活塞杆液压缸的设计分析.doc

材料成型设备讨论课报告

学院：机械工程学院
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目录

液压缸分类……………………………………………3
1单活塞杆液压缸……………………………………3
2双活塞杆液压缸……………………………………5
二．液压缸主要尺寸的确定………………………………7

三．液压缸的破坏原因分析………………………………8

一．液压缸分类
按结构分：

单活塞杆液压缸
单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。

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缸筒13,活15,活塞杆4,缸底1,缸盖6,导向套3/10,密14/11/8,防尘圈9,缓冲装置2/5

特点：单杆活塞缸由于活塞两端有效面积不等。
相同流量的压力油分别进入液压缸的左、右腔，活塞移动的速度与进油腔的有效面积成反比，即油液进入无杆腔时有效面积大，速度慢，进入有杆腔时有效面积小，速度快；而活塞上产生的推力则进油腔的有效面积成正比。
差动连接

把液压缸的进油和回油连接在一起，把油缸的有杆腔油液压回流到无杆腔，以增加液压缸往外伸出的速度，这种连接方式一般用在无负载或小负载的快进行程中，它是以牺牲输出力为代价而提高运动速度的。差动连接是在不增加液压泵流量的前提下实现快速运动的有效方法。
固定方式
单活塞杆液压缸可以是缸筒固定，活塞运动：也可以是活塞杆固定缸筒运动。无论采用其中哪一种形式，液压缸运动所占空间长度都是两倍行程。

双活塞杆液压缸
双活塞杆液压缸的两端都有活塞伸出，如图所示。其组成与单活塞杆液压缸基本相同。缸筒与缸盖用法兰连接，活塞与缸筒内壁之间采用间隙密封。

特点：
1.单杆只能一杆工作，双杆可两杆同时工作；即双杆的效率可以是单杆的两倍。
2.单杆的总压力一头大，一头小，双杆两头同压力；（当然双杆要一样粗）
3.单杆的活塞在杆的端部，双杆的活塞在双杆的中间。
4.单杆安装常是立式，双杆常是卧式。

固定方式
缸筒固定在床身上，活塞杆和工作台相联接时，工作台运动所占空间长度为活塞有效行程的三倍：
活塞杆固定在床身上，缸筒和工作台相联接时，工作台运动所占空间长度为液压缸有效行程的两倍

二．液压缸主要尺寸的确定
液压缸内径D和活塞杆直径d可根据最大总负载和选取的工作压力来定，对单杆缸而言，无杆腔进油并不考虑机械效率时，可得

有杆腔进油并不考虑机械效率时，可得

上式中的杆径d可根据工作压力选取，见表3.4；

当液压缸的往复速度比有一定要求时，由下式得杆径为

计算所得的液压缸内经D和活塞杆直经d应圆整为标准系列。
液压缸的缸筒长度由活塞最大行程，活塞长度，活塞杆导向套长度，活塞杆密封长度和特殊要求的长度确定。其中活塞长度为（0.6~1.0）D；导向套长度为（0.6~1.5）d。为减少加工难度，一般液压缸缸筒长度不应大于内径的20~30倍。
三．液压缸的破坏原因分析
1泄漏
密封件的选择
液压系统的可靠性，设计中密封结构选用不合理，密封件的选用不合乎规范，在设计中没有考虑到液压油与密封材料的相容型式、负载情况、极限压力、工作速度大小、环境温度的变化等。这些都在不同程度上直接或间接造成液压系统泄漏。
制造因素:
所有的液压元件及密封部件都有严格的尺寸公差、表面处理、表面光洁度及形位公差等要求。如果在制造过程中超差，液压缸的破坏原因分析
装配因素:
应杜绝野蛮操作，过度用力将使零件产生变形，特别是用铜棒等敲打缸体、密封法兰等；装配前应对零件进行仔细检查，装配时应将零件蘸少许液压油，轻轻压入，清洗时应用柴油，特别是密封圈、防尘圈、Ｏ形圈等橡胶元件，
颗粒污染：
由于工作过程中活塞杆裸露在外直接和环境相接触，难免将尘埃、污物带入液压系统，加速密封件和活塞杆等的划伤和磨损，从而引起泄漏，颗粒污染为液压元件损坏最快的因素之一。
零件损伤
密封件是由耐油橡胶等材料制成，由于长时间的使用发生老化、龟裂、损伤等都会引起系统泄漏。如果零件在工作过程中受碰撞而损伤，会划伤密封元件，从而造成泄漏。
2.油缸活塞杆拉伤
油缸的质量问题
同心度不符合标准，导套的内外圆同心度、活塞的内外圆同心度、活塞杆杆体与活塞安装面得同心度、活塞杆与油缸移动轴线的同心度等等，超出规定标准
防尘圈质量差
无法防止灰尘进入油缸内。
偏载过大引起的拉伤
3爬行
即液压缸运行时出现时走时停的速度不均匀现象

4冲击
在行程终端造成活塞与缸底或缸盖发生撞击
（1）液压缸未装设缓冲装置，运动速度过快，造成冲击
（2）缓冲装置中的柱