【正文】 它也有三種形式： (1)頭部外法蘭式 法蘭蓋設(shè)在活塞稈側(cè)的缸蓋上，用它的外側(cè)面與外部組件貼緊，并用螺釘緊固，這種安裝形式的安裝 螺釘受拉力較大； (2)頭部內(nèi)法蘭式 法蘭蓋設(shè)在活塞桿側(cè)。 為了加強(qiáng)安裝強(qiáng)度，防止螺栓受剪力而損壞，可以用鍵或銷加固文座與機(jī)械的聯(lián)結(jié)。 1．文座式 支座式液壓缸用支座固定在機(jī)械上。 a、軸線團(tuán)定式液壓缸 軸線固定式液壓缸在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的軸線位置始終不變。液壓缸安裝形式是否適當(dāng)，對(duì)液壓缸的機(jī)械效率和使用壽命都有很大影響。一般空行程往復(fù) 8 次一 10 次即 可將排氣閥或排氣塞關(guān)閉，液壓缸便可正常工作。對(duì)速度的穩(wěn)定性要求高的液壓缸和大型液壓缸，則需在其最高部位設(shè)置排氣孔并用管道與排氣閥相連（圖 ）排氣，或在其最高部位設(shè)置排氣塞 (圖 )排氣。排氣裝置的位置要合理，水平放置的液壓缸，其排氣裝置應(yīng)該設(shè)在缸筒兩腔端部上方如圖 b 位置是正確的，圖 a 位置是錯(cuò)誤的這樣空氣不能完全排出。排氣裝置一般在液壓缸上，如圖 所示。 排氣裝置 液壓殘留的空氣有時(shí)不能自動(dòng)排出，因此液壓裝置在工作中常出現(xiàn)振動(dòng)、顫抖和爬行，并伴隨產(chǎn)生噪聲，這樣會(huì)影響機(jī)器的正常工作，如金屬在機(jī)床上加工，就會(huì)影響被加工表面的粗糙度，而且會(huì)損壞刀具。 受力完全在軸線上，主要按照下式驗(yàn)算： kkFF n? (3— 19) kF — 活塞桿彎曲失穩(wěn)臨街壓縮力 kn — 安全系數(shù)， kn 一般為 — 6 現(xiàn)取 kn =4 26122 10k BEIF Kl? ? ? ?? (3— 20) 式中， K — 液壓缸安裝及導(dǎo)向系數(shù)，由《壓工程手冊(cè)》選取 K = 1E — 實(shí)際彈性模數(shù)，1 (1 )(1 )EE ab? ?? a— 材料組織的 缺陷系數(shù)，鋼材一般取 a= 112 b— 活塞桿截面不均勻系數(shù)，一般取 b= 113 E— 材料彈性模數(shù) E =210 310MPa? 可得 1E =180 310MPa? Bl = 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 I— 活塞桿橫截面積慣性系數(shù)，圓截面 464dI ?? 代入式 3— 20 得 2 3 3 6221 8 0 1 0 1 . 2 5 6 1 0 1 00 . 5 0 . 4kF ??? ? ? ? ?? ? = 10? N 代入式 3— 19 得 9581. 42 107. 5 1043. 6 10F N NN?? ? ??? 故 活塞桿彎曲穩(wěn)定性符合要求 表面處理 活塞桿表面需要鍍硬鉻合金厚度為 15— 25 m? ，也有的要求鍍硬鉻合金厚度為 30— 50 m? ，故選取 30 m? 。 活塞桿直徑的校核 通常以液壓缸前后鉸接作為基本情況進(jìn)行考慮 ，并令 bL 為活塞桿全部伸出活塞桿頂端連接點(diǎn)與液壓缸支撐點(diǎn)之間的距離 液壓缸屬于短行程，主要驗(yàn)算活塞桿的壓縮和伸出 活塞桿直徑的校核公式為62 10ssFnd ?? ?? ? (3— 18) 式中， F — 液壓缸最大作用力， F = 5310? N s? — 材料的屈服極限， s? =355MPa sn — 屈服安全系數(shù)，一般取 2— 4，在此去 3 代入式 (3— 18)得 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 62 10ssFnd ?? ?? ? = 563 10 32 355 10? ??? = d=160mm? ,因此液壓缸的直徑合適 活塞桿彎曲穩(wěn)定性的驗(yàn)算 活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時(shí)，它所承受的力不能超過 使它保持穩(wěn)定工作所允許的臨街負(fù)載，一面發(fā)生縱向彎曲，破壞液壓缸的正常工作。因此，設(shè)計(jì)時(shí)一定要保證有一定的最小導(dǎo)向長度。 活塞桿的結(jié)構(gòu) 1） .桿體分為實(shí)心桿和空心桿兩種，實(shí)心桿制造簡單但要采用內(nèi)置傳感器，故內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 采用空心桿活塞桿 2） .桿外端用以與負(fù)載連接的一端采用大螺栓頭 3） .桿內(nèi)端由 《 液壓工程手冊(cè) 》選擇螺紋型 活塞桿的導(dǎo)向部分包括活塞桿與端桿導(dǎo)向環(huán)的結(jié)構(gòu)以及 以及密封防塵和鎖緊裝置。 活塞尺寸及公差 活塞厚度可按照密封件的形式數(shù)量來確定在安裝導(dǎo)向套時(shí)，也應(yīng)該有足夠的厚度，由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》冶金出版社 184 頁表 31— 4 選 L=180mm。 活塞的設(shè)計(jì) 活塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） .活塞根據(jù)其密封裝置來選用其結(jié)構(gòu)形式，通常分為整體活塞和組合活塞兩類，整體活塞可以采用活塞環(huán)、 O 型密封圈，唇形密封圈、迷 宮密封等，在此選擇整體活塞、 O 型密封圈 活塞的材料 無導(dǎo)向活塞環(huán)時(shí)，用高強(qiáng)度鑄鐵 HT200— 300，球墨鑄鐵。 液壓缸缸筒材料的選擇 1)一般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，對(duì)焊接缸筒要求良好的焊接性能。為了便于裝配和不損壞密封件缸筒內(nèi)孔口應(yīng)倒 15176。 缸體的技術(shù)要求 1）對(duì)于缸筒和活塞的配合，若采用橡膠密封圈時(shí)，推薦采用 9 8H f ，缸體內(nèi)徑粗糙度取 Ra=— ；若采用活塞環(huán)密封時(shí)，推薦采用 7 6Hg ，缸體內(nèi)徑粗糙度取 Ra=— ，缸體內(nèi)徑需進(jìn)行研磨。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 缸底的厚度 計(jì)算需要考慮缸底 的 形狀 1).平面形缸底 當(dāng)缸底無油空時(shí) ? ?? ?0 .4 3 3 Ph D m m?? (3— 13) 當(dāng)缸底有油空時(shí) ? ?? ? ? ?00 . 4 3 3 PDh D m mDd ??? ? (3— 14) 式中， h— 缸底厚度 D— 缸筒內(nèi)徑 P— 缸內(nèi)最大工作壓力 0d — 缸底 開口直徑 ??? — 缸底材料的許用應(yīng)力， ??? = bn? ， b? =500MPa，取 n=4，則可得 ??? =5004 =125MPa 2） .半球形缸底 ? ?4PDh ?? (3— 15) 式中符號(hào)意義同前 3).準(zhǔn)球形缸底 當(dāng) 12 6%r r ? 時(shí) , ? ?2Pr2 P?? ? (3— 16) 當(dāng) 12 6%r r ? 時(shí)， ? ? ? ?20 .8 8 5 Pr0 .1h m mP?? ? （ 3— 17) 式中， 1r — 轉(zhuǎn)角半徑（ mm） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 2r — 缸底大半徑（ mm） w— 211 34 r r??????? 其它符號(hào)意義同前 由于此液壓缸缸筒底面是平面并且缸底無油空，故其強(qiáng)度計(jì)算可以根據(jù)式 ? ?? ?0 . 4 3 3 Ph D m m?? 進(jìn)行計(jì) 算 ? ? ? ?0 .4 3 3 Ph D m m?? = 取 h=51mm 液壓缸缸體長度的計(jì)算 液壓缸缸體內(nèi)部的長度應(yīng)該等于活塞行程與活塞厚度之和缸體的外部長度還要考慮到兩端蓋的厚度，一般液壓缸的缸體長度應(yīng)該大于內(nèi)徑的 20— 30 倍，一直活塞的行程為 1025mm 活塞厚度為 180mm， 綜合以上的因素，缸筒的長度為1205mm。 4） .驗(yàn)算缸筒的爆裂壓力 EP EP = logb DD? (3— 12) 式中 b? — 材料的抗拉強(qiáng)度， b? =690MPa 1D — 缸筒外徑， 1D =390mm D— 缸筒內(nèi)徑， D =220mm 代入式 (3— 12)得 690 log 220394EPM Pa? ? ?? nP =21MPa394MPa 因此，參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求 液壓缸缸底厚度的設(shè)計(jì) 液壓缸的缸底在中低壓系統(tǒng)中一般是根據(jù)需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，不進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算：但是在高壓系統(tǒng)中需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 2） .額定工 作壓力應(yīng)該與 完全塑性變形有一定的比例范圍一面塑性變形發(fā)生 ? ? y lPP? — (3— 10) 式中 ylP — 缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力 12 .3 l o g3902 .3 3 5 5 lo g220191yl sDPDMPa??? ? ?? nP =21MPa(— ) ? 191MPa=（ — 80） MPa 因此，參數(shù)合理。 活塞桿前進(jìn)時(shí) 24DA ??? 代入式 （ 3— 5） 得 214 VDQV? ???? = 2 3220 0 . 1 5 3 4 0 d m / m in4 0 . 9 8? ? ??? 活塞桿工進(jìn)時(shí) 22( d )4DA ? ?? 代入式 （ 3— 5） 得 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 22223()4( 2 2 0 1 6 0 ) 0 .0 5 3 3 d m / m i n4 0 .9 8VDdQV????????? ? ??工 進(jìn) 活塞桿后退時(shí) 22( d )4DA ? ?? 代入式 （ 3— 5） 得 222223()4( 2 2 0 1 6 0 ) 0 .1 5 1 6 0 d m / m i n4 0 .9 8VDdQV????????? ? ?? 缸筒壁厚 和外徑 的計(jì)算和驗(yàn)算 （ 110D? ? ） 缸筒壁厚的計(jì)算公式 ? ?max2 aPD? ??? ? (3— 6) ??a?— 材料的許用應(yīng)力 ， ??a?= ??bn? n— 安全系數(shù)，根據(jù)《液壓工程手冊(cè)》選取 n=3 ??b?— 材料的抗拉強(qiáng)度 ，由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》查的??b? =690MPa，由式 ??a? = ??bn? 得 ??a? =230MPa maxP — 缸筒內(nèi)的最高壓力， 當(dāng)額定壓力 nP 16MPa 時(shí)， maxP = nP ? 125% 當(dāng)額定壓力 nP ? 16MPa 時(shí)， maxP = nP ? 150% 由于該系統(tǒng)的額定壓力 np =21MPa，故 maxP =21? 125%= 代入式 (3— 6)得 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 ? ?m a x662 5 10 2 230 10aPDmm??????????? 缸筒的外徑的計(jì)算公式 1 2DD??? (3— 7) 將以上數(shù)據(jù)代入式 (3— 7)得 1 2 2 0 2 4 7 .5 5315D mm? ? ?? 根據(jù)《液壓工程手冊(cè)》選取外徑 1D =390mm 則 ? = 390 2202? =85mm 此時(shí) D? =85220 =,故應(yīng)該按照厚壁（ D? 110? 缸筒的壁厚 ） 公式進(jìn)行計(jì)算 液壓缸厚壁缸筒的壁厚公式 ? ?? ? m a xm a x0 .4( 1 )2 1 .3aaPDP??????? (3— 8) 將以上數(shù)據(jù)代入 (3— 8)得 220 230 ( 1 )2 230 11 mm? ???????