【文章內(nèi)容簡介】 程下行速度50mm/s8工作速度35mm/s9回程速度100200mm/s 由于活塞桿在液壓缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，液壓缸可選用雙作用單活塞桿液壓缸。它主要由缸體、活塞、活塞桿和缸蓋等組成。雙作用單活塞桿液壓缸的活塞雙向受液壓力而運(yùn)動(dòng)，在行程終了時(shí)不減速，雙向受力且速度不同。本次設(shè)計(jì)選用的活塞是無導(dǎo)向環(huán)的活塞?；钊b置主要用來防止液壓油的泄露。對(duì)密封裝置的基本要求是具有良好的密封性能，并隨壓力的增加能自動(dòng)提高密封性，除此之外，摩擦阻力要小，耐油，抗腐蝕，耐磨，壽命長，制造簡單，拆裝方便。液壓缸主要采用密封圈密封。（1）O性密封圈的截面為圓形，主要用于靜密封。所以缸底與缸筒間多采用O性密封圈。（2）性密封圈的截面為形，它主要用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封。所以活塞與缸體之間及缸筒有桿腔的密封用形密封圈。、密封和防塵活塞桿導(dǎo)向套裝在液壓缸的有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對(duì)活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封。外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵和水分帶到密封裝置處，損壞密封裝置。 缸口部分采用了 Y 形密封圈、導(dǎo)向套、O 形防塵圈和鎖緊裝置等組成，用來密封和引導(dǎo)活塞桿。由于在設(shè)計(jì)中缸孔和活塞桿直徑的差值不同，故缸口部分的 結(jié)構(gòu)也有所不同。對(duì)于壓力較高、缸壁較厚和缸徑較大（φ63mm～φ320mm）的液壓缸，其端蓋與缸筒采用內(nèi)卡鍵式聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)，具有重量輕、外形尺寸小、加工簡單和拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。如檢修活塞更換密封、維修導(dǎo)套等十分方便，同時(shí)，端蓋具有徑向浮動(dòng)的特點(diǎn)，使活塞桿不易產(chǎn)生卡緊現(xiàn)象。液壓缸拖動(dòng)沉重的部件做高速運(yùn)動(dòng)至行程終端時(shí)，往往會(huì)發(fā)生劇烈的機(jī)械碰撞。另外，由于活塞突然停止運(yùn)動(dòng)也常常會(huì)引起壓力管路水擊現(xiàn)象。從而產(chǎn)生很大的沖擊和噪聲。這種機(jī)械沖擊的產(chǎn)生，不僅會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的工作性能，而且會(huì)損壞液壓缸及液壓系統(tǒng)的其他元件，具有很大的危險(xiǎn)性。緩沖器就是為防止或減輕這種沖擊振動(dòng)而在液壓缸內(nèi)部設(shè)計(jì)的裝置，在一定程度上能起到緩沖作用。液壓缸一般都設(shè)置緩沖裝置，特別是對(duì)大型、高速或要求高的液壓缸，為了防止活塞在行程終點(diǎn)時(shí)和缸蓋相互碰撞，引起噪聲、沖擊，則必須設(shè)置緩沖裝置。緩沖裝置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程終端時(shí)封住活塞和缸蓋之間的部分油液，強(qiáng)迫它從小孔或細(xì)縫中擠出，以產(chǎn)生很大的阻力，使工作部件受到制動(dòng)，逐漸減慢運(yùn)動(dòng)速度，已達(dá)到避免活塞和缸蓋相互碰撞的目的通常油缸在裝配后或系統(tǒng)內(nèi)有空氣進(jìn)入時(shí)，使油缸內(nèi)部存留一部分空氣，而 常常不易及時(shí)被油液帶出。這樣，在油缸工作過程中由于空氣的可壓縮性，將使 活塞行程中出現(xiàn)振動(dòng)。因此，除在系統(tǒng)采取密封措施、嚴(yán)防空氣侵入外，常在油缸兩腔最高處設(shè)置放氣閥，排出缸內(nèi)殘留的空氣，使油缸穩(wěn)定的工作。排氣閥的結(jié)構(gòu)形式包括整體式和組合式。在設(shè)計(jì)中選用的是整體式。整體式排氣閥閥體與閥針合為一體，用螺紋與鋼筒或缸蓋連接，靠頭部錐面 起密封作用。排氣時(shí)，擰松螺紋，缸內(nèi)空氣從錐面間隙中擠出，并經(jīng)斜孔排出缸 外。這種排氣閥簡單、方便、但螺紋與錐面密封處同心度要求較高，否則擰緊排 氣閥后不能密封，會(huì)造成泄露。由于液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度與液壓缸結(jié)構(gòu)及進(jìn)入液壓缸的油液流量有關(guān)。因此，當(dāng)供壓缸的流量一定時(shí)活塞桿的伸出速度為:活塞桿的縮回速度為:式中 ——活塞桿伸出和縮回時(shí)的速度,常用單位m/s. ——無桿腔和有桿腔活塞有效作用面積 ——活塞直徑和活塞桿直徑——進(jìn)入液壓缸的流量活塞桿外伸時(shí)的推力為 （11）即活塞直徑按標(biāo)準(zhǔn)取整 活塞桿縮回時(shí)的拉力為 （12）即活塞桿直徑 按標(biāo)準(zhǔn)取整 或根據(jù)活塞桿的受力狀況來確定，當(dāng)液壓缸內(nèi)的工作壓力7MPa時(shí)，活塞桿直徑= =。式中 ——活塞推力和拉力 ——無桿腔和有桿腔活塞有效作用面積 ——液壓缸工作壓力流量是指單位時(shí)間內(nèi)液體流過管道某一截面的體積。對(duì)液壓缸來說等于液壓缸容積與液體充滿液壓缸所需時(shí)間之比。即式中 ——液壓缸實(shí)際需要的液體體積 ——液體充滿液壓缸所需要的時(shí)間由于則(1)快速空行程時(shí)的活塞腔進(jìn)油流量Q1 Q1=(2)快速空行程時(shí)的活塞腔的排油流量 =(3)工作行程時(shí)的活塞腔進(jìn)油流量Q2(4)工作行程時(shí)的活塞腔的排油流量(5)回程時(shí)的活塞桿腔進(jìn)油流量Q3(6)回程時(shí)的活塞腔的排油流量,根據(jù)以上計(jì)算可確定油泵規(guī)格選用。運(yùn)動(dòng)速度是指單位時(shí)間內(nèi)液體流入液壓缸推動(dòng)活塞移動(dòng)的距離。運(yùn)動(dòng)速度可表示為下式中——流量 ——活塞直徑 ——活塞桿直徑 ——容積效率，~(1)快速空行程時(shí)的活塞桿前進(jìn)速度(2)工作行程時(shí)的活塞桿前進(jìn)速度(3)回程時(shí)的活塞桿后退速度 由上式可以看出，運(yùn)動(dòng)速度只與流量和活塞的有效面積有關(guān)，而與壓力無關(guān)。計(jì)算運(yùn)動(dòng)速度的意義在于根據(jù)液壓缸的速度，可以確定液壓缸進(jìn)、出油口的尺寸。利用活塞桿前進(jìn)和后退的不同速度，可實(shí)現(xiàn)液壓缸的慢速工進(jìn)和快速退回。行程時(shí)間是指活塞在缸體內(nèi)完成全部行程所需要的時(shí)間。 (1)快速空行程時(shí)的活塞桿伸出時(shí)間 (2)工作行程時(shí)的活塞桿伸出時(shí)間 (3)回程時(shí)的活塞桿縮回時(shí)間 液壓油作用在活塞上的液壓力，對(duì)于單活塞桿雙作用液壓缸來說，將和 分別代入（11）和（12）式可得活塞桿外伸時(shí)的推力為： = 活塞桿縮回時(shí)的拉力為： ==式中 ——液體工作壓力 ——回油背壓力。對(duì)于工作壓力16~32的高壓系統(tǒng)，回油壓力可忽略不計(jì)。 ——機(jī)械效率,一般取=——速比是指液壓缸活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)速度之比。因?yàn)樗俣扰c活塞的有效工作面積有關(guān)，速比也是活塞兩側(cè)有效工作面積之比。 = =式中 ——活塞桿的伸出速度——活塞桿的退回速度——液壓缸直徑——活塞桿直徑計(jì)算速比主要是為了確定是否設(shè)置緩沖裝置。速比不宜過大或過小，以免產(chǎn)生過大的背壓或造成活塞桿太細(xì)，穩(wěn)定性不好。查液壓缸往復(fù)速度比推薦表可知對(duì)于液壓缸的工作壓力20MPa時(shí)，取往復(fù)速度比=2.從力學(xué)上可知，液壓缸所做的功為液壓缸的功率為式中 S——活塞行程(1) 快速空行程時(shí)活塞桿伸出所做的功和功率J(2)快速空行程時(shí)的活塞桿縮回所做的功和功率(3)工作行程時(shí)的活塞桿伸出所做的功和功率 (4)工作行程時(shí)的活塞桿縮回所做的功和功率(5)回程時(shí)的活塞桿伸出所做的功和功率 (6)回程時(shí)的活塞桿縮回所做的功和功率查液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)知:活塞的寬度一般取B=取式中 —— 液壓缸內(nèi)徑查液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)知:缸蓋滑動(dòng)支承面的長度，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑而定,在80mm時(shí)，取,在時(shí)，取 取式中 ——液壓缸內(nèi)徑 ——活塞桿直徑一般活塞桿的桿長由行程、活塞寬度、行程余量、缸蓋滑動(dòng)支承面的長度、初始位置伸出量等計(jì)算。 活塞桿的最大允許計(jì)算長度為：L(活塞桿桿長)=S(活塞行程)+(行程余量)+B(活塞寬度)+(缸蓋滑動(dòng)支承面的長度)+(緩沖長度)+(初始位置輸出量） =1500+55+150+120+3+275 =2103mm取L=2103mm液壓缸缸筒長度L1由最大工作行程長度加上各種結(jié)構(gòu)需要來確定，即L1=S+B+A+M+C式中 ——活塞的最大工作行程 ——活塞寬度，一般為（~1）D1 取B=150mm ——活塞桿導(dǎo)向長度?。▇1）D1 取A=120mm——活塞桿密封長度，由密封方式確定 ——其他長度一般缸筒的長度最好不超過內(nèi)徑的2