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1、液压与气动技术课程设计 设计题目： 双作用单杆活塞缸液压缸姓 名： 刘冲 专 业： 液 压 与 气 动 技 术 班 级： 10G411班 学 号： 10号 指导教师： 郝春玲 目 录单活塞液压缸简介-2设计题目-7液压缸的选型-7液压缸主要参数的计算 液压缸主要性能参数-7 缸筒内径（缸径）计算-7 缸壁壁厚的计算-7 流量的计算-8 底部厚度计算-9 最小导向长度的确定-9主要零部件设计与校核 缸筒的设计-10 缸筒端盖螺纹连接的强度计算-11 缸筒和缸体焊缝连接强度的计算-11 活塞设计-12 活塞的密封-13 活塞杆杆体的选择-13 活塞杆强度的校核-13 液压缸稳定性校核-14 活塞杆
2、的导向、密封和防尘-14单活塞液压缸简介：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，故又称为双作用缸。液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。基本概念：单杆液压缸是活塞的一侧有活塞杆的液压缸。活塞式液压缸1双杆液压缸 液压缸固定实心双杆：空间位置为有效行程的三倍。 活塞杆固定空心双杆：空间位置为有效行程的两倍。 2. 单杆液压缸 （1）无杆腔进油，有杆腔回油
3、。 （2）有杆腔进油，无杆腔回油。 （3）差动连接左右两腔接通，且都通压力油。知识拓展其他液压缸：1.增力缸 2.增压缸 3.伸缩缸，由两个或多个活塞缸套装而成，它的前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的缸筒。 4.齿条液压缸 5.定位缸液压缸简介液压缸的组成：1缸体组件 螺栓联接、螺钉联接、半环联接、焊接、钢丝挡圈联接、拉杆联接 液压缸剖面图12活塞组件 螺母开口销、焊接、半环套环、半环、卡簧、双螺母 3. 密封装置 （1） 间隙密封（2）活塞环密封（3）橡胶圈密封 4. 缓冲装置 （1） 间隙缓冲（2）可变节流缓冲（3）可调节流缓冲 5排气装置 （1） 排气塞（2）排气阀 液压缸的静态特征1.
4、推力和运动速度 实际推力和速度由于摩擦损失和油液泄漏损失的影响，要比计算值小些。 2.容积效率、机械效率和总效率 液压缸的设计设计的依据及注意事项 依据： （1）设备的用途工件条件。 （2）工作机构的结构特点、负载情况、速度要求、行程大小和动作要求。 （3）液压系统所选定的工作压力。 （4）材料、配件和加工工艺的现状。 （5）有关国家标准和技术规范等。 设计时应注意的几个问题： （1）在保证设计要求的前提下，尽量使结构简单、紧凑、尺寸小，采用标准形式和标准件，使设计、制造容易，装配、调整、维护方便。 （2）应尽量使活塞杆在多拉状态下承受最大负载，在多压状态下具有良好的纵向稳定性。 （3）在确定
5、与设备的固定形式时，必须考虑缸体受热后的伸长问题，为此，缸体只应在一端固定，而让另一端能自由伸缩。 设计步骤 （1）选择液压缸的类型和各部分的结构形式。 （2）确定基本参数：P、D、d。 （3）结构计算与验算：包括缸筒壁厚、外径、端盖的强度计算，活塞杆强度和稳定性验算，以及各部分连接结构的强度计算。 （4）导向、密封、缓冲、排气及防尘装置设计。 （5）整理设计计算书，绘制装配图和零件图。 基本参数的确定 1工作压力 根据工况要求、加工条件及液压元件来源等因素综合考虑。 2D、 d的确定。 双作用单杆活塞式液压缸：1、双作用单杆活塞式液压缸 , 是液压系统中作往复运动的执行机构。具有结构简单，工
6、作可靠，装拆方便，易于维修，且连接方式多样等特点。适用于工程机械，矿山机械，起重运输机械，冶金机械及其它机械。 2、 轻型拉杆式液压缸是我公司吸收日本最新技术开发的产品。广泛用于近年来的各种大型工程项目。该产品与日本 JIS8354-1985 标准安装型式尺寸完全互换使用，其结构紧凑、质量轻、安装形式多样，并容易变换、易装易拆，配件及维修方便，具有轻量化、适用化、高可靠性特点。其广泛用于纺织、塑料、冶金、化工、矿山、行走机械等行业。 3、高压液压缸适用于各种工业部门中，如冶金、矿山、起重、运输、船舶、锻压、铸造、机床、煤炭、石油、化工、科研、军工等。密封件、导向件全部国产化，或按用户要求采用进
7、口元件。 可根据用户的要求，设计和制造本系列的特殊派生产品。 4、车辆液压缸使用于公称压力为 8 14MPa ，周围介质温度 -20 +80 的工程机械、起重运输、矿山设备及其它车辆的液压传动。 单杆液压缸常见故障及修复工艺单杆液压缸在使用过程中常由于密封件磨损、缸筒磨损、内壁划伤、内壁腐蚀、活塞或活塞杆划伤等造成故障，液压设备执行元件涂压缸的密封性能直接影响到设备的性能，尤其是较大的液压缸在其密封性受损后，修复或更换零部件比较困难且成本较高。 传统的修复方法是将损坏的部件进行拆卸后外协修复，或是进行刷镀及表面的整体刮研，但修复周期长，修复费用高。针对上述问题，当代最新维修方法是采用高分子复合
8、材料，应用最多的有美国美嘉华应用技术在现场进行划伤尺寸的恢复修复。其材料优异的附着力和良好的抗压能力，不但能够满足上述的工况要求下的生产使用要求，而且操作工艺简单易行，既无热影响，涂层厚度又不受限制。同时涂层本身具有的优越的耐油耐腐蚀性能及自润滑功能，确保了修复后的耐磨性能，保证了企业的正常生产，避免了设备部件的损坏加剧。 修复工艺如下： 1、表面处理：首先清洗和打磨，用脱脂棉蘸丙酮或无水乙醇将将划伤部位清洗干净后进行打磨。（若不先清洗而直接进行打磨，会使油污浸入缸体，造成粘接不牢，甚至脱落。打磨时先将挤伤部位高出基准面的部分打磨至基准面以下，以防止柱塞的再划伤，再用什锦锉将划伤沟槽内的油污、
9、异物剔出，最后用旋转锉将整个划伤面打毛。） 清洗和加温干燥，对已打磨好的划伤面用丙酮擦试干净。然后用热风机或碘钨灯将水分烤干，同时也对待修复表面进行预热，尤其在室温低于15的情况下，必须对待修复表面进行预热。 2、调和材料：严格按照比例进行调和，并搅拌均匀，直到没有色差。 3、涂抹材料：将调和均匀的2211F涂抹到划伤表面；第一层要薄，要均匀且全部覆盖划伤面，以确保材料与金属表面最好的粘接，再将材料涂至整个修复部位后反复按压，确保材料填实并达到所需厚度，使之比缸筒内壁表面略高。 4、固化：材料在24下完全达到各项性能需要24小时，为了节省时间，可以通过卤钨灯提高温度，温度每提升11，固化时间就
10、会缩短一半，最佳固化温度70。 5、材料固化后，用细磨石或刮刀，将高出表面的材料修复平整，施工完毕。-参考来至“百度百科”一.设计题目 双作用单杆活塞式液压缸设计主要设计参数： 系统额定工作压力：p= 16（Mpa） 驱动的外负载：F =50（KN) 液压缸的速度比：=1.33 液压缸最大行程：L =640 (mm) 液压缸最大伸出速度：=4 (m/min) 液压缸最大退回速度：vt =5.32(m/min) 缸盖连接方式：螺纹连接 液压缸安装方式：底座安装 缓冲型式：杆头缓冲二.液压缸的选型液压缸是液压装置中将液压能转换为机械能，实现直线往复运动或摆动往复运动的执行元件。按本课题设计要求，选取主要用于各种工程机械、起重机械及矿山机械等的液压系统的双作用单杆活塞缸液压缸。三.液压缸主要参数的计算 1、液压缸主要性能参数： 额定压力：根据设计要求，其额定压力为16MPa，即P=16MPa。 最高允许压力Pmax：也是动态实验压力，是液压缸在瞬间所能承受的极限压力。 Pmax1.5P=25MPa 活塞行程：根据设计要求，其行程为640mm. 液压缸最大退回速度(m/min)2、缸筒内径（缸径）计算 根据液压缸的供油压力和负载，缸筒内径D可按下列公式初步计算：液压缸负载为推力： 式中：F为液压缸实际使用推力，单位
