100T四柱液压机液压系统毕业设计

中华人民共和国教育部

****大学

毕 业 设 计

设计题目： 100T四柱液压机液压系统设计 学 生： ***** 指导教师： *******教授 学 院： *******学院 专 业：*******************************************

*****大学

毕 业 设 计 任 务 书

设计题目 100T四柱液压机液压系统设计 指导教师 ************** 专 业 ********************************************* 学 生 *************

题目名称：100T 四柱液压机液压系统设计 任务内容(包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求)液压压力机又叫油压机，是压力机的一种，可广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成形 等工艺，通过对金属坯件施加强大的压力使金属发生塑性变形和断裂来加工成零件。具有用途广泛， 生产效率高等特点。 液压压力机通常由上缸带动压排(固定上模)向下运行，进行施压、保压等动作，动作完成后再 由下缸把工件顶出。本课题设计要求：完成 100 吨四柱液压机液压系统设计，包括液压机结构设计、 液压系统的设计计算、液压缸的设计及电机、液压元件的选择等。设计参数如下： 公称压力------------------------------------------------100T 液体最大工作压力---------------------------------------25 MPa 2 有效工作台面积-----------------------------------720×580 mm 滑块空程速度------------------------------------------27 mm/s 滑块工作速度---------------------------------------10-14 mm/s 滑块回程速度------------------------------------------80 mm/s 滑块最大行程-------------------------------------------600 mm 进度安排： 12 月 30 日前，收集资料，写出开题报告； 3 月 30 日前，进行实习，收集资料； 4 月 20 日前，完成液压机结构装配图合 A0 图纸 1 张； 5 月 10 日前，进行液压系统设计计算，选择电机和液压元件；完成液压系统图一张(A1 图纸) ; 5 月 31 日前，进行液压缸设计计算，完成液压缸装配图一张(A1 图纸),液压缸零件图合 A1 图纸一 张，设计说明书一份。 6 月 10 日至 15 日，导师评审，完善改进图纸和设计说明书。

其中： 参考文献篇数： 图 纸 张 数： 说明书字数：

20 篇以上(其中，外文文献 3 篇以上) 3 张 A0 图纸 6000 字以上

专业负责人意见

签名： 年 月 日

100T四柱液压机液压系统设计

摘 要

本设计为四柱式液压机，四柱液压机的主机主要由上梁、导柱、工作台、移动横梁、主缸、顶出缸等组成。其中主缸可完成快速下行、慢速加压、保压延时、释压换向、快速返回、原位停止的动作；顶出缸可实现向上顶出、停留、向下退回、原位停止的动作。本设计主机最大工作负载为1000KN。通过对液压缸工况分析确定液压缸负载的变化，拟定液压系统图和电磁铁动作顺序。并设计主液压缸，计算主液压缸的尺寸和流量，主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制。根据技术要求及设计计算选择液压泵、GE系列电磁阀等液压元件。通过液压系统压力损失和温升的验算，液压系统的设计可以满足液压机顺序循环的动作要求，设计的四柱液压机能够实现塑性材料的锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲等成型加工工艺。本液压系统选用PLC控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。液压机采用集中式布置，液压系统油源与控制调节装置置于主机之外。

该液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。

关键词：四柱液压机；液压系统；PLC

100T Four-column hydraulic press hydraulic system design

Abstract

The design for the Four-column hydraulic machine, four-column hydraulic machine is mainly composed of the host beam, pillar, table, moving beams, master cylinders, composed of the top of the cylinder. The master cylinder can be completed quickly down, slow compression, security calendar, the release pressure for the rapid return of in situ to stop the action; the top of the cylinder can be achieved out of the top up, stay, down the back, stopped in situ action. The design maximum working load of the host 1000KN. Conditions on the hydraulic cylinder hydraulic cylinder load analysis to determine changes in the hydraulic system developed action plans and the electromagnet order. And the main hydraulic cylinder design to calculate the size of the main cylinder and the flow rate of master cylinder for access and security, travel limit switches to control through the stroke. Calculated according to the technical requirements and design options hydraulic pump, GE series of solenoid valves and other hydraulic components. The hydraulic system pressure loss and temperature rise of checking, hydraulic system design to meet the hydraulic requirements of the order cycle of action, designed to achieve four-column hydraulic press plastic material, forging, stamping, cold extrusion, straightening, bending and other forming processes. The PLC control system, hydraulic system used by a variety of hydraulic pumps and cylinders and valves to achieve energy conversion, regulation and distribution, complete a variety of process action cycle. Hydraulic press using a centralized arrangement, the hydraulic system and control of oil sources outside the regulating device in the host.

The hydraulic machine structure is compact, reliable sensitive action, speed, energy consumption, low noise, stress and travel can be adjusted within the limits prescribed, simple operation.

Keywords: Four-column hydraulic press; hydraulic system; PLC

目 录

摘要 Abstract

1 绪论 ......................................................................................................................................... 1 1.1 概述 ........................................................................................................................................ 1 1.2 发展概况 .................................................................................................................................. 2 2液压系统工况分析 ...................................................................................................................... 3 2.1 载荷的组成和计算 .................................................................................................................. 3 2.1.1 主液压缸载荷的组成与计算 ............................................................................................... 3 2.1.2 绘制负载图和速度图 ........................................................................................................... 4 2.1.3 初选系统工作压力 ............................................................................................................... 4 2.2 液压系统及元件的设计 .......................................................................................................... 5 2.2.1 拟定液压系统图 ................................................................................................................... 5 2.2.2 电磁铁动作顺序 ................................................................................................................... 6 3 液压缸的设计 ............................................................................................................................. 7 3.1 液压缸基本结构设计 .............................................................................................................. 7 3.1.1 液压缸的类型 ....................................................................................................................... 7 3.1.2 缸口部分结构 ....................................................................................................................... 7 3.1.3 缸底结构 ............................................................................................................................... 7 3.2 缸体结构设计 .......................................................................................................................... 7 3.2.1 液压缸主要参数的确定 ....................................................................................................... 7 3.2.2 液压缸动作时的流量 ........................................................................................................... 8 3.2.3 缸的设计计算 ....................................................................................................................... 9 3.2.4 活塞的设计 ......................................................................................................................... 12 3.2.5 活塞杆的设计 ..................................................................................................................... 13 3.2.6 导向环的设计 ..................................................................................................................... 15 3.2.7 导向套的设计 ..................................................................................................................... 16 3.2.8 缸盖的设计 ......................................................................................................................... 16 4 液压元件的选择及性能验算 ................................................................................................. 19 4.1 液压元件的选择 .................................................................................................................... 19 4.1.1 液压泵的选择 ..................................................................................................................... 19 4.1.2 GE系列阀简介及选择 .................................................................................................... 20 4.1.3 辅助元件的选择 ................................................................................................................. 20 4.1.4 管件的选择及计算 ............................................................................................................. 21 4.1.5 油箱容量的确定 ................................................................................................................. 22 4.2液压系统性能验算 ................................................................................................................. 23 4.2.1 液压系统压力损失 ............................................................................................................. 23

4.2.2 液压系统的发热温升计算 ................................................................................................. 24 5 液压系统的PLC控制设计 ................................................................................................... 25 5.1 PLC概述 .............................................................................................................................. 25 5.2 控制部分设计 ...................................................................................................................... 25 6 结论 ........................................................................................................................................... 29 参考文献 致谢

四柱液压机液压系统设计

1 绪论

1. 1 概述

液压机是一种以液体为工作介质，用来传递能量以实现各种工艺的机器。液压机被广泛应用于机械工业的许多领域。例如在锻压领域，液压机被广泛应用于自由锻造、模锻、冲压、挤压、剪切、拉拔成型及超塑性等许多工艺中；在机械工业的其他领域，液压机被应用于粉末制品，塑料制品、磨料制品、金刚石成型、校正压桩、压砖、橡胶注塑成型等十分广泛的不同工作领域。

液压机一般是由本体、动力系统、液压控制系统三部分组成。本体一般是由机架、液压缸部件、运动部分及其导向装置以及其他辅助装置组成。工艺要求使影响液压机本体结构形式的最主要因素。由于在不同液压机上完成的工艺是多种多样的，因此液压机的本体结构形式也是不同的。根据机架形式，液压机可以分为立式和卧式；根据机架的组成形式，液压机可分为梁柱式、单柱式、框架式、钢丝缠绕预应力牌坊式等。其中三梁四柱式是最为常见的类型，如图1-1所示。其机身是由工作台、滑块、上横梁、立柱、锁母和调节螺母等组成。其执行元件的结构简单，结构上易于实现很大的工作压力、较大的工作空间，因此适应性强，便于压制大型工件或较长、较高的工件；由于执行元件结构简单，所以布置灵活，可以根据工艺要求来多方位布置；活动横梁的总行程和速度都可在一定范围内、相当大程度上调节，适应工艺过程对化快速度的不同要求；通过不同阀的组合实现工艺过程的不同顺序；安全性能好，不易超载，有利于保护模具；工作平稳。撞击、振动、噪声较小，对工人及厂房有很大好处。

图1-1四柱液压机

1.2发展趋势

随着应用了电子技术、计算及技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料的发展和应用，液压传动技术也在不断创新。自19世纪问世以来发展很快，已经广泛应用于国民经济的各个部门，种类繁多，发展迅速，成为机床行业的一个重要组成部分。但由于我国液压起步晚，液压机只有50年的发展历史，80年代以后我国液压机开始进入高速发展阶段。目前我国已建立了自己的液压机设计和制造行业。

由于液压机的液压系统和整机结构方面，已经比较成熟，目前国内外液压机的发展体现在新的方向。随着比例伺服技术的发展，液压机的停位精度、速度控制精度越来越高，液压机趋向高精度发展。高速化、高效化、低能耗提高了液压机的工作效率，降低生产成本；自动化、智能化，微电子技术的高速发展为液压机的自动化和智能化提供了充分的条件。自动化不仅仅体现的在加工，应能够实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理的功能；液压元件集成化，标准化，集成的液压系统减少了管路连接，有效地防止泄漏和污染。标准化的元件为机器的维修带来方便。

在国际上来看，由于技术发展趋于成熟，国内外机型无较大差距，主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面，有较明显改善。在油路结构设计方面，国内外液压机都趋向于集成化、封闭式设计，插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用。特别是集成块可以进行专业化的生产，其质量好、性能可靠而且设计的周期也比较短。

2 液压系统工况分析

四柱液压机的工作过程如下：上液压缸驱动上滑块，实现“快速下行-慢速加压-保压延时-释压换向-快速返回-原位停止”的动作循环；下液压缸驱动下滑块，实现“向上顶出-

停留-向下退回-原位停止”的动作循环。如2-1图所示。

图2-1液压机工作循环图

2.1 载荷的组成和计算

2.1.1主液压缸载荷的组成和计算

作用在活塞杆上的外部载荷包括工作载荷Fg，导轨的摩擦力Ff和由于速度变化而产生的惯

性力Fa。

（1） 工作载荷Fg

工件的压制抗力即为工作负载： Fg 100 103 9.81 0.981 106N （2） 导轨摩擦载荷Ff

摩擦阻力是指运动部件与支撑面间的摩擦力。

Ff fFN (2-1)

； FN--外载荷作用于导轨上的正压力（N）

f---摩擦系数，分为静摩擦系数（fs 0.2~0.3）和动摩擦系数（fd 0.05~0.1）

静摩擦阻力： Ffs 0.2 500 9.8 980N

动摩擦阻力： Ffd 0.1 9 50 0 9.8N4

（3） 惯性载荷Fa

Fa

G v

(2-2) g t

Fa

G v 0.8

500 800N g t0.5

式中g—重力加速度；g=9.81m/s2;

v-速度变化量（m/s）；

t-起动或制动时间（s）。一般机械 t=0.1-0.5s，对轻载低速运动部件取小值，对重载

v

高速部件取大值。行走机械一般取=0.5-1.5m/s2。

t

以上三种载荷之和称为液压缸的外载荷FW。工作载荷并非每个阶段都在，如该阶段没有工作，则Fg=0。由于液压缸参数未定，估算背压力Fb=12000N。 自重： G mg 4900N

m-液压缸的机械效率，一般取0.90-0.95.

F

F W (2-3)

m

液压缸各阶段负载如表2-1所示。

表2-1 液压缸各阶段中的负载

工作状态 启动 加速 快速下行 慢速加压 快速返回

负载组成

负载值F/N 8080N 8390N 7590N 988590N 5390N

推力F/ m/N 8977.8N 9322.2N 8433.3N 1098433.3N 5988.9N

FW Fb Ffs G FW Fb Ffd Fa G

FW Fb Ffd G FW Fb Ffd Fg G

FW Ffd G

2.1.2绘制负载图和速度图

由以上分析计算绘制主液压缸负载图和速度图，如图2-2。

图2-2 压力机液压缸的负载和速度图

2.1.3初选系统工作压力

根据重量轻、体积小、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用维护方便的原则，针对设计系统在性能和动作方面的特性，确定了设计系统的工作压力。如表2-2、表2-3所示。本设计工作压力为25MPa。

表2-2 按载荷选择工作压力

载荷/KN 工作压力/MPa<5

<0.8-1

5-10 1.5-2

10-20 2.5-3

20-30 3-4

30-50 4-5

>50 ≥5

表2-3 各种机械常用的系统工作压力

机械类型

磨床

机 床 组合机床

龙门刨床

拉床

农业机械 小型工程建筑 建筑机械 液压凿岩机

工作压力/MPa

0.8-2

3-5

2-8

8-10

10-18

液压机 大中型挖掘机 重型机械 起重运输机械

20-32

2.2 液压系统及元件的设计

2.2.1拟定液压系统图

根据系统的设计要求和工况图，确定基本回路，拟定油路控制原理图，如图2-3。

图2-3 油路控制原理图

1.主油箱 2.径向柱塞泵 3.顺序阀 4.先导式溢流阀 5.三位四通电磁换向阀 6. 二位四通电磁换向阀 7.压力继电器 8.单向阀 9.压力表 10.补油箱

11.液控单向阀 12.上缸 13.背压阀 14.液控单向阀 15.行程开关 16.下缸 17.节流阀 18.三位四通电液换向阀

图2-3是油路控制原理系统图，工作时，电液换向阀5通电，压力油由泵2打出， 经顺序阀3，进入电液换向阀5的右位，再通过单向阀8 ，进入上缸12的上腔。同时，经电磁阀6补油进入油缸上腔。回油从上缸的下腔经过（单向顺序阀）背压阀13和液控单向阀14，通过电液换向阀6，流回到油箱。

与此同时， 上缸在自重的作用下， 加速了向下的快速运动，使上缸的上腔瞬时间形成了真空带，补油箱10的油会通过液控单向阀11 ，被吸进上缸的上腔， 以消除真空， 保持上缸的快速下移。

当上缸带动上模与下模合模后， 压力油继续输入上油缸的上腔， 油缸上腔的压力开始升高，由于油压的升高，补油箱处的液控单向阀被关闭， 切断了补油箱的供油，使上缸12下行速度开始放慢。油缸上腔压力继续升高， 当压力超过了压力继电器9的调定值时， 压力继电器发出信号，控制电液换向阀5转换到中位， 切断油缸12上腔的供油， 上缸停止运动，系统开始保压。

保压完后， 电液换向阀5的左位被接通， 泵2打出的压力油， 经过顺序阀3， 通过电液换向阀5的左位，再经过液控单向阀13 、（单向顺序阀）背压阀12 ， 进入上油缸12的下腔， 推动油缸向上运动，同时电磁阀6切换到左位，油箱补油加速回程。 油缸12上腔的回油通过液控单向阀11 ， 流回到补油箱10 。使得上缸能快速退回原位。

当将电液换向阀5的中位和电液换向阀18的右位接通时， 泵2打出的压力油，经过电液换向阀18的左位， 进入下缸16的下腔，回油从下缸16的上腔经过电液换向阀18的左位，流入回油箱，下缸上行顶出工件。

在工件取出后， 电液换向阀18的右位开始工作， 压力油进入下缸15的上腔， 下缸下腔的回油经过阀的右位流入回油箱， 下缸向下运动， 恢复原位。

阀12在保压时可防止上油缸12上腔的油液倒流，行程开关 15用于控制上、下缸的极限位置，压力表分别显示上、下油缸和整个系统的压力。 2.2.2电磁铁动作顺序

图2-3油路控制原理图中电磁铁动作顺序见表2-4。

表2-4 电磁铁动作顺序表

动作名称 电机启动 快速下行

减速及压制

电磁换向阀

1YA + + +

2YA +

3YA +

4YA +

5YA + + +

6YA +

电动机 1D + + + + + + + +

保压 卸压 回程停止 顶出缸顶出 退回 静止

3 液压缸的设计

3.1 液压缸基本结构设计

液压缸是液压系统的执行元件，它是一种把液体的压力能转换为机械能，以实现直线往复运动的能量转换装置。由于液压缸结构简单，工作可靠，在锻压设备中应用广泛。

3.1.1 液压缸的类型

液压缸选用单作用活塞液压缸，单作用活塞缸的活塞、活塞杆和导向套上都装有密封圈，因而液压缸被分隔为两个互不相通的油管，当活塞腔通入高压油而活塞杆腔回油时，可实现工作进程，当从反方向进油和回油是，可实现回程。

3.1.2缸口部分结构

缸口部分采用了Y形密封圈、导向套、O形防尘圈和锁紧装置等组成，用来密封和引导活塞杆。由于在设计中缸孔和活塞杆直径的差值不同，故缸口部分的结构也有所不同。

3.1.3缸底结构

缸底结构常应用有平底、圆底形式的整体和可拆结构形式。在本设计中采用平底结构。 平底结构具有易加工、轴向长度短、结构简单等优点。所以目前整体结构中大多采用平底结构。

3.1.4 缓冲装置

缓冲装置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向终端时在活塞和缸盖之间封住一部分油液，强迫它从小孔或油缝中挤出，以产生很大的阻力，使工作部件受到制动，逐渐减慢运动速度，达到避免活塞和端盖相撞击的目的。在液压缸中常见的装置是节流口可调式，节流口变化式两种。本设计中所设计的液压缸缓冲装置是节流阀调节。

3.2缸体结构设计

3.2.1液压缸主要参数的确定

（1） 主缸的内径:

公称力F=1000KN=1×106KN，液体最大工作压力P=25MPa=25×106Pa。 求得活塞面积：

S活塞=

所以

F

=0.04m2 (3-1) P

D2

=0.04m2 S活塞=4

即主缸内径D=0.2257m=225.7mm。查表取

D=220mm

根据快上和快下的速度比值来确定活塞杆的直径：

D2=80 D2 d227

得d=179.07mm 按标准取活塞杆直径

d=180mm

液压缸的往复运动速度比，一般有2、1.46、1.33、1.25、1.15等几种。表3-1给出了不同速度比是活塞杆直径d和液压缸内径D的关系。 由以上数据求出液压缸实际有效面积如下：

无杆腔： A1= 有杆腔： A2=

2

D=3799mm2 (3-2) 4

(D2 d2)=12560mm2 (3-3)

4

活塞杆面积： A=A1-A2=25434mm2 (3-4)

表3-1 d 和D的关系

φ

1.15

1.25

1.33

1.46

2

d 0.36D 0.45D 0.5D 0.56D 0.71D

(2) 确定液压缸的运动速度

本课题给定了液压缸的工作速度为：

空程速度：27mm/s 工作速度：12mm/s 回程速度：80mm/s

(3) 确定活塞杆的最大行程

本设计课题给定了活塞杆最大行程为600mm。

3.2.2液压缸动作时的流量

液压缸的流量通过工作速度和液压缸的内径来确定。液压缸的空程速度为V1 =27mm/s，工作速度为V2 =12mm/s，回程速度为V3=80mm/s.

Q V

4

D2 （3-5）

2

空程：Q1=V1×D=0.027m/s××(0.22)2=0.001026m3/s=61.56L/min；

44

工作：Q2 = V2×

2

D=0.012m/s××(0.22)2=0.000456m3/s=27.36L/min； 44

回程：Q3=V3×（D2-d2）=0.08m/s××(0.222-0.182）=0.001m3/s=60L/min。

44

针对不同零件的具体加工要求，系统的流量可以通过控制元件调速阀来调节。

3.2.3缸的设计计算

（1）缸筒的结构和材料

一般情况下，缸筒和缸盖的结构形式和使用材料有关。在此液压缸筒用45号无缝钢管。可保证结构通用性好，缸体加工容易，装卸方便，能充分满足设计要求。缸筒所选材料性能如表3-2。

表3-2 缸筒所选材料

型号 45

b≥／MPa

600

s≥／MPa

355

5≥／%

16

（2）对缸筒的要求

a.内表面与活塞密封件及导向套的摩擦力作用下，能长期工作而磨损少， 尺寸公差等级和形位公差等级足以活塞密封件的密封性。

b.有足够的强度，能长期承受最高工作压力，而不至产生永久变形以及能承受活塞侧向力和安装的反作用力而不至产生弯曲。 缸筒内壁厚度：

当3.2≤ =

＜16时，用使用公式:

2.3 Py

PyD

c

1.25 25MPa 0.22m

（3-6）

2.3 120MPa 1.25 25MPa

=0.028m

取 =0.02m

Py--试验压力（MPa），工作压力p≤16MPa时，Py=1.5p;工作压力p≥16MPa时，Py=1.25p;

D --液压缸内径（m）;

--缸体材料的许用应力（MPa）:

b--缸体材料的抗拉强度（MPa）

b

n

n--安全系数，n=3.5-5.一般取n=5. --强度系数，一般取1。

c--计入壁厚公差及腐蚀的附加厚度，通常圆整到标准厚度值。

p—缸体内最大工作压力为25 MPa.

当 3.2时,材料使用不够经济,应改用高屈服强度的材料.

（3）缸筒的强度校验

在前一节中已经确定了缸筒的内径，为220mm，根据液压缸标准参数拟选缸 厚度为20mm，则外径：

D1=D+2 (3-7)

D外 260mm，现在校验它的强度。

额定压力Pn必须要小于一个值，这样缸筒才是符合强度要求的，即：

Pn ≤0.35×

式中： Pn--液压缸额定压力(MPa)

D1--液压缸外径(m)

s(D12 D22)

D1

2

Mpa (3-8)

D--液压缸内径(m)

s--材料的极限应力(MPa) s 355Mpa 所以：

0.262 0.222

Pn≤0.35××355

0.262

≤35.3Mpa

本设计课题给定的Pn为25Mpa，所以缸筒工作安全。 （4）液压缸缸底厚度计算 缸筒底部为平面时:

h 0.433D

Py

（3-9）

0.433 0.22 0.1976 D

25

120

0.1976 0.22 0.4348m 取 h 0.5m 式中：

h--筒底厚度（m） D--液压缸内径（m）

Py--试验压力（MPa）

--缸底材料的许用应力（MPa）

（5）液压缸固定螺栓直径校核

ds≥

式中： Z--固定螺栓数，取Z=8(均布) ；

F--液压缸负载；

5.2kF

(3-10) Z[ ]

k--螺纹拧紧系数k=（1.12-1.5），这里取1.3； [ ]-- S/(1.2—2.5), S为材料的屈服极限

由于Z取得较小的值时，螺栓的直径将会变大，从而加大安装空间，可能会发生安装是干涉的情况；如果Z值取得太大，则势必加大调整时的难度，经过综合考虑，这里取Z=8。 所以：

5.2 1.32 1000 103

ds≥=23.1mm 6

3.14 8 355 10/1.2

选取标准值为24mm。根据实际情况，选取普通圆柱螺栓。由《机械设计指导》查的该螺栓的规格为M24。 （6）缸筒制造加工要求

a.缸筒端面的垂直度公差值可按照7级精度选取0.06mm。

b.缸筒内径的圆度公差值可按9、10、11级精度选取0.046mm，圆柱度公差值应该按照8级精度选取0.02mm。

c.热处理调质，硬度为HB241—285.缸体内表面镀铬，厚度为30-40微米,镀后研磨或者抛光。

缸筒的零件图如3-1图所示：

图3-1 缸筒

3.2.4活塞的设计

由于活塞在液体压力的作用下沿缸筒往复滑动，因此，它与缸筒的配合应适当，既不能过紧，也不能有间隙过大。配合过紧，不仅使最低启动压力增大，降低机械效率，而且容易损坏缸筒和活塞的滑动配合表面；间隙过大，会引起液压缸内部泄露，降低容积效率，使液压缸达不到要求的设计性能。 （1）活塞材料

查书《液压工程手册》，可知：

无导向环活塞：用高强度铸铁HT200～300或球墨铸铁。 有导向环活塞：用优质碳素钢20号、35号及45号。 本设计采用有导向环的活塞，因此选用35号钢。 （2）活塞结构型式

根据密封装置型式来选用活塞结构型式。通常分为整体活塞和组合活塞两类。整体活塞在活塞四周上开沟槽，安置密封圈，结构简单，但给活塞的加工带来困难，密封圈安装时也容易拉伤和扭曲。组合式活塞结构多样，主要受密封型式决定。组合式活塞大多可以多次拆装，密封件使用寿命长。

依据以上知识,本设计采用组合式活塞。 （3）活塞的尺寸确定

活塞的外径应略小于缸筒的内径，活塞与缸筒之间是用密封圈来连接的。其内孔的大小是根据与之相配合的活塞杆的直径来确定的。根据密封圈的大小来确定槽的深度和宽度。根据设计和安装要求，本设计活塞外径取为220mm,宽度B=0.6D取得140mm。 （4）活塞的密封

密封、形式与活塞的结构有关，可根据液压缸的不同作用和不同工作压力来选择,一般有密封圈密封、活塞环密封、间隙密封。这里采用O形加挡圈密封。密封圈的选定根据《液压工程手册》GB3452.3-88选定。 （5）活塞的技术要求

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