毕业设计---液压缸组成设计论文

1、题目：液压缸组成设计 一、摘要：液压缸是将液压能转换成机械能的能量转换装置，用来实 现往复运动。它结构简单，工作可靠，制造容易，在液压传动中应用 很广。 本小论从液压缸组成进行论述。 二、关键词：缸筒、缸盖、活塞、活塞杆、密封装置、缓冲装置、排 气装置。 三、正文 1.缸筒与缸盖 图 1-1 所示为常用的缸筒和缸盖的连接方式。 在设计过程中，采 用何种连接方式主要取决于液压缸的工作压力、 缸筒的材料和具体工 作条件。当工作压力 p10MPa 时使用铸铁缸筒，它的连接方式多用图 1-1a 所示的法兰连接，这种结构易于加工和装拆，但外形尺寸大。 当工作压力 p20MPa 时使用铸钢或锻钢。 它与缸

2、盖的连接方式常用图 1-1b、c 所示的半环连接和螺纹连接。 采 用半环连接装拆方便，但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。采用螺纹连接时，缸筒端部结构复杂，外径加工时 要求保证内外径同心，装卸时要使用专用工具。但外形尺寸和重量均 较小，常用于无缝钢管或铸钢制的缸筒上。 图 1-1缸筒和缸盖结构 2.活塞和活塞杆 活塞和活塞杆连接的方式很多， 但无论采用何种连接方式，都必 须保证连接可靠。图 1-2 所示为螺纹连接和半环式连接。 螺纹式连接 结构简单，装拆方便，但在高压大负载下需备有螺母防松装置。半环 式连接结构较复杂，装拆不便，但工作较可靠。此外活塞和活塞杆也 有制成整

3、体式结构的，但它只适合用于尺寸较小的场合。 活塞一般用 耐磨铸铁制造， 活塞杆则不论是空心的还是空心的， 大多用钢料制造。 图 1-2活塞和活塞杆结构 3密封装置 密密封封件件也也是是影影响响油油缸缸使使用用寿寿命命的的主主要要因因素素。 目目前前国国内内油油缸缸密密封封结结构构有有： (1)(1) 整整体体活活塞塞式式密密封封，如如活活塞塞环环、O O形形圈圈、唇唇型型密密封封、迷迷宫宫密密封封等等；(2)(2)组组合合密密封封。 由由于于结结构构复复杂杂，一一般般采采用用单单密密封封。 Y Y 型型密密封封是是低低摩摩擦擦型型密密封封件件，靠靠与与活活塞塞杆杆壁壁或或缸缸筒筒壁壁的的极极细

4、细接接触触线线以以最最小小的的 摩摩擦擦实实现现密密封封。随随着着压压力力的的提提高高，关关键键棱棱边边即即接接触触线线随随压压力力而而移移出出。而而多多重重“ “V V” ” 型型密密封封中中，通通过过紧紧固固密密封封盖盖上上的的压压力力便便止止住住泄泄漏漏，但但同同时时增增加加了了摩摩擦擦力力，增增加加 了了磨磨损损。 下下面面介介绍绍一一种种新新型型油油缸缸密密封封。 1 1）活活塞塞杆杆密密封封 如如图图1-31-3 所所示示， 密密封封件件1 1在在一一个个公公共共唇唇上上有有3 3个个密密封封棱棱边边，随随着着压压力力升升高高和和线线 接接触触向向前前移移动动，一一个个新新的的剪剪

5、切切棱棱边边形形成成，摩摩擦擦随随压压力力的的升升高高被被保保持持成成最最小小，且且 该该单单一一密密封封件件的的密密封封质质量量在在整整个个压压力力范范围围内内恒恒定定。密密封封件件2 2实实际际上上是是一一个个刮刮圈圈， 它它去去除除粘粘附附牢牢固固的的最最后后油油层层。该该密密封封件件在在活活塞塞杆杆外外伸伸时时是是刚刚性性的的，在在返返回回时时是是 挠挠性性的的，在在行行程程末末端端把把油油液液突突然然挤挤回回。该该结结构构自自动动补补偿偿压压力力、温温度度和和磨磨损损状状态态。 图图1-31-3活活塞塞杆杆密密封封结结构构图图 2 2） 活活塞塞密密封封 结结构构见见图图1-41-4

6、。 图图1-41-4 活活塞塞 密密封封结结构构 该该结结构构具具有有以以下下优优点点： (1)(1) 减减少少划划伤伤、低低摩摩擦擦（见见图图1-51-5 ） 。非非金金属属减减磨磨环环消消除除活活塞塞与与缸缸体体间间隙隙上上金金属属对对 金金属属的的接接触触，减减磨磨环环的的高高可可嵌嵌入入性性因因数数和和擦擦拭拭作作用用的的结结合合，防防止止污污染染进进入入活活塞塞 导导向向环环与与密密封封表表面面之之间间，因因而而大大大大减减少少划划伤伤，有有助助于于延延长长青青铜铜填填充充特特氟氟隆隆环环的的 寿寿命命。 图图1-51-5 几几种种活活塞塞结结构构的的摩摩擦擦力力对对比比 (2)(2

7、) 更更高高的的侧侧向向承承载载能能力力。非非金金属属导导向向环环能能吸吸收收冲冲击击，并并在在侧侧载载荷荷加加大大时时退退让让， 更更能能顺顺应应活活塞塞和和缸缸体体。该该变变形形作作用用增增加加接接触触面面积积，防防止止接接触触应应力力增增加加，并并使使高高 负负载载活活塞塞有有更更高高的的侧侧向向承承载载力力，减减少少或或消消除除对对止止动动管管的的需需要要。 (3)(3) 实实现现无无泄泄漏漏。由由于于连连续续的的青青铜铜填填充充特特氟氟隆隆环环带带有有丁丁晴晴橡橡胶胶的的均均质质内内圈圈来来施施加加 密密封封预预紧紧力力，高高负负载载活活塞塞组组件件能能实实现现无无泄泄漏漏。丁丁晴晴

8、橡橡胶胶提提供供足足够够的的初初始始径径向向力力 以以消消除除低低压压泄泄漏漏，在在较较高高的的压压力力下下，密密封封下下边边受受压压，因因而而象象铸铸铁铁活活塞塞环环一一样样是是 动动能能自自密密封封的的。 4 4、缓缓冲冲装装置置 将将加加速速度度的的突突然然变变化化所所造造成成的的减减速速力力和和尖尖峰峰液液压压压压力力减减至至最最小小。理理想想的的缓缓 冲冲装装置置在在缸缸行行程程末末端端产产生生的的较较大大惯惯性性力力必必须须被被停停下下来来而而不不危危及及缸缸和和负负载载，在在减减 速速期期间间建建立立起起恒恒定定压压力力液液压压缸缸在在高高速速或或重重载载的的工工况况下下，对对缸

9、缸头头缸缸尾尾产产生生较较大大的的 冲冲击击载载荷荷。在在缸缸中中较较高高的的平平均均速速度度的的方方法法是是在在行行程程末末端端引引入入缓缓冲冲。这这种种内内装装的的 缓缓冲冲装装置置的的目目的的是是保保持持，能能实实现现速速度度的的均均匀匀减减速速，直直至至为为零零。 目目前前常常见见的的缓缓冲冲设设计计有有： (1)(1) 带带有有固固定定间间隙隙的的圆圆柱柱柱柱塞塞和和套套，见见图图1-61-6 。 图图1-61-6 有有固固定定间间隙隙的的圆圆柱柱柱柱塞塞和和套套的的缓缓冲冲设设计计 其其特特点点是是产产生生很很高高的的压压力力尖尖峰峰，然然后后随随着着行行程程的的继继续续逐逐渐渐降

10、降低低，同同时时油油液液经经固固 定定的的环环形形缝缝隙隙节节流流。由由于于尖尖峰峰压压力力高高，产产生生很很高高的的冲冲击击值值，造造成成机机器器振振动动、噪噪 声声和和磨磨损损，缓缓冲冲效效果果差差。其其缓缓冲冲性性能能曲曲线线见见图图1-71-7 。 图图1-71-7缓缓冲冲冲冲能能曲曲线线 (2)(2) 单单纯纯锥锥形形缓缓冲冲，见见图图1-81-8 。其其特特点点是是比比圆圆柱柱缓缓冲冲造造成成的的初初始始冲冲击击低低，但但往往往往 压压力力建建立立迟迟缓缓，造造成成缓缓冲冲不不足足。其其性性能能曲曲线线见见图图4 4。 图图1-81-8单单纯纯锥锥形形缓缓冲冲示示意意图图 图图1-

11、91-9缓缓冲冲性性能能曲曲线线 图图1-91-9 为为同同一一工工况况下下单单纯纯锥锥形形缓缓冲冲与与阶阶梯梯缓缓冲冲的的缓缓冲冲性性能能比比较较。可可以以看看出出，阶阶梯梯 缓缓冲冲不不仅仅降降低低内内外外冲冲击击，还还节节省省缓缓冲冲行行程程期期间间的的时时间间，实实现现较较快快的的工工作作循循环环， 减减少少噪噪声声和和维维修修。 图图1-101-10缓缓冲冲性性能能比比较较曲曲线线 a a单单纯纯锥锥形形缓缓冲冲b b阶阶梯梯缓缓冲冲 5.5.排排气气装装置置 当当液液压压系系统统长长时时间间停停止止工工作作，系系统统中中的的油油液液由由于于本本身身重重量量的的作作用用和和其其他他原

12、原因因而而 流流出出，这这时时易易使使空空气气进进入入系系统统。如如果果液液压压缸缸中中有有空空气气或或油油液液中中混混入入空空气气，都都会会 使使液液压压缸缸运运动动不不平平稳稳，因因此此一一般般的的液液压压系系统统在在开开始始工工作作前前都都应应使使系系统统中中的的空空气气 排排出出 。为为此此可可在在液液压压缸缸的的最最高高部部位位（那那里里往往往往是是空空气气聚聚积积的的地地方方）设设置置排排气气装装 置置。排排气气装装置置通通常常有有两两种种，一一种种是是在在液液压压缸缸的的最最高高部部位位处处开开排排气气孔孔，并并用用管管道道 连连接接排排气气阀阀进进行行排排气气；另另一一种种是是

13、在在液液压压缸缸的的最最高高部部位位安安放放排排气气塞塞，如如图图3-163-16 所所 示示。两两种种排排气气装装置置都都是是在在液液压压缸缸排排气气时时打打开开（让让活活塞塞全全行行程程往往复复移移动动数数次次） ，排排 气气完完毕毕后后关关闭闭。 总结与体会总结与体会 首先，要在这里感谢指导江老师，如果没有老师在我们实习 过程中遇到困难的时候耐心的教导。我相信我们不可能这么顺利 的凭借自己的努力完成了此次的实习。 在我们同组人的共同参与， 共同的思考，共同的努力下，终于完成了这次的课程设计。就是 这么一组人这么在一起讨论，一起研究，一起谈吐自己内心的想 法，虽然没有曲折的过程，也没有让人

14、激动人心的事情发生，但 是却让大家都觉得这是一个很融洽的团体，团体里面的每个人都 在工作中付出了自己的努力，付出自己的汗水，这是我们大家自 己对自己能力的一种证明。 整个设计通过软件和硬件上的调试， 我想这对我以后的学习和工 作都将会有很大的帮助，在这次设计中遇到了许多实际性的问题， 在 实际设计中才发现， 书本上的理论知识与在实际运用中还是的还是有 一定出入的，而且要不断更正以前的错误思维， 一切必须靠自己一点 一滴的解决，在解决的过程中你会发现自己子在飞速的提升。 这也激发了我今后努力学习的兴趣， 我想这将对我以后的学习状 态产生积极的影响。其次，这次实习让我成分认识到团队合作的重要 性，

15、只有分工协作才能保证这个项目有条不紊。并且，有我们的实习 导师江老师的帮助， 实习过程过程中的疑惑， 江老师总会耐心的讲解， 给我们的设计以极大的帮助， 是偶们受益匪浅，通过实习我知道了学 习的重要性， 理论与实际结合的重要意义， 学会了坚持、 耐心和努力， 这将是我以后学习和工作的最好榜样。 同时我认为我们的工作是一个团队的工作， 团队需要个人，个人 也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。 某个人的离群都可能导致 导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的， 必 须让每个人都知道， 否则一个人的错误， 就有可能导致整个工作失败。 团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。 而这次实习也正好 锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。 实习诚可贵，成果价更高。我们认为这次的课程设计意义很深，和 其他几位同学的学习、配合、努力的过程很愉快，另外还要感谢老师 的耐心辅导。 四四、参参考