双作用单活塞杆式液压缸

范文一：双作用单活塞杆式液压缸

双作用单活塞杆式液压缸

摆动式

摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件，也称摆动式液压马达。有单叶片和双叶片两种形式。定子块固定在缸体上，而叶片和转子连接在一起。根据进油方向，叶片将带动转子作往复摆动。

在液压系统中使用液压缸驱动具有一定质量的机构，当液压缸运动至行程终点时具有较大动能，如未作减速处理，液压缸活塞与缸盖将发生机械碰撞，产生冲击、噪声，有破坏性。为缓和及防止这种危害发生，因此可在液压回路中设置减速装置或在缸体内设缓冲装置[1]。缸筒作为液压缸、矿用单体支柱、液压支架、炮管等产品的主要部件，其加工质量的好坏直接影响整个产品的寿命和可靠性。缸筒加工要求高，其内表面粗糙度要求为Ra0.4,0.8µm，对同轴度、耐磨性要求严格。缸筒的基本特征是深孔加工，其加工一直困扰加工人员。更多技术可咨询:宁波高新区镜博士科技有限公司周刚

采用滚压加工，由于表面层留有表面残余压应力，有助于表面微小裂纹的封闭，阻碍侵蚀作用的扩展。从而提高表面抗腐蚀能力，并能延缓疲劳裂纹的产生或扩大，因而提高缸筒疲劳强度。通过滚压成型，滚压表面形成一层冷作硬化层，减少了磨削副接触表面的弹性和塑性变形，从而提高了缸筒内壁的耐磨性，同时避免了因磨削引起的烧伤。滚压后，表面粗糙度值的减小，可提高配合性质。

油缸是工程机械最主要部件，传统的加工方法是:拉削缸体——精镗缸体——磨削缸体。采用滚压方法是:拉削缸体——精镗缸体——滚压缸体，工序是3部分，但时间上对比:磨削缸体1米大概在1-2天的时间，滚压缸体1米大概在10-30分钟的时间。投入对比:磨床或绗磨机(几万——几百万)，滚压刀(1仟——几万)。滚压后，孔表面粗糙度由幢滚前Ra3.2,6.3µm减小为Ra0.4,0.8µm，孔的表面硬度提高约30%，缸筒内表面疲劳强度提高25%。油缸使用寿命若只考虑缸筒影响，提高2,3倍，镗削滚压工艺较磨削工艺效率提高3倍左右。以上数据说明，滚压工艺是高效的，能大大提高缸筒的表面质量。油缸经过滚压后，表面没有锋利的微小刃口，长时间的运动摩擦也不会损伤密封圈或密封件，这点在液压行业特别重要。

编辑本段优点

金属工件在表面滚压加工后，表层得到强化极限强度和屈服点增大，工件的使用性能、抗疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性都有明显的提高。经过滚压后，硬度可提高15,30%，而耐磨性提高15%。

滚压加工可以使表面粗糙度从Ra6.3提高到Ra2.4,Ra0.2。并且有较高的生产效率，有些工件可在数分或数秒钟内完成。

滚压加工能解决某些工艺方法不易实现的关键问题。例如对特大形缸体的加工。同时它也适用于特小孔的精整加工或某些特殊材料的精整加工。

滚压加工使用范围广，在各大、中及小型工厂均能使用。不论是从加工质量、生产效率，生产成本等方面来看，滚压加工都是一项比较优越的加工方法。在某些方面，它完全可代替精磨、研磨、珩磨等光整加工。

目前，按外力传递到滚压工具的加工方法可分为机械式、滚压式和弹簧式三类。按加工性质，可分为光精加工、强化加工两类。

编辑本段故障诊断

液压缸是液压系统中将液压能转换为机械能的执行元件。其故障可基本归纳为液压缸误动作、无力推动负载以及活塞滑移或爬行等。由于液压缸出现故障而导致设备停机的现象屡见不鲜，因此，应重视液压缸的故障诊断与使用维护工作。

一、故障诊断及处理

1、误动作或动作失灵

原因和处理方法有以下几种:

(1)阀芯卡住或阀孔堵塞。当流量阀或方向阀阀芯卡住或阀孔堵塞时，液压缸易发生误动作或动作失灵。此时应检查油液的污染情况;检查脏物或胶质沉淀物是否卡住阀芯或堵塞阀孔;检查阀体的磨损情况。

(2)活塞杆与缸筒卡住或液压缸堵塞。此时无论如何操纵，液压缸都不动作或动作甚微。这时应检查活塞及活塞杆密封是否太紧，是否进入脏物及胶质沉淀物:活塞杆与缸筒的轴心线是否对中，易损件和密封件是否失效。

(3)液压系统控制压力太低。控制管路中节流阻力可能过大，流量阀调节不当，控制压力不合适，压力源受到干扰。此时应检查控制压力源，保证压力调节到系统的规定值。 (4)液压系统中进入空气。主要是因为系统中有泄漏发生。此时应检查液压油箱的液位，液压泵吸油侧的密封件和管接头，吸油粗滤器是否太脏。若如此，应补充液压油，处理密封及管接头，清洗或更换粗滤芯。

(5)液压缸初始动作缓慢。在温度较低的情况下，液压油黏度大，流动性差，导致液压缸动作缓慢。改善方法是，更换黏温性能较好的液压油，在低温下可借助加热器或用机器自身加热以提升启动时的油温。

2、工作时不能驱动负载

主要表现为活塞杆停位不准、推力不足、速度下降、工作不稳定等其原因是 (1)液压缸内部泄漏。液压缸内部泄漏包括液压缸体密封、活塞杆与密封盖密封及活塞密封均磨损过量等引起的泄漏。

活塞杆与密封盖密封泄漏的原因是，密封件折皱、挤压、撕裂、磨损、老化、变质、变形等，此时应更换新的密封件。

活塞密封过量磨损的主要原因是速度控制阀调节不当，造成过高的背压以及密封件安装不当或液压油污染。其次是装配时有异物进入及密封材料质量不好。其后果是动作缓慢、无力，严重时还会造成活塞及缸筒的损坏，出现“拉缸”现象。处理方法是调整速度控制阀，对照安装说明应做必要的操作和改进;清洗过滤器或更换滤芯、液压油。

(2)液压回路泄漏。包括阀及液压管路的泄漏。检修方法是通过操纵换向阀检查并消除液压连接管路的泄漏。

(3)液压油经溢流阀旁通回油箱。若溢流阀进入脏物卡住阀芯，使溢流阀常开，液压油会经溢流阀旁通直接流回油箱，导致液压缸没油进入。若负载过大，溢流阀的调节压力虽已达到最大额定值，但液压缸仍得不到连续动作所需的推力而不动作。若调节压力较低，则因压力不足达不到仍载所需的椎力，表现为推力不够。此时应检查并调整溢流阀。 3、活塞滑移或爬行

液压缸活塞滑移或爬行将使液压缸工作不稳定。主要原因如下:

(1)液压缸内部涩滞。液压缸内部零件装配不当、零件变形、磨损或形位公差超限，动作阻力过大，使液压缸活塞速度随着行程位置的不同而变化，出现滑移或爬行。原因大多是由于零件装配质量差，表面有伤痕或烧结产生的铁屑，使阻力增大，速度下降。例如:活塞与活塞杆不同心或活塞杆弯曲，液压缸或活塞杆对导轨安装位置偏移，密封环装得过紧或过松等。解决方法是重新修理或调整，更换损伤的零件及清除铁屑。

(2)润滑不良或液压缸孔径加工超差。因为活塞与缸筒、导轨与活塞杆等均有相对运动，如果润滑不良或液压缸孔径超差，就会加剧磨损，使缸筒中心线直线性降低。这样，活塞在液压缸内工作时，摩擦阻力会时大时小，产生滑移或爬行。排除办法是先修磨液压缸，再按配合要求配制活塞，修磨活塞杆，配置导向套。

(3)液压泵或液压缸进入空气。空气压缩或膨胀会造成活塞滑移或爬行。排除措施是检查液

压泵，设置专门的排气装置，快速操作全行程往返数次排气。

(4)密封件质量与滑移或爬行有直接关系。O形密封圈在低压下使用时，与U形密封圈比较，由于面压较高、动静摩擦阻力之差较大，容易产生滑移或爬行;U型密封圈的面压随着压力的提高而增大，虽然密封效果也相应提高，但动静摩擦阻力之差也变大，内压增加，影响橡胶弹性，由于唇缘的接触阻力增大，密封圈将会倾翻及唇缘伸长，也容易引起滑移或爬行，为防止其倾翻可采用支承环保持其稳定。

4.液压缸缸体内孔表面划伤的不良后果及快速修复方法:? 划伤沟槽挤出的材料屑沫会嵌人密封件，运行时在损坏密封件工作部位的同时，可能造成新的划伤区域痕路。 ? 恶化缸筒内壁的表面粗糙度，增大摩擦力，易产生爬行现象。

? 加重液压缸的内泄漏，使液压缸工作效率降低。引起缸体内孔表面划伤的主要原因如下。 (1)装配液压缸时造成的伤痕

? 装配时混人异物造成伤痕液压缸在总组装前，所有零件必须充分去除毛刺并洗净，零件上带有毛刺或脏物进行安装时，由于"别劲"及零件自重，异物易嵌进缸壁表面，造成伤痕。 ? 安装零件中发生的伤痕液压缸安装时，活塞及缸盖等零件质量大、尺寸大、惯性大，即使有起重设备辅助安装，由于规定配合间隙都较小，无论怎样均会别劲投人，因此，活塞的端部或缸盖凸台在磕碰缸壁内表面时，极易造成伤痕。解决此问题的方法:对于数量多，上批量的小型产品，安装时采用专制装配导向工具;对重、粗、大的大、中型液压缸，只有细致、谨慎操作才能竭力避免。

?测量仪器触头造成的伤痕通常采用内径千分表测量缸体内径时，测量触头是边摩擦边插人缸体内孔壁中的，测量触头多为髙硬度的耐磨硬质合金制成。一般地说，测量时造成深度不大的细长形划伤是轻微的，不影响运行精度，但如果测量杆头尺寸调节不当，测量触头硬行嵌人，会造成较为重度的伤痕。解决此问题的对策，首先是测量出调节好的测量头的长短度，此外，用一张只在测量位置上开孔的纸带，贴在缸壁内表面，即不会产生上述形状划痕。测量造成的轻微划痕，一般用旧砂布的反面或马粪纸即可擦去。

(2)不严重的运行磨损痕迹

? 活塞滑动表面的伤痕转移活塞安装之前，其滑动表面上带有伤痕，未加处理，原封不动地进行安装，这些伤痕将反过来使缸壁内表面划伤。因此，安装前，对这些伤痕必须做充分的修整。

? 活塞滑动表面面压过大造成的烧结现象因活塞杆自重作用使活塞倾斜，出现别劲现象，或者由于横向载荷等的作用，使活塞滑动表面的压力上升，将引起烧结现象。在液压缸设计时必须研究它的工作条件，对于活塞和衬套的长度以及间隙等尺寸必须加以充分注意。 ? 缸体内表面所镀硬铬层发生剥离一般认为，电镀硬铬层发生剥离的原因如下。 a.电镀层黏结不好。电镀层黏结不好的主要原因是:电镀前，零件的除油脱脂处理不充分;零件表面活化处理不彻底，氧化膜层未去除掉。

b.硬辂层磨损。电镀硬铬层的磨损，多数是由于活塞的摩擦铁粉的研磨作用造成的，中间夹有水分时，磨损更快。因金属的接触电位差造成的腐蚀，只发生在活塞接触到的部位，而且腐蚀是成点状发生的。与上述相同，中间夹有水分时，会促使腐蚀的发展。与铸件相比，铜合金的接触电位差要高，因此铜合金的腐蚀程度较严重。

c.因接触电位差形成的腐蚀。接触电位差腐蚀，对于长时间运转的液压缸来说，不易发生;对于长期停止不用的液压缸来讲是常见的故障。

? 活塞环的损坏活塞环在运行中发生破损，其碎片夹在活塞的滑动部分，造成划伤。 ? 活塞滑动部分的材料烧结铸造活塞，在承受大的横向载荷时将引起烧结现象。此种情况下，活塞的滑动部分应使用铜合金或者将此类材料焊接上去。

(3)缸体内有异物混入

液压缸的故障当中，最成问题的是，不好判断异物是在什么时候进到液压缸里的。有异物进入后，活塞滑动表面的外侧如装有带唇缘的密封件，那么，工作时密封件的唇缘即可刮动异物，这对于避免划伤是有利的。但是装0形密封圈的活塞，其两端是滑动表面，异物夹在此滑动表面之间，容易形成伤痕。

异物进入缸内的途径有下列几种。

? 进入缸内的异物

a.由于保管时不注意使油口敞开着，将产生时刻接受异物的条件，这是绝对不允许的。保管时必须注入防锈油或者工作油液，并且塞好。

b.缸体安装时进入异物。进行安装操作的场所，条件不好，无意识中即可进入异物。因此安装地点周围必须整理干净，尤其是安放零件的地方一定要清扫干净，不使其存在脏物。 c.零件上有"毛刺"，或擦洗不充分。缸盖上的油口或缓冲装置内常有钻孔加工时留下的毛刺，应加以注意，在砂研去除后再行安装。

? 运行中产生的异物

a.由于缓冲柱塞别劲而形成的摩擦铁粉或铁屑。缓冲装置的配合间隙很小，活塞杆上所受横向载荷很大时，可能引起烧结现象。这些摩擦铁粉或者因烧结而产生的已脱落掉的金属碎片将留在缸内。

b.缸壁内表面的伤痕。活塞的滑动表面压力高，引起烧结现象，于是缸体内表面发生挤裂，被挤裂的金属脱落，留在缸内，会造成伤痕。

? 从管路进入的异物从管路进入的异物，有多种情况。

a.清洗时不注意。管路安装好以后进行清洗时，不应通过缸体，必须在缸体的油口前边加装旁通管路。这一点很重要。否则，管路中的异物将进入缸内，一旦进入，即难以向外排除，反而变成向缸体内输送异物了。再者，清洗时要考虑安装管路操作中所进异物的取出方法。此外，对管内的腐蚀等在管路安装之前即应进行酸洗等手续，必须完全去掉锈蚀。 b.管子加工时形成的切屑。管子在定尺加工之后，在做两端去毛刺操作时，不应有遗留。再者，在做焊接管路操作的场地附近放置钢管，是造成焊接异物混进的原因。在焊接操作地点附近放置的管子，管口都要封住。还必须注意的是，管件材料应在无尘土的工作台上备置齐全。

c.密封带进入缸内。作为简便的密封材料，在安装和检验中经常采用聚四氟乙烯塑料密封带，线形、带形密封材料的缠绕方法如果不对，密封带将被切断，随着进人缸内。线带形密封件对滑动部分的绕接不会造成什么影响，但是会引起缸的单向阀动作不灵或造成缓冲调节阀不能调到底;对回路来说，可能引起换向阀、溢流阀和减压阀的动作失灵。传统的修复方法是将损坏的部件进行拆卸后的外协修复，或是进行刷镀或是进行表面的整体刮研，修复周期液压缸缸体划伤修复长，修复费用高。

采用美嘉华应用技术在现象进行划伤尺寸的恢复修复，其材料优异的附着力和良好的抗压能力，不但能够满足上述的工况要求下的生产使用要求，而且操作工艺简单易行，既无热影响，涂层厚度又不受限制。同时涂层本身具有的优越的耐油耐腐蚀性能及自润滑功能，确保了修复后的耐磨性能，保证了企业的正常生产，避免了设备部件的损坏加剧。修复工艺:

1、用氧-乙炔火焰烤划伤部位(掌握温度，避免表面退火)，将常年渗金属表面的油烤出来，烤到没有火花四溅。

2、将划伤部位用角磨机表面处理，打磨深度1毫米以上，并沿导轨打磨出沟槽，最好是燕尾槽。划伤两端钻孔加深，改变受力情况。

3、用脱脂棉蘸丙酮或无水乙醇将表面清洗干净。

4、将调和均匀的美嘉华-福世蓝2211F金属修复材料涂抹到划伤表面;第一层要薄，要均匀

且全部覆盖划伤面，以确保材料与金属表面最好的粘接，再将材料涂至整个修复部位后反复

按压，确保材料填实并达到所需厚度，使之比导轨表面略高。 5、材料在24?下完全达到各项性能需要24小时，为了节省时间，可以通过卤钨灯提高温

度，温度每提升11?，固化时间就会缩短一半，最佳固化温度70oC。 6、材料固化后，用细磨石或刮刀，将高出导轨表面的材料修复平整，施工完毕。

注意事项:

为了确保设备的正常工作运行，必须保证:

1、严格、谨慎安装;

2、清洗设备存留的油灰及杂质;

3、更换润滑油，完善设备润滑系统。

4、更换挡霄器，确保有效的清理导轨上的铁屑叉车液压系统常见故障检查与排除

叉车的主要液压作业部分有起升缸和倾斜缸，其故障检查与排除方法列举如下 :

1、叉车空载时不能起升和倾斜

故障检查1:系统油量不足

故障排除:加油至油标线。

故障排除2:齿轮泵排量不足齿顶隙和齿侧隙过大故障检查:更换油泵或零件

故障检查3:多路阀进油路堵塞

故障排除:疏通多路阀油路

2、叉车起升缸活塞杆动作慢、起升时门架有间断或冲击故障检查1:系统油量不足

故障排除:加油至油标线

故障检查2:密封不良、油管连接不紧造成漏油、油管破裂故障排除:加密封，拧紧管接头，更换油管

故障检查3:油泵故障致供油不足

故障排除:修理或更换油泵

故障检查4:安全阀调整不当或损坏

故障排除:调整或修理安全阀

故障检查5:液压过滤器堵塞

故障排除:清洗或更换液压油滤清器

故障检查6:液压系统中有空气

故障排除:将空气排除

3、叉车叉架下降速度太快

故障检查:节流阀卡在打开位置或装反

故障排除:重装节流阀

4、叉车起升缸自由下滑量太大或倾斜缸自倾角太大故障检查:换向阀阀杆内泄漏太大，倾斜缸活塞密封圈失效内漏故障排除:更换阀杆或更换密封圈

5、液压缸活塞杆带油

故障检查:油封损坏

故障排除:更换油封

6、液压系统噪音(油缸运动不平稳)

故障检查1:进油管堵塞

故障排除:疏通油管

故障检查2:系统中有空气

故障排除:从放气孔排除

故障检查3:齿轮泵轴承磨损或齿轮泵侧板磨损

故障排除:更换齿轮泵轴承或侧板

附注:叉车液压系统中排空气方法:

提起起升油缸，将液压油注入至标尺规定的油位，使叉车负载额定载荷的1/10左右，拧松起升缸上的放气螺栓，操作叉车直升缸起升、下降数次，直到放气螺塞处没有气泡时为止，然后拧紧放气螺塞即可。

范文二：CD型双作用单活塞杆液压缸性能参数.doc

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豆豆相传 CD型双作用单活塞杆液压缸性能参数

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CD型双作用单活塞杆液压缸性能参数

推安装型式油口连接方式最大行程/mm 缸径杆径压力拉力型号力D/mm d/mm /MPa /N F2E F L F E F CCF/N 1

CDE40 40 22 19 698 13 720 ? ? ? — 400 500 CDE50 50 28 30 772 21 070 ? ? ? — 500 630 CDE63 63 35 48 804 33 810 ? ? ? — 630 800 CDE80 80 45 78 792 53 900 ? ? ? — 800 1 000 16

123 1 CDE100 100 55 85 848 ? ? ? — 1 250 088 000

192 132 1 CDE125 125 70 ? ? ? — 1 600 374 104 250

315 215 1 CDE160 160 90 ? ? ? — 2 000 266 600 600

492 343 2 CDE200 200 110 ? ? ? — 2 500 548 686 000

595 403 2 CDE220 220 125 ? — ? — — 742 368 200

769 528 2 CDE250 250 140 ? — — ? — 594 318 500

965 649 2 CDE280 280 160 ? — — ? — 006 838 800

1 261 862 3 CDE320 320 180 ? — — ? — 260 400 200

1 595 1 102 3 CDE360 360 200 ? — — ? — 146 784 600

1 969 1 373 4 CDE400 400 220 ? — — ? — 408 568 000

192 1 CDG100 100 70 98 098 ? ? ? — 1 000 276 000

300 148 1 CDG125 125 90 ? ? ? — 1 250 468 568 250

25 492 259 1 CDG160 160 110 ? ? ? — 1 600 450 602 600

769 392 2 CDG200 200 140 ? ? ? — 2 000 300 294 000

CDG220 220 160 930 438 ? — — ? 2 —

853 501 200 1 201 578 2 CDG250 250 180 ? — — ? — 970 886 500 1 507 738 2 CDG280 280 200 ? — — ? — 828 528 800 1 969 1 038 3 CDG320 320 220 ? — — ? — 408 555 200

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范文三：液压缸图-单活塞杆式

单活塞杆式液压缸结构图

图4-1 单活塞杆式液压缸结构图

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单活塞杆式液压缸结构图

1-缸底 2-放气阀 3、10-法兰 4-格来圈 5-导向环 6-缓冲套 7-缸筒 8-活塞杆 9、13、23-0形密封圈 1l-缓冲节流阀 12-导向套 14-缸盖 15-斯特圈 16-防尘圈 17 Y形密封圈 18-缸头 19-护环 20-Y密封圈 21-活塞 22-导向环 24-无杆端缓冲套 25-联接螺钉

图4-1 单活塞杆式液压缸结构图

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单活塞杆式液压缸结构图

企业安全生产费用提取和使用管理办法(全文)

关于印发《企业安全生产费用提取和使用管理办法》的通知

财企〔2012〕16号

各省、自治区、直辖市、计划单列市财政厅(局)、安全生产监督管理局，新疆生产建设兵团财务局、安全生产监督管理局，有关中央管理企业:

为了建立企业安全生产投入长效机制，加强安全生产费用管理，保障企业安全生产资金投入，维护企业、职工以及社会公共利益，根据《中华人民共和国安全生产法》等有关法律法规和国务院有关决定，财政部、国家安全生产监督管理总局联合制定了《企业安全生产费用提取和使用管理办法》。现印发给你们，请遵照执行。

附件:企业安全生产费用提取和使用管理办法

财政部安全监管总局

二?一二年二月十四日

附件:

企业安全生产费用提取和使用管理办法

第一章总则

第一条为了建立企业安全生产投入长效机制，加强安全生产费用管理，保障企业安全生产资金投入，维护企业、职工以及社会公共利益，依据《中华人民共和国安全生产法》等有关法律法规和《国务院关于加强安全生产工作的决定》(国发〔2004〕2号)和《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号)，

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单活塞杆式液压缸结构图

制定本办法。

第二条在中华人民共和国境内直接从事煤炭生产、非煤矿山开采、建设工程施工、危险品生产与储存、交通运输、烟花爆竹生产、冶金、机械制造、武器装备研制生产与试验(含民用航空及核燃料)的企业以及其他经济组织(以下简称企业)适用本办法。

第三条本办法所称安全生产费用(以下简称安全费用)是指企业按照规定标准提取在成本中列支，专门用于完善和改进企业或者项目安全生产条件的资金。

安全费用按照“企业提取、政府监管、确保需要、规范使用”的原则进行管理。

第四条本办法下列用语的含义是:

煤炭生产是指煤炭资源开采作业有关活动。

非煤矿山开采是指石油和天然气、煤层气(地面开采)、金属矿、非金属矿及其他矿产资源的勘探作业和生产、选矿、闭坑及尾矿库运行、闭库等有关活动。

建设工程是指土木工程、建筑工程、井巷工程、线路管道和设备安装及装修工程的新建、扩建、改建以及矿山建设。

危险品是指列入国家标准《危险货物品名表》(GB12268)和《危险化学品目录》的物品。

烟花爆竹是指烟花爆竹制品和用于生产烟花爆竹的民用黑火药、烟火药、引火线等物品。

交通运输包括道路运输、水路运输、铁路运输、管道运输。道路

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单活塞杆式液压缸结构图

运输是指以机动车为交通工具的旅客和货物运输;水路运输是指以运输船舶为工具的旅客和货物运输及港口装卸、堆存;铁路运输是指以火车为工具的旅客和货物运输(包括高铁和城际铁路);管道运输是指以管道为工具的液体和气体物资运输。

冶金是指金属矿物的冶炼以及压延加工有关活动，包括:黑色金属、有色金属、黄金等的冶炼生产和加工处理活动，以及炭素、耐火材料等与主工艺流程配套的辅助工艺环节的生产。

机械制造是指各种动力机械、冶金矿山机械、运输机械、农业机械、工具、仪器、仪表、特种设备、大中型船舶、石油炼化装备及其他机械设备的制造活动。

武器装备研制生产与试验，包括武器装备和弹药的科研、生产、试验、储运、销毁、维修保障等。

第二章安全费用的提取标准

第五条煤炭生产企业依据开采的原煤产量按月提取。各类煤矿原煤单位产量安全费用提取标准如下:

(一)煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井、高瓦斯矿井吨煤30元;

(二)其他井工矿吨煤15元;

(三)露天矿吨煤5元。

矿井瓦斯等级划分按现行《煤矿安全规程》和《矿井瓦斯等级鉴定规范》的规定执行。

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单活塞杆式液压缸结构图

第六条非煤矿山开采企业依据开采的原矿产量按月提取。各类矿山原矿单位产量安全费用提取标准如下:

(一)石油，每吨原油17元;

(二)天然气、煤层气(地面开采)，每千立方米原气5元;

(三)金属矿山，其中露天矿山每吨5元，地下矿山每吨10元;

(四)核工业矿山，每吨25元;

(五)非金属矿山，其中露天矿山每吨2元，地下矿山每吨4元;

(六)小型露天采石场，即年采剥总量50万吨以下，且最大开采高度不超过50米，产品用于建筑、铺路的山坡型露天采石场，每吨1元;

(七)尾矿库按入库尾矿量计算，三等及三等以上尾矿库每吨1元，四等及五等尾矿库每吨1.5元。

本办法下发之日以前已经实施闭库的尾矿库，按照已堆存尾砂的有效库容大小提取，库容100万立方米以下的，每年提取5万元;超过100万立方米的，每增加100万立方米增加3万元，但每年提取额最高不超过30万元。

原矿产量不含金属、非金属矿山尾矿库和废石场中用于综合利用的尾砂和低品位矿石。

地质勘探单位安全费用按地质勘查项目或者工程总费用的2%提取。

第七条建设工程施工企业以建筑安装工程造价为计提依据。各建设工程类别安全费用提取标准如下:

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(一)矿山工程为2.5%;

(二)房屋建筑工程、水利水电工程、电力工程、铁路工程、城市轨道交通工程为2.0%;

(三)市政公用工程、冶炼工程、机电安装工程、化工石油工程、港口与航道工程、公路工程、通信工程为1.5%。

建设工程施工企业提取的安全费用列入工程造价，在竞标时，不得删减，列入标外管理。国家对基本建设投资概算另有规定的，从其规定。

总包单位应当将安全费用按比例直接支付分包单位并监督使用，分包单位不再重复提取。

第八条危险品生产与储存企业以上年度实际营业收入为计提依据，采取超额累退方式按照以下标准平均逐月提取:

(一)营业收入不超过1000万元的，按照4%提取;

(二)营业收入超过1000万元至1亿元的部分，按照2%提取;

(三)营业收入超过1亿元至10亿元的部分，按照0.5%提取;

(四)营业收入超过10亿元的部分，按照0.2%提取。

第九条交通运输企业以上年度实际营业收入为计提依据，按照以下标准平均逐月提取:

(一)普通货运业务按照1%提取;

(二)客运业务、管道运输、危险品等特殊货运业务按照1.5%提取。

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第十条冶金企业以上年度实际营业收入为计提依据，采取超额累退方式按照以下标准平均逐月提取:

(一)营业收入不超过1000万元的，按照3%提取;

(二)营业收入超过1000万元至1亿元的部分，按照1.5%提取;

(三)营业收入超过1亿元至10亿元的部分，按照0.5%提取;

(四)营业收入超过10亿元至50亿元的部分，按照0.2%提取;

(五)营业收入超过50亿元至100亿元的部分，按照0.1%提取;

(六)营业收入超过100亿元的部分，按照0.05%提取。

第十一条机械制造企业以上年度实际营业收入为计提依据，采取超额累退方式按照以下标准平均逐月提取:

(一)营业收入不超过1000万元的，按照2%提取;

(二)营业收入超过1000万元至1亿元的部分，按照1%提取;

(三)营业收入超过1亿元至10亿元的部分，按照0.2%提取;

(四)营业收入超过10亿元至50亿元的部分，按照0.1%提取;

(五)营业收入超过50亿元的部分，按照0.05%提取。

第十二条烟花爆竹生产企业以上年度实际营业收入为计提依据，采取超额累退方式按照以下标准平均逐月提取:

(一)营业收入不超过200万元的，按照3.5%提取;

(二)营业收入超过200万元至500万元的部分，按照3%提取;

(三)营业收入超过500万元至1000万元的部分，按照2.5%提取;

(四)营业收入超过1000万元的部分，按照2%提取。

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第十三条武器装备研制生产与试验企业以上年度军品实际营业收入为计提依据，采取超额累退方式按照以下标准平均逐月提取:

(一)火炸药及其制品研制、生产与试验企业(包括:含能材料，炸药、火药、推进剂，发动机，弹箭，引信、火工品等):

1(营业收入不超过1000万元的，按照5%提取;

2(营业收入超过1000万元至1亿元的部分，按照3%提取;

3(营业收入超过1亿元至10亿元的部分，按照1%提取;

4(营业收入超过10亿元的部分，按照0.5%提取。

(二)核装备及核燃料研制、生产与试验企业:

1(营业收入不超过1000万元的，按照3%提取;

2(营业收入超过1000万元至1亿元的部分，按照2%提取;

3(营业收入超过1亿元至10亿元的部分，按照0.5%提取;

4(营业收入超过10亿元的部分，按照0.2%提取。

5(核工程按照3%提取(以工程造价为计提依据，在竞标时，列为标外管理)。

(三)军用舰船(含修理)研制、生产与试验企业:

1(营业收入不超过1000万元的，按照2.5%提取;

2(营业收入超过1000万元至1亿元的部分，按照1.75%提取;

3(营业收入超过1亿元至10亿元的部分，按照0.8%提取;

4(营业收入超过10亿元的部分，按照0.4%提取。

(四)飞船、卫星、军用飞机、坦克车辆、火炮、轻武器、大型天线等产品的总体、部分和元器件研制、生产与试验企业:

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1(营业收入不超过1000万元的，按照2%提取;

2(营业收入超过1000万元至1亿元的部分，按照1.5%提取;

3(营业收入超过1亿元至10亿元的部分，按照0.5%提取;

4(营业收入超过10亿元至100亿元的部分，按照0.2%提取;

5(营业收入超过100亿元的部分，按照0.1%提取。

(五)其他军用危险品研制、生产与试验企业:

1(营业收入不超过1000万元的，按照4%提取;

2(营业收入超过1000万元至1亿元的部分，按照2%提取;

3(营业收入超过1亿元至10亿元的部分，按照0.5%提取;

4(营业收入超过10亿元的部分，按照0.2%提取。

第十四条中小微型企业和大型企业上年末安全费用结余分别达到本企业上年度营业收入的5%和1.5%时，经当地县级以上安全生产监督管理部门、煤矿安全监察机构商财政部门同意，企业本年度可以缓提或者少提安全费用。

企业规模划分标准按照工业和信息化部、国家统计局、国家发展和改革委员会、财政部《关于印发中小企业划型标准规定的通知》(工信部联企业〔2011〕300号)规定执行。

第十五条企业在上述标准的基础上，根据安全生产实际需要，可适当提高安全费用提取标准。

本办法公布前，各省级政府已制定下发企业安全费用提取使用办法的，其提取标准如果低于本办法规定的标准，应当按照本办法进行调整;如果高于本办法规定的标准，按照原标准执行。

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第十六条新建企业和投产不足一年的企业以当年实际营业收入为提取依据，按月计提安全费用。

混业经营企业，如能按业务类别分别核算的，则以各业务营业收入为计提依据，按上述标准分别提取安全费用;如不能分别核算的，则以全部业务收入为计提依据，按主营业务计提标准提取安全费用。

第三章安全费用的使用

第十七条煤炭生产企业安全费用应当按照以下范围使用:

(一)煤与瓦斯突出及高瓦斯矿井落实“两个四位一体”综合防突措施支出，包括瓦斯区域预抽、保护层开采区域防突措施、开展突出区域和局部预测、实施局部补充防突措施、更新改造防突设备和设施、建立突出防治实验室等支出;

(二)煤矿安全生产改造和重大隐患治理支出，包括“一通三防”(通风，防瓦斯、防煤尘、防灭火)、防治水、供电、运输等系统设备改造和灾害治理工程，实施煤矿机械化改造，实施矿压(冲击地压)、热害、露天矿边坡治理、采空区治理等支出;

(三)完善煤矿井下监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络安全避险“六大系统”支出，应急救援技术装备、设施配置和维护保养支出，事故逃生和紧急避难设施设备的配置和应急演练支出;

(四)开展重大危险源和事故隐患评估、监控和整改支出;

(五)安全生产检查、评价(不包括新建、改建、扩建项目安全评价)、咨询、标准化建设支出;

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(六)配备和更新现场作业人员安全防护用品支出;

(七)安全生产宣传、教育、培训支出;

(八)安全生产适用新技术、新标准、新工艺、新装备的推广应用支出;

(九)安全设施及特种设备检测检验支出;

(十)其他与安全生产直接相关的支出。

第十八条非煤矿山开采企业安全费用应当按照以下范围使用:

(一)完善、改造和维护安全防护设施设备(不含“三同时”要求初期投入的安全设施)和重大安全隐患治理支出，包括矿山综合防尘、防灭火、防治水、危险气体监测、通风系统、支护及防治边帮滑坡设备、机电设备、供配电系统、运输(提升)系统和尾矿库等完善、改造和维护支出以及实施地压监测监控、露天矿边坡治理、采空区治理等支出;

(二)完善非煤矿山监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络等安全避险“六大系统”支出，完善尾矿库全过程在线监控系统和海上石油开采出海人员动态跟踪系统支出，应急救援技术装备、设施配置及维护保养支出，事故逃生和紧急避难设施设备的配置和应急演练支出;

(三)开展重大危险源和事故隐患评估、监控和整改支出;

(四)安全生产检查、评价(不包括新建、改建、扩建项目安全评价)、咨询、标准化建设支出;

(五)配备和更新现场作业人员安全防护用品支出;

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(六)安全生产宣传、教育、培训支出;

(七)安全生产适用的新技术、新标准、新工艺、新装备的推广应用支出;

(八)安全设施及特种设备检测检验支出;

(九)尾矿库闭库及闭库后维护费用支出;

(十)地质勘探单位野外应急食品、应急器械、应急药品支出;

(十一)其他与安全生产直接相关的支出。

第十九条建设工程施工企业安全费用应当按照以下范围使用:

(一)完善、改造和维护安全防护设施设备支出(不含“三同时”要求初期投入的安全设施)，包括施工现场临时用电系统、洞口、临边、机械设备、高处作业防护、交叉作业防护、防火、防爆、防尘、防毒、防雷、防台风、防地质灾害、地下工程有害气体监测、通风、临时安全防护等设施设备支出;

(二)配备、维护、保养应急救援器材、设备支出和应急演练支出;

(三)开展重大危险源和事故隐患评估、监控和整改支出;

(四)安全生产检查、评价(不包括新建、改建、扩建项目安全评价)、咨询和标准化建设支出;

(五)配备和更新现场作业人员安全防护用品支出;

(六)安全生产宣传、教育、培训支出;

(七)安全生产适用的新技术、新标准、新工艺、新装备的推广应用支出;

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(八)安全设施及特种设备检测检验支出;

(九)其他与安全生产直接相关的支出。

第二十条危险品生产与储存企业安全费用应当按照以下范围使用:

(一)完善、改造和维护安全防护设施设备支出(不含“三同时”要求初期投入的安全设施)，包括车间、库房、罐区等作业场所的监控、监测、通风、防晒、调温、防火、灭火、防爆、泄压、防毒、消毒、中和、防潮、防雷、防静电、防腐、防渗漏、防护围堤或者隔离操作等设施设备支出;

(二)配备、维护、保养应急救援器材、设备支出和应急演练支出;

(三)开展重大危险源和事故隐患评估、监控和整改支出;

(四)安全生产检查、评价(不包括新建、改建、扩建项目安全评价)、咨询和标准化建设支出;

(五)配备和更新现场作业人员安全防护用品支出;

(六)安全生产宣传、教育、培训支出;

(七)安全生产适用的新技术、新标准、新工艺、新装备的推广应用支出;

(八)安全设施及特种设备检测检验支出;

(九)其他与安全生产直接相关的支出。

第二十一条交通运输企业安全费用应当按照以下范围使用:

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(一)完善、改造和维护安全防护设施设备支出(不含“三同时”要求初期投入的安全设施)，包括道路、水路、铁路、管道运输设施设备和装卸工具安全状况检测及维护系统、运输设施设备和装卸工具附属安全设备等支出;

(二)购置、安装和使用具有行驶记录功能的车辆卫星定位装置、船舶通信导航定位和自动识别系统、电子海图等支出;

(三)配备、维护、保养应急救援器材、设备支出和应急演练支出;

(四)开展重大危险源和事故隐患评估、监控和整改支出;

(五)安全生产检查、评价(不包括新建、改建、扩建项目安全评价)、咨询和标准化建设支出;

(六)配备和更新现场作业人员安全防护用品支出;

(七)安全生产宣传、教育、培训支出;

(八)安全生产适用的新技术、新标准、新工艺、新装备的推广应用支出;

(九)安全设施及特种设备检测检验支出;

(十)其他与安全生产直接相关的支出。

第二十二条冶金企业安全费用应当按照以下范围使用:

(一)完善、改造和维护安全防护设施设备支出(不含“三同时”要求初期投入的安全设施)，包括车间、站、库房等作业场所的监控、监测、防火、防爆、防坠落、防尘、防毒、防噪声与振动、防辐射和隔离操作等设施设备支出;

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(二)配备、维护、保养应急救援器材、设备支出和应急演练支出;

(三)开展重大危险源和事故隐患评估、监控和整改支出;

(四)安全生产检查、评价(不包括新建、改建、扩建项目安全评价)和咨询及标准化建设支出;

(五)安全生产宣传、教育、培训支出;

(六)配备和更新现场作业人员安全防护用品支出;

(七)安全生产适用的新技术、新标准、新工艺、新装备的推广应用支出;

(八)安全设施及特种设备检测检验支出;

(九)其他与安全生产直接相关的支出。

第二十三条机械制造企业安全费用应当按照以下范围使用:

(一)完善、改造和维护安全防护设施设备支出(不含“三同时”要求初期投入的安全设施)，包括生产作业场所的防火、防爆、防坠落、防毒、防静电、防腐、防尘、防噪声与振动、防辐射或者隔离操作等设施设备支出，大型起重机械安装安全监控管理系统支出;

(二)配备、维护、保养应急救援器材、设备支出和应急演练支出;

(三)开展重大危险源和事故隐患评估、监控和整改支出;

(四)安全生产检查、评价(不包括新建、改建、扩建项目安全评价)、咨询和标准化建设支出;

(五)安全生产宣传、教育、培训支出;

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单活塞杆式液压缸结构图

(六)配备和更新现场作业人员安全防护用品支出;

(七)安全生产适用的新技术、新标准、新工艺、新装备的推广应用;

(八)安全设施及特种设备检测检验支出;

(九)其他与安全生产直接相关的支出。

第二十四条烟花爆竹生产企业安全费用应当按照以下范围使用:

(一)完善、改造和维护安全设备设施支出(不含“三同时”要求初期投入的安全设施);

(二)配备、维护、保养防爆机械电器设备支出;

(三)配备、维护、保养应急救援器材、设备支出和应急演练支出;

(四)开展重大危险源和事故隐患评估、监控和整改支出;

(五)安全生产检查、评价(不包括新建、改建、扩建项目安全评价)、咨询和标准化建设支出;

(六)安全生产宣传、教育、培训支出;

(七)配备和更新现场作业人员安全防护用品支出;

(八)安全生产适用新技术、新标准、新工艺、新装备的推广应用支出;

(九)安全设施及特种设备检测检验支出;

(十)其他与安全生产直接相关的支出。

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第二十五条武器装备研制生产与试验企业安全费用应当按照以下范围使用:

(一)完善、改造和维护安全防护设施设备支出(不含“三同时”要求初期投入的安全设施)，包括研究室、车间、库房、储罐区、外场试验区等作业场所的监控、监测、防触电、防坠落、防爆、泄压、防火、灭火、通风、防晒、调温、防毒、防雷、防静电、防腐、防尘、防噪声与振动、防辐射、防护围堤或者隔离操作等设施设备支出;

(二)配备、维护、保养应急救援、应急处置、特种个人防护器材、设备、设施支出和应急演练支出;

(三)开展重大危险源和事故隐患评估、监控和整改支出;

(四)高新技术和特种专用设备安全鉴定评估、安全性能检验检测及操作人员上岗培训支出;

(五)安全生产检查、评价(不包括新建、改建、扩建项目安全评价)、咨询和标准化建设支出;

(六)安全生产宣传、教育、培训支出;

(七)军工核设施(含核废物)防泄漏、防辐射的设施设备支出;

(八)军工危险化学品、放射性物品及武器装备科研、试验、生产、储运、销毁、维修保障过程中的安全技术措施改造费和安全防护(不包括工作服)费用支出;

(九)大型复杂武器装备制造、安装、调试的特殊工种和特种作业人员培训支出;

(十)武器装备大型试验安全专项论证与安全防护费用支出;

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(十一)特殊军工电子元器件制造过程中有毒有害物质监测及特种防护支出;

(十二)安全生产适用新技术、新标准、新工艺、新装备的推广应用支出;

(十三)其他与武器装备安全生产事项直接相关的支出。

第二十六条在本办法规定的使用范围内，企业应当将安全费用优先用于满足安全生产监督管理部门、煤矿安全监察机构以及行业主管部门对企业安全生产提出的整改措施或者达到安全生产标准所需的支出。

第二十七条企业提取的安全费用应当专户核算，按规定范围安排使用，不得挤占、挪用。年度结余资金结转下年度使用，当年计提安全费用不足的，超出部分按正常成本费用渠道列支。

主要承担安全管理责任的集团公司经过履行内部决策程序，可以对所属企业提取的安全费用按照一定比例集中管理，统筹使用。

第二十八条煤炭生产企业和非煤矿山企业已提取维持简单再生产费用的，应当继续提取维持简单再生产费用，但其使用范围不再包含安全生产方面的用途。

第二十九条矿山企业转产、停产、停业或者解散的，应当将安全费用结余转入矿山闭坑安全保障基金，用于矿山闭坑、尾矿库闭库后可能的危害治理和损失赔偿。

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危险品生产与储存企业转产、停产、停业或者解散的，应当将安全费用结余用于处理转产、停产、停业或者解散前的危险品生产或者储存设备、库存产品及生产原料支出。

企业由于产权转让、公司制改建等变更股权结构或者组织形式的，其结余的安全费用应当继续按照本办法管理使用。

企业调整业务、终止经营或者依法清算，其结余的安全费用应当结转本期收益或者清算收益。

第三十条本办法第二条规定范围以外的企业为达到应当具备的安全生产条件所需的资金投入，按原渠道列支。

第四章监督管理

第三十一条企业应当建立健全内部安全费用管理制度，明确安全费用提取和使用的程序、职责及权限，按规定提取和使用安全费用。

第三十二条企业应当加强安全费用管理，编制年度安全费用提取和使用计划，纳入企业财务预算。企业年度安全费用使用计划和上一年安全费用的提取、使用情况按照管理权限报同级财政部门、安全生产监督管理部门、煤矿安全监察机构和行业主管部门备案。

第三十三条企业安全费用的会计处理，应当符合国家统一的会计制度的规定。

第三十四条企业提取的安全费用属于企业自提自用资金，其他单位和部门不得采取收取、代管等形式对其进行集中管理和使用，国家法律、法规另有规定的除外。

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第三十五条各级财政部门、安全生产监督管理部门、煤矿安全监察机构和有关行业主管部门依法对企业安全费用提取、使用和管理进行监督检查。

第三十六条企业未按本办法提取和使用安全费用的，安全生产监督管理部门、煤矿安全监察机构和行业主管部门会同财政部门责令其限期改正，并依照相关法律法规进行处理、处罚。

建设工程施工总承包单位未向分包单位支付必要的安全费用以及承包单位挪用安全费用的，由建设、交通运输、铁路、水利、安全生产监督管理、煤矿安全监察等主管部门依照相关法规、规章进行处理、处罚。

第三十七条各省级财政部门、安全生产监督管理部门、煤矿安全监察机构可以结合本地区实际情况，制定具体实施办法，并报财政部、国家安全生产监督管理总局备案。

第五章附则

第三十八条本办法由财政部、国家安全生产监督管理总局负责解释。

第三十九条实行企业化管理的事业单位参照本办法执行。

第四十条本办法自公布之日起施行。《关于调整煤炭生产安全费用提取标准加强煤炭生产安全费用使用管理与监督的通知》(财建〔2005〕168号)、《关于印发〈烟花爆竹生产企业安全费用提取与使用管理办法〉的通知》(财建〔2006〕180号)和《关于印发〈高危行业企业安全生产费用财务管理暂行办法〉的通知》(财企〔2006〕

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478号)同时废止。《关于印发<煤炭生产安全费用提取和使用管理办法>和<关于规范煤矿维简费管理问题的若干规定>的通知》(财建〔2004〕119号)等其他有关规定与本办法不一致的，以本办法为准。

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范文四：双活塞杆双作用活塞式液压缸结构设计-毕业论文

双活塞杆双作用活塞式液压缸结构设计

1设计的依据、原则和步骤 ................................................................................................. 4 1.1引言...........................................................................................................................4 1.2设计的依据 ...............................................................................................................4 1.3设计的一般原则 .......................................................................................................4 1.4设计的一般步骤 .......................................................................................................5 2设计的题目、技术参数、目的和要求 .............................................................................. 6

2.1设计题目 ...................................................................................................................6 2.2设计技术参数 ...........................................................................................................6 2.3设计目的 ...................................................................................................................6 2.4设计要求 ...................................................................................................................6 3液压缸缸体结构形式的确定 ............................................................................................. 6 3.1结构初型 ...................................................................................................................6 4液压缸性能参数与结构参数的计算 .................................................................................. 7 4.1液压缸工作负载力分析和计算 ................................................................................7

4.2 液压缸的液压力计算和工作压力的选择 ................................................................8

4.3液压缸速度比的确定 ................................................................................................8 4.4液压缸速度计算和流量选择 ....................................................................................8 4.5液压缸综合结构参数及安全系数的选择 .................................................................9

5缸筒设计与计算 ................................................................................................................. 9 5.1缸筒与缸盖的连接形式 ............................................................................................9 5.2对缸筒的要求及材料选择 ......................................................................................12 5.3缸筒的计算 .............................................................................................................12 5.4缸筒加工的技术要求 ..............................................................................................14 5.5缸筒头部法兰厚度 .................................................................................................15 5.6缸筒—缸盖的连接计算 ..........................................................................................15 5.7 缸盖的材料和技术要求 .........................................................................................16 5.8缸盖厚度的确定 .....................................................................................................16 5.9最小导向长度的确定 .............................................................................................. 17 5.10缸体长度的确定 ................................................................................................... 17 6活塞组件设计................................................................................................................... 17 6.1活塞设计 ................................................................................................................. 17 6.2活塞与活塞杆的连接结构 ......................................................................................18 6.3活塞杆设计 .............................................................................................................18

6.4活塞杆及连接件强度校核 ...................................................................................... 20 6.5活塞杆液压缸稳定性校核 ......................................................................................21 7液压缸油口和排气装置设计 ........................................................................................... 22 7.1 油口设计 ............................................................................................................22 7.2排气装置设计 .........................................................................................................23 参考文献 ............................................................................................................................. 24

双活塞杆双作用活塞式

液压缸结构设计

1设计的依据、原则和步骤

1.1引言

一部现代机器通常由机架、原动机、传动装置和工作机构四个主要部分构成，其中机架为载体，原动机的作用是进行能量形式的转换，为机器提供适当形式的动力，传动装置的作用是进行动力的传递，工作机构即执行机构，其作用是消耗能量而做功。如果原动机将其他形式的能转换成液压能，执行元件消耗液压能而做功，则称为液压机械或液压机。液压机械的执行元件即做功元件是液压马达和液压缸。液压马达和液压缸是通用化和标准化程度很高的液压元件，用户或设计者在研制一部新的液压机械时，应尽量选择标准化的液压元件，以避免金钱的浪费和时间、精力的消耗。但由于使用要求的千差万别，液压元件的专用化设计是不可避免的，其中以液压缸设计居多。这是由于液压缸配置的灵活性，设计、制造比较容易，维护比较方便的特点决定的。因而，相对其他液压元件而言，液压缸的设计是极为常见的，这也是工程技术人员必须具有的一种基本技能。

1.2设计的依据

液压缸与机器及机器上的机构直接相联系，对于不同的机构，液压缸的具体用途和工作性能也不同，因此设计之前，要进行全面地分析和研究，收集必要的原始资料并加以整理作为设计的依据。

(1) 了解和掌握液压缸在机器上的用途和工作要求。

(2) 了解液压缸工作环境条件。

(3) 了解外部负载情况。

(4) 了解液压缸运动形态及安装的约束条件。

(5) 了解液压系统的情况。

(6) 了解有关国家标准、技术规定和其他参考资料。

1.3设计的一般原则

液压缸设计时应注意如下问题:

(1)保证液压缸的输出推力、拉力(或转矩)、行程和往返运动速度满足要求。液压缸的额定工作压力(输出力的折算值)以液压泵的额定工作压力的70%为宜。

(2)保证液压缸的每个零件有足够的强度、刚度和耐用性(寿命)。

(3)在保证上述两个条件的前提下，尽量减小液压缸的外形尺寸和重(质)量。一般说来，在外负载一定的条件下，提高液压缸的额定工作压力可减小液压缸的外形尺寸。

(4)在保证液压缸性能的前提下，尽量减少零件数量，简化结构。

(5)尽量避免液压缸承受横(侧)向负载和偏心负载，活塞杆工作时最好受拉力，以免产生纵向弯曲而引发稳定问题。

(6)液压缸的安装形式、活塞杆头部与外负载的连接形式要合理，尽量减小活塞杆伸出后的有效安装长度，避免产生“鳖劲”现象，增加液压缸的稳定性。

(7)密封部位的设计和密封件的选用要合理，保证性能可靠、漏量少、摩擦力小、寿命长、更换方便。密封部位的设计是保证液压缸性能的重要一环，对所选用的密封件，应使其压缩率在合理范围内。

(8)根据液压缸的工作条件和具体情况设置适当的排气、缓冲和防尘措施。在工作条件恶劣的情况下应考虑活塞杆的防护措施。

(9)各种零件的结构形式和尺寸设计，应尽量采用标准形式和规系列尺寸，尽量选用标准件。

(10)液压缸应做到成本低、制造容易、维护方便。

1.4设计的一般步骤

一般情况下，应根据已确定的工作条件和掌握的设计资料，灵活地选择设计程序和步骤，反复推敲和计算，直到获得满意的设计结果。

(1)根据设计依据和负载机构的动作要求，初步确定设计方案:缸体结构设计、安装方式、连接方式等。

(2)根据液压缸承受的外部载荷作用力确定液压缸在行程各阶段上负载变化规律及必须提供的动力数据。

(3)在以输出力为主的液压缸设计中，根据负载F和选定的额定(工作)压力Pn，确定缸筒内径(即活塞外径)D和活塞杆直径d。

(4)根据选择活塞外径D和活塞杆直径d计算无杆腔面积A1和有杆腔面积A2;根据液压缸速度u的要求，确定液压缸所需的流量Q。

(5)选择缸筒材料，计算缸筒厚度或外径。

(6)选择缸底和缸盖的结构形式，计算缸底厚度、缸筒与缸盖的连接强度;确定具体安装形式及结构尺寸;确定缸筒上油口的位置、尺寸和连接形式。

(7)活塞组件设计。

(8)必要时设计缓冲和排气装置。

(9)审定全部设计资料及其他技术文件，对图纸进行修改和补充。

(10) 绘制液压缸装配图和零件图，编制技术文件。

2设计的题目、技术参数、目的和要求

2.1设计题目

本次的设计题目即设计任务是双活塞杆双作用活塞式液压缸结构设计。

2.2设计技术参数

技术参数要求:(1)系统额定压力:12Mpa;(2)额定负载:20KN;(3)行程:280mm;(4)安装分类:轴线固定。

2.3设计目的

油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于360?回摆运动的液压执行元件。具有结构简单，工作可靠，制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。因此，广泛应用于工业生产各部门。其主要应用有:工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构，起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构，矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置，建筑机械中的打桩机，冶金机械中的压力机，汽车工业中自卸式汽车和高空作业车，智能机械中的模拟驾驶舱、机器人、火箭的发射装置等。它们所用的都是直线往复运动油缸，即推力油缸。所以进一步研究和改进液压缸的设计制造，提高液压缸的工作寿命及其性能，对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。

通过学生自己独立地完成指定的课程设计任务，提高理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，学会查阅参考书和工具书的方法，提高编写技术文件的能力，进一步加强设计计算和制图等基本技能的训练，为毕业后成为一名出色的机械工程师打好基础。

2.4设计要求

安课程设计要求，完成设计题目规定的设计任务，学会机械产品设计基本方法——1.查科技文献，2.完成方案设计和方案比较，3.完成结构设计，4.相关的计算工作，5.绘图(三维建模、二维零件图、装配图等)，6.编写课程设计说明书。

3液压缸缸体结构形式的确定

3.1结构初型

根据设计原始技术参数和设计任务书，查阅有关参考资料设计或选择油缸的结构初型。要求安装分类为轴线固定，轴线固定类安装形式的液压缸在工作时，轴线位置固定不变。机床上的液压缸大多是采用这种安装形式。

(1)通用拉杆式:在两端缸盖上钻出通孔，用双头螺杆将缸和安装座连接拉紧。一

般用于短行程、压力低的液压缸。

(2)法兰式:用液压缸上的法兰将其固定在机器上。法兰设置在活塞杆端的缸头上，外侧面与机械安装面贴紧，这叫头部外法兰式。由于液压缸工作时反作用力的作用，安装螺栓承受液压力的拉伸作用，因而安装螺栓的直径较大，并且要求强度计算。法兰设置在活塞杆端的缸头上，内侧面与机械安装面贴紧，这叫头部内法兰式。液压缸工作时，安装螺栓受力不大，主要靠安装支承面承受，所以法兰直径较小，结构较紧凑。这种安装形式在固定安装形式中应用得最多。法兰设置在缸的底部，与机械安装面用螺栓紧固，这叫尾部法兰式。这种安装形式使液压缸悬伸，安装长度较大，稳定性差。

(3)支座式:将液压缸头尾两端的凸缘与支座紧固在一起。支座可置于液压缸左右的径向、切向，也可置于轴向底部的前后端。径向安装时，安装面与活塞杆轴线在同一平面上，液压缸工作时，安装螺栓只承受剪切力;切向和轴向安装时，活塞的轴线与支座底面有一定的距离，安装螺栓既受剪切力，又承受因存在倾翻力矩而产生的弯曲力。切向安装时倾翻力矩比轴向安装时要小一些。对于支座安装形式，GS3766—83的2.2.2条规定:“支座式液压缸如不采用键或销承受剪切力时，则底脚固定螺栓必须经受全部剪切力而不致引起危险”。

选择法兰安装方式(头部内法兰式)，优点结构较简单，易加工易装卸，缺点重量比螺纹连接的大，但比拉杆连接的小，外径较大。形式如下图所示:

4液压缸性能参数与结构参数的计算

4.1液压缸工作负载力分析和计算

计算工作负载是为了确定液压缸所需的牵引力，液压缸的工作负载是指工作机构在满负载情况下，以一定的加速度起动时，对液压缸产生的总阻力F或所需提供的液压力，即

F=+Ff+Fg+F (N)

式中 ——工作机构作用在活塞上的工作阻力及自重(当油缸垂直安装时)等对液压缸产生的作用力，N;

Ff——工作机构满载起动时静摩擦力对液压缸产生的作用力，N;

Fg——工作机构满载起动时的惯性力对液压缸产生的作用力，N;

F——液压缸活塞及活塞杆处的密封摩擦阻力，N;通常以液压缸的机械效率来反映，一般取机械效率=0.95。

由于本次设计的液压缸已给出额定负载20KN，因此取F=20KN。

4.2 液压缸的液压力计算和工作压力的选择

假定不计液压缸回液腔压力，液压缸的液压力有两种形式:一是作用在活塞上的液压力即推力;二是作用在活塞杆侧环形面积上的液压力即拉力。液压缸的液压力必须大于或等于前面所分析负载力(以工作负载为主体尚有其他阻力)。当无杆腔面积和有杆腔面积较大时，在负载相同的条件下，液压缸所需的额定压力较低;反之，则需要的额定压力较高。由于液压缸设计是液压系统的一部分，液压缸的综合经济性并不能保证整机的经济性。另外，在一定的外负荷条件下，工作压力较低则液压缸的直径较大，工作时有较多的油液通过，易于精确地控制流量，以获得平稳的低速运动。选择液压缸的工作压力也可采用类比的方法，参照其他同类机械设备的工作压力，并按实际情况加以适当调整。由于本次设计液压缸已给出系统额定压力12Mpa，因此取p=12Mpa。

4.3液压缸速度比的确定

确定速度比的主要目的是为了计算活塞杆的直径及考虑液压缸是否要设计缓冲装置。速度比不宜过大，过大时，虽然活塞杆直径也较大，有利于稳定性，但导致活塞杆侧环形面积变小而引起压力升高(拉力)时，同时还导致液压缸回程速度升高，容易引起压力冲

,击。反之，速度比过小时，则导致活塞杆较细，对稳定性不利。速度比是在设计时要确

,,定的重要参数之一，而的取值与工作压力相关，一般来说，工作压力小时可取较小的值，

,工作压力高时可取较大的值。

根据本次设计液压缸的工作压力和液压缸类型，查国家标准GB/T 2348—1993中液压

,缸速比与工作压力的关系，得=1。

4.4液压缸速度计算和流量选择

这里所说的速度是指液压缸稳定工作速度(为方便，记为u)。液压缸的速度要适当，速度过高时常常会引起密封件的过热和磨损，同时也会加剧活塞杆、导向套和缸筒的磨损;速度过低时，则容易产生爬行等不稳定情况。采用橡胶密封件时，液压缸的最快速度一般不宜超过(24—30)m/min即(0.4—0.5)m/s,也不宜低于6m/min(0.1m/s);参照同类液

压缸的速度取值是一种稳妥的方法。

本次设计的液压缸通过参照同类液压缸的速度，速度取为8m/min，则液压缸相应的供液量为0.01/min。

4.5液压缸综合结构参数及安全系数的选择

1.液压缸综合结构参数

已知液压缸的活塞行程为280mm，查机械设计手册液压缸的综合结构参数得:油口直径为12mm，导向距离大于20mm。

2.安全系数的选择

安全系数的选择并没有硬性规定，但必须在保证安全的条件下，尽量选择较小的数值。安全系数过大，不仅造成不必要的浪费，提高了成本，而且导致所设计的液压缸外形尺寸大，重量也较大，常常不能适应工作要求。但安全系数也不能取得太低，以免发生事故。(1)液压冲击有轻度的液压冲击安全系数取1.25-1.5,;(2)机械冲击有轻度的机械冲击安全系数取2-3;(3)材料采用塑性材料安全系数取1.5;(4)其他因素 (5)不可预见因素。因此液压缸的综合安全系数N=?7.3。

5缸筒设计与计算

5.1缸筒与缸盖的连接形式

对于双活塞液压缸来说，缸体包括缸筒和左右端盖三个零件。缸体的结构形式即缸筒与端盖的连接方式，它与液压缸的用途、工作压力、使用环境及安装要求等因素有关。端

盖分为前端盖和后端盖。前端盖将活塞杆腔封闭，并起着为活塞杆导向、密封和防尘之作用，后端盖即缸底将缸筒内腔一端封闭，并通常起着将液压缸与其他机件连接的作用。双活塞杆式液压缸的前、后端盖的结构几乎是相同的。

缸筒与缸盖的常见连接方式有:

(1)法兰连接

缸筒端部设计有法兰，用螺栓将其与端盖连接起来。法兰连接结构简单，加工和装拆都很方便，只是外形尺寸和重量都较大。法兰与缸筒为整体式(见图1-a)的多为铸件和铸件缸筒，加工余量较大，浪费材料;焊接法兰式(见图1-b)多为钢质缸筒，将无缝钢管制成的缸筒与法兰焊接在一起，其焊缝要进行强度计算。法兰连接是液压缸中使用最普遍的结构形式。

(2)螺钉连接

将缸盖用螺钉固定在缸筒端部(见图1-c)。这种连接方式简单，但因缸筒壁薄，需要数量较多的螺钉才能承受液压力。这种方式多用于柱塞液压缸和低压液压缸。

(3)外螺纹连接

这种方式装拆方便，但需要专用工具。它使缸筒端部结构复杂化，螺纹要与缸筒的内径同心。螺纹对缸筒壁厚尺寸要求不大，很适合无缝钢管做缸筒的液压缸。密封槽一般都设置在缸筒端面或端盖上，以免削弱缸筒强度。为了防止螺纹因冲击震动而松动，往往增加锁紧螺母或紧定螺钉，如图1-d所示。

(4)内螺纹连接

在缸筒端部加工出内螺纹和退刀槽，虽然会削弱缸筒强度，而且螺纹与缸筒要求同心，但其结构紧凑，外形美观，不易损坏。连接螺纹可以设计在端盖上，也可以用螺纹压圈紧固，如图1-e所示。

图1 缸筒与端盖连接简图

(5)外卡键连接

这种连接的强度好，结构紧凑，重量轻，装拆容易，但缸筒端部要切出卡键槽，使强度有所降低。外卡键一般由两个半环卡键组成，固定卡键可以用卡键帽，如图1-f所示。

(6)内卡键连接

这种连接方式的优缺点同外卡键差不多，但装拆不便。为了便于装拆，卡键一般由三瓣组成，第三瓣的剖切口平面必须与轴线平行，否则是装不进去的。装配卡键时，端盖外端面不能高出卡键槽，装好卡键后，端盖才能装到位，如图1-g所示。卡键与卡键槽的配合精度要适当，间隙过大，缸筒卡键槽处会因受到冲击而产生剪切破坏。

(7)弹性卡圈式

弹性卡圈有孔用弹性卡圈和钢丝弹性卡圈两种，如图1-h和图1-i所示。由于它们都是标准件，因此使用方便，装拆容易。但因厚度较薄，只能用于中低压缸筒上。

(8)焊接式

如图1-j所示，将端盖直接焊在缸筒上，强度高，制造简单，但容易引起焊接变形，维修时需破坏端盖才行。

(9)销钉式

如图1-k所示，将端盖装入缸筒后，相配钻铰，装上销钉。这种连接方式简单方便，但销钉承受的剪切力较大，要校核强度和销钉数量。

(10)拉杆式

如图1-l所示，起结构简单，工艺性好，通用性大，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响密封效果，只适用于中低压液压缸。

通过对以上几种连接方式综合对比采用法兰连接。具体形式如下图所示:

5.2对缸筒的要求及材料选择

缸筒是液压缸的主要零件，有时还是液压缸的直接做功部件;它与端盖、活塞构成密封容腔，用以容纳压力油液、驱动负载而做功，因而要有足够的强度、足够的刚度、可靠的密封性及良好的可焊性。

精密冷拔钢管是缸体最常用的材料，国家标准GB 8713—1988《液压与气动缸筒用精密无缝钢管》(高于ISO4394/I—1980的规定)有明确的技术规定。在此选用调质45号钢的精密冷拔钢管，通过查机械手册得:?610/Mpa;σs?360/Mpa;δ5?14 (%);硬度?230HB;?750/Mpa;粗糙度Ra?0.8um;直线度缸筒内径?90mm时0.3mm/m,>90mm时0.5mm/m。现在利用屈服强度来引申出缸筒材料的许用应力[]= σs/n=360/8=45Mpa。其中8是选取的安全系数，来源于下表:

液压缸的安全系数材料名称静载荷交变载荷冲在载荷不对称对称钢，锻铁 3 4 4 12 5.3缸筒的计算

对于负载较大的工程、矿山机械用的油缸，在系统给定的工作压力情况下，常以保证油缸有足够的牵引力，能驱动工作负载为确定缸筒内径的重要条件，如果尚有运动速度要求时，则往往在校核时通过选择适当流量油泵的办法来解决。对于双出杆双作用液压缸，可根据下式计算缸筒内径并把它圆整到规定的系列尺寸上。

式中 D——缸筒内径，m;F——推力负载(取最大负载值即额定负载)，N;p——供液压

,,mm力(假定回液压力为大气压)，Pa;——机械效率(初算时可取=0.9-0.95)。

代入数值计算后D=0.0485m，根据GB/T2348-1993取D=63mm。

经查机械设计手册初步确定该液压缸为中等壁厚的液压缸δ/D=0.08-0.3，缸筒壁厚的计算公式为δ?，式中，代入数值计算后得δ?9.375mm。查机械设计手册中典型液压缸系列产品的缸筒壁厚尺寸取δ=10mm。由此可得液压缸缸筒外径D1=83mm。

计算求得缸筒壁厚δ值后，还应进行以下4个方面的验算，以保证液压缸安全可靠的工作。

(1)液压缸的额定工作压力应低于一定的极限值，以保证工作安全，即?0.35，式中外径和内径，m或cm;——缸筒材料的屈服强度，Mpa。代入数值计算得?92.7Mpa,满足条件。

(2)为避免缸筒工作时发生塑性变形，液压缸的额定工作压力应与塑性变形压力

有一定的比例关系:

代入数值计算得99.14Mpa，(34.70-41.64)Mpa，满足条件。

(3)缸筒的径向变形量?D值应在允许范围内，而不能超过密封件允许的范围:?

D(+)，式中试验压力(各国规范多数规定为当额定压力小于16Mpa时为1.5倍的额定压力)，Mpa;E——缸筒材料的弹性模数，Mpa;v——缸筒材料的泊松比，钢材为0.3。代入数值计算后得满足条件。

(4)为确保液压缸安全的使用，缸筒的爆裂压力应大于耐压实验压力:

=2.3lg>，代入数值计算求得=168Mpa,其值远远大于=18Mpa值，满足条件。

综上所得，本次选取的缸筒壁厚满足要求。

5.4缸筒加工的技术要求

缸筒是液压缸中最难加工的零件，因此其技术要求要合理，过高时将会导致制造成本的大幅提高，过低时又将影响液压缸的工作性能和使用寿命。? 缸筒内径公差等级和表面粗糙度缸筒与活塞一般采用基孔制的间隙配合。活塞采用橡胶、塑料、皮革材质密封

H8H9H8H8

g7g8f7f8件时，缸筒内孔可采用H8、H9公差等级，与活塞组成、、、等不同的间隙配合。缸筒内孔表面粗糙度取Ra=0.40~0.10μm。采用活塞环密封时，缸筒内孔的公差等

H7H7

g6g7级一般取H7，它可与活塞组成、等不同的间隙配合，内孔表面粗糙度取

h5Ra=0.40~0.20μm。采用间隙密封，缸筒内孔的公差等级一般取H6，与活塞组成的间隙

f7配合，表面粗糙度取 Ra=0.10~0.05μm。选用配合，表面粗糙度取0.7μm。(2)缸筒的形位公差缸筒内径的圆度、锥度、圆柱度误差不大于直径尺寸公差的一半;缸筒轴线的直线度误差在500mm长度上不大于0.03mm;缸筒端面对轴线的圆跳动在100mm的直径上不大于0.04mm。? 安装部位的技术要求缸筒端面和缸盖接合面对液压缸轴线的垂直度误差，按直径每100mm不得超过0.04mm，缸筒安装缸盖的螺纹应采用2a级精度的公制螺纹，采用耳环安装方式时，耳环孔的轴线对缸筒轴线的位置度误差不大于0.03mm，垂直度误差在100mm长度上不大于0.1mm。采用轴销式安装方法时，轴销的轴线与缸筒轴线的位置度误差不大于0.1mm，垂直度误差在100mm长度上不大于0.1mm。? 其他技术要求缸筒内径端部倒角15?,30?，或倒R3以上的圆角;表面粗糙度不低于Ra=0.8μm，以免装配时损伤密封件;缸筒端部需焊接时，缸筒内部的工作表面距离焊缝不得小于20mm;热处理调质硬度一般为HB241,285;为了防止缸筒腐蚀、提高寿命，缸筒内径可以镀铬，镀

层厚度一般为0.03~0.05mm，然后进行珩磨或抛光;缸筒外露表面可涂耐油油漆，颜色按照具体要求。

5.5缸筒头部法兰厚度

采用螺钉连接法兰，结构如图2所示

其法兰厚度h为:h=

图2 螺钉连接法兰

式中 h——法兰厚度，mm;F——法兰受力总和，N，F=——密封环平均直径，m，=p——工作压力，pa;d——密封环内径，m;——密封环外径，m;q——附加密封压力，pa,若采用金属材料时，q值即屈服极限点;——螺钉孔分布圆直径，m;——法兰材料的许用应力，pa。

其中d=63mm，=57mm，=52mm，p=18Mpa，q=3Mpa，F=29KN，=90Mpa，

=73mm，D=83mm，代入计算后得h=6.88mm，为能保证安全，取h=10mm。

5.6缸筒—缸盖的连接计算

缸筒与缸盖采用螺栓连接，连接如下图所示:

螺纹处拉应力为:;螺纹处的切应力为;合应力为:

=[]。式中Z——螺栓数目，取8;——螺纹内径，m;——螺纹外径，m。螺纹外径和内径的选择:=6mm，=4.8mm;系数选择:考虑到载荷可能有变化，dd01

为了安全，选取:K=3，=0.12。 K1

根据式得到螺纹处的拉应力为:=207Mpa;螺纹处的剪应力为:=3515pa;合成应,,力为:=207Mpa。 ,n

由以上运算结果知，应选择螺栓等级为9.8级，查表的得:抗拉强度极限=900Mpa;,b屈服极限强度=720Mpa。不妨取安全系数n=2，可以得到许用应力值:,s

[]=/n=720/2=360Mpa。再次使用式得到: ,[]成立 ,,,,sn

证明选用螺栓等级合适。

5.7 缸盖的材料和技术要求

缸盖常用45号钢锻造或铸造毛坯，需要焊接结构的，采用焊接性能较好的35号钢，中低压缸可用HT200、HT250、HT300等灰口铸铁材料，在此选用45号钢锻造。缸盖内孔一般尺寸公差采用H7、H8的精度等级、表面粗糙度通常取为Ra1.6,3.2μm。缸盖内孔与凸缘止口外径的圆度、圆柱度误差不大于直径尺寸公差的一半。内孔和凸缘止口的同轴度允差不大于0.03mm，相关端面对内孔轴线的圆跳动在直径100mm上不大于 0.04mm。

5.8缸盖厚度的确定

一般液压缸多为平底缸盖，其有效厚度t按强度要求可用以下式子做近似计算:无孔

时t?0.433;有孔时t?0.433;式中t——缸盖有效厚度(m);——缸盖止口内径(m);——缸盖孔的直径(m)。

5.9最小导向长度的确定

当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度(如图所示)，若导向长度太小，将使油缸因间隙引起的初始挠度增大，从而影响油缸的工作稳定性。对于一般油缸，其最小导向

LDH,，202长度H应满足下式要求:

L(m);式中 ---油缸最大工作行程 (m);

D---缸筒内径 (m)。代入数值计算后得H

?30mm。活塞的宽度B一般取B=(0.6—1.0)

D;缸盖滑动支承面的长度A，根据液压缸内

径而定，当D小于80mm时，取A=(0.6—1.0)

D;当D大于80 mm时，取A=(0.6—1.0)d。为了保证最小导向长度而过份地增大导向套

C长度和活塞宽度都是不适宜的。最好的方法是在导向套与活塞之间装一隔套K，其长度由所需的最小导向长度决定。采用隔套不仅能保证最小导向长度，而且可以扩大导向套及活

1塞的通用性，即。 H,C，(A，B)2

5.10缸体长度的确定

液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和，缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度，一般液压缸缸体的长度不应大于内径的20—30倍。缸体长度取为410mm。

6活塞组件设计

6.1活塞设计

(1)活塞的结构形式和密封件形式

活塞的密封件形式要根据液压缸的设计(额定)压力、速度和温度等工作条件来选择，而选择的密封件形式则决定了活塞的结构形式。活塞常用的结构形式可分为整体式和分体(组合)式两种。整体式活塞要在活塞圆周上开沟槽以安装密封件和支承环，结构简单，但活塞加工困难，另外密封件安装时也容易拉伤和扭曲，影响密封性能和密封件使用寿命。分体(组合)式活塞大多数可以多次拆装，密封件使用寿命长。在通常情况下，支承环是活塞件的不可或缺的结构元件，它不但可以精确导向，还可以吸收活塞运动时随时产生的侧向力，因而大多数密封件都与支承环联合使用，大大减低了活塞加工成本。在此活塞的

结构形式选为整体式。O形密封圈和格来圈等适用整体式活塞，在此选择O形密封圈，此整体式活塞中，密封环和导向套是分槽安装的。结构形式如下图:

注:1-挡圈，2-密封件，3-支承(导向)环

(2)活塞的材料选择

活塞材料选用的依据主要从活塞的结构形式来考虑，因为活塞为整体式并有支承环，选用45号优质碳素钢。

(3)活塞的结构设计和技术要求

活塞的宽度B一般为活塞外径D的(0.6-1)倍，因为活塞的外径D等于缸筒的内径，所以活塞的宽度B取为50mm。另外也要根据密封件的形式、数量、安装导向环的沟槽尺寸进一步细化，使上述元件间距适当。由于采用橡胶密封件，活塞外径的公差等级取f9，与活塞杆配合的内孔公差等级取H7。活塞外圆的表面粗糙度要优于Ra0.32μm，内孔粗糙度要优于Ra0.08μm。活塞外径对内孔及密封沟槽的同轴度允差不大于0.02mm;活塞外径、内孔的圆度、同轴度不大于尺寸公差的一半，断面对轴线的垂直度允差不大于0.04mm/100mm。活塞与活塞杆轴肩的接合面粗糙度可在Ra1.6μm左右，但与内孔轴线的垂直度一定要在允差的范围之内。活塞的具体结构参数为:外径61mm;内径11mm;宽度50mm。

6.2活塞与活塞杆的连接结构

活塞与活塞杆的连接采用卡环(键)型，这种结构简单，拆装方便，活塞借助径向间隙有少量浮动，不易卡滞，但活塞与活塞杆之间有轴向公差，该轴向公差会造成活塞与活塞杆的不必要的窜动，但这种结构在低速液压缸中得到广泛使用。形式如下图所示:

6.3活塞杆设计

(1)活塞杆直径的确定

在无速度比要求的情况下，且液压缸为推力负载，活塞杆直径可按d=(1/5-1/3)D取值，然后校核活塞杆强度并圆整至国家标准的规定。代入数值计算并根据国家标准最后暂取d=14mm。

(2)活塞杆基本结构

活塞杆有实心杆和空心杆两种，选用实心杆，这种杆强度较高，加工简单。大致形式如下图所示:

(3)活塞杆的材料和技术要求

实心活塞杆多采用优质碳素钢冷拔材料35号钢、45号钢、55号钢制成，以减少切削加工。选用45号钢为该活塞杆的材料，查机械设计手册得:抗拉强度σb/MPa?600;屈服强度σs/MPa?340;延伸率δ(%),13;热处理:调质或加高频淬火;表面处理:镀铬20,30μm。

活塞杆外径尺寸公差选为f8，表面粗糙度Ra=(0.16—0.63)，直线度?0.02,100mm，圆度等几何精度误差不大于外径公差的一半，与活塞内孔配合的轴颈与外圆的同轴度允差不能大于0.01~0.02mm，安装活塞的轴肩与活塞杆轴线的垂直度允差不大于 0.04/100mm，活塞杆端部的卡键槽、螺纹及缓冲柱塞与杆径同轴度允差不大于0.01,0.02mm，缓冲柱塞最好采用活塞杆本身的端头部。

(4)活塞杆外端(头部)结构形式

活塞杆外端是液压缸与负载的连接部位，根据液压缸的安装和负载连接方式选择。由于液压缸轴线固定，因此采用外螺纹式的活塞杆端部，螺纹直径与螺距为M12×1.25，螺纹长度等于20mm。

(5)活塞杆的导向

在液压缸的前、后端盖的内部，安装有对活塞杆导向的导向套(环)和对缸筒有杆腔进行密封的密封件及防止活塞杆内缩时将灰尘、水分和杂质带入密封件的防尘圈。活塞杆

导向的结构形式有:无导向套(环)、金属导向套(环)和非金属导向套(环)三种。选择金属导向套(环)，用青铜QAL9-4耐磨材料做成，这种形式的导向套(环)的优点是节约耐磨金属材料，承载能力强，但加工复杂，磨损后修复困难。导向支承长度是端盖长度减去防尘圈沟槽的长度之后的剩余部分，在这个支承长度上，安装有密封件和导向套(环)。根据经验，活塞杆在液压缸的最小支承长度L应大于缸内径D和活塞杆半径d的一半之和，即L?D+0.5d。带入数值计算后得L?64mm，圆整后取L=70mm。导向套(环)外圆与端盖内孔配合为H8/f7，内孔与活塞杆配合为H9/f9。外圆与内孔的同轴度不小于0.03mm，圆度和圆柱度不大于直径公差之半。

(6)活塞杆的密封与防尘

活塞杆处的密封形式有O形、V形、Y形等密封圈，为了清除活塞杆处外露部分沾附的灰尘，保证油液清洁及减少磨损，在端盖外侧增加防尘圈。常用的有无骨架防尘圈和J形橡胶密封圈，也可用毛毡圈防尘。选择O形轴用密封圈，优点是密封部位结构简单，安装部位紧凑，重量轻，密封性能好，成本低。为防止外界污物浸入液压缸内部导致油液污染和往复远动副的磨损，选择A型防尘圈，呈唇形结构，材料为聚氨酯橡胶。

6.4活塞杆及连接件强度校核

(1)活塞杆强度校核

4Fd,,[,]F活塞杆的直径强度按下式进行校核:，式中 ——液压缸负载，N;[]——材料许用应力，[]=/n，为材料抗拉强度，单位为pa，n为安全系数，一般为n=1.4。代入数值计算后得d?5.45mm，因此强度符合要求。

(2)活塞杆轴肩、螺纹及卡环(键)强度

活塞杆轴肩的挤压强度计算公式为，式中——活塞

杆轴肩挤压应力，Pa;F——活塞杆作用力，N;d——活塞杆直径，m;——活塞内孔内径，m;——活塞孔部倒角，m;——活塞杆轴肩倒角，m;——轴肩的许用应力，Pa。代入数值计算后满足条件。即活塞杆轴肩符合挤压强度。

活塞杆的螺纹连接及卡键连接强度的校核较麻烦，在此省略其校核过程，但经过有关手册的查询再加上数据可靠性，满足条件。

6.5活塞杆液压缸稳定性校核

活塞杆的稳定性即液压缸的稳定性。长行程的液压缸，特别是两端采用铰链结构的液压缸，当液压缸安装(计算、支承)长度L与活塞杆直径d之比大于10时，并且活塞杆承受压负荷(液压缸输出推举液压力)必须进行稳定性校核。液压缸承受的压负荷F不能大于液压缸保持工作的稳定性所允许的临界负荷，否则活塞缸将失去平衡状态，以致破坏。

F活塞杆受轴向压缩负载时，它所承受的力不能超过使它保持稳定工作所允许的临界负载FFkk，以免发生纵向弯曲，破坏液压缸的正常工作。的值与活塞杆材料性质、截面形状、直径和长度以及液压缸的安装方式等因素有关。活塞杆稳定性的校核依下式进行:

FkF,nnnkkk :式中，为安全系数，一般取=2~4。

l/r,,,k12当活塞杆的细长比时

2EJ,,2F, k2l

l/r,,,当活塞杆的细长比时 k12

fAF, kal21，(),rk2

rlk式中，为安装长度，其值与安装方式有关，见表1;为活塞杆横截面最小回转半径，r,J/A,,k12;为柔性系数，其值见表2; 为由液压缸支撑方式决定的末端系数，其值

112E,2.06，10N/mJE见表1;为活塞杆材料的弹性模量，对钢取;为活塞杆横截面惯

f,A性矩;为活塞杆横截面积;为由材料强度决定的实验值，为系数，具体数值见表2。

表1 液压缸支承方式和末端系数的值 ,2

末端系数 ,支承方式支承说明 2

1 一端自由一端固定 4

1 两端铰接

2 一端铰接一端固定

4 两端固定

,,f1表2 、、的值

82 , ,f，10N/m材料 1

5.6 1/1600 80 铸铁

2.5 1/9000 110 锻铁

4.9 1/5000 85 钢

82f，10N/m,,,12因此取=1/5000;=85;=4.9;末端系数=0.25;代入数值计算后满足条件，即活塞杆液压缸稳定性符合要求。

7液压缸油口和排气装置设计

7.1 油口设计

液压缸油口的设计涉及的问题有:油口尺寸、位置尺寸、与外界的连接方式。油口的内径d决定于液压缸的流量Q(即液压泵的供液量)及管内的允许流速u，而流速的大小与工作设计压力有关。由于工作设计压力为12Mpa,因此流速取8m/s。则油口直径d=，式中d——油口直径(高压管内径)，m;Q——供液流量，/s;u——高压管内的允许流速，m/s。代入数值计算后得d=0.0053m，取8mm。油口对外连接方式采用普通的细牙螺纹，根据GB/T 2878-1993选择螺纹为M12x1。油口通常开设在缸筒或缸盖上，在此选择

设置在缸筒上，油口采用螺纹连接。

7.2排气装置设计

液压系统在安装过程中或停止一段时间后，会有空气混入系统。由于气体具有较大的可压缩性，会产生气穴现象，会使液压缸和液压系统在工作过程中产生震颤和爬行，影响正常。因此必须设计排气装置，以排除液压系统中的空气。排气要合理，对于水平放置的液压缸，其位置设在缸体两腔的上部，均应与压力腔相通，正式工作前点动液压泵或手摇泵向液压系统少量充液并打开排气装置，排尽空气，有油液冒出时，将排气装置闭死，以保证液压缸正常工作。排气装置有整体式和分体式采用整体式排气塞其尺寸为M12x14。排气装置如下图所示:

参考液压缸结构:

参考文献

[1] 许贤良,王传礼.液压传动.北京:国防工业出版社，2008.

[2] 许贤良.液压缸及其设计.北京:国防工业出版社，2008.

[3] 何存兴.液压元件.北京:机械工业出版社，1982.

[4] 机械设计手册

[5] 液压传动手册

[6] 赵罡，杨晓晋等.SolidWorks2008基础设计教程.北京:清华大学出版社，2010. [7] 潘地林，王心宇等.AutoCAD 2007 实用教程.合肥:中国科学技术大学出版社，2008. [8] 任济生，唐道武等.机械设计(机械设计基础)课程设计.徐州:中国矿业大学出版社，2009.

[9] 董怀武，刘传惠.画法几何及机械制图(第二版).武汉:武汉理工大学出版社，2008.

范文五：双活塞杆双作用活塞式液压缸结构设计

1设计的依据、原则和步骤 ................................................................................................. 3 1.1引言 .......................................................................................................................... 3 1.2设计的依据 .............................................................................................................. 3 1.3设计的一般原则 ....................................................................................................... 3 1.4设计的一般步骤 ....................................................................................................... 4 2设计的题目、技术参数、目的和要求 .............................................................................. 5

2.1设计题目 .................................................................................................................. 5 2.2设计技术参数 ........................................................................................................... 5 2.3设计目的 .................................................................................................................. 5 2.4设计要求 .................................................................................................................. 5 3液压缸缸体结构形式的确定 ............................................................................................. 5 3.1结构初型 .................................................................................................................. 5 4液压缸性能参数与结构参数的计算 .................................................................................. 6 4.1液压缸工作负载力分析和计算 ................................................................................ 6 4.2 液压缸的液压力计算和工作压力的选择 ............................................................... 7

4.3液压缸速度比的确定 ............................................................................................... 7 4.4液压缸速度计算和流量选择.................................................................................... 7 4.5液压缸综合结构参数及安全系数的选择 ................................................................ 8

5缸筒设计与计算 ................................................................................................................ 9 5.1缸筒与缸盖的连接形式 ........................................................................................... 9 5.2对缸筒的要求及材料选择 ..................................................................................... 11 5.3缸筒的计算 ............................................................................................................ 11 5.4缸筒加工的技术要求 ............................................................................................. 13 5.5缸筒头部法兰厚度 ................................................................................................. 14 5.6缸筒—缸盖的连接计算 ......................................................................................... 15 5.7 缸盖的材料和技术要求 ........................................................................................ 15 5.8缸盖厚度的确定 ..................................................................................................... 16 5.9最小导向长度的确定 ............................................................................................. 16 5.10缸体长度的确定 ................................................................................................... 16 6活塞组件设计 .................................................................................................................. 16 6.1活塞设计 ................................................................................................................ 16 6.2活塞与活塞杆的连接结构 ..................................................................................... 17 6.3活塞杆设计 ............................................................................................................ 17

6.4活塞杆及连接件强度校核 ..................................................................................... 19

6.5活塞杆液压缸稳定性校核 ..................................................................................... 20 7液压缸油口和排气装置设计 ........................................................................................... 21

7.1 油口设计............................................................................................................ 21

7.2排气装置设计 ......................................................................................................... 22 参考文献 ............................................................................................................................. 23

双活塞杆双作用活塞式

液压缸结构设计

1设计的依据、原则和步骤

1.1引言

1.2设计的依据

(1) 了解和掌握液压缸在机器上的用途和工作要求。

(2) 了解液压缸工作环境条件。

(3) 了解外部负载情况。

(4) 了解液压缸运动形态及安装的约束条件。

(5) 了解液压系统的情况。

(6) 了解有关国家标准、技术规定和其他参考资料。

1.3设计的一般原则

液压缸设计时应注意如下问题:

(1)保证液压缸的输出推力、拉力(或转矩)、行程和往返运动速度满足要求。液压缸的额定工作压力(输出力的折算值)以液压泵的额定工作压力的70%为宜。

(2)保证液压缸的每个零件有足够的强度、刚度和耐用性(寿命)。

(4)在保证液压缸性能的前提下，尽量减少零件数量，简化结构。

(5)尽量避免液压缸承受横(侧)向负载和偏心负载，活塞杆工作时最好受拉力，以免产生纵向弯曲而引发稳定问题。

(8)根据液压缸的工作条件和具体情况设置适当的排气、缓冲和防尘措施。在工作条件恶劣的情况下应考虑活塞杆的防护措施。

(9)各种零件的结构形式和尺寸设计，应尽量采用标准形式和规系列尺寸，尽量选用标准件。

(10)液压缸应做到成本低、制造容易、维护方便。

1.4设计的一般步骤

一般情况下，应根据已确定的工作条件和掌握的设计资料，灵活地选择设计程序和步骤，反复推敲和计算，直到获得满意的设计结果。

(1)根据设计依据和负载机构的动作要求，初步确定设计方案:缸体结构设计、安装方式、连接方式等。

(2)根据液压缸承受的外部载荷作用力确定液压缸在行程各阶段上负载变化规律及必须提供的动力数据。

(3)在以输出力为主的液压缸设计中，根据负载F和选定的额定(工作)压力Pn，确定缸筒内径(即活塞外径)D和活塞杆直径d。

(4)根据选择活塞外径D和活塞杆直径d计算无杆腔面积A1和有杆腔面积A2;根据液压缸速度u的要求，确定液压缸所需的流量Q。

(5)选择缸筒材料，计算缸筒厚度或外径。

(6)选择缸底和缸盖的结构形式，计算缸底厚度、缸筒与缸盖的连接强度;确定具体安装形式及结构尺寸;确定缸筒上油口的位置、尺寸和连接形式。

(7)活塞组件设计。

(8)必要时设计缓冲和排气装置。

(9)审定全部设计资料及其他技术文件，对图纸进行修改和补充。

(10) 绘制液压缸装配图和零件图，编制技术文件。

2设计的题目、技术参数、目的和要求

2.1设计题目

本次的设计题目即设计任务是双活塞杆双作用活塞式液压缸结构设计。

2.2设计技术参数

技术参数要求:(1)系统额定压力:12Mpa;(2)额定负载:20KN;(3)行程:280mm;(4)安装分类:轴线固定。

2.3设计目的

2.4设计要求

3液压缸缸体结构形式的确定

3.1结构初型

根据设计原始技术参数和设计任务书，查阅有关参考资料设计或选择油缸的结构初

型。要求安装分类为轴线固定，轴线固定类安装形式的液压缸在工作时，轴线位置固定不变。机床上的液压缸大多是采用这种安装形式。

(1)通用拉杆式:在两端缸盖上钻出通孔，用双头螺杆将缸和安装座连接拉紧。一般用于短行程、压力低的液压缸。

选择法兰安装方式(头部内法兰式)，优点结构较简单，易加工易装卸，缺点重量比螺纹连接的大，但比拉杆连接的小，外径较大。形式如下图所示:

4液压缸性能参数与结构参数的计算

4.1液压缸工作负载力分析和计算

F=+Ff+Fg+F (N)

式中 ——工作机构作用在活塞上的工作阻力及自重(当油缸垂直安装时)等对液压缸产生的作用力，N;

Ff——工作机构满载起动时静摩擦力对液压缸产生的作用力，N;

Fg——工作机构满载起动时的惯性力对液压缸产生的作用力，N;

F——液压缸活塞及活塞杆处的密封摩擦阻力，N;通常以液压缸的机械效率来反映，一般取机械效率=0.95。

由于本次设计的液压缸已给出额定负载20KN，因此取F=20KN。

4.2 液压缸的液压力计算和工作压力的选择

4.3液压缸速度比的确定

确定速度比的主要目的是为了计算活塞杆的直径及考虑液压缸是否要设计缓冲装置。速度比不宜过大，过大时，虽然活塞杆直径也较大，有利于稳定性，但导致活塞杆侧环形面积变小而引起压力升高(拉力)时，同时还导致液压缸回程速度升高，容易引

,起压力冲击。反之，速度比过小时，则导致活塞杆较细，对稳定性不利。速度比是在

,设计时要确定的重要参数之一，而的取值与工作压力相关，一般来说，工作压力小时

,,可取较小的值，工作压力高时可取较大的值。

根据本次设计液压缸的工作压力和液压缸类型，查国家标准GB/T 2348—1993中液

,压缸速比与工作压力的关系，得=1。

4.4液压缸速度计算和流量选择

本次设计的液压缸通过参照同类液压缸的速度，速度取为8m/min，则液压缸相应

/min。的供液量为0.01

4.5液压缸综合结构参数及安全系数的选择

1.液压缸综合结构参数

已知液压缸的活塞行程为280mm，查机械设计手册液压缸的综合结构参数得:油口直径为12mm，导向距离大于20mm。

2.安全系数的选择

5缸筒设计与计算

5.1缸筒与缸盖的连接形式

对于双活塞液压缸来说，缸体包括缸筒和左右端盖三个零件。缸体的结构形式即缸筒与端盖的连接方式，它与液压缸的用途、工作压力、使用环境及安装要求等因素有关。端盖分为前端盖和后端盖。前端盖将活塞杆腔封闭，并起着为活塞杆导向、密封和防尘之作用，后端盖即缸底将缸筒内腔一端封闭，并通常起着将液压缸与其他机件连接的作用。双活塞杆式液压缸的前、后端盖的结构几乎是相同的。

缸筒与缸盖的常见连接方式有:

(1)法兰连接

缸筒端部设计有法兰，用螺栓将其与端盖连接起来。法兰连接结构简单，加工和装拆都很方便，只是外形尺寸和重量都较大。法兰与缸筒为整体式(见图1-a)的多为铸

-b)多为钢质缸筒，将件和铸件缸筒，加工余量较大，浪费材料;焊接法兰式(见图1

无缝钢管制成的缸筒与法兰焊接在一起，其焊缝要进行强度计算。法兰连接是液压缸中使用最普遍的结构形式。

(2)螺钉连接

(3)外螺纹连接

(4)内螺纹连接

图1 缸筒与端盖连接简图

(5)外卡键连接

(6)内卡键连接

(7)弹性卡圈式

(8)焊接式

如图1-j所示，将端盖直接焊在缸筒上，强度高，制造简单，但容易引起焊接变形，维修时需破坏端盖才行。

(9)销钉式

如图1-k所示，将端盖装入缸筒后，相配钻铰，装上销钉。这种连接方式简单方便，但销钉承受的剪切力较大，要校核强度和销钉数量。

(10)拉杆式

如图1-l所示，起结构简单，工艺性好，通用性大，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响密封效果，只适用于中低压液压缸。

通过对以上几种连接方式综合对比采用法兰连接。具体形式如下图所示:

5.2对缸筒的要求及材料选择

冷拔钢管是缸体最常用的材料，国家标准GB 8713—1988《液压与气动缸筒用精密

精密无缝钢管》(高于ISO4394/I—1980的规定)有明确的技术规定。在此选用调质45号钢的精密冷拔钢管，通过查机械手册得:?610/Mpa;σs?360/Mpa;δ5?14 (%);硬度?230HB;?750/Mpa;粗糙度Ra?0.8um;直线度缸筒内径?90mm时0.3mm/m,>90mm时0.5mm/m。现在利用屈服强度来引申出缸筒材料的许用应力[]= σs/n=360/8=45Mpa。其中8是选取的安全系数，来源于下表:

液压缸的安全系数

材料名称静载荷交变载荷冲在载荷

不对称对称

钢，锻铁 3 4 4 12

5.3缸筒的计算

式中 D——缸筒内径，m;F——推力负载(取最大负载值即额定负载)，N;p——供液

,,mm压力(假定回液压力为大气压)，Pa;——机械效率(初算时可取=0.9-0.95)。

代入数值计算后D=0.0485m，根据GB/T2348-1993取D=63mm。

计算求得缸筒壁厚δ值后，还应进行以下4个方面的验算，以保证液压缸安全可靠的工作。

(2)为避免缸筒工作时发生塑性变形，液压缸的额定工作压力应与塑性变形压力有一定的比例关系:

代入数值计算得99.14Mpa，(34.70-41.64)Mpa，满足条件。

(3)缸筒的径向变形量?D值应在允许范围内，而不能超过密封件允许的范围:?

(4)为确保液压缸安全的使用，缸筒的爆裂压力应大于耐压实验压力:

=2.3lg>，代入数值计算求得=168Mpa,其值远远大于=18Mpa值，满足条件。

综上所得，本次选取的缸筒壁厚满足要求。

5.4缸筒加工的技术要求

缸筒是液压缸中最难加工的零件，因此其技术要求要合理，过高时将会导致制造成本的大幅提高，过低时又将影响液压缸的工作性能和使用寿命。? 缸筒内径公差等级和表面粗糙度缸筒与活塞一般采用基孔制的间隙配合。活塞采用橡胶、塑料、皮革材

H8H9H8H8

g7g8f7f8质密封件时，缸筒内孔可采用H8、H9公差等级，与活塞组成、、、等不同的间隙配合。缸筒内孔表面粗糙度取Ra=0.40~0.10μm。采用活塞环密封时，缸筒内

H7H7

g6g7孔的公差等级一般取H7，它可与活塞组成、等不同的间隙配合，内孔表面粗糙

h5度取Ra=0.40~0.20μm。采用间隙密封，缸筒内孔的公差等级一般取H6，与活塞组成

f7的间隙配合，表面粗糙度取 Ra=0.10~0.05μm。选用配合，表面粗糙度取0.7μm。(2)缸筒的形位公差缸筒内径的圆度、锥度、圆柱度误差不大于直径尺寸公差的一半;缸筒轴线的直线度误差在500mm长度上不大于0.03mm;缸筒端面对轴线的圆跳动在100mm的直径上不大于0.04mm。? 安装部位的技术要求缸筒端面和缸盖接合面对液压缸轴线的垂直度误差，按直径每100mm不得超过0.04mm，缸筒安装缸盖的螺纹应采用2a级精度的公制螺纹，采用耳环安装方式时，耳环孔的轴线对缸筒轴线的位置度误差不大于0.03mm，垂直度误差在100mm长度上不大于0.1mm。采用轴销式安装方法时，轴销的轴线与缸筒轴线的位置度误差不大于0.1mm，垂直度误差在100mm长度上不大于0.1mm。? 其他技术要求缸筒内径端部倒角15?,30?，或倒R3以上的圆角;表面粗糙度不低于Ra=0.8μm，以免装配时损伤密封件;缸筒端部需焊接时，缸筒内部的工

作表面距离焊缝不得小于20mm;热处理调质硬度一般为HB241,285;为了防止缸筒腐蚀、提高寿命，缸筒内径可以镀铬，镀层厚度一般为0.03~0.05mm，然后进行珩磨或抛光;缸筒外露表面可涂耐油油漆，颜色按照具体要求。

5.5缸筒头部法兰厚度

采用螺钉连接法兰，结构如图2所示

其法兰厚度h为:h=

图2 螺钉连接法兰

其中d=63mm，=57mm，=52mm，p=18Mpa，q=3Mpa，F=29KN，=90Mpa，

=73mm，D=83mm，代入计算后得h=6.88mm，为能保证安全，取h=10mm。

5.6缸筒—缸盖的连接计算

缸筒与缸盖采用螺栓连接，连接如下图所示:

螺纹处拉应力为:;螺纹处的切应力为;合应力为:

=[]。式中Z——螺栓数目，取8;——螺纹内径，m;——螺纹

dd外径，m。螺纹外径和内径的选择:=6mm，=4.8mm;系数选择:考虑到载荷可能有01

K变化，为了安全，选取:K=3，=0.12。 1

根据式得到螺纹处的拉应力为:=207Mpa;螺纹处的剪应力为:=3515pa;合成,,

,应力为:=207Mpa。 n

,由以上运算结果知，应选择螺栓等级为9.8级，查表的得:抗拉强度极限=900Mpa;b

,屈服极限强度=720Mpa。不妨取安全系数n=2，可以得到许用应力值:s

,,,[,]=/n=720/2=360Mpa。再次使用式得到: [,]成立 sn

证明选用螺栓等级合适。

5.7 缸盖的材料和技术要求

5.8缸盖厚度的确定

一般液压缸多为平底缸盖，其有效厚度t按强度要求可用以下式子做近似计算:无孔时t?0.433;有孔时t?0.433;式中t——缸盖有效厚度(m);

——缸盖止口内径(m);——缸盖孔的直径(m)。

5.9最小导向长度的确定

当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度(如图所示)，若导向长度太小，将使油缸因间隙引起的初始挠度增大，从而影响油缸的工作稳定性。对于一般油缸，其最小

LDH,，202 导向长度H应满足下式要求:

L(m);式中 ---油缸最大工作行程 (m);

D---缸筒内径 (m)。代入数值计算后得H

?30mm。活塞的宽度B一般取B=(0.6—1.0)

D;缸盖滑动支承面的长度A，根据液压缸内

径而定，当D小于80mm时，取A=(0.6—1.0)

D;当D大于80 mm时，取A=(0.6—1.0)d。为了保证最小导向长度而过份地增大导向套长度和活塞宽度都是不适宜的。最好的方法是在导向套与活塞之间装一隔套K，其长C度由所需的最小导向长度决定。采用隔套不仅能保证最小导向长度，而且可以扩大导

1向套及活塞的通用性，即。 H,C，(A，B)2

5.10缸体长度的确定

6活塞组件设计

6.1活塞设计

(1)活塞的结构形式和密封件形式

况下，支承环是活塞件的不可或缺的结构元件，它不但可以精确导向，还可以吸收活塞运动时随时产生的侧向力，因而大多数密封件都与支承环联合使用，大大减低了活塞加工成本。在此活塞的结构形式选为整体式。O形密封圈和格来圈等适用整体式活塞，在此选择O形密封圈，此整体式活塞中，密封环和导向套是分槽安装的。结构形式如下图:

注:1-挡圈，2-密封件，3-支承(导向)环

(2)活塞的材料选择

活塞材料选用的依据主要从活塞的结构形式来考虑，因为活塞为整体式并有支承环，选用45号优质碳素钢。

(3)活塞的结构设计和技术要求

6.2活塞与活塞杆的连接结构

6.3活塞杆设计

(1)活塞杆直径的确定

在无速度比要求的情况下，且液压缸为推力负载，活塞杆直径可按d=(1/5-1/3)D

取值，然后校核活塞杆强度并圆整至国家标准的规定。代入数值计算并根据国家标准最后暂取d=14mm。

(2)活塞杆基本结构

活塞杆有实心杆和空心杆两种，选用实心杆，这种杆强度较高，加工简单。大致形式如下图所示:

(3)活塞杆的材料和技术要求

(4)活塞杆外端(头部)结构形式

(5)活塞杆的导向

在液压缸的前、后端盖的内部，安装有对活塞杆导向的导向套(环)和对缸筒有杆腔进行密封的密封件及防止活塞杆内缩时将灰尘、水分和杂质带入密封件的防尘圈。活塞杆导向的结构形式有:无导向套(环)、金属导向套(环)和非金属导向套(环)三种。选择金属导向套(环)，用青铜QAL9-4耐磨材料做成，这种形式的导向套(环)的优点是节约耐磨金属材料，承载能力强，但加工复杂，磨损后修复困难。导向支承长度是端盖长度减去防尘圈沟槽的长度之后的剩余部分，在这个支承长度上，安装有密封件和导向套(环)。根据经验，活塞杆在液压缸的最小支承长度L应大于缸内径D和活塞杆半径d的一半之和，即L?D+0.5d。带入数值计算后得L?64mm，圆整后取L=70mm。导向套(环)外圆与端盖内孔配合为H8/f7，内孔与活塞杆配合为H9/f9。外圆与内孔的同轴度不小于0.03mm，圆度和圆柱度不大于直径公差之半。

(6)活塞杆的密封与防尘

6.4活塞杆及连接件强度校核

(1)活塞杆强度校核

(2)活塞杆轴肩、螺纹及卡环(键)强度

活塞杆轴肩的挤压强度计算公式为，式中——活塞杆轴肩挤压应力，Pa;F——活塞杆作用力，N;d——活塞杆直径，m;——活塞内孔内径，m;——活塞孔部倒角，m;——活塞杆轴肩倒角，m;——轴肩的许用应力，Pa。代入数值计算后满足条件。即活塞杆轴肩符合挤压强度。

活塞杆的螺纹连接及卡键连接强度的校核较麻烦，在此省略其校核过程，但经过有关手册的查询再加上数据可靠性，满足条件。

6.5活塞杆液压缸稳定性校核

F以致破坏。活塞杆受轴向压缩负载时，它所承受的力不能超过使它保持稳定工作所允

FFkk许的临界负载，以免发生纵向弯曲，破坏液压缸的正常工作。的值与活塞杆材料性质、截面形状、直径和长度以及液压缸的安装方式等因素有关。活塞杆稳定性的校核依下式进行:

FkF,nnnkkk :式中，为安全系数，一般取=2~4。

l/r,,,k12当活塞杆的细长比时

2EJ,,2F, k2l

当活塞杆的细长比时 l/r,,,k12

fA,F kal21，(),r2k

rkl式中，为安装长度，其值与安装方式有关，见表1;为活塞杆横截面最小回转

r,J/A,,k12半径，;为柔性系数，其值见表2; 为由液压缸支撑方式决定的末端系

112E,2.06，10N/mJE数，其值见表1;为活塞杆材料的弹性模量，对钢取;为活塞

f,A杆横截面惯性矩;为活塞杆横截面积;为由材料强度决定的实验值，为系数，具体数值见表2。

表1 液压缸支承方式和末端系数,的值 2

末端系数, 支承方式支承说明 2

1 一端自由一端固定 4

1 两端铰接

2 一端铰接一端固定

4 两端固定

,,f1表2 、、的值

82, ,f，10N/m 材料 1

5.6 1/1600 80 铸铁

2.5 1/9000 110 锻铁

4.9 1/5000 85 钢

82f，10N/m,,,12因此取=1/5000;=85;=4.9;末端系数=0.25;代入数值计算后满足条件，即活塞杆液压缸稳定性符合要求。

7液压缸油口和排气装置设计

7.1 油口设计

管内的允许流速，m/s。代入数值计算后得d=0.0053m，取8mm。油口对外连接方式采用普通的细牙螺纹，根据GB/T 2878-1993选择螺纹为M12x1。油口通常开设在缸筒或缸盖上，在此选择设置在缸筒上，油口采用螺纹连接。

7.2排气装置设计

参考液压缸结构:

参考文献

[1] 许贤良,王传礼.液压传动.北京:国防工业出版社，2008.

[2] 许贤良.液压缸及其设计.北京:国防工业出版社，2008.

[3] 何存兴.液压元件.北京:机械工业出版社，1982.

[4] 机械设计手册

[5] 液压传动手册

画法几何及机械制图(第二版).武汉:武汉理工大学出版社，[9] 董怀武，刘传惠.

2008.

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