电液执行器毕业论文

第 页 电液执行器的设计 摘要 电液执行器是一种智能型机、电、液一体化动力装置，随着阀门技术的不断应用与发展，电液执行器也得到了更广泛的应用。本课题所设计的是一种快关阀上应用的电液执行器，很大程上减小了阀门的开关时间，使得阀门的完全开启和关闭的时间提高到了0.2s。通过对国外电液执行器的借鉴，本课题对电液执行器的液压系统原理图及执行器的执行机构进行了整体设计。本文介绍了电液执行器的组成、液压原理图及其控制机构。设计的执行机构采用拨叉式机构，以其独特的扭矩曲线成为驱动大部分角行程阀最理想的机械，为大口径阀门提供较大的 开启扭矩。采用的液压系统则由各液压元件按逻辑原理组成，通过电气信号的转换从而实现功率的转换，控制执行机构动作，驱动阀门开启和关闭。液压系统采用内置小油缸一体化设计无需额外配置庞大的液压站，减小了执行器的整体体积。 关键词 ： 电液执行器、快关阀、拨叉式结构 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 页 The design of the electro-hydraulic actuator Abstract The design of operation structure of the electro-hydraulic actuators digest electro-hydraulic actuator is a kind of intelligent machine, with a integration of electricity, liquid and power installation.With the continuous application and development of valve technology, electro-hydraulic actuator has been more widely used. This topic is design of the quick closing valve on the application of electro-hydraulic actuator, largely reduced the switching time of the valve, the valve fully open and close time increased to 0.2 second. Based on the reference of foreign electro-hydraulic actuator, this topic is about the overall design of the electro-hydraulic actuator hydraulic system principle diagram and the structure of the actuator. This paper expounds the composition, hydraulic principle diagram and the control mechanism of the electro-hydraulic actuator. Actuator uses fork type, it is the most ideal driving mechanical of most of the quarter-turn valves cause of its unique torque curve , it can provide large diameter valves with a larger torque. Hydraulic system is composed of various hydraulic components, which combine in a logical way. The system realize the transformation of the power by the transformation of the electrical signals to control the actuator motion, driving valve opening and closing. Hydraulic system adopt the design of integration of built-in small oil cylinder , so there is no need of additional configuration large hydraulic station, so as to reduce the overall volume of the actuator. Key words: electro-hydraulic actuators,quick closing valves,fork type structure 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 页 目录 第一章 绪论 . 1 1.1 引言 . 1 1.2 电液执行器的发展背景及优势 . 1 1.3 近些年电液执行器在国内外的发展情况 . 2 1.4 课题研究的方法及意义 . 2 第二章 电液执行器液压系统原理设计 . 4 2.1 电液执行器的基本结构和液压系统 . 4 2.1.1 电液执行器的基本结构 . 4 2.1.2 电液执行器的执行机构 . 4 2.1.3 电液执行器的液压控制系统 . 4 2.2 电液执行器的液压系统原理图 . 5 2.2.1 液压控制原理 . 5 2.2.2 液压系统原理图 . 5 2.2.3 液压系统主要元件 . 6 2.2.4 液压系统结构图 . 6 2.3 电液执行器的设计参数 . 6 2.4 电液执行器的工况分析 . 7 2.4.1 电液执行器液压缸工况分析 . 7 2.4.2 电液执行器液压缸负载和速度循环图 . 8 第三章 电液执行器液压缸的计算 . 8 3.1 液压缸的负载计算 . 8 3.2 液压缸缸筒的确定 . 10 3.2.1 缸筒的的选择 . 10 3.2.2 缸筒的计算 . 10 3.3 液压缸活塞杆的确定 . 12 3.3.1 活塞的选择 . 12 3.3.2 活塞杆的计算 . 13 3.3.3 活塞杆的导向套、密封装置、和防尘圈 . 14 3.4 液压缸流量的确定 . 16 第四章 液压泵站及液压阀的确定 . 17 4.1 液压泵组的确定 . 18 4.2 液压阀的确定 . 21 4.2.1 插装阀的选择 . 21 4.2.2 电磁换向阀的选择 . 21 4.2.3 溢流阀的选择 . 22 4.2.4 单向阀的选择 . 22 4.2.5 液压锁的选择 . 23 4.2.6 平衡阀的选择 . 23 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 页 4.3 液压油箱及其附件的确定 . 23 4.4 蓄能器的确定 . 25 4.5 管件及压力表辅件的确定 . 27 第五章 液压系统性能验算 . 29 5.1 液压系统压力损失的验算 . 29 5.2 液压系统发热温升的验算 . 31 5.3 系统的散热量计算 . 31 5.4 系统热平衡时温度的验算 . 32 第六章 液压系统阀块的设计 . 33 第七章 液压站的结构设计 . 34 结 论 . 35 致 谢 . 36 参 考文献 . 36 第 1 页 第一章 绪论 1.1 引言 执行器作为一种动力装置，是自动化技术工具中接受控制信息并对受控对象施加控制作用的装置，综合了气动、液压、控制、机电、计算机、通信等技术，可以快速、稳定地对被控对象的位置进行精确控制，不仅应用于各种阀门的驱动、控制中，而且现已广泛应用在电力、水利、冶金、造纸、航天、管线、石化、工业装备、食品加工等领域众多需要动力驱动的部位 1。执行器按其形式不同可分为电动执行器、气动执行器、电液执行器。电液执行器将控制模块和液压动力 模块集成一体，分为直行程电液执行器和角行程电液执行器两种，针对于电液执行器目前市场上的使用情况，使用最多的有两种：一种是电液伺服执行器，采用开式液压循环系统，通过伺服阀调节液压油流动方向及流量大小，实现对被控对象的调节；另一种是电动机控制电液执行器，采用闭式循环液压系统，通过调节步进电动机或者伺服电动机的转向和转速来控制双向泵压力油输出方向和流量，对被控对象进行精确控制 2。本文主要研究的则是电液执行器。 1.2 电液执行器的发展背景及优势 随着工业自动化的发展，对自动化控制系统中配套的执行机构，提出了大力 矩、长行程、高精确度、多功能、快速切断及快速调节等高难度的技术要求。智能型电液执行器完全能满足这些要求。目前，国内的气动和电力执行器大部分依靠进口，电液执行器的智能控制需要进一步开发，以期满足国内需求。 传统电液伺服执行器将油源站与电液伺服系统集成为一体，所有部件如电动机 -泵单元、伺服或比列控制阀、液压缸、位置反馈组件、压力表、液位和温度报警传感器、过滤器、溢流阀、单向阀等都安装在容器内部。伺服阀为电液伺服执行器的控制核心，既是电液转换元件，又是功率放大元件，其功用是将小功率的电信号输入转换为大功率液压能（ 压力和流量）输出，能够对输出流量和压力进行连续双向控制，从而实现对执行器位移、速度、加速度和力的控制，高精度的电液伺服执行器输出推力大，全行程时间短，响应快，控制精度高，无超调，运行非常平稳，适合于高压差、高黏度介质等严酷 第 2 页 工况条件 3。但其往往需要配套使用一个液压站或者带一套伺服控制系统，体积庞大，对液压油清洁度要求高，往往存在等问题，而且生产成本、使用成本（能耗和维护费用）高。因而仅在少数需要大驱动力或高精度连续调节控制的时候才使用 。 电液执行器集成了电控系统的简易性、液控系统响应的快速性、电控系统的可 靠性和灵活性，具有响应速度快、控制精度高、输出功率大、结构紧凑等优点。电液执行器克服了气动执行器的控制精度低、电动执行器的可控性差等问题，在一定的应用场合和工作环境下，具有无可比拟的优势，因而广泛应用在电厂、石化等相对比较特殊的场合。 1.3 近些年电液执行器在国内外的发展情况 最近几年，液压技术、计算机技术、电子技术和控制技术 不断 发展，传统电控液压系统已落伍，取而代之的是一体化的电液执行机构。早期市场上电液执行器多为德国产品，但随着电子元器件技术、计算机技术和控制理论的发展，国内外执行机构都跨入智能控制时代 。目前，罗托克（ ROTORK）、西博斯（ SIPOS SIEMENSPositioner 的缩写）、瑞基 (RAGA)、奥马（ AUMA）、 ABB、上仪 ROTORK、利米托克（ LIMITORQUE ）等各种电动执行机构以及美国福斯，韩国 HKC,韩国 YTC,英国 FCT 等著名国际品牌的气动执行器。其中英国的罗托克已成为全球阀门自动化以及流体控制市场的领导者，在海洋石油平台、污水处理、石油及石化、电厂等方面都有着广泛的应用。 除了这些国外品牌的电液执行器之外，国内优秀厂家也在这几年陆续开发出民族品牌的电液产品。比如国 内的天津市太平洋仪表有限公司 DYZT 电液执行机构、武汉热工仪表厂 DYJ(Z)、鞍山拜尔、丽水中德石化，虽然品质还有待提升，成本还很高昂（单价甚至超过了原装进口的韩国产品），但毕竟我们的民族企业家走出了艰难的第一步，期待他们越走越好。国内市场上还有高仿国外的产品，对照原装产品的结构与外形，很容易辨认，对此，我们也只能说借鉴是好的，但是要在借鉴的基础上不断改进才会更好。希望国内一些厂商能够沿着 “第一台仿制，第二台改进，第三台自产 ”的路走下去，不要只留在初级阶段。 要创造出属于我们自己的领先品牌。 1.4 课题研究 的方法及意义 执行器控制技术在我国运用已经多年，但很多技术都还存在着一些不成熟，本课题 第 3 页 采用的主要的研究方法是文献研究法、 案例分析 法和模拟法进行研究。通过文献研究，探究一种新型电液执行机构，研究和设计电液执行器的结构及工作原理；通过对现有电液执行机构的 分析 ,创设一个相似的模型，然后通过模型来间接研究原有的电液执行机构。所获得资料来自于校阅览室、图书馆、网上数据库和对企业的走访与调研。本课题研究的主要内容是电液执行器的电液控制系统和液压执行机构。 1、本地 /远程控制：可以在本地或远程操作阀门开启、关断； 2、远程部分行程测试功能：定期进行部分行程测试，可以防止阀门长期在全开状态而 无法关闭。 3、保位功能：阀门不动作（阀 门开关到位或故障时），自动切断油路保压，保持阀门 处于原位。 4、自动保压：在动力电源丢失的情况下，系统可以保持正常工作压力 8HRS。 5、 ESD 关阀：当控制器接收 ESD（紧急关阀）信号后，阀门紧急关断，该信号为优先级 信号。 6、控制器输出： 1) 报警及指示综合报警指示灯输出 :包括液位低、油温高、压力低、电源故障、阀位丢失。 2) 阀位反馈：具有开阀到位及关阀到位状态指示 2SPDT。 3) ESD 指示：当有 ESD 信号时， ESD 指示灯亮。 4) 部分行程测试指示：当进行部分行程测试时，控制器输 出 1SPDT 信号。 第 4 页 第二章 电液执行器液压系统原理设计 2.1 电液执行器的基本结构和液压系统 2.1.1 电液执行器的基本结构 电液执行器由电机驱动机构、液压执行机构、阀门控制机构和蓄能器等基本机构组成，电液执行器的的基本结构如图所示： 2.1.2 电液执行器的执行机构 1、全密封全天候防护的碳钢外壳，装配式结构，坚固可靠； 2、拨叉式机构，以其独特的扭矩曲线成为驱动大部分角行程阀最理想的机械，其特点是为大口径阀门提供较大的开启扭矩； 3、导向杆不但能吸收拨叉机构的横向力，也校正了活塞杆的运动方向； 4、青铜的拨叉衬套和滑块提供了极高的机械效率，并且可延长使用寿命； 5、外部的行程调整螺钉，使满行程在 90 100精确可调； 6、活塞杆和导向杆的表面镀铬并经过抛光处理，可有效的防腐和减少摩擦阻力； 7、烧结铜的导向块衬套、活塞杆衬套、弹簧作用杆衬套、导向杆衬套上包有聚四氟乙烯，可有效地防腐和减少摩擦阻力； 8、无电镀镍和经抛光处理的活塞，可有效地防腐和减少摩擦阻力； 9、聚四氟乙烯的活塞和活塞杆密封圈，安装在 O 型圈外面以降低滞后、提高灵敏度、防止粘连问题； 10、导向柱的表面镀铬并经过抛光处理， 可有效地防腐和减少摩擦阻力； 11、液压缸最大压力为 32.0MPa。 2.1.3 电液执行器的液压控制系统 1、本地 /远程控制：可以在本地或远程操作阀门开启、关断； 2、远程部分行程测试功能：定期进行部分行程测试，可以防止阀门 长期在全开状态而无法关闭。 3、保位功能：阀门不动作（阀门开关到位或故障时），自动切断油路保压，保持阀门处于原位。 4、自动保压：在动力电源丢失的情况下，系统可以保持正常工作压力 8HRS。 第 5 页 5、 ESD 关阀：当控制器接收 ESD（紧急关阀）信号后，阀门紧急关断，该信号为优先级信号。 6、控制器输出： 1) 综合报警指示灯输出 :包括液位低、油温高、压力低、电源故障、阀位丢失。 2) 阀位反馈：具有开阀到位及关阀到位状态指示 2SPDT。 3) ESD 指示：当有 ESD 信号时， ESD 指示灯亮。 4) 部分行程测试指示：当进行部分行程测试时，控制器输出 1SPDT 信号。 2.2 电液执行器的液压系统原理图 2.2.1 液压控制原理 液压系统由各液压元件按逻辑原理组成，通过电气信号的转换从而实现功率的转换，控制执行机构动作，驱动阀门开启和关闭。 1、阀门开关操作 :该系统能够驱动阀门打开或关闭 及 时 保持系统压力维持在正常工作范围内（ Mpa1614 ） ,给开阀信号时，电机 /双向泵顺时针旋转，驱动阀门打开，给关 阀信号时，电机 /双向泵逆时针旋转，驱动阀门关闭。 2、蓄能器压力控制 : 蓄能器的压力由压力开关控制 ，当蓄能器压力低于低压压力设定值 Mpa14 时，电机启泵，给蓄能器补压，低压压力设置由压力开关设定，当压力升到高压压力设定值 Mpa16 时，电机停止，系统保压，高压压力设置由压力开关设定。 3、 ESD 关阀：当有 ESD 信号时，电磁阀得电，逻辑阀打开，蓄能器中的液压油通过进入执行机构的有杆腔，执行机构无杆腔中的液压油通过回油箱，从而驱动阀门快速关闭。 4、流量控制：由于执行机构油缸两腔的流量不同，通过平衡阀可以消除由于流量不平衡而引起的振荡和噪音。 2.2.2 液压系统原理图 液压系统原理图如图所示： 图 2.2液压系统原理图 第 6 页 2.2.3 液压系统主要元件 1、电 机（ 21）：一台电机，功 率为 1.5KW， 380VAC 50Hz，提供动力； 2、液压泵（ 20）：一台双向液压泵，驱动执行机构开关动作及为蓄能器提供压力油； 3、吸油过滤器（ 23）：粗过滤液压油，保护液压泵及液压元件； 4、液位显示器（ 25）：用于观察油箱油液的液位，带温度显示； 5、回油过滤器（ 22）：液压系统回油过滤 ,保证油箱油液清洁； 6、溢流阀（ 18、 19）：保障系统油压安全（出厂已经设定好，禁止随意调整）； 7、压力继电器（ 7、 8）：系统间歇运行模式，设定系统高、低压值； 8、压力表及开关（ 9、 11）：可观察系统的压力； 9、 ESD 电磁阀（ 5）：控制逻辑阀通断，使阀门在 ESD 情况下快速关断； 10、液压锁（ 14）：阀门不动作或故障时，自动切断油路保压，使阀门保持原位。 11、呼吸阀（ 24）：空气过滤作用，防止外界脏物对油箱内油液的污染及排气；油箱加油可旋开上盖后进行加油； 12、蓄能器（ 6）：储存压力油，提供足够的压力油用于快速关断阀门； 13、单向阀（ 12-17）：系统压力控制和隔离不同功能系统油路； 14、平衡阀（ 2） :平衡油缸两腔进出口流量，消除流量不平衡而造成的管路振荡和 噪音 2.2.4 液压系统结构图 2.3 电液执行器的设计参数 拨杆设定回转角度 1000 液压缸最大压力 32Mpa 最大输出力矩 15000Nm 动作时间 ss. 120 死区 0.1% 7.0% 精度 0.15 7% 线性度 全行程的 0.05% 回差 全行程的 0.1% 输入信号 模拟 4 20mA. DC 标准信号 电源电压 AC 220V/380V10% 瞬时最大电流 12A/AC 连续平稳电流 5.5A/AC 平均功率 1.2 千瓦 第 7 页 2.4 电液执行器的工况分析 2.4.1 电液执行器液压缸工况分析 1、液压缸所受外负载 F 主要有三种类型，即： fdfsw FFFF 12. 式中： wF ：工作负载； KNFw 2.43 fF ：回转油缸摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力， 启动后为动摩擦阻力。 静摩擦阻力： N392196020 .fFF Nfs 动摩擦阻力： N196196010 .fFF Nfd 式中： 20.f （静摩擦阻力系数 ) 10.f (动摩擦阻力系数 ) NF ：运动部件及外负载对支承面的正压力； N19608.9200 mgF N 液压缸在各工作阶段的负载值： 其中： 90.m m 液压缸的机械效率，一般取 97090 .m 工作循环各阶段的外负载 ： 表 2.1 液压缸工况分析 工况 负载组成 推力（mF ） N 启动 fsF=F 392 开阀 fdF=F wF 43396 关阀 fdF=F wF 43396 第 8 页 2.4.2 电液执行器液压缸负载和速度循环图 液压缸的负载和速度循环图如图所示： 图 2.4 液压缸负载循环图 图 2.5 液压缸速度循环图 第三章 电液执行器液压缸的计算 3.1 液压缸的负载计算 根据设计需要，液压缸系统供油为 1416Mpa，按要求选 Mpa16P ； 液压缸最大推力的确定： 根据设计和结构 尺寸 的需要， 初步 确定阀杆中心线与液压杆中心线的距离，取 ： mmlOC 100 设定拨杆的转动范围是 1000 ，设计要求最大扭矩为： mN15000 T ,当拨杆处于中心位置时，即： 35 时，此时扭矩为给定值： mN4320 T ， 如图 3.1 所示 ： KN2.431.04320DTF 1 第 9 页 当拨杆转动到最大角度时：即： 100 时， mN15000 T ，如图 3.1 所示 mm6226365c o s100c o s .ll OCOB KN81.56264015000B3 .lTF O 此时液压杆所受推力 为： KN01.2465c o s81.56c o s3 FF 当拨杆转动到最大角度时：即： 0 时，此时扭矩为给定值： mN11000 T ， 如图 3.1 所示 mm07.1 2235c os1 00c osA ll OCOKN16.90122011000A2 .lTF O 此时液压杆所受 推力为： KN85.7335c o s16.90c o s2 FF 液压杆所受推力范围是： KN85.734 . 0 1 K N2 F 确定液压缸的液压缸的最大推力为： KN85.73F 所以 当拨杆在 1000 范围内转动时，液压杆的行程为： mm027035t a n100t a n .ll OCAC mm4521465t a n100t a n .ll OCBC mm47284452140270 .lll BCACAB 取 ： mm300L 第 10 页 图 3.1 液压缸受力分析 3.2 液压缸 缸筒的确定 3.2.1 缸筒的的选择 1、 连接型式的选择： 设计参数给出液压缸的额定压力为 16Mpa,考虑到液压缸的用途和使用环境因素，查机械设计手册选取液压缸筒的连接型式为法兰连接，其优点是：结构简单、易加工、易装卸。 2、 材料的选择： 液压缸筒材料的选择应有足够的强度和冲击韧性，根据设计所给出的液压缸参数和用途，材料选择 45 钢，液压缸缸筒选用无缝钢管，则材料的力学性能为： Mpa610b ； Mpa350s 。 3.2.2 缸筒的计算 1、 液压缸 缸筒 内径 D 的确定： 根据 3.1 计算可知， 液压缸 工作最大负载 KN85.73F ，工作压力 Mpa16P 。 第 11 页 可得： mm67.7610167 3 8 5 044 6 PFD由文献 821-312 表 21-6-38 可知 ： mm80D 2、 缸筒壁厚的确定： 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，承受内压力的圆筒，其内应力分布材料规律因壁厚的不同而各异。一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。 本设计按照薄壁 缸筒 设计， 材料为无缝钢管， 其壁厚按薄壁 缸筒 公式计算为： pDP 2max 23. 最高允许压力一般是额定压力的 1.5 倍，根据给定参数 P=16Mpa pp pppp 5.1)5.125.1( m a xm a x ，取； M Papy 24165.1 ； n bp； p 为缸筒材料的许用应力， n 为安全系数，通常取 n=5. M p a1255610 n bp； 代入式 23. 则 mm12.51252 8016 ， 为保证选取的壁厚安全，所以选取壁厚： mm8 。 3、 缸筒壁厚验算 对于液压缸 缸筒 的 壁厚 要进行验算，液压缸缸筒的壁厚为： mm8 ，则液压缸 缸筒外径 为 ： mmDD 96828021 ； 为保证工作安全， 额定压力 PN 应低于一定极限值， 所以： M p a.D DD.PN s 7.371 1 6 80963 6 035035022221221 显然 工作 压力 Mpa16P ，工作压力低于极限压力，所以壁厚 mm8 满足条件 。 第 12 页 4、 缸筒底部厚度的确定： 缸筒底部为平面时，其厚度 1 可以按照四周嵌住的圆盘强度公式进行近似的计算： m015012516096043304330 11 .ppD. ， p 筒内最大工作压力， Mpa p 筒底材料许用应力， Mpa ，其选用方法与上述缸筒厚度计算相同 1D 计算厚度外直径， m 所以： mm151 5、 缸体长度的确定 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。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。 即：缸体内部长度 mm37070300 缸体长度 mm2 4 0 01 6 0 08 0 030203020 D mm 即取缸体长度为 500mm 3.3 液压缸 活塞杆的确定 3.3.1 活塞的选择 活塞在液体压力的作用下沿缸筒往复滑动，它与缸的配合应适当，既不能过紧，也不能间隙过大。配合过紧，不仅使最低启动压力增大，降低机械效率，而且容易损坏缸筒和活塞的滑动配合表面；间隙过大，会引起液压缸内部泄露，降低容积效率，使液压缸达不到要 求的设计性能。 1、活塞的结构型式 根据活塞密封装置型式来选用活塞结构型式（密封装置则按工作条件选定）。通常分为整体活塞和组合活塞两类。 整体活塞在活塞圆周上开沟槽，安置密封圈，结构简单，但给活塞的加工带来困难，密封圈安装时也容易拉伤和扭曲。组合活塞结构多样，主要由密封型式决定。组合活塞大多数可以多次拆装，密封件使用寿命长。随着耐磨的导向环的大量使用，多数密封圈 第 13 页 与导向环联合使用，大大降低了活塞的加工成本。 根据设计需要，活塞杆的结构型式采用整体活塞，同时采用 O 型密封圈密封。 2、活塞与活塞杆的连接型式 活塞 与活塞杆连接有多种型式，所有型式均需有锁紧措施，以防止工作时由于往复运动而松开。同时在活塞与活塞之间需设置静密封。 根据设计的需要， 本设计采用轴套型的连接方式。 3、活塞的密封结构 通过设计需要以及对结构的分析，活塞的密封方式采用 O 型密封圈 ，具有以下优点： 1）密封部位结构简单，安装部位紧凑，重量较轻； 2）有自密封作用，往往只用 一个 密封件 便能完成密封； 3）密封性能较好，用作静密封时几乎可以做到没有泄露； 4）运动摩擦阻力很小，对于压力交变的场合也能适应； 5）尺寸和 沟槽 已标准化，成本低，便于使用和外购。 4、活塞材料 活塞杆为 无 导向环活塞，所以材料采用 45 钢。 3.3.2 活塞杆的计算 1、 活塞杆结构 活塞杆的杆体选择实心杆，活塞杆的外端头部与载荷的拖动 机构相连接，为了避免活塞杆在工作中产生偏心承载力，适应液压缸的安装要求，提高其作用效率，根据液压缸的具体工作要求，确定活塞杆的杆头连接型式为大螺栓头连接。 2、 活塞杆材料的选择 一般用中碳钢（ 45 钢）调制处理，对活塞杆通常要求淬火，淬火深度一般要求0.51mm,或活塞杆直径每毫米淬深 0.03mm。 3、 活塞杆直径的计算 根据设计要求液压缸伸出和退回的时间相同，液压杆从零位运动到最大行程位置所需时间为和从最大行程运动到零位所需时间均为 10s,则 : s.tLv m03.010 30 对于双作用单边活塞杆液压缸，其活塞杆直径 d 可根据往复运动速比 （即面积比）来确定：查机械设计手册 21-290 表 21-6-16 可知速比 2 ，可得： 第 14 页 mm562 12801 Dd 查 参考文献 8,21-312 表 21-6-38： 可得 mm56d 4、 活塞杆强度的计算 活塞杆在稳定工况下，如果只受轴向推力或拉力，可以近似地用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进行计算： )M p a(41026pdF - 33. 式中： F 活塞杆作用力， N d 活塞杆直径， m p 材料的许用应力，无缝钢管 M pa110100 p 代入式 33. 中： p.dF - M p a98290560410738504102626 3.3.3 活塞杆的导向套、密封装置、和防尘圈 活塞杆的导向套装在液压缸的有杆侧端盖内，用以对活塞杆进行导向，内装有密封装置以保证缸筒有杆腔的密封，外侧装有防尘圈，以防止活塞杆在后退时把杂质、灰尘及水分带到密封装置处，损坏密封装置。当导向套采用非常耐磨材料时，其内圈还可装设导向环，用作活塞杆的导向