活塞液压缸的设计分析.ppt

活塞式液压缸的设计分析 组员 单活塞杆液压缸 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 故称为双作用缸 缸筒13 活塞15 活塞杆4 缸底1 缸盖6 导向套3 10 密封14 11 8 防尘圈9 缓冲装置2 5 单活塞杆液压缸 特点 单杆活塞缸由于活塞两端有效面积不等 相同流量的压力油分别进入液压缸的左 右腔 活塞移动的速度与进油腔的有效面积成反比 即油液进入无杆腔时有效面积大 速度慢 进入有杆腔时有效面积小 速度快 而活塞上产生的推力则进油腔的有效面积成正比 单活塞杆液压缸 单活塞杆液压缸 把液压缸的进油和回油连接在一起 把油缸的有杆腔油液压回流到无杆腔 以增加液压缸往外伸出的速度 这种连接方式一般用在无负载或小负载的快进行程中 它是以牺牲输出力为代价而提高运动速度的 差动连接是在不增加液压泵流量的前提下实现快速运动的有效方法 单活塞杆液压缸可以是缸筒固定 活塞运动 也可以是活塞杆固定缸筒运动 无论采用其中哪一种形式 液压缸运动所占空间长度都是两倍行程 单活塞杆液压缸 双活塞杆液压缸 双活塞杆液压缸的两端都有活塞伸出 如图所示 其组成与单活塞杆液压缸基本相同 缸筒与缸盖用法兰连接 活塞与缸筒内壁之间采用间隙密封 双活塞杆液压缸 1 单杆只能一杆工作 双杆可两杆同时工作 即双杆的效率可以是单杆的两倍 2 单杆的总压力一头大 一头小 双杆两头同压力 当然双杆要一样粗 3 单杆的活塞在杆的端部 双杆的活塞在双杆的中间 4 单杆安装常是立式 双杆常是卧式 缸筒固定在床身上 活塞杆和工作台相联接时 工作台运动所占空间长度为活塞有效行程的三倍 活塞杆固定在床身上 缸筒和工作台相联接时 工作台运动所占空间长度为液压缸有效行程的两倍 双活塞杆液压缸 液压缸主要尺寸的确定 液压缸内径d和活塞杆直径d可根据最大总负载和选取的工作压力来定 对单杆缸而言 无杆腔进油并不考虑机械效率时 可得 有杆腔进油并不考虑机械效率时 可得 液压缸主要尺寸的确定 上式中的杆径d可根据工作压力选取 见表3 4 当液压缸的往复速度比有一定要求时 由下式得杆径为 液压缸主要尺寸的确定 液压缸主要尺寸的确定 计算所得的液压缸内经d和活塞杆直经d应圆整为标准系列 液压缸的缸筒长度由活塞最大行程 活塞长度 活塞杆导向套长度 活塞杆密封长度和特殊要求的长度确定 其中活塞长度为 0 6 1 0 d 导向套长度为 0 6 1 5 d 为减少加工难度 一般液压缸缸筒长度不应大于内径的20 30倍 液压缸的破坏原因分析 1泄漏 密封件的选择液压系统的可靠性 设计中密封结构选用不合理 密封件的选用不合乎规范 在设计中没有考虑到液压油与密封材料的相容型式 负载情况 极限压力 工作速度大小 环境温度的变化等 这些都在不同程度上直接或间接造成液压系统泄漏 制造因素 所有的液压元件及密封部件都有严格的尺寸公差 表面处理 表面光洁度及形位公差等要求 如果在制造过程中超差 液压缸的破坏原因分析 装配因素 应杜绝野蛮操作 过度用力将使零件产生变形 特别是用铜棒等敲打缸体 密封法兰等 装配前应对零件进行仔细检查 装配时应将零件蘸少许液压油 轻轻压入 清洗时应用柴油 特别是密封圈 防尘圈 形圈等橡胶元件 颗粒污染由于工作过程中活塞杆裸露在外直接和环境相接触 难免将尘埃 污物带入液压系统 加速密封件和活塞杆等的划伤和磨损 从而引起泄漏 颗粒污染为液压元件损坏最快的因素之一 液压缸的破坏原因分析 零件损伤密封件是由耐油橡胶等材料制成 由于长时间的使用发生老化 龟裂 损伤等都会引起系统泄漏 如果零件在工作过程中受碰撞而损伤 会划伤密封元件 从而造成泄漏 液压缸的破坏原因分析 2油缸活塞杆拉伤 油缸的质量问题同心度不符合标准 导套的内外圆同心度 活塞的内外圆同心度 活塞杆杆体与活塞安装面得同心度 活塞杆与油缸移动轴线的同心度等等 超出规定标准 防尘圈质量差无法防止灰尘进入油缸内 偏载过大引起的拉伤 液压缸的破坏原因分析 3爬行即液压缸