DG型液压缸的设计(毕业论文+全套CAD图纸)(答辩通过)

充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 级毕业设计 （论文） 课题名称 ： DG 型液压缸的设计 专 业： 机械工程及自动化 设 计 人： 指导老师 : 电 话： 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 目 录 绪 论 第 3 页 第 1 章 液压传动的基础知识 第 4 页 1.1 液压传动系统的组成 第 4 页 1.2 液压传动的优缺点 第 4 页 1.3 液 压传动技术的发展及应用 第 6 页 第 2 章 液压传动系统的执行元件 液压缸 第 8 页 2.1 液压缸的类型 特点及结构形式 第 8 页 2.2 液压缸的组成 第 11页 第 3 章 D G 型车辆用液压缸的设计 第 19 页 3.1 简介 第 19页 3.2 DG型 液压缸的设计 - 第 20页 第 4 章 液压缸常见故障分析与排除方法 第 27 页 总 结 第 29 页 参考文献 第 30页 买文档送全套图纸 扣扣 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 绪 论 液 压 传 动 是 研 究 以 有 压 流 体（ 液 体 ）为 传 动介 质 来 实 现 各 种 机 械 的 传 动 控 制 的 学 科 。液 压 传充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 动 是 根 据 流 体 力 学 的 基 本 原 理 ，利 用 流 体 的 压 力能 进 行 能 量 的 传 递 和 控 制 各 种 机 械 零 部 件 运 动 。 郑州 强盛 液 压 制 造 股 份 有 限 公 司 主要生产： 一、 冶金设备用系列液压缸 二、 工 程 机 械 系 列 液 压 缸 （ 包 括 机 械 锁 单 、 双作用的液压缸） 三、 应 用 于 冶 金 、矿 山 、石 油 化 工 、机 床 等设备中的液压站、润滑站系统总成。 等产品的设计与生产。 由 于 液 压 系 统 用 途 广 泛 ，内 部 结 构 原 理 复 杂 。再 结 合 本 公 司 的 实 际 ，本 次 设 计 主 要 是 针 对 液 压系 统 的 执 行 元 件 液 压 缸 的 设 计 。具 体 设 计 产品为 DG 型液压缸 。 在本次设计过程中，得到了 蓝天学院机械系机械工程教研室主任吴伟老师细心指导 在 此 ， 对他们表示衷心的感 谢！ 由于资料缺乏，时间仓促，加上设计者本人水平 有 限 ，毕 业 论 文 中 不 足 之 处 在 所 难 免 ，敬 请 批评指正。 第一章 液压传动的基础知识 1.1 液压传动系统的组成 液压传动系统由以下四个部分组成： 1动 力 元 件 液压泵 其 功 能 是 将 原 动机 输 出 的 机 械 能 转 换 成 液 体 的 压 力 能 ，为 系 统 提供动力。 2执行元件 液压缸、液压马达。它们 的 功 能 是 将 液 体 的 压 力 能 转 换 成 机 械 能 ，以 带充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 动负载进行直线运动或者旋转运动。 3控制元件 压力、流量和方向控制阀 。 它 们 的 作 用 是 控 制 和 调 节 系 统 中 液 体 的 动力 、 流 量 和 流 动 方 向 ，以 保 证 执 行 元 件 达 到 所 要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。 4辅助元件 保证系统正常工作所需要 的 辅 助 装 置 。 包 括 管 道 、 管 接 头 、 油 箱 过 滤 器和指示仪表等。 5工 作 介 质 -工 作 介 质 即 传 动 液 体 ， 通常 称 液 压 油 。液 压 系 统 就 是 通 过 工 作 介 质 实 现 运动和动力传递的。 1.2 液 压 传 动 的 优 缺 点 优点： 1体积小、重量轻，单位重量输出的功率 大（ 一 般 可 达 32MPa,个 别 场 合 更 高 ）。 2可在大范围内实现无级调速。 3操纵简单，便于实现自动化。特别是和电气控制联合使用时，易于 实现复杂的自动工作循环。 4 惯 性 小 、 响 应 速 度 快 ， 起 动 、 制 动 和 换向迅速。 (液 压 马 达 起 动 只 需 0.1s) 5易 于 实 现 过 载 保 护 ，安 全 性 好 ；采 用 矿充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 物油作为工作介质，自润滑性好。 6液 压 元 件 易 于 实 现 系 列 化 标 准 化 和 通用化。 缺点： 1 由 于 液 压 传 动 系 统 中 存 在 的 泄 漏 和 油 液的压缩性，影响了传动的准确性，不易实现定比 传动。 2不 适 应 在 温 度 变 化 范 围 较 大 的 场 合 工 作 。 3 由 于 受 液 体 流 动 阻 力 和 泄 漏 的 影 响 ， 液压传动的效率还不是很高，不易远距离传动。 4 液 压 传 动 出 现 故 障 不 易 查 找 。 1.3 液压传动技术的发展及应用 液 压 技 术 ， 从 年 英 国 制 造 出 世 界 上第 一 台 水 压 机 诞 生 算 起 ，已 经 有 多 年 的 历史 了 ，然 而 在 工 业 上 的 真 正 推 广 使 用 却 是 世纪 中 叶 的 事 情 了 。 第 二 次 世 界 大 战 期 间 ， 在 一 些武 器 装 备 上 用 上 了 功 率 大 、 反 应 快 、动 作 准 的 液压 传 动 和 控 制 装 置 ，大 大 的 提 高 了 武 器 装 备 的 性能 。同 时 ，也 加 速 了 液 压 技 术 本 身 的 发 展 。战 后 ，充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 液 压 技 术 迅 速 由 军 事 转 入 民 用 ， 在 机 械 制 造 、 工程 机 械 、 锻 压 机 械 、 冶 金 机 械 、 汽 车 、 船 舶 等 行业 中 得 到 了 广 泛 的 应 用 和 发 展 。 世 纪 年代 以 后 ， 原 子 能 技 术 、 空 间 技 术 、 电 子 技 术 等 的迅 速 发 展 ， 再 次 将 液 压 技 术 向 前 推 进 ， 使 其 在 各个工业领域得到了更加广泛的应用。 现 代 液 压 技 术 与 微 电 子 技 术 、 计 算 机 技 术 、传 感 技 术 的 紧 密 结 合 已 经 形 成 并 发 展 成 为 一 种包 括 传 动 、控 制 、检 测 在 内 的 自 动 化 技 术 。当 前 ，液 压 技 术 在 实 现 高 压 、高 速 、大 功 率 、经 久 耐 用 、高 度 集 成 化 等 各 项 要 求 方 面 都 取 得 了 重 大 的 进展 ， 在 完 善 发 展 比 例 控 制 和 伺 服 控 制 、 开 发 数 字控 制 技 术 上 也 有 许 多 新 成 果 。同 时 ，液 压 元 件 和液 压 系 统 的 计 算 机 辅 助 设 计 (CAD)和 测 试 (CAT)、微 机 控 制 、 机 电 一 体 化 、 液 电 一 体 化 、 可 靠 性 、污 染 控 制 、 能 耗 控 制 、小 型 微 型 化 等 方 面 也 是 液压 技 术 发 展 和 研 究 的 方 向 。继 续 扩 大 应 用 服 务 领域 ， 采 用 更 先 进 的 设 计 和 制 造 技 术 ，将 使 液 压 技术 发 展 成 为 内 涵 更 加 丰 富 完 整 的 综 合 自 动 化 技术。 目 前 ， 液 压 技 术 已 广 泛 应 用 于 各 个 工 业 领 域的 技 术 装 备 上 ， 例 如 机 械 制 造 、 工 程 、 建 筑 、 矿充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 山 、 冶 金 、 船 舶 等 机 械 ， 上 至 航 空 、 航 天 工 业 ，下 至 地 矿 、 海 洋 开 发 工 程 ， 几 乎 无 处 不 见 液 压 技术 的 踪 迹 。液 压 技 术 的 应 用 领 域 大 致 上 可 以 归 纳为以下几个主要方面： （ 1） 各 种 举 升 、 搬 运 作 业 。 尤 其 在 行 走 机 械和 较 大 驱 动 功 率 的 场 合 ，液 压 传 动 已 经 成 为 一 种主要方式。如起重机、起锚机等。 （ 2） 各 种 需 要 作 用 力 大 的 推 、 挤 、 挖 掘 等 作业 装 置 。例 如 ，各 种 液 压 机 、塑 料 注 射 成 型 机 等 。 （ 3） 高 响 应 、 高 精 度 的 控 制 。 飞 机 和 导 弹 的姿态控制等装置。 （ 4） 多 种 工 作 程 序 组 合 的 自 动 操 作 与 控 制 。如组合机床、机械加工自动线。 （ 5）特 殊 工 作 场 合 。例 如 地 下 水 下 、防 爆 等 。 第二章 液压传动系统的执行元件 液压缸 2.1 液压缸的类型及结构形式 液 压 缸 有 多 种 类 型 。 按 作 用 方 式 可 分 为 单 作用 式 和 双 作 用 式 两 种 ； 按 结 构 形 式 可 分 为 活 塞式、柱塞式、组合式和摆动式四大类。 其 中 ，单 作 用 液 压 缸 分 为 ：单 活 塞 杆 液 压 缸 、双 活 塞 杆 液 压 缸 、 柱 塞 式 液 压 缸 、 差 动 液 压 缸 和充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 伸 缩 液 压 缸 。 但 是 ， 差 动 式 液 压 缸 和 柱 塞 式 液 压缸 只 能 单 作 用 而 不 能 双 作 用 。 组 合 液 压 缸 包 括 ：弹 簧 复 位 式 、 齿 条 式 、 串 联 式 和 增 压 式 四 种 。 摆动 液 压 缸 又 分 为 ： 单 叶 片 式 和 双 叶 片 式 两 种 。 下面 以 一 种 典 型 液 压 缸 为 例 ， 说 明 液 压 缸 的 基 本 组成 。 空 心 活 塞 式 液 压 缸 如 上 图 所 示 。 它 由 缸 筒 10，活塞 8，活 塞 杆 1、 15，缸 盖 18、 24，密 封 圈 4、 7、17， 导 向 套 6、 19， 压 板 11、 20 等 主 要 零 件 组 成 。这 种 液 压 缸 活 塞 杆 固 定 ，缸 筒 带 动 工 作 台 作 往 复 运动 。 活 塞 用 锥 销 9、 22 与 空 心 活 塞 杆 连 接 ， 并 用 堵头 2 堵 死 活 塞 杆 的 一 头 。缸 筒 两 端 外 圆 上 套 有 钢 丝环 12、 21， 用 于 阻 止 压 板 11、 20 向 外 移 动 ， 从 而通 过 螺 栓 将 缸 盖 18、 24 与 压 板 相 连 （ 图 中 没 有 画充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 出 ），并 把 缸 盖 压 紧 在 缸 筒 的 两 端 。 为 了 减 少 泄 漏 ，在 液 压 缸 中 可 能 发 生 泄 漏 的 结 合 面 安 放 了 密 封 圈和 纸 垫 。 空 心 活 塞 杆 和 其 上 的 油 口 a、 c 提 供 了 液压 缸 的 进 、 出 油 口 。 当 缸 筒 移 动 到 左 、 右 终 端 时 ，油口 a、 c 的 开 度 逐 渐 减 小 ， 造 成 回 油 阻 力 逐 渐 增大 ，对 运 动 部 件 起 到 制 动 缓 冲 作 用 。在 缸 盖 上 设 有与 排 气 阀 （ 图 中 没 有 画 出 ） 相 连 的 排 气 孔 5、 14，可以排出液压缸中的空气，使运动更加平稳。 表 2-1 液压缸的类型和特点 类型 速度 作用力 特点 单 作 用 液 压 缸 双活塞杆液压缸 U=q/A3 F=p1A1 活塞的两侧都装有活塞杆，只能向活塞一侧供给压力油，由外力使活塞反向运动 单活塞杆液压缸 U=q/A3 F1=p1A1 活塞仅单向运动，返回行程利用自重或负荷将活塞推回 柱塞式液压缸 U=q/A3 F1=p1A1 柱塞仅单向运动，由外力使柱塞反向运动 差动液压缸 U3=q/A3 F3=p1A1 可使速度加快，但作用力相应减小 伸缩液压缸 - - 以短缸获得长行程；缸由大到小逐节推出，靠外力由小到大逐节缩回 双 作用液压缸 双活塞杆液压缸 U1=q/A3 U2=q/A2 F1=（ p1-p2） A1 F2=（ p2-p1） A2 双边有杆，双向液压驱动，双向推力和速度均相等 单活塞杆液压缸 U1=q/A3 U2=q/A2 F1=（ p1-p2） A1 F2=（ p2-p1） A2 单边有杆，双向液压驱动， u1 V U2， F1 F2 伸缩液压缸 - - 双向液压驱动， 由大到小逐节推出，由小到大逐节缩回 组 弹簧复位液压缸 - - 单向由液压驱动，回程弹簧复位 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 合 液 压 缸 串联液压缸 U1=q/（ A1+A2） U2=q2A2 F1=p1（ A1-A2） -2qA2 F1=2p2A2-A2-q1（ A1+A2） 用于缸的直径受限制，而长度不受限制处，可获得在的推力 增 压 缸 - - 由活塞缸和柱塞缸组合而成，低压油送入 A 腔， B腔输出高压油 齿条液压缸 - - 活塞的移动通过传动机构变成齿轮的往复回转运动 摆动液压缸 单叶片液压缸 W =8q/（ b（ D2-d2） T=p（ D2-d2） b/8 把液压能变为回转的机械能，输出轴摆动角 20MPa 时，使 用 铸 钢 或 锻 钢 。以 下 是 几 种 常 见 的 缸 筒 与 缸 盖的联接形式： 图 2-21(a)所 示 为 法 兰 连 接 式 ， 结 构 简 单 ， 容易 加 工 ， 也 容 易 装 拆 ， 但 外 形 尺 寸 和 重 量 都 较 大 ，充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 常 用 于 铸 铁 制 的 缸 筒 上 。 图 2-21(b)所示为半环连接 式 ， 它 的 缸 筒 壁 部 因 开 了 环 形 槽 而 削 弱 了 强 度 ，为 此 有 时 要 加 厚 缸 壁 ，它 容 易 加 工 和 装 拆 ，重 量 较轻 ，常 用 于 无 缝 钢 管 或 锻 钢 制 的 缸 筒 上 。图 2-21(c)所 示 为 螺 纹 连 接 式 ， 它 的 缸 筒 端 部 结 构 复 杂 ， 外 径加 工 时 要 求 保 证 内 外 径 同 心 ， 装 拆 要 使 用 专 用 工具 ，它 的 外 形 尺 寸 和 重 量 都 较 小 ，常 用 于 无 缝 钢 管或 铸 钢 制 的 缸 筒 上 。图 2-21(d)所示为拉杆连接式，结 构 的 通 用 性 大 ，容 易 加 工 和 装 拆 ，但 外 形 尺 寸 较大 ， 且 较 重 。 图 2-21(e)所 示 为 焊 接 连 接 式 ， 结 构简 单 ， 尺 寸 小 ， 但 缸 底 处 内 径 不 易 加 工 ， 且 可 能 引起变形。 图 2-21 缸筒和缸盖结构 (a)法兰连接式 (b)半环连接式 (c)螺纹连接式 (d)拉杆连接式 (e)焊接连接式 由 此 可 见 ，缸 筒 的 材 料 一 般 要 求 有 足 够 的 强 度和冲 击 韧 性 ， 对 焊 接 的 缸 筒 ，还 要 求 有 良 好 的 焊 接性能。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 为 了 能 够 最 大 限 度 的 满 足 用 户 对 产 品 性 能 的需 求 和 产 品 设 计 的 经 济 合 理 以 及 保 证 工 人 人 身 和设 备 安 全 ，改 善 操 作 者 工 作 环 境 ，洛 阳 强 力 液 压 股份 有 限 公 司 所 生 产 的 液 压 缸 缸 筒 毛 坯 件 选 择 由 专业 厂 方 提 供 内 圆 已 经 过 衍 磨 和 外 圆 已 加 工 的 高 精度冷拔无缝钢管，能满足以下要求： a、缸筒内径的圆度和圆柱度可选取 8 级。 b、缸筒端面的垂直度选取 7 级 精 度 。 c、 缸 筒 端 部 用 螺 纹 连 接 时 ， 螺 纹 应 选 取 6 级精度的细牙螺纹。 (2)活塞组件 活 塞 组 件 有 活 塞 、 活 塞 杆 和 连 接 件 等 组 成 ，活 塞 与 活 塞 杆 连 接 形 式 决 定 于 工 作 压 力 、安 装 形式、工作条件等。 由 于 活 塞 在 缸 筒 内 作 往 复 运 动 ， 必 须 选 用 优质 材 料 。对 于 整 体 式 活 塞 ， 一 般 采 用 号 钢 或 号 钢 ； 装 配 式 的 活 塞 采 用 灰 口 铸 铁 、 耐 磨 铸铁 或 铝 合 金 等 材 料 ，有 特 殊 要 求 时 可 在 钢 活 塞 坯外 面 装 上 青 铜 、黄 铜 和 尼 龙 等 耐 磨 套 ， 以 延 长 活塞 的 使 用 寿 命 。活 塞 杆 无 论 是 空 心 的 还 是 实 心 的其 材 料 常 采 用 号 钢 或 号 钢 等 材 料 ，当 冲击 振 动 很 大 时 ， 也 可 采 用 号 钢 或 Cr 钢。图 2 - 22 所 示 为 几 种 常 见 的 活 塞 与 活 塞 杆 的 连 接 形 式 ： 图 2-22 (a)所 示 为 活 塞 与 活 塞 杆 之 间 采 用 螺充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 母 连 接 ，它 适 用 负 载 较 小 ，受 力 无 冲 击 的 液 压 缸 中 。螺纹连接 虽 然 结 构 简 单 ，安 装 方 便 可 靠 ，但 在 活 塞杆 上 车 螺 纹 将 削 弱 其 强 度 。 图 图 2-22 (b)和 (c)所示 为 卡 环 式 连 接 方 式 。 图 2-22 (b)中活塞杆 5 上开有 一 个 环 形 槽 ，槽 内 装 有 两 个 半 圆 环 3 以 夹 紧 活 塞4，半环 3 由轴套 2 套 住 ， 而 轴 套 2 的 轴 向 位 置 用弹 簧 卡 圈 1 来 固 定 。 图 2-22 (c)中 的 活 塞 杆 ， 使 用了 两 个 半 圆 环 4，它 们 分 别 由 两 个 密 封 圈 座 2 套 住 ，半 圆 形 的 活 塞 3 安 放 在 密 封 圈 座 的 中 间 。 图 2-22 (d)所 示 是 一 种 径 向 销 式 连 接 结 构 ， 用 锥 销 1 把 活 塞 2固 连 在 活 塞 杆 3 上 。这 种 连 接 方 式 特 别 适 用 于 双 出杆式活塞。 图 2 - 22 常见的活塞组 件结构形式 (3)密封装置 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 密 封 装 置 主 要 用 来 防 止 液 压 油 的 泄 漏 。液 压缸 因 为 是 依 靠 密 闭 油 液 容 积 的 变 化 来 传 递 动 力和 速 度 ，故 密 封 装 置 的 优 劣 ，将 直 接 影 响 液 压 缸的 工 作 性 能 。根 据 两 个 需 要 密 封 的 偶 合 面 间 有 无相 对 运 动 ， 可 把 密 封 圈 分 为 动 密 封 和 静 密 封 两类 。 设 计 或 选 用 密 封 装 置 的 基 本 要 求 是 ： 具 有 良好 的 密 封 性 能 ，并 随 着 压 力 的 增 加 能 自 动 提 高 其密 封 性 能 ， 摩 擦 阻 力 小 ， 密 封 件 耐 油 性 ， 抗 腐 蚀性 好 ， 使 用 寿 命 长 ， 使 用 的 温 度 范 围 广 ， 制 造 简单 ，装 拆 方 便 等 。通 常 液 压 缸 的 密 封 有 间 隙 密 封 、活 塞 环 密 封 、 型 密 封 圈 、 Y 型 密 封 圈 、 V 型密封圈等密封方式来防止漏油 。 图 2- 23 密 封 装 置 (a)间隙密封 (b )摩 擦 环 密 封 (c ) 形 圈 密 封 (d )V 形 圈 密 封 液 压 缸 中 常 见 的 密 封 装 置 如 上 图 2-23 所示。图 2-23 (a)所 示 为 间 隙 密 封 ，它 依 靠 运 动 间 的 微 小充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 间 隙 来 防 止 泄 漏 。 为 了 提 高 这 种 装 置 的 密 封 能 力 ，常 在 活 塞 的 表 面 上 制 出 几 条 细 小 的 环 形 槽 ，以 增 大油 液 通 过 间 隙 时 的 阻 力 。它 的 结 构 简 单 ，摩 擦 阻 力小 ， 可 耐 高 温 ， 但 泄 漏 大 ， 加 工 要 求 高 ， 磨 损 后 无法 恢 复 原 有 能 力 ， 只 有 在 尺 寸 较 小 、 压 力 较 低 、 相对 运 动 速 度 较 高 的 缸 筒 和 活 塞 间 使 用 。图 2-23 (b)所 示 为 摩 擦 环 密 封 ， 它 依 靠 套 在 活 塞 上 的 摩 擦 环(尼龙或 其 他 高 分 子 材 料 制 成 )在 O 形 密 封 圈 弹 力 作用 下 贴 紧 缸 壁 而 防 止 泄 漏 。 这 种 材 料 效 果 较 好 ，摩擦 阻 力 较 小 且 稳 定 ， 可 耐 高 温 ， 磨 损 后 有 自 动 补 偿能 力 ， 但 加 工 要 求 高 ， 装 拆 较 不 便 ， 适 用 于 缸 筒 和 活塞之间的密封。 图 2-23 (c)、图 2-23 (d)所示为 密封圈 (O 形圈、 V 形 圈 等 )密 封 ， 它 利 用 橡 胶 或 塑料 的 弹 性 使 各 种 截 面 的 环 形 圈 贴 紧 在 静 、动 配 合 面之 间 来 防 止 泄 漏 。 它 结 构 简 单 ， 制 造 方 便 ， 磨 损 后有 自 动 补 偿 能 力 ， 性 能 可 靠 ， 在 缸 筒 和 活 塞 之 间 、缸 盖 和 活 塞 杆 之 间 、 活 塞 和 活 塞 杆 之 间 、缸 筒 和 缸盖之间都能使用。 对 于 活 塞 杆 外 伸 部 分 来 说 ，由 于 它 很 容 易 把 脏物 带 入 液 压 缸 ， 使 油 液 受 污 染 ， 使 密 封 件 磨 损 ， 因此 常 需 在 活 塞 杆 密 封 处 增 添 防 尘 圈 ，并 放 在 向 着 活塞杆外伸的一端。 (4)缓冲装置 当运动部件拖动质量较大的部件作往复运动时、运动速度较高时 (v12m/min)。运动部件充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 惯 性 力 较 大 ，活 塞 运 动 到 终 端 会 与 缸 盖 发 生 机 械碰 撞 ， 产 生 冲 击 、 噪 声 ， 严 重 时 影 响 加 工 精 度 ，甚 至 引 起 破 坏 性 事 故 。因 此 ，在 液 压 缸 内 两 端 部应设置缓冲装置。 一 般 缓 冲 装 置 由 缓 冲 柱 塞 、 缓 冲 油 腔 、 三 角节 流 槽 、 单 向 阀 、 节 流 阀 组 成 。 组 合 的 缓 冲 形 有圆柱形环 隙 式 、圆 锥 形 环 隙 式 、节 流 口 可 变 式 节 流口可调式。 缓冲装置的工作原理是利 用 活 塞 或 缸 筒 在 其 走 向 行 程 终 端 时 封 住 活 塞 和 缸 盖 之 间 的 部 分 油 液 ，强 迫 它 从 小 孔 或 细 缝 中 挤 出 ， 以 产 生 很 大 的 阻 力 ，使 工 作 部 件 受 到 制 动 ，逐 渐 减 慢 运 动 速 度 ，达 到 避免活塞和缸盖相互撞击的目的。 如下图 2-24(a)所 示 ， 当 缓 冲 柱 塞 进 入 与 其 相配 的 缸 盖 上 的 内 孔 时 ，孔 中 的 液 压 油 只 能 通 过 间 隙 排 出 ，使 活 塞 速 度 降 低 。由 于 配 合 间 隙 不 变 ，故随 着 活 塞 运 动 速 度 的 降 低 ， 起 缓 冲 作 用 。当 缓 冲 柱塞 进 入 配 合 孔 之 后 ，油 腔 中 的 油 只 能 经 节 流 阀 1 排出，如 图 2-24 (b)所 示 。 由 于 节 流 阀 1 是 可 调 的 ，因 此 缓 冲 作 用 也 可 调 节 ，但 仍 不 能 解 决 速 度 减 低 后缓 冲 作 用 减 弱 的 缺 点 。如 图 2-24 (c)所 示 ，在 缓 冲柱 塞 上 开 有 三 角 槽 ， 随 着 柱 塞 逐 渐 进 入 配 合 孔 中 ，其 节 流 面 积 越 来 越 小 ，解 决 了 在 行 程 最 后 阶 段 缓 冲作用过弱的问题。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 2-24 液压缸的缓冲装置 1节流阀 (5)排气装置 液 压 缸 在 安 装 过 程 中 或 长 时 间 停 放 重 新 工 作 时 ，液 压 缸 里 和 管 道 系 统 中 会 渗 入 空 气 ，为 了 防 止 执 行元 件 出 现 爬 行 ，噪 声 和 发 热 等 不 正 常 现 象 ，需 把 缸中 和 系 统 中 的 空 气 排 出 。 对 于 要 求 不 高 的 液 压 缸 往往 不 设 专 门 的 排 气 装 置 ，而 是 将 油 口 布 置 在 缸 茼 两端 的 最 高 处 ， 这 样 也 能 使 空 气 随 油 液 排 往 油 箱 ，在从 油 面 逸 出 ；对 于 速 度 稳 定 性 要 求 较 高 的 液 压 缸 或大 型 液 压 缸 ，常 在 液 压 缸 的 最 高 处 设 置 进 出 油 口 把气 带 走 ， 也 可 在 最 高 处 设 置 放 气 孔 或 专 门 的 放 气阀 。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 2-25 放气装置 1 缸盖 2 放气小孔 3 缸体 4 活塞杆 第三章 DG 型液压缸的设计 3.1 简介 DG 型 液 压 缸 是 液 压 系 统 中 活 塞 杆 作 往 复 运动 的 工 作 机 构 。其 结 构 形 式 均 为 单 活 塞 杆 双 作 用耳 环 安 装 式 。 主 要 用 于 工 程 机 械 、 运 输 机 械 、 矿山 机 械 及 车 辆 等 的 液 压 传 动 。 DG 型 液 压 缸 结 构 如下 :充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 型号意义 例 ： L:螺纹式 活塞杆 连接形式 E:耳环式 安装方式：单耳环式 压力分级： 8-16MPa 液压缸内径： 40mm 活塞：重型 名称：单活塞杆双作用液压缸 3.2 DG型液压缸的设计 液压缸的设计计算： 由于液压执行元件与主机结构有 着 直 接 关 系 ，因 此 所 需 要 的 液 压 缸 和 在 结 构 上 千变 万 化 。尽 管 有 一 些 标 准 件 可 供 选 用 ， 但 有 时 还 必须 根 据 实 际 需 要 自 行 设 计 。下 面 介 绍 液 压 缸 的 设 计计算。 DG J 40 C E 1 L/E 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 (一 )主 要 尺 寸 的 计 算 液 压 缸 的 主 要 尺 寸 包 括 缸 筒 内 径 D、 活 塞 杆直径 d 和缸筒长度 L。 根据负载大小和液压缸的工作压力确定活塞 的 有 效 工 作 面 积 ，再 根 据 液 压 缸 的 不 同 结 构 形 式计 算 出 缸 筒 的 内 径 。活 塞 杆 直 径 是 按 受 力 情 况 决 定的 ，可 按 表 3.1 初 步 选 取 。缸 筒 长 度 的 确 定 要 考 虑活 塞 最 大 行 程 、活 塞 厚 度 、导 向 和 密 封 所 需 长 度 等因素。通常情况 L ( 2 0 3 0 ) d 。 计 算 结 果 要 圆 整 成国 家 标 准 中 的 推 荐 值 。主 要 尺 寸 初 步 确 定 后 ， 还 要按 速 度 要 求 进 行 验 证 。同 时 满 足 力 和 速 度 的 要 求 后才可以确定下来。 表 3.1 液 压 缸 工 作 压 力 与 活 塞 杆 直 径 液压缸工作压力p/MPa 7 推荐活塞杆直径 d (0.5 0.55)D (0.6 0.7)D 0.7D （ 二） 强 度 校 核 强 度 校 核 的 项 目 包 括 缸 筒 壁 厚 、活 塞 杆 直径 d 和缸盖固定螺栓的直径 d s 。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 在 中 、 低 压 系 统 中 ， 缸 筒 壁 厚 由 结 构 工 艺 决 定 ， 一般不做校核。在高压系统中需按下列情况进行校核 。 1.缸筒 壁厚 的 校 核 当 D/10时为薄壁， 按下式校核 : 式中， D-缸筒内径； 缸筒材料的许用应力， =b /n， b 是 材 料 的抗拉强度，一般取安全系数 n = 5； py 试验压力，当缸的额定压力 p n 1 6 Mp a 时， p y = 1 . 5 p n； p n 1 6 Mp a 时， p y = 1 . 2 5 p n。 当 D/10 时为厚壁， 按 下 式 校 核 : 2. 活塞杆直径 d 式中， F 活塞杆上的作用力； 活塞杆材料的许用应力， = b / 1 . 4。 3. 缸 盖 固 定 螺 栓 直 径 d s 式中， F 活塞杆上的作用力； k 螺纹拧紧 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 系数 ， k = 1 . 1 2 1 . 5； z 固 定 螺 栓 个 数 ； 螺 栓 材 料 的 许 用 应 力 ， = s /（ 1 . 2 2 2 . 5）， s 为 材 料 的 屈 服 点 。 活 塞 杆 材 料 的 许 用 应 力 ， = b / 1 . 4。 （ 三 ） 活 塞 杆 稳 定 性 校 核 当活塞杆受轴向压缩负载时有压杆稳定性问题，即 压缩力 F 超过某一临界 F k 值 时 活 塞 杆 就会失去稳定性。活塞杆稳定性按下式进行校核 式中， n k 安全系数，一般取 n k = 2 4。 当活塞杆的细长比 时， 当活塞杆的细长比 ，且 时， 式中， l 安装长度； rk 活塞杆截面最小回转半径， ； 1 柔性系数； 2 由液压缸支承方式决定的末端系数； 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 E 活塞杆材料的弹性模量，钢材： ； J 活塞杆 横截面惯性矩； A 活塞杆横截面积； f 由材料强度决定的试验值； 系数。 3. .1 缸 筒 的 设 计 （ 1）缸筒材料的选择及加工工艺 参 阅 郑 州 强 盛 液 压 制 造 有 限 公 司 产 品 样 本 （以 下 简 称 产 品 样 本 ）第 15 页 可 知 ， DG 型液压 缸 的 最 大 推 力 和 拉 力 为 16MPa， 即 ： 工 作 压 力p20MPa；所以，缸筒材料可选用无缝钢管；结合 本 公 司 生 产 车 间 的 实 际 加 工 水 平 ，在 选 购 缸 筒原材料时 ,一般都是直接从钢材厂订购经过冷拔后的 20 号 钢 的 缸 筒 毛 坯 件 。即 ： 内 圆 已 经 过 衍 磨 、外圆已加工的高精 度 冷 拔 无 缝 钢 管 。 （ 2）确定缸筒的总体尺寸 a.缸 筒 内 径 的 大 小 及 厚 度 查 产 品 样 本 第 16 页 图 表 可 得 ， DG 型液压 缸 缸 筒 的 内 径 为 90mm， 外 径 为 108mm。 即 ： 厚度为 18mm。 b.缸 筒 的 总 长 度 的 确 立 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 参 考 产 品 样 本 第 17 页 图 表 可 得 ：缸 筒 总长度 L 由 活 塞 杆 两 端 活 塞 宽 度 、导 向 筒 的 宽 度 以及 在 满 足 本 液 压 缸 的 行 程 后 来 确 定 。在 整 个 液 压缸 的 设 计 中 ，缸 筒 的 长 度 属 于 不 确 定 因 素 。在 此 ，先不予考虑。 3. .2 活塞杆的设计 下 面 是 整 体 式 活 塞 杆 的 几 种 联 接 结 构 如下图： 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 1.、耳环连接 2、 端部铰轴连接 3、 中部铰轴连接 4、 端部法兰连接 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 5、 中部法兰连接 6、 底部法兰连接 （ 1）活塞杆材料的选择及加工工艺 参 考 产 品 样 本 第 17 页 图 表 可 得 ：本 次 设 计 的 整 体 式 活 塞 杆 的 材 料 为 45#钢拼焊而成 ,杆 径 大 小 为 45mm。其 结 构 形 式 如下图： 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 第四章 液压缸常见故障分析与排除方法 表 4-1 液压缸常见故障分析和排除 故障现象 产生原因 排除方法 爬 行 1)空气侵入液压缸 2)活塞杆两端螺母旋得太紧 3)液压缸安装与导轨不平行 4)活塞与活塞杆不同心 5)液压缸内壁或活塞表面拉 ，局部磨损或腐蚀 6）活塞杆不直 1） 设置排气装置，强迫排除空气 2） 调整，保持活塞杆处于自然状态 3） 调整导轨或滑块的松紧度，保持缸与导轨的平行度 0.1mm/m 4） 调整使活塞杆全长直线度 0.2mm 5） 镗缸筒内孔，重配新活塞 6） 单个或连同活塞放在 V 型铁块上校正 推力不足 速度下降 1） 缸筒与活塞间磨损造成间隙过大，使内泄漏严重 2） 活塞上密封圈损坏，增大泄漏或增大摩擦力 3） 活塞杆弯曲，阻力增大 4） 溢流阀调压低或溢流阀控压区泄漏，造成系统压力低，使