裝置以及需要周期性進(jìn)給的系統(tǒng)中。圖5a所示為單葉片式擺動(dòng)缸，它的擺動(dòng)角度較大，可達(dá)。當(dāng)擺動(dòng)缸進(jìn)出油口壓力為ｐ1和ｐ2，輸人流量為ｑ時(shí)，它的輸出轉(zhuǎn)矩Ｔ和角速度各為

圖5式中ｂ為葉片的寬度，Ｒ1、Ｒ2為葉片底部、頂部的回轉(zhuǎn)半徑。

圖5b示為雙葉片式擺動(dòng)缸，它的擺動(dòng)角度較小，可達(dá)，它的輸出轉(zhuǎn)矩是單葉片式的兩倍，而角速度則是單葉片式的一半。圖5液壓動(dòng)力滑臺(tái)由液壓缸驅(qū)動(dòng)，在電氣和機(jī)械裝置的配合下可以實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)——工進(jìn)——停留——快退——停止”多種自動(dòng)加工工作循環(huán)。該動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)最高工作壓力可達(dá)6.3MPa，屬于中低壓系統(tǒng)。因此選取雙作用單活塞桿液壓缸。第二節(jié)液壓缸的安裝液壓缸的安裝方式見(jiàn)表2-1-2。因?yàn)榛_(tái)液壓缸主要受軸向力，因此選取底座軸向安裝。第二章液壓缸基本參數(shù)的計(jì)算(1)．液壓缸工作壓力的確定工作壓力P=6.3Mpa(2)確定液壓缸的有效工作面積F=5500kgf=5500A=F:液壓缸最大推力（N）P:選定的工作壓力（Pa）(3)確定缸筒內(nèi)徑D，活塞桿直徑：D=按GB/2348-80，取D=110mm最大推力：F=P=6.359843.7N>53955Nd=0.71D=0.71d式中F：液壓缸輸出力（N）：活塞桿材料的許用應(yīng)力（Pa），當(dāng)活塞桿為碳鋼時(shí)，=100~120MPa按GB/T2348-1993，取d=80mm（4）液壓缸實(shí)際有效面積：無(wú)桿腔面積：有桿腔面積：活塞桿面積：?jiǎn)位钊麠U往復(fù)速比為：第三章液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缸筒一主要技術(shù)要求1.有足夠的強(qiáng)度，能長(zhǎng)期承受最高工作壓力及短期動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)壓力而不致產(chǎn)生永久性變形；2.有足夠的剛度，能承受活塞閥向力和安裝的反作用力而不致于產(chǎn)生彎曲；3.內(nèi)表面與活塞密封件及導(dǎo)向環(huán)的摩擦力作用下，能長(zhǎng)期工作而磨損少，有高的幾何精度，足以保證活塞密封件的密封性；4.有幾種結(jié)構(gòu)的鋼筒還要求有良好的可焊性，以便在焊上法蘭或管接頭后不致于產(chǎn)生裂紋或過(guò)大的變形。5.在采用鑄鐵缸筒時(shí)，其組織應(yīng)緊密無(wú)摻漏現(xiàn)象。二結(jié)構(gòu)形式常用的缸筒連接結(jié)構(gòu)有8類(lèi)，見(jiàn)表2-3-3。分別為焊接聯(lián)接，螺紋聯(lián)接，半環(huán)聯(lián)接，拉桿聯(lián)接，法蘭聯(lián)接和鋼絲聯(lián)接。通常根據(jù)缸筒與缸蓋的連接形式選用其結(jié)構(gòu)，而連接形式又取決于額定工作壓力、用途、使用環(huán)境等因素。此處選用的連接結(jié)構(gòu)為法蘭連接三材料缸筒材料一般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，對(duì)于焊接的缸筒，還要求有良好的焊接性能。根據(jù)液壓缸的參數(shù)、用途和毛坯的來(lái)源可選以下材料碳素鋼：20、30、35、45號(hào)等合金結(jié)構(gòu)鋼：30GrMo,35GrMo,38GrMoAIA等。鑄鋼：ZG35，ZG45，ZG720~500等。不銹鋼：Gr18Ni9鋁合金：ZL105，LF3，LF6等。鑄鐵：HT200~350等或球墨鑄鐵不銹鋼：Cr18Ni9鋁合金：ZL105、LF3、LF6青銅：QAL9-4、QAL10-3-1.5等一般情況下，常采用碳素鋼，其中，因20號(hào)鋼的力學(xué)性能較低，且不能調(diào)質(zhì)處理，應(yīng)用較少；當(dāng)缸筒與缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需要焊接時(shí)，應(yīng)采用焊接性能好的35號(hào)鋼，粗加工后經(jīng)調(diào)質(zhì)處理；一般均采用45鋼，并應(yīng)調(diào)質(zhì)到241~285HBS.缸筒毛坯，普通采用冷拔或熱扎無(wú)縫鋼管，國(guó)際市場(chǎng)上已有內(nèi)圓經(jīng)衍磨、外圓精加工、只需按所要求的長(zhǎng)度切割的無(wú)縫鋼管供應(yīng)。此外，壁厚較大的毛坯可用鑄件或鍛件，或用厚鋼板卷成圓形，焊接后退火，焊縫需用X光或磁力探傷。本設(shè)計(jì)中采用45號(hào)缸筒常用無(wú)縫鋼管。四缸筒計(jì)算（一）缸筒厚度和外徑計(jì)算液壓缸的的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算。液壓缸壁厚一般是指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄出處的厚度。從材料力學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律因壁厚的不同而異。一般計(jì)算時(shí)分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。起重機(jī)械和工程機(jī)械的液壓缸，一般用無(wú)縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其按薄壁圓筒計(jì)算。缸筒厚度驗(yàn)算：額定工作壓力（Mpa）應(yīng)低于一定極限值，以保證工作安全。 ：液壓缸厚度（m）：缸筒材料屈服強(qiáng)度D:液壓缸內(nèi)徑（m）P：最大工作壓力（Mpa）：缸筒材料許用應(yīng)力。無(wú)縫鋼管100~110Mpa壁厚取為5mm.在中低壓系統(tǒng)中，按上式計(jì)算所得液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削加工過(guò)程中的變形、安裝變形等引起液壓缸工作過(guò)程卡死或漏油。因此一般不做計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，必要時(shí)按上式進(jìn)行校核。缸體外徑1缸筒底部厚度。該設(shè)計(jì)中缸底為平面且有軸孔D：缸筒內(nèi)徑（m）：缸底材料許用應(yīng)力（Mpa）：缸蓋孔直徑14mm2缸筒聯(lián)接計(jì)算外卡環(huán)側(cè)面上的擠壓應(yīng)力：鋼筒危險(xiǎn)截面A-A上的拉應(yīng)力：3鋼筒加工工藝要求內(nèi)徑用H8-H9的配合內(nèi)徑圓度、圓柱度不大于直徑公差之半內(nèi)表面母線直線度在500mm長(zhǎng)度上不大于0.03mm缸體端面T對(duì)軸線的垂直度在直徑每100mm上不大于0.04mm（5）缸體與端蓋采用螺紋連接時(shí)，螺紋采用6H級(jí)精度（6）為防止腐蝕和提高壽命，內(nèi)徑表面可以鍍0.03-0.04mm厚的硬鉻，在進(jìn)行拋光，缸體外涂耐腐蝕油漆主要表面粗糙度：缸筒機(jī)加工圖第二節(jié)缸蓋一缸蓋的材料液壓缸的缸蓋可選用35、45鍛鋼或ZG35、ZG45鑄鋼或HT200、HT300、HT350鑄鐵等材料。當(dāng)缸蓋本身又是活塞桿的導(dǎo)向套時(shí)，缸蓋最好選用鑄鐵。同時(shí)，應(yīng)該在導(dǎo)向套表面上熔堆青銅、黃銅或其它耐磨材料。也可以在缸蓋中壓入導(dǎo)向套，而本設(shè)計(jì)中缸蓋本身是導(dǎo)向套，選用鑄鐵。2缸蓋的加工要求（1）配合表面的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半（2）（3）端面A、B對(duì)孔軸線的垂直度在直徑100mm上不大于0.04mm（4）直徑d（基本尺寸同缸筒內(nèi)徑D）、（活塞桿的緩沖孔）、（基本尺寸同活塞桿密封圈的外徑）的圓柱度公差值，應(yīng)按9、10、11級(jí)精度選?。?）導(dǎo)向孔的表面粗糙度為1.25主要表面粗糙度：配合表面粗糙度為缸蓋加工圖第三節(jié)活塞一密封形式活塞根據(jù)密封裝置形式來(lái)選用其結(jié)構(gòu)形式，而密封裝置則按工作壓力、環(huán)境溫度、介質(zhì)等條件來(lái)選定（祥見(jiàn)密封部分）。常用的密封形式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及其應(yīng)用場(chǎng)合見(jiàn)表2-3-8，根據(jù)此表，本設(shè)計(jì)選用O型密封圈。表2-3-8二活塞與活塞桿的聯(lián)接形式活塞與活塞桿的聯(lián)接形式見(jiàn)表2-3-9因組合機(jī)床屬于中、低壓設(shè)備，選用螺紋連接即可三材料活塞的材料一般不同與缸筒的材料，尤其是無(wú)導(dǎo)向環(huán)的活塞無(wú)導(dǎo)向環(huán)的活塞：可用耐磨鑄鐵、灰鑄鐵（HT300、HT350）、球墨鑄鐵等。有導(dǎo)向環(huán)的活塞：可用碳素鋼20、35、45鋼，特殊場(chǎng)合還可以用鋁合金等。該設(shè)計(jì)中選用灰鑄鐵HT200四加工要求（一）外徑D的圓度、圓柱度不大于外徑公差之半（二）外徑D對(duì)內(nèi)孔d的徑向跳動(dòng)不大于外徑公差之半（三）端面T對(duì)軸線垂直度在直徑100mm上不大于0.04mm（四）活塞外徑用橡膠密封圈密封時(shí)可取f7-f9配合，內(nèi)孔與活塞桿的配合可取H8活塞第四節(jié)活塞桿一結(jié)構(gòu)（一）端部結(jié)構(gòu)活塞桿的端部包括內(nèi)端部和外端部。內(nèi)端部與活塞相聯(lián)接，外端部與負(fù)載結(jié)構(gòu)相聯(lián)接。1外端部結(jié)構(gòu)形式及尺寸活塞桿的外端部結(jié)構(gòu)形式及簡(jiǎn)圖如表2-3-10.本設(shè)計(jì)選取螺紋聯(lián)接，其結(jié)構(gòu)如圖2-3-16所示根據(jù)螺紋尺寸系列選M422A=60mm84mm（許用最大尺寸），因需要鎖緊螺母，所以采用長(zhǎng)型螺紋長(zhǎng)度。2內(nèi)端部結(jié)構(gòu)形式及尺寸活塞與活塞桿為螺紋聯(lián)接（前面已知）M30A=18mm螺紋退刀槽處為活塞桿的危險(xiǎn)截面，其拉應(yīng)力為（Mpa）為：K為螺紋擰緊系數(shù)切應(yīng)力：合應(yīng)力：[]=（二）桿體結(jié)構(gòu)活塞桿桿體有實(shí)心桿和空心桿兩種，如圖2-3-17所示。一般采用實(shí)心桿居多。而空心桿的一端，要留出焊接和熱處理時(shí)所用的通氣孔二材料實(shí)心活塞桿的材料采用35、45鋼；空心活塞桿用35、45無(wú)縫鋼管三強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)計(jì)算長(zhǎng)度l與活塞桿桿徑d的不同比值，對(duì)活塞桿進(jìn)行不同項(xiàng)目的驗(yàn)算屬于短行程活塞缸式中F——活塞缸最大推力（N）d——活塞桿直徑（m）n——安全系數(shù)，n=2~4——活塞桿材料的屈服極限（Mpa）四加工要求（一）材料熱處理：調(diào)質(zhì)20~25HRC（二）外徑d和d的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半（三）外徑表面直線度在500mm長(zhǎng)度上不大于0.03mm（四）d對(duì)d的徑向跳動(dòng)不大于0.01mm（五）活塞桿與導(dǎo)向套采用H8/f7配合，與活塞的連接可采用H8/h8配合主要表面粗糙度：桿外圓柱面粗糙度為0.4~0.8第五節(jié)導(dǎo)向套導(dǎo)向套是裝在液壓缸有桿側(cè)的缸蓋內(nèi)，用以對(duì)活塞桿導(dǎo)向。導(dǎo)向套的內(nèi)側(cè)裝有密封裝置，保證缸筒有桿腔的密封性，外側(cè)裝有防塵圈，防止活塞桿內(nèi)縮時(shí)把雜質(zhì)、灰塵、水分等帶到密封裝置區(qū)，以致破壞密封裝置。當(dāng)導(dǎo)向套不是用耐磨材料制成時(shí)，其內(nèi)還可以裝導(dǎo)向環(huán)，用以對(duì)活塞桿導(dǎo)向。一導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)如表2-3-14（一）導(dǎo)向套的材料導(dǎo)向套常用材料為耐磨鑄鐵、鑄造青銅、聚四氟乙烯等。由缸蓋材料知為35鋼（二）導(dǎo)向套的長(zhǎng)度導(dǎo)向套的長(zhǎng)度通常要考慮活塞桿直徑、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)形式、導(dǎo)向套的承壓能力、最大側(cè)向負(fù)載等因素，總長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)，以減少摩擦阻力。一般，當(dāng)缸筒內(nèi)徑D〈80mm時(shí)，導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度?。?.6~1.0）D。當(dāng)缸筒內(nèi)徑D〉80mm時(shí)，導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度?。?.6~1.0）d，其中d為活塞桿直徑。缸筒內(nèi)徑D=110mm〉80mm導(dǎo)向長(zhǎng)度l=0.6d=48mm（三）加工要求導(dǎo)向套內(nèi)圓的配合，一般取H8/f9（或H9/f9）；表面粗糙度為R0.63~1.25（四）最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支撐面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支撐面中點(diǎn)的距離H稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。如果導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定的導(dǎo)向長(zhǎng)度。如圖2-3-24最小導(dǎo)向長(zhǎng)度應(yīng)滿足以下要求：式中L——液壓缸最大行程D——液壓缸的內(nèi)徑H取d的1倍為80mm，活塞寬度B=100mm第六節(jié)密封和防塵密封裝置是液壓缸和其他元件不可缺少的部分，其作用是防止泄漏（包括內(nèi)泄和外泄），防止灰塵，雜質(zhì)，水分等污染物從外部侵入。通常液壓缸和其他液壓元件及系統(tǒng)的工作性能，效率和可靠性都與密封裝置的結(jié)構(gòu)和性能有關(guān)。因此，正確選擇密封元件和確定其合理的結(jié)構(gòu)是很重要的。對(duì)密封裝置的基本要求是：在工作壓力下密封效果好，且摩擦阻力和泄露少；在使用范圍內(nèi)的耐磨性，耐油性和抗腐蝕性能好，密封元件表面不易損壞且壽命長(zhǎng)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用安裝維修方便。根據(jù)運(yùn)行狀況，密封裝置分為靜密封和動(dòng)密封，動(dòng)密封又有往復(fù)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封，而根據(jù)密封原理，密封裝置分為間隙密封和接觸密封兩大類(lèi)。一間隙密封間隙密封是依靠相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件的微小間隙實(shí)現(xiàn)密封的，本身并沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的密封元件，如閥芯與閥套，柱塞與柱塞缸，配流盤(pán)及斜盤(pán)的平面間隙密封等。密封性能與間隙大小，壓力差，配合長(zhǎng)度，寬度或直徑大小和加工精度有關(guān)。其間隙可根據(jù)允許泄漏量計(jì)算，通常則按經(jīng)驗(yàn)植選取，即每25mm直徑上有1的間隙。間隙密封的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦力小，但存在著泄漏，且長(zhǎng)期工作會(huì)使摩擦損加大，降低密封性能。二接觸密封在密封配合表面間加入表面加入彈性元件而實(shí)現(xiàn)的密封稱為接觸密封。這種密封效果好，能在較大的壓力和溫度范圍內(nèi)可靠的工作，是使用最廣泛的密封裝置，通常有O形密封圈和各鐘唇形密封圈以及活塞環(huán)等，此外還有液壓支架液壓缸中使用的鼓形密封圈。密封元件的材料對(duì)工作介質(zhì)的適應(yīng)性影響很大，它包括非金屬和金屬材料兩類(lèi)。非金屬材料包括皮革、天然橡膠、合成橡膠和合成樹(shù)脂等，其中合成橡膠使用最廣。根據(jù)不同的使用條件，合理的選擇密封材料是非常重要的。當(dāng)不允許使用合成橡膠時(shí)，可采用合成樹(shù)脂，如聚四氟乙烯和尼龍等。上述密封材料具有化學(xué)穩(wěn)定性好，機(jī)械強(qiáng)度高和耐壓、耐磨、耐沖擊以及摩擦系數(shù)小的優(yōu)點(diǎn)，但其硬度隨溫度變化較大，彈性和柔性不如橡膠。在高速和高溫條件工作時(shí)，可使用金屬密封材料，如銅和鋁等。其中鑄鐵可制成活塞環(huán)用于動(dòng)密封，鋁和銅和制成墊片用于靜密封。O形密封圈為斷面呈圓形的橡膠形，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍最廣。當(dāng)沒(méi)有液壓力作用時(shí)，O形圈依靠安裝時(shí)產(chǎn)生的預(yù)壓縮變形來(lái)實(shí)現(xiàn)密封。在系統(tǒng)壓力建立以后，在壓力油作用下，O形圈被擠到槽口的一側(cè)并緊貼在槽壁和密封面上，這就增加了密封面的接觸壓力，提高了密封效果。由于O形橡膠環(huán)的摩擦系數(shù)小，安裝空間小，故已被廣泛使用于固定密封和運(yùn)動(dòng)密封。在運(yùn)動(dòng)密封中，主要用于工作條件好且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)的中低液壓缸。此設(shè)計(jì)的此液壓缸密封裝置均選用O形密封圈（一）活塞與缸筒的密封結(jié)構(gòu)見(jiàn)表2-3-8，選用O型圈密封（二）活塞桿的密封與防塵結(jié)構(gòu)如表2-3-15所示第七節(jié)緩沖裝置當(dāng)液壓缸所驅(qū)動(dòng)的工作質(zhì)量較大，移動(dòng)速度較大（如大于0.2m/s）時(shí)，由于具有的動(dòng)量大，以至在行程終了時(shí)，活塞與缸蓋發(fā)生撞擊，造成液壓沖擊和噪聲，甚至嚴(yán)重影響工作精度和引起整個(gè)系統(tǒng)及元件的損壞。因此，在大型、高速或要求較高的液壓缸中，往往要設(shè)置緩沖裝置。而本設(shè)計(jì)中的速度最大不超過(guò)0.2m/s，且屬于中壓設(shè)備，因此不需安裝緩沖裝置。第八節(jié)排氣裝置液壓系統(tǒng)在安裝或停止工作以后會(huì)滲入空氣，這樣就會(huì)使運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度不均勻，產(chǎn)生低速爬行以及機(jī)床工作臺(tái)的換向精度下降，嚴(yán)重的在開(kāi)車(chē)時(shí)還會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)部件突然沖擊的現(xiàn)象，因此在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，必須考慮排氣裝置，一般是在流速最慢、容積最大的油缸中設(shè)置排氣孔，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)中的空氣容易集中在這里，油缸中的排氣孔一般開(kāi)在油缸安裝后兩端的最高處，通過(guò)管路和排氣閥相連接，在機(jī)床正常工作以前，必須打開(kāi)排氣閥，將液壓系統(tǒng)中的空氣排除。此處就選為高處設(shè)置排氣裝置，可在液壓缸的最高處設(shè)置進(jìn)出油口把氣帶走。常用排氣閥的結(jié)構(gòu)如圖2-3-26所示，其零件尺寸見(jiàn)表2-3-18或圖2-3-27。一般的，閥體材料為30或45碳素鋼；針閥材料為不銹鋼3Gr13，錐部熱處理至38~44HRC第九節(jié)油口尺寸液壓缸的進(jìn)、出油口可布置在缸蓋或缸筒上。目前，16Mpa小型系列單桿液壓缸、16Mpa中型系列液壓缸和25Mpa系列單桿液壓缸，均有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其油口安裝尺寸，分別見(jiàn)表2-3-19~表2-3-21，供設(shè)計(jì)參考第四章液壓缸故障排除液壓缸的常見(jiàn)故障有