封闭式液压阻尼器设计【含CAD高清图纸和说明书】
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毕 业 设 计设计题目：封闭式液压阻尼器的设计系 别： 机械工程系专 业： 机械设计班 级： 01机械（2）班姓 名： 学 号： 指导老师： 完成时间： 目录一.序言4二.课题简介5 1.封闭式液压阻尼器的用途5 2.封闭式液压阻尼器的工作原理5三.液压系统的设计步骤和内容51.液压系统的设计步骤.5 a.工况分析6 b.液压系统的计算和选择液压元件6 c.液压系统的验算7 2.液压系统设计的内容7 3.液压缸的设计8 a.液压缸主要尺寸的确定8 b.液压缸结构的设计9 4.密封件的选用11 a.O型密封圈的密封原理11 b.O型密封圈的设计14 c.O型密封圈材料15 d.O型圈的使用，安装与保管与维护注意事项17 5.密封装置的选用与设计18 a.密封装置设计，选择要点20 b.液压往复密封设计21 6.液压系统泄露防止与密封装置的维护，保养21 四.小结22五参考文献.23序言 时光东逝如流水，我在大学求学也即将期满毕业，：虽不是学业有成，却有幸得到诸多师长的殷殷教诲和熏陶，这是我在大学四年里最大的收获。尤其在毕业设计期间，在校内指导老师、班主任，校外工程师等师长的悉心教导下我才能顺利地完成这次毕业设计的任务课题。还有就是我各位同学的大力支持和帮助！在此我一并由衷地向他们表示感谢！尽管如此,由于本人的水平有限,设计中难免存在不当和错误,希望得到各位评委的批评和指正。液压课程设计是在我们学完了大学的绝大部分基础课程|、技术基础课程以及大部分专业课程后进行的。这是我们在进行毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的实践，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。就我而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，从而更好的以积极向上的态度来对待工作能溶入到实践中去，也为以后的工作打下一个良好的基础。我们做毕业设计目的是：1.学生综合分析和解决本专业的一般液压系统技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。2.学生树立正确的设计思路，设计构思和创新思维，掌握液压系统设计的一般程序.规范和方法。 3.学生正确使用技术资料.国家标准，有关手册.图册等工具书。进行设计计算.数据处理.编写技术文件等方面的工作能力。4.学生今昔功能调查研究。面向实际。面向生产。向工人和工程技术人员学习的基本工作态度.工作作风和工作方法。由于能力有限，设计尚有不足之处，恳请各位老师给予指教。二.课题简介1.封闭式液压阻尼器的用途： 液压阻尼器是一种对速度反应灵敏的振动控制装置，用于控制冲击性的流体振动（水锤、汽锤等）和地震激扰的地方。液压阻尼器的特点可以用刚柔相济四个字来概括，当管道或设备低速热膨胀时，阻尼器对管道或设备产生很小的阻力；当管道或设备受到冲击时，阻尼器将产生很大的阻力阻止管道或设备运动、限制其位移，同时吸收振动、限制振幅，达到保护管道或设备的目的。2. 封闭式液压阻尼器的工作原理：a.承受安全阀排汽反力。当安全阀排汽时，由于液压油的作用，促使提升阀关闭，阻尼器就变成近似于一种刚性机构来承受安全阀排汽反力或管道破裂引起的管甩力。 b.控制管道振动。当管道振动达到一定的速度时，使得提升阀关闭，液压油只能通过节流阀流动，从而使管道振动的速度减小，达到控制管道振动的目的。详细图片如下三.液压系统的设计步骤和内容1.液压系统的设计步骤: 液压系统的设计是整个机器设计的一部分，它的任务是根据机器的用途,特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。a.工况分析：1）确定该机器中那些运动需要液压传动来完成。2）确定各个运动的工作顺序和各执行元件的工作顺序。3）确定液压系统的主要工作性能。例如：执行元件的运动速度、调速范围、最大行程以及对运动平稳性要求等。4）确定各执行元件所承受的负载及其变化范围。b.液压系统的计算和选择液压元件 1）计算液压缸的主要尺寸以及所需的压力和流量。 2）计算液压泵的工作压力、流量和传动功率。 3）选择液压泵和电动机的类型和规格。 4）选择阀类元件和辅助元件的规格。 5）对液压系统进行验算c.液压系统的验算必要时，对液压系统的压力损失和发热温升要进行验算，但是有经过生产实践考验过的同类型设备可供类比参考，或有可靠的试验结果，那么也可以不再进行验算。2.液压系统设计的内容 工况分析：首先根据已知条件，绘制运动部件的速度循环图，然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。 液压缸所受外负载F包括三种类型，即F=Fw+Ff+Fa式中 Fw工作负载，对于金属切削机床来说，即为沿活塞运动方向的切削力 Fa运动部件速度变化时的惯性负载； Ff导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力，启动后为动摩擦阻力，对于平导轨F(f)可由下式求得Ff=f(G+FRn) G运动部件重力； FRn 垂直与导轨的工作负载f导轨摩擦阻力系数上,取静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。式中Ffs为静摩擦阻力，ffa为动摩擦阻力。 Fa=Gv/gt式中g重力加速度； t加速或减速时间，一般=0.010.5 v时间内的速度变化量。3.液压缸的设计 a.液压缸主要尺寸的确定 1）液压缸工作压力的确定 液压缸工作压力主要根据液压设备的类型来确定，对不同用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。设计时可用类比发法来确定。 2）液压缸内径D和活塞杆直径d的确定液压缸内径尺寸系列（GB2348-80）81012162025324050638090100110125140160180200220250320400500630 活塞杆直径系列（GB2348-80）456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400 3）液压缸壁厚和外径的计算 液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。 液压缸的壁厚一般指缸筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知，承受压力的圆筒，其内应力分布规律因壁厚的不同而各异。 4）液压工作行程的确定 液压缸活塞行程参数系列（GB2349-80）I2550801001251602002503204005006308001000125015002000250032004000406390110140180220280360450550700900110014001800220280030024026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800 b.液压缸结构的设计 液压缸主要尺寸确定以后，就进行各部分的结构设计。主要包括：缸体与缸盖的连接结构，活塞杆与活塞的连接结构，活塞杆导向部分结构，密封装置，缓冲装置，排气装置，及液压缸的安装连接结构等。由于工作条件不同，结构形式也各不同。设计时根据具体情况进行选择。 1）缸体与缸盖的连接形式：缸体端部与缸盖的连接形式与工作压力，缸体材料及工作条件有关。查表根据具体实际故选用：螺纹连接。 优点：外形尺寸小，重量较轻。 缺点：端部结构复杂，工艺要求较高；装拆时需要用专用工具；拧端盖时易损坏密封圈。 2）活塞杆与活塞的连接结构：查表根据具体实际故选用：螺纹连接。 此结构简单，在振动的工作条件下容易松动，必须用琐紧装置。 3）活塞杆导向部分的结构：包括活塞杆与端盖，导向套的结构，以及密封防尘和锁紧装置等。导向套的结构可以作成端盖整体式直接导向，也可以作成与端盖分开的导向套结构。后者导向套磨损后便于更换，所以应用较普遍。导向套的位置可安装在密封圈的内侧，也可以装在外侧。本次设计中采用装在外侧的结构，在高压下工作时，使密封圈有足够的油压将唇边张开，以提高密封性能。 活塞杆处的密封形式有O形，V形，Y形，Yx形密封圈。在本次设计中选用O形密封圈。为了清除活塞杆处外露部分沾附的灰尘，保证油液清洁及减少磨损，在端盖外侧增加防尘圈。 本次设计中采用端盖直接导向，其特点如下：端盖与或活塞杆直接接触导向，结构简单，但磨损后只能更换整个端盖；盖与杆的密封用O型圈；防尘圈用无骨架的防尘圈 4）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，应根据密封的部位，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。 5）液压缸的缓冲装置：液压缸带动工作部件运动时，因运动件的质量较大，运动速度较高，则在到达行程终点时，会产生液压冲击，甚至使活塞与缸筒端盖之间产生机械碰撞。为防止这种现象的发生，在行程末端设置缓冲装置。 4.密封件的选用 a.O型密封圈的密封原理 1）概述： O形密封圈简称O形圈，是一种截面为圆形的橡胶圈， O形密封圈是液压、气动系统中使用最广泛的一种密封件。O形圈有良好的密封性，既可用于静密封，也可用于往复运动密封中：不仅可单独使用，而且是许多组合式密封装置中的基本组成部分。它的使用范围很宽，如果材料选择得当，可以满足各种介质和各种运动条件的要求，工作压力可从1333XlOsPa的真空到400MPa高压；温度范围可从-60C到200C。 与其它密封型式相比，O形密封圈具有以下特点： 1)结构尺寸小，装拆方便。 2)静、动密封均可使用，用作静密封时几乎没有泄漏。 3)使用单件O形密封圈，有双向密封作用。 4)动摩擦阻力较小。 5)价格低廉。2） O形密封圈的密封原理 O形密封圈是一种挤压型密封，挤压型密封的基本工作原理是依靠密封件发生弹性变形，在密封接触面上造成接触压力，接触压力大于被密封介质的内压，则不发生泄漏，反之则发生泄漏。在用于静密封和动密封时，密封接触面接触压力产生原因和汁算方法不尽相吼需分别说明。 用于静密封时的密封原理： 在静密封中以O形圈应用最为广泛。如果设计、使用正确，O形密封图在静密封中可以实现无泄漏的绝对密封。O形密封圈装入密封槽后，其截面承受接触压缩应力而产生弹性变形。对接触面产生一定的初始接触密封压力9。即使没有介质压力或者压力很小， O形密封圈靠自身的弹性力作用而也能实现密封；当容腔内充入有压力的介质后，在介质压力的作用下，O形密封圈发生位移，移向低压侧，同时其弹性变形进一步加大，填充和封闭了密封间隙J。此时，作用于密封副偶合面的接触压力上升为久，Pm=Po十Pp式中：Pp-经O形圈传给接触面的接触压力(01MPa). Pp=K*P K-压力传递系数，对于橡胶制O形密封圈K=1.P-被密封液体的压力(0.1M Pa)。从而增强了密封效果。由于一般K1，所以PmP由此可见，只要O形密封圈存在初始力就能实现无泄漏的绝对密封。这种靠介质本身压力来改变O形密封圈接触状态，现密封的性质，称为自封作用。 理论上，压缩变形即使为零，在油压力下也能密封，但实际上O形密封圈安装时可能会有偏心。所以，O形圈装入密封沟槽后，其断面一般受到730的压缩变形。静密封的压缩率值，动密封取较小的压缩率值。这是因为合成橡胶在低温下要收缩，所以静密封O形圈的预压缩量应考虑补偿它的低温收缩量。 用干往复运动密封时的密封原理 液压传动、气动元件与系统中，往复动密封是一种最常见的密封要求。动力缸活塞与活塞杆与缸盖以及各类滑阀上都用到往复运动密封。缝隙由圆柱杆与圆柱孔形成，杆在圆柱孔内轴向运动。密封作用限制流体的轴向泄漏。用作往复运动密封时，O形圈的预密封效果和自密封作用与静密封一样，并且由于O形圈自身的弹性，而具有磨损后自动补偿的能力。但用于液体介质密封时，由于杆运动速度、液体的压力、粘度的作用，情况比静密封复杂。 当液体在压力作用下，液体分子与金属表面相互作用，油液中所含的“极性分子”在金属表面上紧密而整齐的排列，沿滑移面与密封件间形成一个强固的边界层油膜，并且对滑移面产生极大的附着力。该液体薄膜始终存在于密封件与往复运动面之间，它亦起一定的密封作用，并且对运动密封面的润滑是非常重要的。但是对泄漏来讲是有害的。当往复运动的轴向外拖出时，轴亡的液体薄膜便与轴一起拉出，由于密封件的“擦拭”作用，当往复运动的轴缩回时，该液体薄膜便被密封元件阻留在外面。随着往复运动行程次数增多，阻留在外面的液体就越多，最后形成油滴，这就是往复运动式密封装置的泄漏。由于液压油的粘度随着温度的升高而降低，油膜厚度相应减小，所以液压设备在低温下启动时，运动开始时泄漏较大，随着运动过程中因各种损失引起温度升高，泄漏量有逐渐降低的趋势。O形圈作为往复式密封，结构紧凑、尺寸小，可以降低元件价格。主要用在： 1)低压液压元件中，一般限于短行程和10MPa左右的中等压力。 2)小直径、短行程以及中等压力的液压滑阀中。 3)气动滑阀和气动缸中。 4)作为组合式往复动密封装置中的弹性体。 O形圈作为往复动密封最适合小直径、短行程、中低压力的应用场合，气动缸、气动滑阀等往复式运动元件中。在液压元件中，用O形圈作主要动密封，一般限于短行程和10MPa左右的中低压力。O形圈不适合用作速度非常低的往复动密封件和单独作为高压往复动密封。这主要是因为在这种条件下摩擦较大，会导致密封过早失效。在任何型式应用中，都要根据密封件的额定数据或能力来使用，并且要装配得当，才能得到满意的性能 旋转运动用密封 在旋转运动密封中，通常采用油封和机械密封。但是油封的使用压力较低，而且与O形圈相比，显得过大和复杂，工艺性也差。机械密封虽然可用于高压(40MPa)、高速(50ms)及高温(400C)，但是结构更加复杂、庞大，而且成本高，只适用于石油、化工等所用的一些重型机械设备上。 O形圈用于旋转运动存在的主要问题是焦耳热效应，焦耳效应使高速运动的旋转轴与O形圈的接触处产生摩擦热，生成的热量使这些接触部位的温度不断上升，橡胶材料受热严重变形，压缩量与拉伸量发生变化的现象。发热还加速密封材料老化，降低了O形圈的使用寿命：破坏密封油膜，由此引起断油现象，加速密封件的磨损。b.O型密封圈的设计 O形圈密封的设计原则1.压缩率 压缩率W通常用下式表示： W=d0-h/d0% 式中 d0-O形圈在自由状态下的截面直径（mm）: h-O形圈槽底与被密封表面的距离，即O形圈压缩后的截面高度（mm）在选取O形圈的压缩率时，应从如下3方面考虑： 1)要有足够的密封接触面积； 2)摩擦力尽量小： 3)尽量避免永久变形。 从以上这些因素不难发现，它们相互之间存在着矛盾。压缩率大就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑会增大滑动摩擦力和永久变形。而压缩串过小则可能由于密封沟槽的同轴度误差和O形圈误差不符合要求，消失部分压缩量而引起泄漏。因此，在选择O形圈的压缩率时，要权衡各方面的因素。一般静密封压缩率大于动密封，但其极值应小于25，否则压缩应力明显松弛，将产生过大的永久变形，在高温工况中尤为严重。O形圈密封压缩率W的选择应考虑使用条件，静密封或动密封；静密封又可分为径向密封与轴向密封径向密封(或称圆柱静密封)的泄漏间隙是径向间隙，轴向密封(或称平面静密封)的泄漏间隙是轴向间隙。轴向密封根据压力介质作用于O形圈的内径还是外径又分受内压和外压两种情况，内压增加的拉伸，外压降低O形圈的初始拉伸。 上述不同形式的静密封，密封介质对O形圈的作用力方向是不同的，所以预压力设计也不 同。对于动密封则要区分是往复运动密封还是旋转运动密封。 静密封：圆柱静密封装置和往复运动式密封装置一样，一般取W=1015；平面 静密封装置取W=1530。 对于动密封而言，可以分为三种情况： 往复运动密封一般取W=1015。 旋转运动密封在选取压缩率时必须要考虑焦耳热效应，一般来说，旋转运动用O形圈的内径要比轴径大35，外径的压缩率贮38。 低摩擦运动用O形圈，为了减小摩擦阻力，一般均选取较小的压缩率，即W=58此外，还要考虑到介质和温度引起的橡胶材料膨胀。通常在给定的压缩变形之外，允许的最大膨胀率为15，超过这一范围说明材料选用不合适，应改用其他材料的O形圈，或对给定的压缩变形率予以修正。 1拉伸量 O形圈在装入密封沟槽后，一般都有一定的拉伸量。与压缩率一样，拉伸量的大小对O形圈的密封性能和使用寿命也有很大的影响。拉伸量大不但会导致O形圈安装困难，同时也会因截面直径do发生变化而使压缩串降低，以致引起泄漏。拉伸量可用下式表示： =d+do/d1+do 式中d-轴径(mm)： d1O形圈内径(m)。 拉伸量的取值范围为15。表4-2也给出了O形圈拉伸量的推荐值，可根据轴径的大小按表4-2选取O形圈的拉伸量。 3接触宽度 O形圈装入密封沟槽后，其横截面产生压缩变形。变形后的宽度及其与轴的接触宽度都和0形圈的密封性能和使用寿命有关，其值过小会使密封性受到影响：过大则增加摩擦，产生摩擦热，影响O形圈的寿命。c.O型密封圈材料： O形圈材料的选择对其密封性能和使用寿命有着重要的意义。材料的性能直接影响O形圈的使用性能。除应具备密封圈材料的一般要求外，O形密封圈材料还要注意下述条件： 1)富有弹性和回弹性： 2)适当的机械强度，包括抗张强度、伸长率和抗撕裂强度等。 3)性能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应(焦耳效应)小。 4)易加工成形，并能保持精密的尺寸。 5)不腐蚀接触面，不污染介质等。 满足上述要求的最合适而且最常用的材料是橡胶，所以O形圈大多用橡胶材料制成。 橡胶的品种很多，而且不断有新的橡胶品种出现，设计与选用时，应了解各种橡胶的特性，合理选择。 在选择O形圈材料时，要注意考虑到以下几点因素： 1)O形圈的工作状态 指O形圈是用于静密封还是用于动密封，是用在往复运动中还是用在旋转运动中。 2)机器的工作状态 就是指机器是处于连续的工作状态还是处于断续的工作状态，并要考虑到每次断续时间的长短，是否有冲击载荷作用在密封部位。 3)工作介质的情况 工作介质是液体还是气体，并要考虑到其物理、化学性质。 4)工作压力 工作压力的大小、波动幅度以及瞬时出现的最大压力等。 5)工作温度 包括瞬时温度和冷热交变时的温度。 6)价格和来源等 绝大部分的O形圈都是用各种等级和硬度(如4090度)的腈橡肌喊的。其中，一种典型的通用材料是硬度大约为75度的低中腈橡胶。腈橡胶具有良好的耐热性，它可以在100120范围内工作。腈橡胶对矿物油和脂类有很好的耐受力，同时具有较宽的工作液体(包括水和乙二醇)适用菹围。橡胶的配方不同，对介质的适用性也不同。一般来说，丁腈橡胶耐油；氯丁橡胶耐候和耐臭氧性好；丙烯酸酯橡胶和氟橡胶耐热；聚氨酯橡胶耐高压和磨损：共聚氯醇橡胶耐低温且耐油。橡胶的配方不同，成分不同，对介质的适用性也不同。例如J腈橡胶，根据丁腈含量的不同分为高、中、低三种，含丁腈量越Q，耐油性能越好。 在某些应用场合，腈橡胶在性能方面出局限性或者与某些工作液之间缺乏相容性，这时可以采用其他各种材料。例如，对耐热性，耐油性有特别要求时，可用FKM(氟橡胶)：对耐磨性和耐压有特别要求时，可选用AUEU(聚胺酯橡胶)。近来又增加了提高NBR耐热老化性的NEM又称(又称加氢NBR；H-NBR)；可供选用。橡胶的硬度，一般机械用O形密封圈，硬度应在70,90度之间。作为静密封用的O形密封圈，通常材料硬度为邵尔硬度70度，比动密封件要硬。旋转运动用O形密封圈，一般田丁基橡胶材料效果较好，硬度以HS=80为宜。在内压低、摩擦小的场合，硬度允许低于70氪而在高压下或旋转运动中，可以高于90度，但很少使用。 在液压、气动设备用O形密封圈的材料选择与温度的关系中，介质为石油基液压油的0形圈，温度在50120时，用于腈橡胶，而120230范围内用硅橡胶(主要是静密封)，200以内的动密封用氟橡胶。当液压油为燃料油时，则用高丁腈橡胶为宜。 d.O型圈的使用，安装与保管与维护注意事项O形圈在多种液压、气动件管接头、圆筒面及法兰面等结合处被广泛使用。对于在运动过程中使用的O形圈，当工作压力大于IOMPa时，如单向受压，就在O形圈受压方向的另一侧设置一个挡圈；如双向受压，则在O形圈两侧各放一个挡圈。为了减小摩擦力，也可采用楔形挡圈，当压力液体从左方施加作用时，右方挡圈被推起，左方挡圈不与被密封表面接触，因此摩擦力减小。总的来说，采用挡圈会增大密封装置的摩擦力，而楔形挡圈对减小这种摩擦力具有十分重要的意义。对于固定用的O形圈，当工作压力大于32MPa时，也需要使用挡圈。O形圈使用挡圈后，其工作压力可以大大提高。静密封压力能提高到200700MPa：动密封压力也能提高到40MPa。而且挡圈还有助于O形圈保持良好的润滑。在用O形圈作为往复运动式密封时，必须要注意密封圈因滚动扭转引起的破损和因粘着造成的摩擦力的增加，而造成的失效。O形圈如果装配得妥善，并且使用条件适当，一般不大容易在往复运动状态下产生滚动或扭曲的，因为O形圈与密封沟槽的接触面积大于在滑动表面上的摩擦接触面积，而且O形圈本身的抗扭能力原来就能阻止扭曲。同时，摩擦力的分布也趋向保持O形圈在其沟槽中静止不动，因为静摩擦大于滑动摩擦，而且密封沟槽表面一般不如滑动表面光洁。 O形圈一般用于07MPa以的低压气动系统，并且对密封性要求较高的场合。在气动系统中，必须注意O形圈的润滑。通常，为了提高防腐性和耐磨性，滑动表面都进行电镀。镀层的材质对O形圈的使用寿命也有一定的影响，一般镀铬钢最好。 O形圈的使用寿命与使用条件、装配质量、运动件的材质、加工精度、润滑状况、防尘措施等许多因素有直接关系。因此，O形圈确切的使用寿命，要根据具体的工作条件才能作出判断。动密封用O形圈屈易损件，在任何往复式运动密封的应用中，都要根据密封件的额定数据或能力来使用，并且要装配得当，这样才能得到满意的性能。 使用O形密封圈进行密封应该尽量使压力的方向和摩擦力的方向相反，如果两种作用力同向，则O形圈挤出的趋势就明显得多，而且可能降低有效额定压力。如果沟槽设计不能设置得使压力方向与摩擦力方向相反，则在710MPa的压力下宜采用挡圈。自吸式液压泵或瞬时流速大于lOms的管路，均可产生负压(真空)现象，这时工作状态为负压的密封。负压与正压的密封完全不同。而且与正压漏油现象相反，负压是吸气。因此它们的密封情况也是相反的。如果不注意，误将正压情况用于负压，则可能把O形圈吸进去，造成空气进入液压系统，引起油箱发生“开锅”现象。对于有可能产生负压或真空的 5.密封装置的选用与设计 a.密封装置设计，选择要点 密封装置的选择与设计是一项繁琐的工作，从图中可以较全面和直观地了解密封的选择与设计需要考虑的因素。关于材料、材料与介质的关系以及材料的选用已在前面章节中作了介绍，在此从液压、气动密封工作条件出发，介绍一些密封设计方面的问题。从工作条件上看动密封比静密封情况复杂得多，所以许多内容是针对动密封而言的。液压、气动元件与系统的工作条件情况复杂，影响密封装置，密封件性能的因素很多，各种工作条件对密封设计均有相应要求。在设计和选择密封的结构、型式及材料时，应从以下几方面考虑。1） 根据工作介质和工作温度，选择密封材料类型，并选出最佳配方。2） 根据密封副偶件相对滑移面的运动速度，选择密封件的结构型式。3） 根据液压系统的压力高低，考虑密封件的结构参数及装置滑移面的间隙尺寸。4） 根据运动偶件的运动跳动量，选择材料的硬度或调整结构参数，以增强随动性。5） 根据工况条件，选择合理的偶合理粗噪度及密封件安装腔体的结构型式、尺寸和位置精度。密封设计的思路是，从使用条件出发，从密封方法中找到一种满足使用要求的方案。密封性能与使用条件的关系可归纳。下面就以表中例出使用条件为线索，对密封性能与使用条件的问题以及设计、选用如何考虑作更详细的叙述。 介质工作压力是密封设计或选择时考虑的重要因素。工作压力较低压时，需要注意的主要问题是密封装置的密封性和摩擦特性。如果使用唇形密封圈，低压情况下，由于作用于密封上的压力低，两密封接触面上难以贴紧，致使密封不严。若使用刚性大的材料，一旦密封件装入安装槽时产生了较大变形，低压不足以消除残留变形，对密封有不良影响。液压、气动元件在低压状态工作，摩擦力将在总负载中占一个较大的比例，而摩擦力在运动中很难稳定不变，由此会造成运动不平稳或爬行。高压系统中的主要问题，是密封圈的挤出。密封圈的挤出与密封圈的形状、材料硬度有关，同时受挤出间隙大小及工作温度的影响。设计时要根据工作压力正确选用材料，合理控制间隙。为了防止出现卡紧现象，挤出间隙不能太小，所以高压时一般要设置挡圈。如果液压元件承受35MPA以上的高压和高频率的冲击载荷，密封件的寿命会显著缩短，这时不应该让压力油直接作用于密封件，可在密封件前面（压力侧）设置一个缓冲辅助密封，以保护密封件，提高密封性和耐久性。液压缸高压时还应注意防止出现柴油机现象，以免烧损密封圈而导致泄露。所以液压缸工作时要注意排尽空气。密封件的使用温度主要取决于材料能承受的温度。液压用密封件使用温度的范围一般分为-50150度之间，因此，应限制液压系统与元件的工作温度在此范围内。必须注意，这一温度范围并不是同一种材料能保持密封性能的温度范围。密封材料分为低温用，一般用，高温用的不同类型，分别满足不同温度的需求。设计时要了解材料的温度性格，根据使用温度选用。过高的温度会加速材料的老化变质，材料丧失弹性，强度降低，引起耐压性降低，同时压缩永久变形增加，直至失去密封性。温度太低，材料弹性降低，低温收缩导致过应量减少，造成密封面接触压力降低，引起泄露。低温时变形回复能力降低，会导致密封件对偏心追随能力的降低。另外，高温引起油液粘度降低，可能导致润滑不良，增加密封面的磨损：温度降低油的粘度会增加，密封面的油膜也会变厚，也会对密封性产生直接或间接的影响。往复动密封的最高运动速度主要受摩擦，磨损的限制，所以摩擦力较大时橡胶O形密封圈的运动速度一般不超过0.5m/s。往复运动行程很低，如5cm以下，容易发生润滑不良以致发热，造成密封件的异常磨损：长行程密封要注意的问题是，活塞杆和缸筒的弯曲，偏心。形成越长活塞杆和缸筒越容易受表面粗糙度的影响，有加剧密封件磨损的倾向。所以长行程往复动密封，滑动面上的加工精度，度层厚度，轴承型式以及缸的安装方式等各项设计内容，都与密封磨损问题有关。工作频度指液压，气动元件连续工作时间的长短。工作频率较高的，如24小时运转的情况下，应注意上升加速密封件材料的裂化。故本次设计中注意了以上方面会出现的问题。b.液压往复密封设计液压缸中往复运动密封件的使用条件复杂，密封要求高，是本次密封设计的重点。液压缸活塞密封和活塞杆密封都是这样的密封，设计时要在考虑使用条件和液压缸的经济性的同时满足要求的产品。活塞，活塞杆密封：活塞活塞杆密封是液压缸密封设计的主要内容，也是液压密封设计中使用条件复杂对密封装置要求较高的动密封。活塞在往复运动中通常需要对两个方向的压力介质实现密封，要解决密封件的双向受压问题和轴向尺寸问题，活塞杆伸出元件外部，即要严格阻止油液泄露至外部，污染环境，又要防止外部的水，气和杂质进入元件，所以密封性要求较高。本次设计中选用O形圈。O形橡胶密封圈是动，静密封均可使用的密封件，安装方便，价格低。工作压力大于7MPa时，必须配置挡圈。与唇形密封圈相比，寿命短，且对密封装置的机械加工精度要求高。当设备闲置时间过久时，再次启动的摩擦阻力，会因O形圈与密封副偶合面的粘着而徒增，并出现爬行现象。由橡胶，塑料组合而成的同轴密封件，改善了单独使用O形密封圈的缺陷，特点是它具有其他形式密封不具备的优点：与滑移表面的是摩擦系数低，摩擦特性好，即使低速，也不会出现爬行，采用同轴密封件的密封装置，使用速度范围大，几乎0-1m/s，使用寿命比单独使用O形圈大为增长。但同轴密封滑移时和静止时的密封性较差。且安装时采用专用工具和规定的工艺方法。 6.液压系统泄露防止与密封装置的维护，保养 液压泄露不仅造成油液资源的浪费，还造成停机损失，环境污染，系统效率降低，火灾隐患。 密封泄露的原因是多方面的，可以总结为四大类：密封圈选用问题，安装问题，保管问题，配合加工设计问题。 保管中因注意：1）避免高温，应在37度以下保存，不要触及水，油不受阳光直射。 2）避免放置与电工机等臭氧源附近。 3）避开放射线。 4）开封后尽快使用。四小结 两个月时间的毕业设计遇期而终心情轻松之中略带几份收获的喜悦，觉得总结一下很有必要，经过这一段时间的毕业设计，深刻体会到设计的艰难，时间虽短，但非常高兴，学到平时课堂上所不能学到的东西实践与理论的互助的认识。 液压设计早在大二虽已做过，但那毕竟是课程设计，和这次的毕业设计相比，说句老实话刚开始拿到这个课题我还真不知该如何下手。不仅工作量比以前大了好几倍，其难度不在话下，在实习过程中望着一大堆的资料和图纸用“焦头烂额”形容一点都不为过，最后得到成老师的指点，才正确地进入设计中，我们深知液压设计不易，仍需专心细致的去做。回想起在做毕业设计过程中所遇到的一个个门槛，最后一个一个的跨过。这一结果离不开很多人的帮助，碰到问题在车间问工人，饭后到技术部去问工程师，回校请老师指导，我很庆辛有这么多人在帮我。在设计过程中经常会出现这样那样的错误都被指导老师及时指正过来，在这段设计过程中，收获不少，对液压系统设计又有了进一步的认识。不过相信，不断积累这些体会性的经验，我们的设计思路，原理原则，认识见识会日趋完善的。最后，感谢成老师的指导帮助！五参考文献1杨尔庄主编，新编液压工程手册，上海科技技术出版社，1998。2徐景主编，密封，冶金工业出版社，1985。3章宏甲主编，密封与液压传动，上海科学技术出版社，1998。4夏严栋主编，液压传动的密封与密封装置，机械工业出版社，1984。5顾永全主编，流体密封，上海科学技术出版社，1988。6张耀宸主编，机械加工工艺设计实用手册，航空工业出版社，1993。7蒙少农主编，机械加工工艺手册，机械工业出版社，1991。8袁长良主编，机械制造工艺装备设计手册，中国计量出版社，1992。9董杰主编，工
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