液压缸设计说明书07281.doc

word格式文档 专业整理 word格式文档 专业整理 佳木斯大學 机械设计制造及其自动化专业 （卓越工程师） 说明书 题 目 单杆活塞式液压缸的设计 学 院 机械工程学院 专业 机械设计制造及其自动化（卓越工师） 组员 曾瑶瑶、王健跃、杨兰、沈宜斌 指导教师 臧克江 完成日期 2016年6月 佳木斯大学机械工程学院 专业整理 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 设计要求 II 第1章 缸的设计 1 1.1 液压缸类型和结构型式的确定 1 1.1.1 结构类型 1 1.1.2 局部结构及选材初选 1 1.2 液压缸主要尺寸的确定 2 1.2.1 液压缸筒的内径D的确定 2 1.2.2 活塞杆直径d的确定 2 1.2.3 缸筒长度的确定（如图1-3） 3 1.2.4 导向套的设计 3 1.3 活塞及活塞杆处密封圈的选用 4 1.4 缓冲装置设计计算 4 第2章 强度和稳定性计算 7 2.1 缸筒壁厚δ和外径D1计算 7 2.2 缸底厚度δ1计算 7 2.3 活塞杆强度计算 7 致 谢 8 参考文献 9 设计要求 设计单杆活塞式液压缸；系统压力：10MPa；系统流量：100L/min；液压缸行程：450mm；速度：30mm/s；液压缸输出力：5000N；油口尺寸：M24*1.5，且两油口尽可能在缸筒的缸底侧；液压缸与外界联接方式缸底固定，活塞杆为耳环联接。 专业整理 第1章 缸的设计 1.1 液压缸类型和结构型式的确定 1.1.1 结构类型 1、采用单作用单杆活塞缸； 2、液压缸的安装形式采用轴线固定类中的头部内法兰式安装在机器上。法兰设置在活塞杆端的缸头上，内侧面与机械安装面贴紧，这叫头部内法兰式。液压缸工作时，安装螺栓受力不大，主要靠安装支承面承受，所以法兰直径较小，结构较紧凑【1】。这种安装形式在固定安装形式中应用得最多。而且压力机的工作时的作用力是推力，则采用图1-1的安装形式。 图1-1 安装形式 1.1.2 局部结构及选材初选 1、缸筒的材料采用45号无缝钢管（如图1-2）； 图1-2 缸筒的设计 2、缸底的材料：采用45号钢，与缸筒采用法兰连接【2】； 3、缸盖：采用45号钢，与缸筒采用法兰连接； 4、缸体与外部的链接结构为刚性固定：采用头部内法兰式连接； 5、活塞：活塞采用铸铁； 6、活塞杆：活塞缸采用45号钢，设计为实心； 7、排气装置：在缸筒尾端采用组合排气塞； 8、密封件的选用：活塞和活塞杆的密封件采用O形密封圈加挡圈【3】。 1.2 液压缸主要尺寸的确定 1.2.1 液压缸筒的内径D的确定 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： 式中：q系统流量，单位为m3 v活塞杆运动速度，单位为m/s 根据设计要求，取F为5000N，P为10Mpa并代入公式，则 1.2.2 活塞杆直径d的确定 根据提供的系统压力P=10MPa，查阅机械设计手册【2】查得速比φ=1.33 求得活塞杆直径 d=0.12 m=120 mm 1.2.3 缸筒长度的确定（如图1-3） 图1-3 缸筒简图 (1)最小导向长度H H≥ 式中: 油缸最大工作行程 缸筒内径 (2)导向套滑面的长度 (3)活塞宽度 (4)导向套与活塞之间隔套长度 (5)缸体长度 液压缸缸体内部的长度应等于活塞的行程与活塞宽度的和【4】。缸体外部尺寸还要考虑到两端端盖的厚度，一般液压缸缸体的长度不应大于缸体内径D的20-30倍。 缸体内部长度l0 缸体长度l≤20~30 1.2.4 导向套的设计 间隙：120×0.8%=1.2 mm 厚度：120×10%=12 mm 轴向长度：125×25%=30 mm 1.3 活塞及活塞杆处密封圈的选用 活塞及活塞杆处的密封圈的选用【5】，根据密封的部位、使用的压力、温度、运动速度的范围不同而选择不同类型的密封圈。常用的密封圈类型有O形圈、Y形圈、V型和活塞环【6】。 O形圈的结构简单，密封性好，安装空间小，摩擦力小，易于制造，所以应用较广，但运动速度不能太大。 Y形圈适用于压力在20MPa以下、往返速度较高的液压缸，密封性能可靠。 V形圈耐高压性能好，耐久性也好，缺点是安装空间大，调整困难，摩擦阻力大，只适用于运动速度较低的液压缸。活塞环寿