油缸设计规范(企业标准)

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1、 企业标准 油缸设计规范 XX公司 发布 目 录1 范围12 规范性引用文件13 油缸基本构成14 油缸分类35 油缸设计原则36 油缸总体结构设计36.1 油缸主参数确定36.1.1 工作压力确定46.1.2 油缸缸径确定46.1.2.1 根据载荷力和油缸工作压力计算油缸缸径46.1.2.2 根据油缸运行速度和油缸油液流量计算油缸缸径46.1.3 油缸杆径确定46.1.3.1 根据强度要求计算油缸杆径46.1.3.2 根据速比要求计算油缸杆径56.1.4 行程、安装距确定66.2 油缸安装形式确定66.3 油缸内部结构确定76.3.1 活塞与活塞杆连接方式76.3.2 导向套与缸筒连接方式8

2、6.4 油缸密封系统确定96.4.1 动密封96.4.1.1 活塞密封方式96.4.1.2 活塞杆密封方式96.4.1.3 防尘密封方式106.4.2 静密封方式106.5 油缸支撑系统确定116.5.1 支撑环材料确定116.5.2 支撑环参数确定146.5.2.1 支撑环厚度确定146.5.2.2 支撑环宽度确定146.6 油缸其它装置确定176.6.1 缓冲装置确定176.6.1.1 恒节流型缓冲装置176.6.1.2 变节流型缓冲装置186.6.1.3 浮动自调节流型缓冲装置206.6.1.4 弹簧缓冲装置246.6.1.5 卸压缓冲装置256.6.2 排气装置确定266.7 油缸内部

3、油路及其接口件确定266.7.1 油缸进出油方式确定266.7.2 油路接口件确定266.8 油缸装配总图绘制规范266.8.1 总图中包括的内容266.8.2 总图绘制规范267 油缸标准零件设计287.1 缸筒设计287.2 缸底设计32 安装法兰设计347.4 铰轴设计357.5 油路接口件设计367.6 活塞杆设计377.6 活塞设计417.7 导向套设计447.8 其它小件设计468 油缸总体设计488.1 油缸组装488.2 装配工程图绘制488.3 零部件校核计算48附录A （规范性目录）油缸主要参数优选表49附录B （规范性目录）油缸常用材料性能及规格优选表49附录C （规范性

4、目录）缸径杆径优选表52附录D （规范性目录）油缸标准零件命名规范53附录E （规范性目录）图号编制规定63附录F （规范性目录）设计用螺纹规格64附录G （规范性目录）环缝焊焊接坡口设计规范65附录H （规范性目录）油缸标准零件技术要求66附录I （规范性目录）产品图样设计补充规定68 油缸设计规范1 范围 本标准规定了油缸设计的基本构成、分类、设计原则、总体结构设计、零件设计及关键零件强度校核方法。 本标准适用于公司一般用途油缸设计，特殊用途油缸可参考执行。2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包含勘误的内容）或

5、修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否适用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 321 优先数和优先系数GB/T 7938-1987 液压缸及气缸公称压力系列GB/T 2349-1980 液压气动系统及元件缸活塞行程系列GB/T 6403.1-1986 球面半径GB/T 3452.1-2005 液压气动O形橡胶密封圈 第一部分：尺寸系列及公差GB/T 3452.3-2005 液压气动O形橡胶密封圈 沟槽尺寸GB/T 2350-1980 活塞杆外接螺纹尺寸系类GB/T 15622-2005 液压缸试验方法JB/T 10205-2

6、000 液压缸技术条件GB/T 2348-1993 液压气动系统及元件缸内径及活塞杆外径QB/HC00-2013 液压缸设计计算3 油缸基本构成 见图1。油块油口油座阀座安装法兰缸底缸筒油路接口件铰轴杆头杆尾杆体活塞静密封防尘密封活塞杆密封导向套防水密封导向套静密封静密封缸体油咀活塞杆活塞油缸活塞密封导向套 动密封密封系统支撑系统缓冲装置其它装置排气装置 图 14 油缸分类 按油缸的使用功能兼顾油缸的使用工况，将油缸分为以下6类。见表1。表1 油缸类别类别特点实例支撑油缸工作时负载、行程变化小、速度较慢臂架油缸、变幅油缸、顶升油缸、举升油缸、伸缩油缸、提升油缸等支腿油缸承受主机重量、保压、工作

7、时行程变化小、多为球头形式、承受较大偏载支腿油缸、垂直支腿油缸等推拉油缸往复、快速、定行程、工况恶劣、要求缓冲主油缸、摆阀油缸、挖机油缸（动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、推土铲油缸）等 转向油缸用于改变主机零部件的位置或方向转向油缸、铲刀摆动油缸、旋转油缸等 辅助油缸在主机工作前、后工作，工作中不工作支腿展开油缸、支腿伸缩油缸、水平油缸等 特殊油缸不能归入上述五类之外的油缸，如单作用缸（弹簧回程）、柱塞缸（自重回程）、多级缸等前置顶油缸、减振油缸、增压缸、推板油缸5 油缸设计原则 油缸设计按以下原则： a) 满足工况和安装要求； b) 满足作用力、行程、速度要求； c) 零部件有足够的强度、刚度

8、，满足使用寿命和可靠性要求； d) 密封可靠； e) 充分考虑零件加工和装配工艺性； f) 安装、维修方便； g) 油缸性价比高； h) 轻量化设计； i) 标准化设计。6 油缸总体结构设计6.1 油缸主参数确定 主要确定的油缸主参数包括：工作压力、缸径、杆径、行程和安装距。6.1.1 工作压力确定 根据系统压力和负载需要计算油缸的工作压力，再按照油缸主要参数优选表（附录A）确定油缸设计的工作压力。6.1.2 油缸缸径确定 6.1.2.1 根据载荷力和油缸工作压力计算油缸缸径 其中： F 载荷力，N ； Pn 油缸工作压力，MPa ； D 油缸缸径，mm6.1.2.2 根据油缸运行速度和油缸油

9、液流量计算油缸缸径 其中： Q 进入油缸无杆腔的流量，L/min ； v 油缸运行速度，mm/s ； D 油缸缸径，mm将计算出的油缸缸径值圆整为油缸主要参数优选表（附录A）中油缸缸径优选值。6.1.3 油缸杆径确定 6.1.3.1 根据强度要求计算油缸杆径 a) 稳定状态下活塞杆仅受轴向载荷，活塞杆直径按拉、压强度计算油缸杆径d: 式中： F 载荷力，N ； s 材料的许用屈服应力，MPa ,； n 安全系数，n1.4； d 油缸杆径，mm b) 当活塞杆受到较大弯曲作用时，则按压弯强度联合计算油缸杆径d: 式中： 活塞杆所受应力，MPa ； A 活塞杆截面积，mm2，其中 ： 实心活塞杆

10、空心活塞杆 活塞杆外径，mm 活塞杆空心直径，mm 活塞杆最大挠度，mm , ,其中： F 载荷力，N ； L 活塞杆完全伸出时，其外伸长度，mm ； E 弹性模量，MPa，碳钢弹性模量取为105 ； I 惯性矩，mm4 ，其中： 实心活塞杆 空心活塞杆 W 活塞杆断面的抗弯模量，mm3，其中： 实心活塞杆 空心活塞杆 6.1.3.2 根据速比要求计算油缸杆径 式中： 速比，即油缸两端面积比，可按速比表进行选取。 将计算出的杆径值圆整为油缸主要参数优选表（附录A）中油缸杆径优选值。6.1.4 行程、安装距确定6.1.4.1 油缸行程根据主机所要求的动作距离确定，推荐选用附录A中的油缸主要参数优

11、选表中行程优选值。6.1.4.2 安装距由油缸在主机上安装要求确定，与油缸各零部件的长度尺寸相适应。6.2 油缸安装形式确定 根据公况及其安装环境选择合适的油缸安装形式，常用的共6种，见表二。 表2 油缸安装方式安装方式特点应用耳环式1、 耳环内可配轴套或关节轴承，油缸可在垂直面内摆动；2、 有头部耳环、尾部耳环、两端耳环三种形式，尾部耳环型活塞杆受弯曲作用较大。应用最为广泛法兰式1、 包括头部法兰、中间法兰、尾部法兰；形状有方形和圆形两种；2、 头部法兰型安装时，安装螺钉受拉力较大；尾部法兰型安装螺钉受力较小。广泛应用于主机支腿油缸等。铰轴式1、 包括头部铰轴、中间铰轴、尾部铰轴；2、 采用头部铰轴时，活塞杆受弯曲作用较小；中间铰轴型次之；尾部铰轴型最