机械电气机电专业课题活塞液压缸设计毕业论文.docx

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1、毕业设计（论文）（说明书）题目：活塞液压缸设计姓名：XXXX编号:XXXXXXXXX学院年月日XXXXXXXXXXXXXX学院毕业设计（论文）任务书姓名XXXXXX专业XXXXXXXXX任务下达日期年月H设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目：活塞液压缸设计A编制设计B设计专题（毕业论文）指导教师系（部）主任XXXXXXXXXXXX学院毕业设计（论文）答辩委员会记录机械工程系XXXXXXX专业,学生XXXX于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目：活塞液压缸设计专题（论文）题目：指导老师：答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委

2、员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为O答辩委员会人,出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，XXXXXXXX学院毕业设计（论文）评语第页共页学生姓名：学XXXX专业XXXXXXX年级姓级毕业设计（论文）题目：活塞液压缸设计评阅人：指导教师：（签字）年月日成绩：系（科）主任：（签字）年月日毕业设计（论文）及答辩评语：摘要面对我国经济近年来的快速发展，机械制造工业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。制造装备的改进，使得作为制造工业重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化，在今天的液压系统的地位越来越重要。液压缸体积小、重量轻、

3、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案。液压油缸的工作环境和工作要求来确定液压缸的工作压力和承载能力，来确定其缸筒内径，壁厚和活塞杆直径。以及有关液压油缸的特定情况分析、简要论述负载计算等。设计出来的液压缸具有主要结构尺寸、刚度、强度，最后进行结构设计。使设计出来的液压缸工作行程，工作压力符合工作的要求。关键字：液压缸、工作行程、工作压力、刚度、强度校核ABSTRACTFacingourcountryeconomyinrecentyearsofrapiddeve1opment,machinerymanu

4、facturingindustryprosperity,inthenationa1economyaccountingfortheimportantpositionofthemanufacturingsectortothehea1thyandrapiddeve1opment.Theimprovementofmanufacturingequipment,makeasanimportantequipmentmanufacturingindustryintheofa11kindsofmachiningequipmenta1sohadmanynewchanges,intoday,shydrau1icsy

5、stemisbecomingmoreandmoreimportant.Thehydrau1iccy1indersma11vo1ume,1ightweight,highefficiency,1owcost,simp1estructure,re1iab1eoperation,maintenanceiseasy,useanddesignprincip1esofsomerecognizedgenera11y.Hydrau1icsystemisdesignedaccordingtotheknowncondition,todeterminethehydrau1icworkp1an.Thehydrau1ic

6、oi1cy1inderworkingenvironmentandworkrequiredtodeterminethehydrau1iccy1inderpressureofworkandcarryingcapacity,todeterminethecy1inderinsidediameterandwa11thicknessandthediameterofpistonrod.Andthehydrau1icoi1cy1inderofthespecificcaseana1ysis,brief1ydiscussed1oadca1cu1ation,etc.Thedesignofhydrau1iccy1in

7、derismainoutstructuresizeandstiffness,strength,andfina11ystructuredesign.Makeadesignoutofhydrau1iccy1inderworkschedu1e,workingpressurewiththerequirementsofthejob.Keywords:thehydrau1iccy1inder,workschedu1e,workingpressure,stiffness,strengthcheck目录第一章概述1第二章液压缸的设计要求51. 1设计原则52. 2液压缸的设计要求5第三章液压缸结构设计63.

8、1缸体端部连接结够63.2 活塞与活塞杆的连接73.3 活塞杆头部结构73. 4液压缸的缓冲装置74. 5排气装置8第四章液压缸的尺寸计算94.1液压缸内径D和活塞杆直径d的计算94. 2缸体壁厚b的确定及校核104. 3活塞杆的长度设计及校核114. 4导向套的设计124. 5缸体长度的确定134. 6缸底尺寸的确定144. 7液压缸进、出油口的确定155. 8活塞的设计16第五章液压油和密封件的选取175.1 密封件的选用176. 1.1密封类型177. 1.2密封圈工作原理175.2液压油的选取191. 2.1液压油的使用要求192. 2.2液压油的品种193. 2.3液压油的选择195

9、. 2.4使用液压油的注意事项206. 2.5液压油的污染及控制20第六章装配图29第一章概述液压缸又称油缸，是液压系统中的一种常用执行元件，它是把液体的压力能转变为机械能且做直线往复运动的能量转换装置。液压缸结构简单，工作可靠，制造容易，作直线往复运动时减速机构，且没有传动间隙，传动平稳，反应快，在液压系统中被广泛应用。液压缸按其作用方式可分为单作用液压缸和双作用液压缸两大类。单作用液压缸利用液压推力推动活塞向一个方向运动，而反方向运动则靠外力实现。双作用液压缸是利用液压力推动活塞做正反两方向的运动这种形式的液压缸应用最为广泛。活塞液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构，其固定方式有缸体固定和活

10、塞杆固定两种。本次设计为单杆活塞液压缸的设计。下图为单杆活塞式液压缸结构图。其活塞的一侧有伸出杆，两腔的有效工作面积不等。当向缸两腔分别供油，且供油压力和流量相同时，活塞（或缸体）在两个方向的推力合运动速度不相等。I-缸底2-弹簧挡圈3-套环4-卡环5-活塞6p型密封圈7-支承环8-挡圈9-丫、形密封圈IO-缸筒U-管接头12-导向套13-缸盖14-防尘圈15-活塞杆16-定位螺钉17-耳环当无杆腔进压力油，有杆腔回油时，（见图1-1）不计回油压力，活塞推力耳和运动速度V1分别为F=A=*p4vq=4qA1D1当有杆腔进压力油，无杆腔回油时，（如图1-2）所示，不计回油压力，活塞杆推力F?和运

11、动速度V2分别为F2=A2p=j(d2-d2)p式中A1一无杆腔有效工作面积A2一有杆腔有效工作面积比较上面公式可知，v1F2o即无杆腔进压力油工作时，推力大，速度低；有杆腔进压力油工作时，推力小，速度高。因此，单杆活塞缸常用于一个方向有较大负载且运动速度较低，另一个方向为空载退回运动的设备。如各种金属切削机床、压力机、注塑机、起重机的液压系统常用单杆活塞缸。由于AAA2,所以，v1VpF3F1o这说明在输入流量和工作压力相同的情况下，单杆活塞差动连接时能使其速度提高，同时其推力下降。如果要求往复运动速度相等，即丫3=丫2有上述式可知，A3=A2O即单杆活塞缸不论是缸体固定，还是活塞杆固定，它

12、所驱动的工作台的运动范围都略大于缸有效行程的2倍。第二章液压缸的设计要求2.1 设计原则(1)在保证设计要求的前提下，尽量使结构简单、紧凑、尺寸小，采用标准形式和标准件，使设计、制造容易，装配、调整、维护方便。(2)应尽量使活塞杆在多拉状态下承受最大负载，在多压状态下具有良好的纵向稳定性。(3)在确定与设备的固定形式时，必须考虑缸体受热后的伸长问题，为此，缸体只应在一端固定，而让另一端能自由伸缩。2.2 液压缸的设计要求承受最大外负载力40t最大工作压力2IMpa油缸工作行程800mm移动速度3.6ms第三章液压缸结构设计1.1 缸体端部连接结够缸筒与缸盖和密封装置构成了液压缸的密封容积来承受

13、液压力，所以缸筒与缸盖要有足够的强度，刚度和可靠的密封性。缸体端部连接结构与液压缸的工作压力、材料及工作条件有关。在工程机械常用连接形式如图3.1至3.4图3.1所示为外螺纹链接。缸体1的端部加工有外螺纹与缸盖2连接，螺纹连接质量轻，外径小，但结构较复杂，装卸时要有专用工具，同心度要求高。图3.2所示为卡簧连接。其结构简单，拆卸方便，外径较小。缺点是连接强度差，当液压缸工作压力较高或较大冲击载荷时，导向套的环槽易被压坏而使卡簧脱出。图3.3所示为内卡环连接（又称半环连接）结构紧凑，加工容易，装卸方便，能承受较大的冲击载荷，避免了卡簧连接安全可靠性差的缺点。这种连接要在缸体上开环形槽，在一定程度

14、上削弱了缸体的强度。这是液压缸设计中应注意的。图3.4所示为法兰连接。其加工、装卸方便，连接强度高，安全可靠；但缸体外径和质量都比较大。因此，在液压缸工作压力高，或经常受到冲击载荷的情况下选用法兰连接才较为适宜。综上所述，缸体与缸盖连接形式选用法兰连接。a螺纹连接b卡环连接纹1.2 活塞与活塞杆的连接活塞受液压力的作用，在缸体内作往复运动，因此必须有一定的强度和耐磨性，它常用耐磨铸铁制造。活塞结构分整体式和组合式。整体式的优点：结构简单，轴向尺寸小。缺点：磨损后需整体更换，因而成本高。销连接的优点：工艺简单，装配方便。缺点：承载能力小，需有防脱落措施。半环连接的优点：拆卸方便，连接可靠，承载能力大，耐冲击。缺点：结构复杂，需有放松措施。活塞与活塞杆的连接方式一般采用螺纹连接和卡环连接。螺纹连接如图3.5a所示，结构简单、实用，应用较为普遍。当工作机械振动较大时螺纹易松动，故必须采取防松措施。卡环连接如图3.5b所示，这种连接比较可靠，可以承受较大的工作压力和机械振动，且结构简单、装卸方便。多用于工程机械。此