液压缸组成设计论文

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1、题目：液压缸组成设计一、摘要：液压缸是将液压能转换成机械能的能量转换装置，用来实现往复运动。它结构简单，工作可靠，制造容易，在液压传动中应用很广。本小论从液压缸组成进行论述。二、关键词：缸筒、缸盖、活塞、活塞杆、密封装置、缓冲装置、排气装置。三、正文1.缸筒与缸盖图1-1所示为常用的缸筒和缸盖的连接方式。在设计过程中，采用何种连接方式主要取决于液压缸的工作压力、缸筒的材料和具体工作条件。当工作压力p<10MPa时使用铸铁缸筒，它的连接方式多用图1-1a所示的法兰连接，这种结构易于加工和装拆，但外形尺寸大。当工作压力p<20MPa时使用无缝钢管，p>20M

2、Pa时使用铸钢或锻钢。它与缸盖的连接方式常用图1-1b、c所示的半环连接和螺纹连接。采用半环连接装拆方便，但缸筒壁部因开了环形槽而削弱了强度，为此有时要加厚缸壁。采用螺纹连接时，缸筒端部结构复杂，外径加工时要求保证内外径同心，装卸时要使用专用工具。但外形尺寸和重量均较小，常用于无缝钢管或铸钢制的缸筒上。图1-1缸筒和缸盖结构2.活塞和活塞杆活塞和活塞杆连接的方式很多，但无论采用何种连接方式，都必须保证连接可靠。图1-2所示为螺纹连接和半环式连接。螺纹式连接结构简单，装拆方便，但在高压大负载下需备有螺母防松装置。半环式连接结构较复杂，装拆不便，但工作较可靠

3、。此外活塞和活塞杆也有制成整体式结构的，但它只适合用于尺寸较小的场合。活塞一般用耐磨铸铁制造，活塞杆则不论是空心的还是空心的，大多用钢料制造。图1-2活塞和活塞杆结构3．密封装置密封件也是影响油缸使用寿命的主要因素。目前国内油缸密封结构有：(1)整体活塞式密封，如活塞环、O形圈、唇型密封、迷宫密封等；(2)组合密封。由于结构复杂，一般采用单密封。Y型密封是低摩擦型密封件，靠与活塞杆壁或缸筒壁的极细接触线以最小的摩擦实现密封。随着压力的提高，关键棱边即接触线随压力而移出。而多重“V”型密封中，通过紧固密封盖上的压力便止住泄漏，但同时增加了摩擦力，增加了磨

4、损。下面介绍一种新型油缸密封。1）活塞杆密封如图1-3所示，密封件1在一个公共唇上有3个密封棱边，随着压力升高和线接触向前移动，一个新的剪切棱边形成，摩擦随压力的升高被保持成最小，且该单一密封件的密封质量在整个压力范围内恒定。密封件2实际上是一个刮圈，它去除粘附牢固的最后油层。该密封件在活塞杆外伸时是刚性的，在返回时是挠性的，在行程末端把油液突然挤回。该结构自动补偿压力、温度和磨损状态。图1-3活塞杆密封结构图2）活塞密封结构见图1-4。图1-4活塞密封结构该结构具有以下优点：(1)减少划伤、低摩擦（见图1-5）。非金属减磨环消除活塞与缸体间隙上金属对

5、金属的接触，减磨环的高可嵌入性因数和擦拭作用的结合，防止污染进入活塞导向环与密封表面之间，因而大大减少划伤，有助于延长青铜填充特氟隆环的寿命。图1-5几种活塞结构的摩擦力对比　　(2)更高的侧向承载能力。非金属导向环能吸收冲击，并在侧载荷加大时退让，更能顺应活塞和缸体。该变形作用增加接触面积，防止接触应力增加，并使高负载活塞有更高的侧向承载力，减少或消除对止动管的需要。(3)实现无泄漏。由于连续的青铜填充特氟隆环带有丁晴橡胶的均质内圈来施加密封预紧力，高负载活塞组件能实现无泄漏。丁晴橡胶提供足够的初始径向力以消除低压泄漏，在较高的压力下，密封下边受压，

6、因而象铸铁活塞环一样是动能自密封的。4、缓冲装置将加速度的突然变化所造成的减速力和尖峰液压压力减至最小。理想的缓冲装置在缸行程末端产生的较大惯性力必须被停下来而不危及缸和负载，在减速期间建立起恒定压力液压缸在高速或重载的工况下，对缸头缸尾产生较大的冲击载荷。在缸中较高的平均速度的方法是在行程末端引入缓冲。这种内装的缓冲装置的目的是保持，能实现速度的均匀减速，直至为零。目前常见的缓冲设计有：(1)带有固定间隙的圆柱柱塞和套，见图1-6。图1-6有固定间隙的圆柱柱塞和套的缓冲设计其特点是产生很高的压力尖峰，然后随着行程的继续逐渐降低，同时油液经固定的环形缝

7、隙节流。由于尖峰压力高，产生很高的冲击值，造成机器振动、噪声和磨损，缓冲效果差。其缓冲性能曲线见图1-7。图1-7缓冲冲能曲线(2)单纯锥形缓冲，见图1-8。其特点是比圆柱缓冲造成的初始冲击低，但往往压力建立迟缓，造成缓冲不足。其性能曲线见图4。图1-8单纯锥形缓冲示意图图1-9缓冲性能曲线图1-9为同一工况下单纯锥形缓冲与阶梯缓冲的缓冲性能比较。可以看出，阶梯缓冲不仅降低内外冲击，还节省缓冲行程期间的时间，实现较快的工作循环，减少噪声和维修。图1-10缓冲性能比较曲线a单纯锥形缓冲b阶梯缓冲5.排气装置当液压系统长时间停止工作，系统中的油液由于本身重

8、量的作用和其他原因而流出，这时易使空气进入系统。如果液压缸中有空气或油液中混入空