确定液压缸的主要尺寸要考虑哪些参数

液压缸主要尺寸的确

定

精品文档

液压缸主要尺寸的确定

液压缸是液压传动的执行元件，它和主机工作机构有直接的联系，对于不同的机种和机构，液压缸具有不同的用途和工作要求。因此，在设计液压缸之前，必须对整个液压系统进行工况分析，编制负载图，选定系统的工作压力(详见第九章)，然后根据使用要求选择结构类型，按负载情况、运动要求、最大行程等确定其主要工作尺寸，进行强度、稳定性和缓冲验算，最后再进行结构设计。

1.液压缸的设计内容和步骤

(1)选择液压缸的类型和各部分结构形式。

(2)确定液压缸的工作参数和结构尺寸。

(3)结构强度、刚度的计算和校核。

(4)导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。

(5)绘制装配图、零件图、编写设计说明书。

下面只着重介绍几项设计工作。

2.计算液压缸的结构尺寸液压缸的结构尺寸主要有三个：缸筒内径D、活塞杆外径d和缸筒长度L。

(1)缸筒内径D。液压缸的缸筒内径D是根据负载的大小来选定工作压力或往返运动速度比，求得液压缸的有效工作面积，从而得到缸筒内径D，再从GB2348—80标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径。

根据负载和工作压力的大小确定D：

①以无杆腔作工作腔时?

(4-32)

②以有杆腔作工作腔时?

(4-33)

收集于网络，如有侵权请联

3液压缸的设计及计算

3.1液压缸的负载力分析和计算

本课题任务要求设备的主要系统性能参数为： 铝合金板材的横截面积为400mm2 铝合金板材的强度极限为12kg/mm2 型材长度?1000mm （1）工作载荷FR

常见的工作载荷为活塞杆上所受的挤压力，弹力，拉力等，在这里我们可得 铝合金板材所受的最大外力为：

F?A??0?4?10?4?120?106?48KN (3-1)

式中 ?0----强度极限，Pa ； A-----截面面积，m2 。 由上式得液压缸所受工作载荷约为48KN

（2）单活塞杆双作用缸液压缸作伸出运动时的一般模型如图3-1所示，其阻力F或所需提供的液压力可表示为

F?FL?Fa?Ff?F??Fp2 （3-2）

式中 FL-----作用在活塞上的工作阻力，N ； Fa-----液压缸起动（或制动）时的惯性力，N ； Ff-----运动部件处的摩擦阻力，N ；

FG-----运动部件的自重（含活塞和活塞杆自重），N ；

F?-----液压

本科毕业论文

液压支架液压缸参数化设计（1）

THE PARAMETERIZED DESIGN OF HYDRAULIC SUPPORT

HYDRAULIC CYLINDER（1）

学院（部）：机械工程学院 专业班级： 机设06-5班 学生姓名： 董 雪 松 指导教师： 梁超 讲师

2010年6月1日

安徽理工大学毕业论文

液压支架液压缸的参数化设计（1）

摘要

在制图软件中，参数化设计方法的研究已成为研究和开发的热点，参数化建模，参数化分析，逐渐成为一种趋势。而基于VBA的SolidWorks二次开发应用更为普遍，简单的开发环境让很多用户实现繁琐、机械的日常生活自动化，提高用户办公效率。本文在参阅了国内外大量对参数化设计的文献基础之上，以液压缸的参数化设计为例，进一步探讨了参数化的发展和过程。并根据参数化过程中出现的API函数进行阐述，让设计人员从繁琐的绘图工作中解脱出来，集中精力选择和优化设计参数，提高产品质量，缩短产品设计周期。

关键词：VBA，SolidWorks，参数化，液压缸

I

安徽理工大学毕业设计

THE PARAMETERIZED DESIGN OF HYDRAULIC

本科毕业论文

液压支架液压缸参数化设计（1）

THE PARAMETERIZED DESIGN OF HYDRAULIC SUPPORT

HYDRAULIC CYLINDER（1）

学院（部）：机械工程学院 专业班级： 机设06-5班 学生姓名： 董 雪 松 指导教师： 梁超 讲师

2010年6月1日

安徽理工大学毕业论文

液压支架液压缸的参数化设计（1）

摘要

在制图软件中，参数化设计方法的研究已成为研究和开发的热点，参数化建模，参数化分析，逐渐成为一种趋势。而基于VBA的SolidWorks二次开发应用更为普遍，简单的开发环境让很多用户实现繁琐、机械的日常生活自动化，提高用户办公效率。本文在参阅了国内外大量对参数化设计的文献基础之上，以液压缸的参数化设计为例，进一步探讨了参数化的发展和过程。并根据参数化过程中出现的API函数进行阐述，让设计人员从繁琐的绘图工作中解脱出来，集中精力选择和优化设计参数，提高产品质量，缩短产品设计周期。

关键词：VBA，SolidWorks，参数化，液压缸

I

安徽理工大学毕业设计

THE PARAMETERIZED DESIGN OF HYDRAULIC

基于solidworks机械设计和分析方法

本科毕业论文

液压支架液压缸参数化设计（1）

THE PARAMETERIZED DESIGN OF HYDRAULIC SUPPORT

HYDRAULIC CYLINDER（1）

学院（部）：机械工程学院

专业班级： 机设06-5班

学生姓名： 董 雪 松

指导教师： 梁超 讲师

2010年6月1日

基于solidworks机械设计和分析方法

安徽理工大学毕业论文

液压支架液压缸的参数化设计（1）

摘要

在制图软件中，参数化设计方法的研究已成为研究和开发的热点，参

数化建模，参数化分析，逐渐成为一种趋势。而基于VBA的SolidWorks二次开发应用更为普遍，简单的开发环境让很多用户实现繁琐、机械的日常生活自动化，提高用户办公效率。本文在参阅了国内外大量对参数化设计的文献基础之上，以液压缸的参数化设计为例，进一步探讨了参数化的发展和过程。并根据参数化过程中出现的API函数进行阐述，让设计人员从繁琐的绘图工作中解脱出来，集中精力选择和优化设计参数，提高产品质量，缩短产品设计周期。

关键词：VBA，SolidWorks，参数化，液压缸

基于solidworks机械设计和分析方法

安徽理工大学毕业设计

THE PARAMETERIZED

3液压缸的设计及计算

3.1液压缸的负载力分析和计算

本课题任务要求设备的主要系统性能参数为： 铝合金板材的横截面积为400mm2 铝合金板材的强度极限为12kg/mm2 型材长度?1000mm （1）工作载荷FR

常见的工作载荷为活塞杆上所受的挤压力，弹力，拉力等，在这里我们可得 铝合金板材所受的最大外力为：

F?A??0?4?10?4?120?106?48KN (3-1)

式中 ?0----强度极限，Pa ； A-----截面面积，m2 。 由上式得液压缸所受工作载荷约为48KN

（2）单活塞杆双作用缸液压缸作伸出运动时的一般模型如图3-1所示，其阻力F或所需提供的液压力可表示为

F?FL?Fa?Ff?F??Fp2 （3-2）

式中 FL-----作用在活塞上的工作阻力，N ； Fa-----液压缸起动（或制动）时的惯性力，N ； Ff-----运动部件处的摩擦阻力，N ；

FG-----运动部件的自重（含活塞和活塞杆自重），N ；

F?-----液压

液压缸的设计内容和步骤(1)选择液压缸的类型和各部分结构形式。(2)确定液压缸的工作参数和结构尺寸。(3)结构强度、刚度的计算和校核。

液压缸的结构基本上可以分为缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置和排气装置五个部分.

1.液压缸的设计内容和步骤

(1)选择液压缸的类型和各部分结构形式。

(2)确定液压缸的工作参数和结构尺寸。

(3)结构强度、刚度的计算和校核。

(4)导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。

(5)绘制装配图、零件图、编写设计说明书。

下面只着重介绍几项设计工作。

2.计算液压缸的结构尺寸液压缸的结构尺寸主要有三个：缸筒内径D、活塞杆外径d和缸筒长度L。

(1)缸筒内径D。液压缸的缸筒内径D是根据负载的大小来选定工作压力或往返运动速度比，求得液压缸的有效工作面积，从而得到缸筒内径D，再从GB2348—80标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径。

根据负载和工作压力的大小确定D：

①以无杆腔作工作腔时

(4-32)

②以有杆腔作工作腔时

(4-33)

式中：pI为缸工作腔的工作压力，可根据机床类型或负载的大小来确定；Fmax为最大作用负载。

(2)活塞杆外径d。活塞杆外径d通常先从满足速度或速度比的要求来选择，然后再校核其结构强度和稳定性。若

第三章 液压缸

一、填空题

1. 液压缸是将________转变为________的转换装置，一般用于实现________或 ________。

2. 双出杆活塞缸当________固定时为实心双出杆活塞缸，其工作台运动范围约为有效行程的________倍；当________固定时为空心双出杆活塞缸，其工作台运动范围约为有效行程的________倍。

3. 两腔同时通压力油，利用________进行工作的________叫作差动液压缸。 4. 液压缸常用的密封方法有________和________。

二、判断题

1. 空心双出杆液压缸的活塞是固定不动的。 ( )

2. 单出杆活塞缸活塞两个方向所获得的推力是不相等的，当活塞慢速运动时，将获得较小推力。 ( )

3. 单出杆活塞缸活塞杆面积越大，活塞往复运动的速度差别就越小。 ( ) 4. 差动连接的单出杆活塞缸，可使活塞实现快速运动。 ( )

三、选择题

1. 单出杆活塞式液压缸________。 A. 活塞两个方向的作用力相等

B. 活塞有效作用面积为活塞杆面积2倍时，工作台往复运动速度相等 C. 其运动范围是工作行程的3倍

D. 常用于实现机床的快速退回及工作进给 2

液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。

上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ?

缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式

常见的缸体组件连接形式如图3.10所示。

(1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉，它是常用的一种连接形式。

(2)半环式连接（见图b），分为外半环连接和内半环连接两种连

三八八厂液压缸产品样本

一 HSG系列工程液压缸

工程液压缸均为双作用单活塞杆液压缸，安装方式多采用耳环型。按缸盖与缸体的联接方式，可分为外螺纹联接式、内卡键联接式及法兰联接式三种；按缸盖与缸体联接方式，可分为外螺纹、内螺纹二种。 工程液压缸主要用于工程机械、重型机械、起重运输机械及矿山机械的液压系统。

型号说明

HSG □ * D ／d □ □－□ * □

缓冲装置代号：Z1—间隙缓冲；Z2—阀缓冲。

脚标*为耳环说明号：C—带衬套；G—带关节轴承。 安装方式代号：E—耳环型；ZE—中间销轴耳环型。 压力分级代号：E—16MPa；H—32MPa。

活塞杆型式代号：A—螺纹联接式；B—整体式。 结构尺寸代号：液压缸直径/活塞杆直径。 系列号。

缸盖联接方式代号：L—外螺纹联接；K—内卡键联接；F—法兰联接。 双作用单活塞杆液压缸。

工程液压缸的结构图 缸盖外螺纹联接式 L型

缸盖内卡键联接式 K型

缸盖法兰联接式 F型

第 1 页 共 68页

三八八厂液压缸产品样本

工程液压缸的技术规格

缸径 活塞杆直径d mm 222D 速度比φ＝D／D－d mm 1.33 1.46 2 40 20 22 25 50