液压缸的设计与计算ppt课件

1、液压缸的设计与计算液压缸的设计与计算 液压缸任务压力确实定液压缸任务压力确实定 液液 压缸内径和活塞杆直径确压缸内径和活塞杆直径确实定实定 缸筒壁厚缸筒壁厚确实定确实定 液压缸其它部位尺寸确实定液压缸其它部位尺寸确实定 4、2 液压缸的设计与计算液压缸的设计与计算液压缸的主要尺寸包括： 液压缸内径D 活塞杆直径d 液压缸缸体长度L液压缸任务压力确实定液压缸任务压力确实定 见表见表4、2、1，4、2、2 液压缸内径和活塞杆直径确实定液压缸内径和活塞杆直径确实定一液压缸内径D 二活塞杆直径d 液压缸内径液压缸内径D 1 根据最大总负载和选取的任务压力来确定根据最大总负载和选取的任务压力来确定 2

2、根据执行机构速度要求和选定液压泵流量根据执行机构速度要求和选定液压泵流量 来确定来确定根据最大总负载和选取的任务压力来确定根据最大总负载和选取的任务压力来确定 以单杆缸为例：以单杆缸为例：无杆腔进油时无杆腔进油时 D=4F1/(p1-p2)-d2p2/p1-p2 有杆腔进油时有杆腔进油时D=4F2/(p1-p2)+d2p1/p1-p2 假设初步选取回油压力假设初步选取回油压力p2=0，那么上面两式简化，那么上面两式简化为：为：无杆腔进油时无杆腔进油时 D=4F1/p1 有杆腔进油时有杆腔进油时 D=4F2/p1+d2根据执行机构速度要求和选定液压泵流量来确定无杆腔进油时： D=4qv/v1 有

3、杆腔进油时： D=4qv/v1+ d2 计算所得液压缸的内径即活塞直径应圆整为规范值 二活塞杆直径二活塞杆直径d 原那么：活塞杆直径可根据任务压力或原那么：活塞杆直径可根据任务压力或设设 备类型选取液压缸的往复速度比备类型选取液压缸的往复速度比 有一定要求时有一定要求时 d = Dv-1/v 计算所得活塞杆直径计算所得活塞杆直径d亦应圆整亦应圆整 为规范系列值。为规范系列值。三液压缸缸体长度三液压缸缸体长度L 原那么：由液压缸最大行程、活塞宽 度、活塞杆导向套长 度、活 塞杆密封 长度和特殊要求的 其它长度确定, 为减小加工难 度，普通液压缸缸体长度不 应大于内径的2030倍。 三三 缸筒壁厚

4、缸筒壁厚 中低压系统，无需校核中低压系统，无需校核 确定原那么确定原那么 高压大直径时，必需校核高压大直径时，必需校核 缸筒壁厚缸筒壁厚校核方法校核方法薄壁缸体无缝钢管: 当/ D0.08时 pmaxD/2 厚壁缸体铸造缸体: 当/ D=0.080.3时 pmaxD/2.3 -3pmax 当/ D0.3时 D/2+ 0.4 py/ -1.3py-1液压缸其它部位尺寸确实定液压缸其它部位尺寸确实定 导向长度导向长度HL/20+D/2 L为液压缸最大行程为液压缸最大行程 活塞宽度活塞宽度B =0、61、0D； A =(0.610)D D80mm 导向套滑动面长度导向套滑动面长度A A =(0.61

5、)d D80mm 如装有隔套如装有隔套K时，时， C = H -A+B/2 液压缸其它部位尺寸确实定液压缸其它部位尺寸确实定活塞杆长度由活塞杆长度由L确定，必要时需进展稳定性验算。确定，必要时需进展稳定性验算。 当液压缸接受轴向紧缩载荷时：当液压缸接受轴向紧缩载荷时： 假设假设l/d15时，无须验算时，无须验算 验算验算 l/d15时，可按资料力学有关公式进展时，可按资料力学有关公式进展4、3 液压缸构造设计 4、3、1 液压缸的典型构造举例液压缸的典型构造举例 4、3、2 缸体与端盖的构造设计缸体与端盖的构造设计 4、3、1 液压缸的典型构造举液压缸的典型构造举例例典型构造设计根据典型构造典

6、型构造缸体组件、活塞组件、密封件、缸体组件、活塞组件、密封件、 衔接件、缓冲安装、排气安装等。衔接件、缓冲安装、排气安装等。 设计根据设计根据缸任务压力、运动速度、任务条件、缸任务压力、运动速度、任务条件、加工工艺及拆加工工艺及拆 装检修等。装检修等。 4、3、2 缸体与端盖的构造设计 缸体与端盖的衔接 活塞和活塞杆构造 活塞杆头部的衔接 液压缸的缓冲安装 液压缸的排气安装 缸体与端盖的衔接缸体与端盖的衔接 法兰衔接法兰衔接 半环衔接半环衔接 螺纹衔接螺纹衔接 拉杆衔接拉杆衔接 焊接衔接焊接衔接 缸体与端盖的衔接缸体与端盖的衔接 任务压力、缸体资料、 任务条件不同 衔接方式很多低压， 铸铁缸体

7、，外形尺寸大 缸体与端盖的衔接方式缸体与端盖的衔接方式法兰衔接：高压，需焊接法兰盘，较杂。法兰衔接：高压，需焊接法兰盘，较杂。 内半环内半环 构造简单、紧凑、装卸构造简单、紧凑、装卸半环衔接半环衔接 方便但因缸体上开了环行方便但因缸体上开了环行槽，强度减弱槽，强度减弱 外半环外半环 内螺纹内螺纹 螺纹衔接螺纹衔接 分量轻，外径小，但端分量轻，外径小，但端部复杂，部复杂， 外螺纹外螺纹 装卸不便，需公用工具装卸不便，需公用工具 焊接衔接焊接衔接拉杆衔接拉杆衔接通用性好，缸体加工方便，装拆方通用性好，缸体加工方便，装拆方便，但端盖体积大，分量也大，拉便，但端盖体积大，分量也大，拉杆受力后会拉伸变形

8、，影响端部密杆受力后会拉伸变形，影响端部密封效果，只适于低压封效果，只适于低压. 活塞和活塞杆的衔接活塞和活塞杆的衔接 任务压力、安装方式、任务压力、安装方式、 任务条件的不同。任务条件的不同。 活塞组件有多种构造方式。活塞组件有多种构造方式。 整体式：常用于小直径液压缸，整体式：常用于小直径液压缸， 构造简单，轴向尺寸紧凑，构造简单，轴向尺寸紧凑， 但损坏后需整体改换但损坏后需整体改换 活塞和活塞杆的衔接活塞和活塞杆的衔接焊接式：同上焊接式：同上 锥销式：常用于双杆缸，加工容易，装配锥销式：常用于双杆缸，加工容易，装配 简单，但承简单，但承 载才干小。载才干小。 螺纹式：常用于单杆缸，构造简

9、单，装拆螺纹式：常用于单杆缸，构造简单，装拆 方便，但需方便，但需 防止螺母松动。防止螺母松动。 半环式：常用于高压大负载或振动比较大半环式：常用于高压大负载或振动比较大 的场所，强的场所，强 度高，但构造复杂，度高，但构造复杂， 装拆方便。装拆方便。 活塞杆头部构造活塞杆头部构造活塞杆：是衔接活塞和任务部件的传活塞杆：是衔接活塞和任务部件的传 力零件，必需具有足力零件，必需具有足 够的强够的强 度和刚度，普通用钢料制成度和刚度，普通用钢料制成, 且需镀铬。且需镀铬。液压缸的缓冲安装液压缸的缓冲安装 必要性必要性缓冲原理缓冲原理缓冲安装类型缓冲安装类型缓冲的必要性缓冲的必要性 在质量较大、速度

10、较高在质量较大、速度较高(v12m/min， 由于惯性力较大，活塞运动到终端时由于惯性力较大，活塞运动到终端时会撞会撞 击缸盖，产生冲击和噪声，严重影响击缸盖，产生冲击和噪声，严重影响加工加工 精度，甚至使液压缸损坏。精度，甚至使液压缸损坏。 常在大型、高速、或高精度液压缸中常在大型、高速、或高精度液压缸中设置设置 缓冲安装或在系统中设置缓冲回路。缓冲安装或在系统中设置缓冲回路。缓冲原理缓冲原理利用节流方法在液压缸的回油腔产利用节流方法在液压缸的回油腔产生阻力，减小速度，防止撞击。生阻力，减小速度，防止撞击。 缓冲安装类型缓冲安装类型 1 圆柱形环隙式缓冲安装 2 圆锥形环隙式缓冲安装 3 可变节流槽式缓冲安装 4 可调理流孔式缓冲安装 液压缸的排气安装液压缸的排气安装 必要性排气方法排气的必要性排气的必要性 系统在安装或停顿任务后常会渗入空气系统在安装或停顿任务后常会渗入空气 使液压缸产生爬行、振动和前冲，换向精度降低等。使液压缸产生爬行、振动和前冲，换向精度降低等。 故故 必需设置排气安装。必需设置