寶雞理工學校 液壓缸的設計與計算 液壓缸工作壓力的確定液壓缸內徑和活塞桿直徑的確定缸筒壁厚 的確定液壓缸其它部位尺寸的確定 1 寶雞理工學校 4 2液壓缸的設計與計算 液壓缸的主要尺寸包括 液壓缸內徑D活塞桿直徑d液壓缸缸體長度L 2 寶雞理工學校 液壓缸工作壓力的確定 見表4 2 1 4 2 2 3 寶雞理工學校 液壓缸內徑和活塞桿直徑的確定 一 液壓缸內徑D 二 活塞桿直徑d 4 寶雞理工學校 液壓缸內徑D 1根據最大總負載和選取的工作壓力來確定2根據執行機構速度要求和選定液壓泵流量來確定 5 寶雞理工學校 根據最大總負載和選取的工作壓力來確定 以單桿缸為例 無桿腔進油時D 4F1 p1 p2 d2p2 p1 p2有桿腔進油時D 4F2 p1 p2 d2p1 p1 p2若初步選取回油壓力p2 0 則上面兩式簡化為 無桿腔進油時D 4F1 p1有桿腔進油時D 4F2 p1 d2 6 寶雞理工學校 根據執行機構速度要求和選定液壓泵流量來確定 無桿腔進油時 D 4qv v1有桿腔進油時 D 4qv v1 d2計算所得液壓缸的內徑 即活塞直徑 應圓整為標準值 7 寶雞理工學校 二 活塞桿直徑d 原則 活塞桿直徑可根據工作壓力或設備類型選取液壓缸的往復速度比有一定要求時d D v 1 v計算所得活塞桿直徑d亦應圓整為標準系列值 8 寶雞理工學校 三 液壓缸缸體長度L 原則 由液壓缸最大行程 活塞寬度 活塞桿導向套長度 活塞桿密封長度和特殊要求的其它長度確定 為減小加工難度 一般液壓缸缸體長度不應大于內徑的20 30倍 9 寶雞理工學校 三缸筒壁厚 中低壓系統 無需校核確定原則 高壓大直徑時 必須校核 10 寶雞理工學校 缸筒壁厚 校核方法 薄壁缸體 無縫鋼管 當 D 0 08時 pmaxD 2 厚壁缸體 鑄造缸體 當 D 0 08 0 3時 pmaxD 2 3 3pmax當 D 0 3時 D 2 0 4py 1 3py 1 11 寶雞理工學校 液壓缸其它部位尺寸的確定 導向長度H L 20 D 2 L為液壓缸最大行程 活塞寬度B 0 6 1 0 D A 0 6 10 D D 80mm 導向套滑動面長度AA 0 6 1 d D 80mm 如裝有隔套K時 C H A B 2 12 寶雞理工學校 液壓缸其它部位尺寸的確定 活塞桿長度由L確定 必要時需進行穩定性驗算 當液壓缸承受軸向壓縮載荷時 若l d 15時 無須驗算驗算l d 15時 可按材料力學有關公式進行 13 寶雞理工學校 4 3液壓缸結構設計 4 3 1液壓缸的典型結構舉例4 3 2缸體與端蓋的結構設計 14 寶雞理工學校 4 3 1液壓缸的典型結構舉例 典型結構設計依據 15 寶雞理工學校 典型結構 缸體組件 活塞組件 密封件 連接件 緩沖裝置 排氣裝置等 16 寶雞理工學校 設計依據 缸工作壓力 運動速度 工作條件 加工工藝及拆裝檢修等 17 寶雞理工學校 4 3 2缸體與端蓋的結構設計 缸體與端蓋的連接活塞和活塞桿結構活塞桿頭部的連接液壓缸的緩沖裝置液壓缸的排氣裝置 18 寶雞理工學校 缸體與端蓋的連接 法蘭連接半環連接螺紋連接拉桿連接焊接連接 19 寶雞理工學校 缸體與端蓋的連接 工作壓力 缸體材料 工作條件不同 連接形式很多低壓 鑄鐵缸體 外形尺寸大 20 寶雞理工學校 缸體與端蓋的連接形式 法蘭連接 高壓 需焊接法蘭盤 較雜 內半環 結構簡單 緊湊 裝卸半環連接重量輕 外徑小 但端部復雜 外螺紋裝卸不便 需專用工具焊接連接 21 寶雞理工學校 拉桿連接 通用性好 缸體加工方便 裝拆方便 但端蓋體積大 重量也大 拉桿受力后會拉伸變形 影響端部密封效果 只適于低壓 22 寶雞理工學校 活塞和活塞桿的連接 工作壓力 安裝方式 工作條件的不同 活塞組件有多種結構形式 整體式 常用于小直徑液壓缸 結構簡單 軸向尺寸緊湊 但損壞后需整體更換 23 寶雞理工學校 活塞和活塞桿的連接 焊接式 同上錐銷式 常用于雙桿缸 加工容易 裝配簡單 但承載能力小 螺紋式 常用于單桿缸 結構簡單 裝拆方便 但需防止螺母松動 半環式 常用于高壓大負載或振動比較大的場合 強度高 但結構復雜 裝拆方便 24 寶雞理工學校 活塞桿頭部結構 活塞桿 是連接活塞和工作部件的傳力零件 必須具有足夠的強度和剛度 一般用鋼料制成 且需鍍鉻 25 寶雞理工學校 液壓缸的緩沖裝置 必要性緩沖原理緩沖裝置類型 26 寶雞理工學校 緩沖的必要性 在質量較大 速度較高 v 12m min 由于慣性力較大 活塞運動到終端時會撞擊缸蓋 產生沖擊和噪聲 嚴重影響加工精度 甚至使液壓缸損壞 常在大型 高速 或高精度液壓缸中設置緩沖裝置或在系統中設置緩沖回路 27 寶雞理工學校 緩沖原理 利用節流方法在液壓缸的回油腔產生阻力 減小速度 避免撞擊 28 寶雞理工學校 緩沖裝置類型 1 圓柱形環隙式緩沖裝置 2 圓錐形環隙式緩沖裝置 3 可變節流槽式緩沖裝置 4 可調節流孔式緩沖裝置 29 寶雞理工學校 液壓缸的排氣裝置 必要性排氣方法 30 寶雞理工學校 排氣的必要性 系統在安裝或停止工作后常會滲入空氣 使液壓缸產生爬行 振動和