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1、寶雞理工學(xué)校,液壓缸的設(shè)計與計算,液壓缸工作壓力的確定 液 壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的確定 缸筒壁厚的確定 液壓缸其它部位尺寸的確定,,寶雞理工學(xué)校,4、2 液壓缸的設(shè)計與計算,液壓缸的主要尺寸包括： 液壓缸內(nèi)徑D 活塞桿直徑d 液壓缸缸體長度L,寶雞理工學(xué)校,液壓缸工作壓力的確定,見表4、2、1，4、2、2,寶雞理工學(xué)校,液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的確定,（一）液壓缸內(nèi)徑D （二）活塞桿直徑d,寶雞理工學(xué)校,液壓缸內(nèi)徑D,1 根據(jù)最大總負(fù)載和選取的工作壓力來確定 2 根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度要求和選定液壓泵流量 來確定,寶雞理工學(xué)校,根據(jù)最大總負(fù)載和選取的工作壓力來確定,以單桿缸為例： 無桿腔進(jìn)油

2、時 D=4F1/(p1-p2)-d2p2/p1-p2 有桿腔進(jìn)油時D=4F2/(p1-p2)+d2p1/p1-p2 若初步選取回油壓力p2=0，則上面兩式簡化為： 無桿腔進(jìn)油時 D=4F1/p1 有桿腔進(jìn)油時 D=4F2/p1+d2,,,,,寶雞理工學(xué)校,根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度要求和選定液壓泵流量來確定,無桿腔進(jìn)油時： D=4qv/v1 有桿腔進(jìn)油時： D=4qv/v1+ d2 計算所得液壓缸的內(nèi)徑（即活塞直徑）應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值,寶雞理工學(xué)校,（二）活塞桿直徑d,原則：活塞桿直徑可根據(jù)工作壓力或設(shè) 備類型選取液壓缸的往復(fù)速度比 有一定要求時 d = Dv-1/

3、v 計算所得活塞桿直徑d亦應(yīng)圓整 為標(biāo)準(zhǔn)系列值。,寶雞理工學(xué)校,（三）液壓缸缸體長度L,原則：由液壓缸最大行程、活塞寬 度、活塞桿導(dǎo)向套長 度、活 塞桿密封 長度和特殊要求的 其它長度確定, 為減小加工難 度，一般液壓缸缸體長度不 應(yīng)大于內(nèi)徑的2030倍。,寶雞理工學(xué)校,三 缸筒壁厚,中低壓系統(tǒng)，無需校核 確定原則 < 高壓大直徑時，必須校核,寶雞理工學(xué)校,缸筒壁厚校核方法,薄壁缸體（無縫鋼管）: 當(dāng)/ D0.08時 pmaxD/2 厚壁缸體（鑄造缸體）: 當(dāng)/ D=0.080.3時 pmaxD/2.3 -3pmax 當(dāng)/ D0.

4、3時 D/2+ 0.4 py/ -1.3py-1,寶雞理工學(xué)校,液壓缸其它部位尺寸的確定,導(dǎo)向長度HL/20+D/2 （L為液壓缸最大行程） 活塞寬度B =（0、61、0）D； A =(0.610)D （D<80mm） 導(dǎo)向套滑動面長度A A =(0.61)d （D80mm） 如裝有隔套K時， C = H -（A+B）/2,寶雞理工學(xué)校,液壓缸其它部位尺寸的確定,活塞桿長度由L確定，必要時需進(jìn)行穩(wěn)定性驗算。 當(dāng)液壓缸承受軸向壓縮載荷時： 若l/d15時，無須驗算 驗算 l/d15時，可按材料力學(xué)有關(guān)公式進(jìn)行,寶雞理工學(xué)校,4、3 液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計,4、3、1 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)舉例

5、4、3、2 缸體與端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計,寶雞理工學(xué)校,4、3、1 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)舉例,典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計依據(jù),寶雞理工學(xué)校,典型結(jié)構(gòu),缸體組件、活塞組件、密封件、 連接件、緩沖裝置、排氣裝置等。,寶雞理工學(xué)校,設(shè)計依據(jù),缸工作壓力、運動速度、工作條件、 加工工藝及拆 裝檢修等。,寶雞理工學(xué)校,4、3、2 缸體與端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計,缸體與端蓋的連接 活塞和活塞桿結(jié)構(gòu) 活塞桿頭部的連接 液壓缸的緩沖裝置 液壓缸的排氣裝置,寶雞理工學(xué)校,缸體與端蓋的連接,法蘭連接 半環(huán)連接 螺紋連接 拉桿連接 焊接連接,寶雞理工學(xué)校,缸體與端蓋的連接, 工作壓力、缸體材料、 工作條件不同 連接形式很多低壓， 鑄鐵缸體，外形

6、尺寸大,寶雞理工學(xué)校,缸體與端蓋的連接形式,法蘭連接：高壓，需焊接法蘭盤，較雜。 內(nèi)半環(huán) 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、裝卸 半環(huán)連接 重量輕，外徑小，但端部復(fù)雜， 外螺紋 裝卸不便，需專用工具 焊接連接,寶雞理工學(xué)校,拉桿連接,通用性好，缸體加工方便，裝拆方 便，但端蓋體積大，重量也大，拉 桿受力后會拉伸變形，影響端部密 封效果，只適于低壓.,寶雞理工學(xué)校,活塞和活塞桿的連接, 工作壓力、安裝方式、 工作條件的不同。 活塞組件有多種結(jié)構(gòu)形式。 整體式：常用于小直徑液壓缸， 結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸緊湊， 但損壞后需整體更換,寶雞理工學(xué)校,活塞和活塞桿的連接,焊接式：同上

7、錐銷式：常用于雙桿缸，加工容易，裝配 簡單，但承 載能力小。 螺紋式：常用于單桿缸，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆 方便，但需 防止螺母松動。 半環(huán)式：常用于高壓大負(fù)載或振動比較大 的場合，強 度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 裝拆方便。,寶雞理工學(xué)校,活塞桿頭部結(jié)構(gòu),活塞桿：是連接活塞和工作部件的傳 力零件，必須具有足 夠的強 度和剛度，一般用鋼料制成, 且需鍍鉻。,寶雞理工學(xué)校,液壓缸的緩沖裝置,必要性 緩沖原理 緩沖裝置類型,寶雞理工學(xué)校,緩沖的必要性, 在質(zhì)量較大、速度較高(v12m/min）， 由于慣性力較大，活塞運動到終端時會撞 擊缸蓋，產(chǎn)生沖擊和噪聲，嚴(yán)重影

8、響加工 精度，甚至使液壓缸損壞。 常在大型、高速、或高精度液壓缸中設(shè)置 緩沖裝置或在系統(tǒng)中設(shè)置緩沖回路。,寶雞理工學(xué)校,緩沖原理,利用節(jié)流方法在液壓缸的回油腔產(chǎn) 生阻力，減小速度，避免撞擊。,寶雞理工學(xué)校,緩沖裝置類型,（1）圓柱形環(huán)隙式緩沖裝置 （2）圓錐形環(huán)隙式緩沖裝置 （3）可變節(jié)流槽式緩沖裝置 （4） 可調(diào)節(jié)流孔式緩沖裝置,寶雞理工學(xué)校,液壓缸的排氣裝置,必要性 排氣方法,寶雞理工學(xué)校,排氣的必要性, 系統(tǒng)在安裝或停止工作后常會滲入空氣 使液壓缸產(chǎn)生爬行、振動和前沖，換向精度降低等。 故 必須設(shè)置排氣裝置。,寶雞理工學(xué)校,排氣方法,1 排氣孔 油口設(shè)置在液壓缸最高處 2 排氣塞 象螺釘（如暖氣包上的放氣閥） 3 排氣閥 使液壓缸兩腔經(jīng)該閥與油 箱相通啟動時，擰開排氣 閥使液壓缸空載往復(fù)運動 幾次即可,