充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 級畢業設計 （論文） 課題名稱 ： DG 型液壓缸的設計 專 業： 機械工程及自動化 設 計 人： 指導老師 : 電 話： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目 錄 緒 論 第 3 頁 第 1 章 液壓傳動的基礎知識 第 4 頁 1.1 液壓傳動系統的組成 第 4 頁 1.2 液壓傳動的優缺點 第 4 頁 1.3 液 壓傳動技術的發展及應用 第 6 頁 第 2 章 液壓傳動系統的執行元件 液壓缸 第 8 頁 2.1 液壓缸的類型 特點及結構形式 第 8 頁 2.2 液壓缸的組成 第 11頁 第 3 章 D G 型車輛用液壓缸的設計 第 19 頁 3.1 簡介 第 19頁 3.2 DG型 液壓缸的設計 - 第 20頁 第 4 章 液壓缸常見故障分析與排除方法 第 27 頁 總 結 第 29 頁 參考文獻 第 30頁 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 緒 論 液 壓 傳 動 是 研 究 以 有 壓 流 體（ 液 體 ）為 傳 動介 質 來 實 現 各 種 機 械 的 傳 動 控 制 的 學 科 。液 壓 傳充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 動 是 根 據 流 體 力 學 的 基 本 原 理 ，利 用 流 體 的 壓 力能 進 行 能 量 的 傳 遞 和 控 制 各 種 機 械 零 部 件 運 動 。 鄭州 強盛 液 壓 制 造 股 份 有 限 公 司 主要生產： 一、 冶金設備用系列液壓缸 二、 工 程 機 械 系 列 液 壓 缸 （ 包 括 機 械 鎖 單 、 雙作用的液壓缸） 三、 應 用 于 冶 金 、礦 山 、石 油 化 工 、機 床 等設備中的液壓站、潤滑站系統總成。 等產品的設計與生產。 由 于 液 壓 系 統 用 途 廣 泛 ，內 部 結 構 原 理 復 雜 。再 結 合 本 公 司 的 實 際 ，本 次 設 計 主 要 是 針 對 液 壓系 統 的 執 行 元 件 液 壓 缸 的 設 計 。具 體 設 計 產品為 DG 型液壓缸 。 在本次設計過程中，得到了 藍天學院機械系機械工程教研室主任吳偉老師細心指導 在 此 ， 對他們表示衷心的感 謝！ 由于資料缺乏，時間倉促，加上設計者本人水平 有 限 ，畢 業 論 文 中 不 足 之 處 在 所 難 免 ，敬 請 批評指正。 第一章 液壓傳動的基礎知識 1.1 液壓傳動系統的組成 液壓傳動系統由以下四個部分組成： 1動 力 元 件 液壓泵 其 功 能 是 將 原 動機 輸 出 的 機 械 能 轉 換 成 液 體 的 壓 力 能 ，為 系 統 提供動力。 2執行元件 液壓缸、液壓馬達。它們 的 功 能 是 將 液 體 的 壓 力 能 轉 換 成 機 械 能 ，以 帶充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 動負載進行直線運動或者旋轉運動。 3控制元件 壓力、流量和方向控制閥 。 它 們 的 作 用 是 控 制 和 調 節 系 統 中 液 體 的 動力 、 流 量 和 流 動 方 向 ，以 保 證 執 行 元 件 達 到 所 要求的輸出力（或力矩）、運動速度和運動方向。 4輔助元件 保證系統正常工作所需要 的 輔 助 裝 置 。 包 括 管 道 、 管 接 頭 、 油 箱 過 濾 器和指示儀表等。 5工 作 介 質 -工 作 介 質 即 傳 動 液 體 ， 通常 稱 液 壓 油 。液 壓 系 統 就 是 通 過 工 作 介 質 實 現 運動和動力傳遞的。 1.2 液 壓 傳 動 的 優 缺 點 優點： 1體積小、重量輕，單位重量輸出的功率 大（ 一 般 可 達 32MPa,個 別 場 合 更 高 ）。 2可在大范圍內實現無級調速。 3操縱簡單，便于實現自動化。特別是和電氣控制聯合使用時，易于 實現復雜的自動工作循環。 4 慣 性 小 、 響 應 速 度 快 ， 起 動 、 制 動 和 換向迅速。 (液 壓 馬 達 起 動 只 需 0.1s) 5易 于 實 現 過 載 保 護 ，安 全 性 好 ；采 用 礦充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 物油作為工作介質，自潤滑性好。 6液 壓 元 件 易 于 實 現 系 列 化 標 準 化 和 通用化。 缺點： 1 由 于 液 壓 傳 動 系 統 中 存 在 的 泄 漏 和 油 液的壓縮性，影響了傳動的準確性，不易實現定比 傳動。 2不 適 應 在 溫 度 變 化 范 圍 較 大 的 場 合 工 作 。 3 由 于 受 液 體 流 動 阻 力 和 泄 漏 的 影 響 ， 液壓傳動的效率還不是很高，不易遠距離傳動。 4 液 壓 傳 動 出 現 故 障 不 易 查 找 。 1.3 液壓傳動技術的發展及應用 液 壓 技 術 ， 從 年 英 國 制 造 出 世 界 上第 一 臺 水 壓 機 誕 生 算 起 ，已 經 有 多 年 的 歷史 了 ，然 而 在 工 業 上 的 真 正 推 廣 使 用 卻 是 世紀 中 葉 的 事 情 了 。 第 二 次 世 界 大 戰 期 間 ， 在 一 些武 器 裝 備 上 用 上 了 功 率 大 、 反 應 快 、動 作 準 的 液壓 傳 動 和 控 制 裝 置 ，大 大 的 提 高 了 武 器 裝 備 的 性能 。同 時 ，也 加 速 了 液 壓 技 術 本 身 的 發 展 。戰 后 ，充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 液 壓 技 術 迅 速 由 軍 事 轉 入 民 用 ， 在 機 械 制 造 、 工程 機 械 、 鍛 壓 機 械 、 冶 金 機 械 、 汽 車 、 船 舶 等 行業 中 得 到 了 廣 泛 的 應 用 和 發 展 。 世 紀 年代 以 后 ， 原 子 能 技 術 、 空 間 技 術 、 電 子 技 術 等 的迅 速 發 展 ， 再 次 將 液 壓 技 術 向 前 推 進 ， 使 其 在 各個工業領域得到了更加廣泛的應用。 現 代 液 壓 技 術 與 微 電 子 技 術 、 計 算 機 技 術 、傳 感 技 術 的 緊 密 結 合 已 經 形 成 并 發 展 成 為 一 種包 括 傳 動 、控 制 、檢 測 在 內 的 自 動 化 技 術 。當 前 ，液 壓 技 術 在 實 現 高 壓 、高 速 、大 功 率 、經 久 耐 用 、高 度 集 成 化 等 各 項 要 求 方 面 都 取 得 了 重 大 的 進展 ， 在 完 善 發 展 比 例 控 制 和 伺 服 控 制 、 開 發 數 字控 制 技 術 上 也 有 許 多 新 成 果 。同 時 ，液 壓 元 件 和液 壓 系 統 的 計 算 機 輔 助 設 計 (CAD)和 測 試 (CAT)、微 機 控 制 、 機 電 一 體 化 、 液 電 一 體 化 、 可 靠 性 、污 染 控 制 、 能 耗 控 制 、小 型 微 型 化 等 方 面 也 是 液壓 技 術 發 展 和 研 究 的 方 向 。繼 續 擴 大 應 用 服 務 領域 ， 采 用 更 先 進 的 設 計 和 制 造 技 術 ，將 使 液 壓 技術 發 展 成 為 內 涵 更 加 豐 富 完 整 的 綜 合 自 動 化 技術。 目 前 ， 液 壓 技 術 已 廣 泛 應 用 于 各 個 工 業 領 域的 技 術 裝 備 上 ， 例 如 機 械 制 造 、 工 程 、 建 筑 、 礦充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 山 、 冶 金 、 船 舶 等 機 械 ， 上 至 航 空 、 航 天 工 業 ，下 至 地 礦 、 海 洋 開 發 工 程 ， 幾 乎 無 處 不 見 液 壓 技術 的 蹤 跡 。液 壓 技 術 的 應 用 領 域 大 致 上 可 以 歸 納為以下幾個主要方面： （ 1） 各 種 舉 升 、 搬 運 作 業 。 尤 其 在 行 走 機 械和 較 大 驅 動 功 率 的 場 合 ，液 壓 傳 動 已 經 成 為 一 種主要方式。如起重機、起錨機等。 （ 2） 各 種 需 要 作 用 力 大 的 推 、 擠 、 挖 掘 等 作業 裝 置 。例 如 ，各 種 液 壓 機 、塑 料 注 射 成 型 機 等 。 （ 3） 高 響 應 、 高 精 度 的 控 制 。 飛 機 和 導 彈 的姿態控制等裝置。 （ 4） 多 種 工 作 程 序 組 合 的 自 動 操 作 與 控 制 。如組合機床、機械加工自動線。 （ 5）特 殊 工 作 場 合 。例 如 地 下 水 下 、防 爆 等 。 第二章 液壓傳動系統的執行元件 液壓缸 2.1 液壓缸的類型及結構形式 液 壓 缸 有 多 種 類 型 。 按 作 用 方 式 可 分 為 單 作用 式 和 雙 作 用 式 兩 種 ； 按 結 構 形 式 可 分 為 活 塞式、柱塞式、組合式和擺動式四大類。 其 中 ，單 作 用 液 壓 缸 分 為 ：單 活 塞 桿 液 壓 缸 、雙 活 塞 桿 液 壓 缸 、 柱 塞 式 液 壓 缸 、 差 動 液 壓 缸 和充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 伸 縮 液 壓 缸 。 但 是 ， 差 動 式 液 壓 缸 和 柱 塞 式 液 壓缸 只 能 單 作 用 而 不 能 雙 作 用 。 組 合 液 壓 缸 包 括 ：彈 簧 復 位 式 、 齒 條 式 、 串 聯 式 和 增 壓 式 四 種 。 擺動 液 壓 缸 又 分 為 ： 單 葉 片 式 和 雙 葉 片 式 兩 種 。 下面 以 一 種 典 型 液 壓 缸 為 例 ， 說 明 液 壓 缸 的 基 本 組成 。 空 心 活 塞 式 液 壓 缸 如 上 圖 所 示 。 它 由 缸 筒 10，活塞 8，活 塞 桿 1、 15，缸 蓋 18、 24，密 封 圈 4、 7、17， 導 向 套 6、 19， 壓 板 11、 20 等 主 要 零 件 組 成 。這 種 液 壓 缸 活 塞 桿 固 定 ，缸 筒 帶 動 工 作 臺 作 往 復 運動 。 活 塞 用 錐 銷 9、 22 與 空 心 活 塞 桿 連 接 ， 并 用 堵頭 2 堵 死 活 塞 桿 的 一 頭 。缸 筒 兩 端 外 圓 上 套 有 鋼 絲環 12、 21， 用 于 阻 止 壓 板 11、 20 向 外 移 動 ， 從 而通 過 螺 栓 將 缸 蓋 18、 24 與 壓 板 相 連 （ 圖 中 沒 有 畫充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 出 ），并 把 缸 蓋 壓 緊 在 缸 筒 的 兩 端 。 為 了 減 少 泄 漏 ，在 液 壓 缸 中 可 能 發 生 泄 漏 的 結 合 面 安 放 了 密 封 圈和 紙 墊 。 空 心 活 塞 桿 和 其 上 的 油 口 a、 c 提 供 了 液壓 缸 的 進 、 出 油 口 。 當 缸 筒 移 動 到 左 、 右 終 端 時 ，油口 a、 c 的 開 度 逐 漸 減 小 ， 造 成 回 油 阻 力 逐 漸 增大 ，對 運 動 部 件 起 到 制 動 緩 沖 作 用 。在 缸 蓋 上 設 有與 排 氣 閥 （ 圖 中 沒 有 畫 出 ） 相 連 的 排 氣 孔 5、 14，可以排出液壓缸中的空氣，使運動更加平穩。 表 2-1 液壓缸的類型和特點 類型 速度 作用力 特點 單 作 用 液 壓 缸 雙活塞桿液壓缸 U=q/A3 F=p1A1 活塞的兩側都裝有活塞桿，只能向活塞一側供給壓力油，由外力使活塞反向運動 單活塞桿液壓缸 U=q/A3 F1=p1A1 活塞僅單向運動，返回行程利用自重或負荷將活塞推回 柱塞式液壓缸 U=q/A3 F1=p1A1 柱塞僅單向運動，由外力使柱塞反向運動 差動液壓缸 U3=q/A3 F3=p1A1 可使速度加快，但作用力相應減小 伸縮液壓缸 - - 以短缸獲得長行程；缸由大到小逐節推出，靠外力由小到大逐節縮回 雙 作用液壓缸 雙活塞桿液壓缸 U1=q/A3 U2=q/A2 F1=（ p1-p2） A1 F2=（ p2-p1） A2 雙邊有桿，雙向液壓驅動，雙向推力和速度均相等 單活塞桿液壓缸 U1=q/A3 U2=q/A2 F1=（ p1-p2） A1 F2=（ p2-p1） A2 單邊有桿，雙向液壓驅動， u1 V U2， F1 F2 伸縮液壓缸 - - 雙向液壓驅動， 由大到小逐節推出，由小到大逐節縮回 組 彈簧復位液壓缸 - - 單向由液壓驅動，回程彈簧復位 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 合 液 壓 缸 串聯液壓缸 U1=q/（ A1+A2） U2=q2A2 F1=p1（ A1-A2） -2qA2 F1=2p2A2-A2-q1（ A1+A2） 用于缸的直徑受限制，而長度不受限制處，可獲得在的推力 增 壓 缸 - - 由活塞缸和柱塞缸組合而成，低壓油送入 A 腔， B腔輸出高壓油 齒條液壓缸 - - 活塞的移動通過傳動機構變成齒輪的往復回轉運動 擺動液壓缸 單葉片液壓缸 W =8q/（ b（ D2-d2） T=p（ D2-d2） b/8 把液壓能變為回轉的機械能，輸出軸擺動角 20MPa 時，使 用 鑄 鋼 或 鍛 鋼 。以 下 是 幾 種 常 見 的 缸 筒 與 缸 蓋的聯接形式： 圖 2-21(a)所 示 為 法 蘭 連 接 式 ， 結 構 簡 單 ， 容易 加 工 ， 也 容 易 裝 拆 ， 但 外 形 尺 寸 和 重 量 都 較 大 ，充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 常 用 于 鑄 鐵 制 的 缸 筒 上 。 圖 2-21(b)所示為半環連接 式 ， 它 的 缸 筒 壁 部 因 開 了 環 形 槽 而 削 弱 了 強 度 ，為 此 有 時 要 加 厚 缸 壁 ，它 容 易 加 工 和 裝 拆 ，重 量 較輕 ，常 用 于 無 縫 鋼 管 或 鍛 鋼 制 的 缸 筒 上 。圖 2-21(c)所 示 為 螺 紋 連 接 式 ， 它 的 缸 筒 端 部 結 構 復 雜 ， 外 徑加 工 時 要 求 保 證 內 外 徑 同 心 ， 裝 拆 要 使 用 專 用 工具 ，它 的 外 形 尺 寸 和 重 量 都 較 小 ，常 用 于 無 縫 鋼 管或 鑄 鋼 制 的 缸 筒 上 。圖 2-21(d)所示為拉桿連接式，結 構 的 通 用 性 大 ，容 易 加 工 和 裝 拆 ，但 外 形 尺 寸 較大 ， 且 較 重 。 圖 2-21(e)所 示 為 焊 接 連 接 式 ， 結 構簡 單 ， 尺 寸 小 ， 但 缸 底 處 內 徑 不 易 加 工 ， 且 可 能 引起變形。 圖 2-21 缸筒和缸蓋結構 (a)法蘭連接式 (b)半環連接式 (c)螺紋連接式 (d)拉桿連接式 (e)焊接連接式 由 此 可 見 ，缸 筒 的 材 料 一 般 要 求 有 足 夠 的 強 度和沖 擊 韌 性 ， 對 焊 接 的 缸 筒 ，還 要 求 有 良 好 的 焊 接性能。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 為 了 能 夠 最 大 限 度 的 滿 足 用 戶 對 產 品 性 能 的需 求 和 產 品 設 計 的 經 濟 合 理 以 及 保 證 工 人 人 身 和設 備 安 全 ，改 善 操 作 者 工 作 環 境 ，洛 陽 強 力 液 壓 股份 有 限 公 司 所 生 產 的 液 壓 缸 缸 筒 毛 坯 件 選 擇 由 專業 廠 方 提 供 內 圓 已 經 過 衍 磨 和 外 圓 已 加 工 的 高 精度冷拔無縫鋼管，能滿足以下要求： a、缸筒內徑的圓度和圓柱度可選取 8 級。 b、缸筒端面的垂直度選取 7 級 精 度 。 c、 缸 筒 端 部 用 螺 紋 連 接 時 ， 螺 紋 應 選 取 6 級精度的細牙螺紋。 (2)活塞組件 活 塞 組 件 有 活 塞 、 活 塞 桿 和 連 接 件 等 組 成 ，活 塞 與 活 塞 桿 連 接 形 式 決 定 于 工 作 壓 力 、安 裝 形式、工作條件等。 由 于 活 塞 在 缸 筒 內 作 往 復 運 動 ， 必 須 選 用 優質 材 料 。對 于 整 體 式 活 塞 ， 一 般 采 用 號 鋼 或 號 鋼 ； 裝 配 式 的 活 塞 采 用 灰 口 鑄 鐵 、 耐 磨 鑄鐵 或 鋁 合 金 等 材 料 ，有 特 殊 要 求 時 可 在 鋼 活 塞 坯外 面 裝 上 青 銅 、黃 銅 和 尼 龍 等 耐 磨 套 ， 以 延 長 活塞 的 使 用 壽 命 。活 塞 桿 無 論 是 空 心 的 還 是 實 心 的其 材 料 常 采 用 號 鋼 或 號 鋼 等 材 料 ，當 沖擊 振 動 很 大 時 ， 也 可 采 用 號 鋼 或 Cr 鋼。圖 2 - 22 所 示 為 幾 種 常 見 的 活 塞 與 活 塞 桿 的 連 接 形 式 ： 圖 2-22 (a)所 示 為 活 塞 與 活 塞 桿 之 間 采 用 螺充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 母 連 接 ，它 適 用 負 載 較 小 ，受 力 無 沖 擊 的 液 壓 缸 中 。螺紋連接 雖 然 結 構 簡 單 ，安 裝 方 便 可 靠 ，但 在 活 塞桿 上 車 螺 紋 將 削 弱 其 強 度 。 圖 圖 2-22 (b)和 (c)所示 為 卡 環 式 連 接 方 式 。 圖 2-22 (b)中活塞桿 5 上開有 一 個 環 形 槽 ，槽 內 裝 有 兩 個 半 圓 環 3 以 夾 緊 活 塞4，半環 3 由軸套 2 套 住 ， 而 軸 套 2 的 軸 向 位 置 用彈 簧 卡 圈 1 來 固 定 。 圖 2-22 (c)中 的 活 塞 桿 ， 使 用了 兩 個 半 圓 環 4，它 們 分 別 由 兩 個 密 封 圈 座 2 套 住 ，半 圓 形 的 活 塞 3 安 放 在 密 封 圈 座 的 中 間 。 圖 2-22 (d)所 示 是 一 種 徑 向 銷 式 連 接 結 構 ， 用 錐 銷 1 把 活 塞 2固 連 在 活 塞 桿 3 上 。這 種 連 接 方 式 特 別 適 用 于 雙 出桿式活塞。 圖 2 - 22 常見的活塞組 件結構形式 (3)密封裝置 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 密 封 裝 置 主 要 用 來 防 止 液 壓 油 的 泄 漏 。液 壓缸 因 為 是 依 靠 密 閉 油 液 容 積 的 變 化 來 傳 遞 動 力和 速 度 ，故 密 封 裝 置 的 優 劣 ，將 直 接 影 響 液 壓 缸的 工 作 性 能 。根 據 兩 個 需 要 密 封 的 偶 合 面 間 有 無相 對 運 動 ， 可 把 密 封 圈 分 為 動 密 封 和 靜 密 封 兩類 。 設 計 或 選 用 密 封 裝 置 的 基 本 要 求 是 ： 具 有 良好 的 密 封 性 能 ，并 隨 著 壓 力 的 增 加 能 自 動 提 高 其密 封 性 能 ， 摩 擦 阻 力 小 ， 密 封 件 耐 油 性 ， 抗 腐 蝕性 好 ， 使 用 壽 命 長 ， 使 用 的 溫 度 范 圍 廣 ， 制 造 簡單 ，裝 拆 方 便 等 。通 常 液 壓 缸 的 密 封 有 間 隙 密 封 、活 塞 環 密 封 、 型 密 封 圈 、 Y 型 密 封 圈 、 V 型密封圈等密封方式來防止漏油 。 圖 2- 23 密 封 裝 置 (a)間隙密封 (b )摩 擦 環 密 封 (c ) 形 圈 密 封 (d )V 形 圈 密 封 液 壓 缸 中 常 見 的 密 封 裝 置 如 上 圖 2-23 所示。圖 2-23 (a)所 示 為 間 隙 密 封 ，它 依 靠 運 動 間 的 微 小充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 間 隙 來 防 止 泄 漏 。 為 了 提 高 這 種 裝 置 的 密 封 能 力 ，常 在 活 塞 的 表 面 上 制 出 幾 條 細 小 的 環 形 槽 ，以 增 大油 液 通 過 間 隙 時 的 阻 力 。它 的 結 構 簡 單 ，摩 擦 阻 力小 ， 可 耐 高 溫 ， 但 泄 漏 大 ， 加 工 要 求 高 ， 磨 損 后 無法 恢 復 原 有 能 力 ， 只 有 在 尺 寸 較 小 、 壓 力 較 低 、 相對 運 動 速 度 較 高 的 缸 筒 和 活 塞 間 使 用 。圖 2-23 (b)所 示 為 摩 擦 環 密 封 ， 它 依 靠 套 在 活 塞 上 的 摩 擦 環(尼龍或 其 他 高 分 子 材 料 制 成 )在 O 形 密 封 圈 彈 力 作用 下 貼 緊 缸 壁 而 防 止 泄 漏 。 這 種 材 料 效 果 較 好 ，摩擦 阻 力 較 小 且 穩 定 ， 可 耐 高 溫 ， 磨 損 后 有 自 動 補 償能 力 ， 但 加 工 要 求 高 ， 裝 拆 較 不 便 ， 適 用 于 缸 筒 和 活塞之間的密封。 圖 2-23 (c)、圖 2-23 (d)所示為 密封圈 (O 形圈、 V 形 圈 等 )密 封 ， 它 利 用 橡 膠 或 塑料 的 彈 性 使 各 種 截 面 的 環 形 圈 貼 緊 在 靜 、動 配 合 面之 間 來 防 止 泄 漏 。 它 結 構 簡 單 ， 制 造 方 便 ， 磨 損 后有 自 動 補 償 能 力 ， 性 能 可 靠 ， 在 缸 筒 和 活 塞 之 間 、缸 蓋 和 活 塞 桿 之 間 、 活 塞 和 活 塞 桿 之 間 、缸 筒 和 缸蓋之間都能使用。 對 于 活 塞 桿 外 伸 部 分 來 說 ，由 于 它 很 容 易 把 臟物 帶 入 液 壓 缸 ， 使 油 液 受 污 染 ， 使 密 封 件 磨 損 ， 因此 常 需 在 活 塞 桿 密 封 處 增 添 防 塵 圈 ，并 放 在 向 著 活塞桿外伸的一端。 (4)緩沖裝置 當運動部件拖動質量較大的部件作往復運動時、運動速度較高時 (v12m/min)。運動部件充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 慣 性 力 較 大 ，活 塞 運 動 到 終 端 會 與 缸 蓋 發 生 機 械碰 撞 ， 產 生 沖 擊 、 噪 聲 ， 嚴 重 時 影 響 加 工 精 度 ，甚 至 引 起 破 壞 性 事 故 。因 此 ，在 液 壓 缸 內 兩 端 部應設置緩沖裝置。 一 般 緩 沖 裝 置 由 緩 沖 柱 塞 、 緩 沖 油 腔 、 三 角節 流 槽 、 單 向 閥 、 節 流 閥 組 成 。 組 合 的 緩 沖 形 有圓柱形環 隙 式 、圓 錐 形 環 隙 式 、節 流 口 可 變 式 節 流口可調式。 緩沖裝置的工作原理是利 用 活 塞 或 缸 筒 在 其 走 向 行 程 終 端 時 封 住 活 塞 和 缸 蓋 之 間 的 部 分 油 液 ，強 迫 它 從 小 孔 或 細 縫 中 擠 出 ， 以 產 生 很 大 的 阻 力 ，使 工 作 部 件 受 到 制 動 ，逐 漸 減 慢 運 動 速 度 ，達 到 避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的。 如下圖 2-24(a)所 示 ， 當 緩 沖 柱 塞 進 入 與 其 相配 的 缸 蓋 上 的 內 孔 時 ，孔 中 的 液 壓 油 只 能 通 過 間 隙 排 出 ，使 活 塞 速 度 降 低 。由 于 配 合 間 隙 不 變 ，故隨 著 活 塞 運 動 速 度 的 降 低 ， 起 緩 沖 作 用 。當 緩 沖 柱塞 進 入 配 合 孔 之 后 ，油 腔 中 的 油 只 能 經 節 流 閥 1 排出，如 圖 2-24 (b)所 示 。 由 于 節 流 閥 1 是 可 調 的 ，因 此 緩 沖 作 用 也 可 調 節 ，但 仍 不 能 解 決 速 度 減 低 后緩 沖 作 用 減 弱 的 缺 點 。如 圖 2-24 (c)所 示 ，在 緩 沖柱 塞 上 開 有 三 角 槽 ， 隨 著 柱 塞 逐 漸 進 入 配 合 孔 中 ，其 節 流 面 積 越 來 越 小 ，解 決 了 在 行 程 最 后 階 段 緩 沖作用過弱的問題。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 2-24 液壓缸的緩沖裝置 1節流閥 (5)排氣裝置 液 壓 缸 在 安 裝 過 程 中 或 長 時 間 停 放 重 新 工 作 時 ，液 壓 缸 里 和 管 道 系 統 中 會 滲 入 空 氣 ，為 了 防 止 執 行元 件 出 現 爬 行 ，噪 聲 和 發 熱 等 不 正 常 現 象 ，需 把 缸中 和 系 統 中 的 空 氣 排 出 。 對 于 要 求 不 高 的 液 壓 缸 往往 不 設 專 門 的 排 氣 裝 置 ，而 是 將 油 口 布 置 在 缸 茼 兩端 的 最 高 處 ， 這 樣 也 能 使 空 氣 隨 油 液 排 往 油 箱 ，在從 油 面 逸 出 ；對 于 速 度 穩 定 性 要 求 較 高 的 液 壓 缸 或大 型 液 壓 缸 ，常 在 液 壓 缸 的 最 高 處 設 置 進 出 油 口 把氣 帶 走 ， 也 可 在 最 高 處 設 置 放 氣 孔 或 專 門 的 放 氣閥 。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 2-25 放氣裝置 1 缸蓋 2 放氣小孔 3 缸體 4 活塞桿 第三章 DG 型液壓缸的設計 3.1 簡介 DG 型 液 壓 缸 是 液 壓 系 統 中 活 塞 桿 作 往 復 運動 的 工 作 機 構 。其 結 構 形 式 均 為 單 活 塞 桿 雙 作 用耳 環 安 裝 式 。 主 要 用 于 工 程 機 械 、 運 輸 機 械 、 礦山 機 械 及 車 輛 等 的 液 壓 傳 動 。 DG 型 液 壓 缸 結 構 如下 :充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 型號意義 例 ： L:螺紋式 活塞桿 連接形式 E:耳環式 安裝方式：單耳環式 壓力分級： 8-16MPa 液壓缸內徑： 40mm 活塞：重型 名稱：單活塞桿雙作用液壓缸 3.2 DG型液壓缸的設計 液壓缸的設計計算： 由于液壓執行元件與主機結構有 著 直 接 關 系 ，因 此 所 需 要 的 液 壓 缸 和 在 結 構 上 千變 萬 化 。盡 管 有 一 些 標 準 件 可 供 選 用 ， 但 有 時 還 必須 根 據 實 際 需 要 自 行 設 計 。下 面 介 紹 液 壓 缸 的 設 計計算。 DG J 40 C E 1 L/E 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 (一 )主 要 尺 寸 的 計 算 液 壓 缸 的 主 要 尺 寸 包 括 缸 筒 內 徑 D、 活 塞 桿直徑 d 和缸筒長度 L。 根據負載大小和液壓缸的工作壓力確定活塞 的 有 效 工 作 面 積 ，再 根 據 液 壓 缸 的 不 同 結 構 形 式計 算 出 缸 筒 的 內 徑 。活 塞 桿 直 徑 是 按 受 力 情 況 決 定的 ，可 按 表 3.1 初 步 選 取 。缸 筒 長 度 的 確 定 要 考 慮活 塞 最 大 行 程 、活 塞 厚 度 、導 向 和 密 封 所 需 長 度 等因素。通常情況 L ( 2 0 3 0 ) d 。 計 算 結 果 要 圓 整 成國 家 標 準 中 的 推 薦 值 。主 要 尺 寸 初 步 確 定 后 ， 還 要按 速 度 要 求 進 行 驗 證 。同 時 滿 足 力 和 速 度 的 要 求 后才可以確定下來。 表 3.1 液 壓 缸 工 作 壓 力 與 活 塞 桿 直 徑 液壓缸工作壓力p/MPa 7 推薦活塞桿直徑 d (0.5 0.55)D (0.6 0.7)D 0.7D （ 二） 強 度 校 核 強 度 校 核 的 項 目 包 括 缸 筒 壁 厚 、活 塞 桿 直徑 d 和缸蓋固定螺栓的直徑 d s 。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 在 中 、 低 壓 系 統 中 ， 缸 筒 壁 厚 由 結 構 工 藝 決 定 ， 一般不做校核。在高壓系統中需按下列情況進行校核 。 1.缸筒 壁厚 的 校 核 當 D/10時為薄壁， 按下式校核 : 式中， D-缸筒內徑； 缸筒材料的許用應力， =b /n， b 是 材 料 的抗拉強度，一般取安全系數 n = 5； py 試驗壓力，當缸的額定壓力 p n 1 6 Mp a 時， p y = 1 . 5 p n； p n 1 6 Mp a 時， p y = 1 . 2 5 p n。 當 D/10 時為厚壁， 按 下 式 校 核 : 2. 活塞桿直徑 d 式中， F 活塞桿上的作用力； 活塞桿材料的許用應力， = b / 1 . 4。 3. 缸 蓋 固 定 螺 栓 直 徑 d s 式中， F 活塞桿上的作用力； k 螺紋擰緊 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 系數 ， k = 1 . 1 2 1 . 5； z 固 定 螺 栓 個 數 ； 螺 栓 材 料 的 許 用 應 力 ， = s /（ 1 . 2 2 2 . 5）， s 為 材 料 的 屈 服 點 。 活 塞 桿 材 料 的 許 用 應 力 ， = b / 1 . 4。 （ 三 ） 活 塞 桿 穩 定 性 校 核 當活塞桿受軸向壓縮負載時有壓桿穩定性問題，即 壓縮力 F 超過某一臨界 F k 值 時 活 塞 桿 就會失去穩定性。活塞桿穩定性按下式進行校核 式中， n k 安全系數，一般取 n k = 2 4。 當活塞桿的細長比 時， 當活塞桿的細長比 ，且 時， 式中， l 安裝長度； rk 活塞桿截面最小回轉半徑， ； 1 柔性系數； 2 由液壓缸支承方式決定的末端系數； 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 E 活塞桿材料的彈性模量，鋼材： ； J 活塞桿 橫截面慣性矩； A 活塞桿橫截面積； f 由材料強度決定的試驗值； 系數。 3. .1 缸 筒 的 設 計 （ 1）缸筒材料的選擇及加工工藝 參 閱 鄭 州 強 盛 液 壓 制 造 有 限 公 司 產 品 樣 本 （以 下 簡 稱 產 品 樣 本 ）第 15 頁 可 知 ， DG 型液壓 缸 的 最 大 推 力 和 拉 力 為 16MPa， 即 ： 工 作 壓 力p20MPa；所以，缸筒材料可選用無縫鋼管；結合 本 公 司 生 產 車 間 的 實 際 加 工 水 平 ，在 選 購 缸 筒原材料時 ,一般都是直接從鋼材廠訂購經過冷拔后的 20 號 鋼 的 缸 筒 毛 坯 件 。即 ： 內 圓 已 經 過 衍 磨 、外圓已加工的高精 度 冷 拔 無 縫 鋼 管 。 （ 2）確定缸筒的總體尺寸 a.缸 筒 內 徑 的 大 小 及 厚 度 查 產 品 樣 本 第 16 頁 圖 表 可 得 ， DG 型液壓 缸 缸 筒 的 內 徑 為 90mm， 外 徑 為 108mm。 即 ： 厚度為 18mm。 b.缸 筒 的 總 長 度 的 確 立 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 參 考 產 品 樣 本 第 17 頁 圖 表 可 得 ：缸 筒 總長度 L 由 活 塞 桿 兩 端 活 塞 寬 度 、導 向 筒 的 寬 度 以及 在 滿 足 本 液 壓 缸 的 行 程 后 來 確 定 。在 整 個 液 壓缸 的 設 計 中 ，缸 筒 的 長 度 屬 于 不 確 定 因 素 。在 此 ，先不予考慮。 3. .2 活塞桿的設計 下 面 是 整 體 式 活 塞 桿 的 幾 種 聯 接 結 構 如下圖： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1.、耳環連接 2、 端部鉸軸連接 3、 中部鉸軸連接 4、 端部法蘭連接 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 5、 中部法蘭連接 6、 底部法蘭連接 （ 1）活塞桿材料的選擇及加工工藝 參 考 產 品 樣 本 第 17 頁 圖 表 可 得 ：本 次 設 計 的 整 體 式 活 塞 桿 的 材 料 為 45#鋼拼焊而成 ,桿 徑 大 小 為 45mm。其 結 構 形 式 如下圖： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第四章 液壓缸常見故障分析與排除方法 表 4-1 液壓缸常見故障分析和排除 故障現象 產生原因 排除方法 爬 行 1)空氣侵入液壓缸 2)活塞桿兩端螺母旋得太緊 3)液壓缸安裝與導軌不平行 4)活塞與活塞桿不同心 5)液壓缸內壁或活塞表面拉 ，局部磨損或腐蝕 6）活塞桿不直 1） 設置排氣裝置，強迫排除空氣 2） 調整，保持活塞桿處于自然狀態 3） 調整導軌或滑塊的松緊度，保持缸與導軌的平行度 0.1mm/m 4） 調整使活塞桿全長直線度 0.2mm 5） 鏜缸筒內孔，重配新活塞 6） 單個或連同活塞放在 V 型鐵塊上校正 推力不足 速度下降 1） 缸筒與活塞間磨損造成間隙過大，使內泄漏嚴重 2） 活塞上密封圈損壞，增大泄漏或增大摩擦力 3） 活塞桿彎曲，阻力增大 4） 溢流閥調壓低或溢流閥控壓區泄漏，造成系統壓力低，使