单杆活塞液压缸伸缩Part1.作品来源Part2.作品
设计
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理念Part3.作品结构随着科学进步和发展，大型机械渐渐地走上市场，在各种各样的大型机械中都可以看到液压缸的身影。例如：采煤机挖掘机液压缸结构选用双作用单杆活塞式液压缸，各个部分结构如下图：1—耳环2—螺母3—防尘圈4.17—弹簧挡圈5—套6.15—卡键7.14—O形密封圈8.12—Y形密封圈9—缸盖兼导向套10—缸筒11—活塞13—耐磨环16—卡键帽18—活塞杆19—衬套20—缸底双作用单活塞杆液压缸，活塞杆只从液压缸的一端伸出，液压缸的活塞在两腔有效作用面积不相等，当向液压缸两腔分别供油，且压力和流量都不变时，活塞在两个方向上的运动速度和推力都不相等，（一）、缸筒和缸盖的设计（1）、使用焊接连接式的
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，工作压力p较大，使用铸钢或者锻钢。（2）、缸筒壁厚的计算缸筒壁厚使用下式进行计算（二）、活塞的设计1、活塞结构设计活塞分为整体式和组合式，组合式制作和使用比较复杂，所以在此选用整体式活塞，形式如下图：此整体式活塞中，密封环和导向套是分槽安装的。（3）、液压缸缸径的计算2、活塞的密封选用Yx型圈，聚氨酯和聚四氟乙烯密封材料组合使用，可以显著提高密封性能：㈠、降低摩擦阻力，无爬行现象；㈡、具有良好的动态和静态密封性，耐磨损，使用寿命长；㈢、安装沟槽简单，拆装简便。这种组合的特别之处就是允许活塞外园和缸筒内壁有较大间隙，因为组合式密封的密封圈能防止挤入间隙内，降低了活塞与缸筒的加工要求，密封方式图如下：3、活塞的材料选用高强度球墨铸铁QT600-34、活塞的尺寸及加工公差选择活塞厚度为活塞杆直径的1倍活塞的配合因为使用了组合形式的密封器件，所以要求不高，这里不加叙述。活塞外径对内孔的同轴度公差不大于0.02mm，断面与轴线的垂直度公差不大于0.04mm/100mm，外
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面的圆度和圆柱度不大于外径公差之半。（三）、活塞杆的设计1、活塞活塞杆杆体的选择此次设计选用的是实心杆件，形式如下图：2、活塞杆与活塞的连接形式此次设计采用的是卡环式连接，如下图3、活塞杆材料和技术要求㈠、因为没有特殊要求，所以选用45号钢作为活塞杆的材料，本次设计中活塞杆只承受压应力，所以不用调制处理，但进行淬火处理是必要的，淬火深度可以在0.5—1mm左右。㈡、安装活塞的轴颈和外圆的同轴度公差不大于0.01mm，保证活塞杆外圆和活塞外圆的同轴度，避免活塞与缸筒、活塞杆和导向的卡滞现象。安装活塞的轴间端面与活塞杆轴线的垂直度公差不大于0.04mm/100mm，保证活塞安装不产生歪斜。㈢、活塞杆外圆粗糙度选择为0.3㈣、因为是运行在低载荷情况下，所以省去了表面处理。4、活塞杆的计算（1）、活塞杆直径的计算活塞杆的直径可以根据速比来确定，公式如下：就用下式计算活塞杆强度（2）、活塞杆强度的计算（四）、缓冲装置缓冲目的：液压缸的缓冲结构是为了防止活塞在行程终了时和缸盖发生撞击（一般承压在10MP以上应当选用缓冲机构）。缓冲方法：缸外缓冲－－回路上设置减速阀或制动阀缸内缓冲（固定节流缓冲、可变节流缓冲）缓冲装置的工作原理：常用的缓冲结构是由活塞凸台和缸盖凹槽构成。当活塞移近缸盖时，逐渐进入凹槽，将凹槽内的油液经凸台和凹槽之间的缝隙挤出，增大了回油阻力，产生制动作用而实现缓冲。缸外缓冲－－回路上设置减速阀或制动阀缸内缓冲（固定节流缓冲、可变节流缓冲）5、活塞杆的导向、密封和防尘1、导向环选择非金属导向环，用高强度塑料制成，这种导向环的优点是摩擦阻力小、耐磨、使用寿命长、装导向环的沟槽加工简单，并且磨损后导向环易于更换。2、密封Yx型轴用密封圈加轴用阶梯圈组合使用，这样比起单独密封，可以减小摩擦，减少泄漏量，增加寿命。3、防尘使用DH防尘圈，材料是聚氨酯，既有防尘作用，又有润滑作用。（五）、排气装置液压缸在安装过程中或长时间停放重新工作时，液压缸里和管道系统中会渗入空气，为了防止执行元件出现爬行，噪声和发热等不正常现象，需把缸中和系统中的空气排出。工作前拧开排气塞，使活塞全行程空载往返数次，空气即可通过排气塞排出。空气排净后，需把排气塞拧紧，再进行工作。（六）、液压缸的装配装配前必须对各零件仔细清洗；要正确安装各处的密封装置：安装形密封圈时，要注意其安装方向，避免因装反而漏油，其唇边应对着有压力的油腔。此外，因为是Yx形密封圈，所以还要注意区分是轴用还是孔用，不要装错；由于密封装置与滑动表面配合，装配时应涂以适量的液压油；螺纹联接件拧紧时应使用专用扳手，扭力矩应符合
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要求；活塞与活塞杆装配后，须设法测量其同轴度和在全长上的直线度是否超差；装配完毕后活塞组件移动时应无阻滞感和阻力大小不匀等现象。数据计算（工作参数）1、液压缸效率油缸的效率由以下三种效率组成：2、流量的计算液压缸流量根据下式计算3、工作参数主要设计参数：油缸工作行程————额定工作油压————移动负载质量————负载移动阻力————移动速度控制————设计中液压油缸主要部件的其他参数：缸内径：缸外径：壁厚：极限推力：速比：活塞杆直径：活塞外推流量：优点：（1）由于液压缸两腔承压面积不等，当q一定时，往返运动的速度不等：（2）工作台运动范围约等于活塞行程的2倍。
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