起升油缸设计(3级).docx

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1、起升油缸设计（3级）引言液压缸是将液压能转变为机械能、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元 件。它的结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动，可免去减速装置，并且没有传 动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到了广泛应用。液压缸输出力和 活塞有效面积及其两边压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密 封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他 装置则必不可少。液压传动相对于机械传动来说，它是一门新学科，17世纪中叶帕斯卡提出静压 传动原理，只是由于早期技术水平和生产需求的不足，液压传动技术没有得到普遍地 应用。1795年英国约瑟夫布拉曼在伦

2、敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其 应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。第二次世界大战期间，在兵器上采用了 功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，它大大提高了兵器的性能，也大大 促进了液压技术的发展。战后，液压技术迅速转向民用，并随着各种标准的不断制订 和完善及各类元件的标准化、规格化、系列化而在工程机械、农业机械、汽车制造等 行业中推广开来。本设计中首先对设计产品进行工况分析，进而对其主要参数进行计算并校核，再 利用CAD软件绘出产品零件图和总装图，以及solidworks进行机械运动仿真。solidworks软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机 械

3、系统儿何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立 系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速 度、加速度和反作用力曲线。solidworks软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运 动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。1绪论1.1 液压缸的发展在发展过程中存在以下问题：液压缸结构传动不能保证严格的传动比；工作过程 中常用较多能量损失（摩擦损失、泄露损失等）；对油温的变化比较敏感，它的工作 稳定性容易受到温度变化的影响；为了减少泄露，液压元件在制造精度上的要求比较 高，因此造价高；液压传动出故障时不易找出原因，使用和维修要求

4、有较高的技术水 平；液压缸的活塞杆在油压的作用下伸出或缩回时，经常出现速度不均匀现象，并有 时伴有振动和异响，从而引起整个液压系统的振动，并带动主机其它部件振动等缺点， 所以液压缸结构需进一步发展改良，以便适应国家经济发展的需要。随着社会进步，科学技术的不断发展，液压缸的发展也不断进步，液压缸呈现以 下的发展趋势：1 .高压化、小型化。高压化是减少液压缸径向尺寸和减轻重量，并缩小整套液压 装置体积的有效途径。2 .新材质、轻量化。随着高压化、小型化，液压缸的使用环境的考验等，新材质、 轻量化也成了解决办法之一。3 .新颖机构复合化。为了适应液压缸应用范围的扩大，各种新颖结构的液压缸不 断出现，

5、如自控液压缸、自锁液压缸、钢缆式液压缸、蠕动式液压缸和复合化液压缸 等。4 .高性能、多品种。5 .节能化与耐腐蚀。1.2 液压缸的类型根据常用液压缸的结构类型，可将其分为四种类型：活塞式、柱塞式、伸缩式、 摆动式。按活塞杆的形式，液压缸又可分为单活塞缸和双活塞缸。按缸的用途，液压缸可分为串联缸，增压缸，增速缸，步进缸。按供油方向：液压缸可分为单作用缸和双作用缸。活塞的复位只能借助弹簧，或 靠活塞自重，或靠外力作用。单作用液压缸基本上只有一个有效作用面积。根据技 术构造，这一类的油缸只能产生推力。双作用液压缸是能由活塞的两侧输入压力油的 液压缸。1.3 伸缩式液压缸简介伸缩式液压缸是可以得到较

6、长工作行程的具有多级套筒形活塞杆的液压缸，伸缩 式液压缸又称多级液压缸。伸缩式液压缸是由两个或多个活塞式液压缸套装而成的，前一级活塞缸的活塞杆 是后一级活塞缸的缸筒。伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小到 大。伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。此种液压缸常用 于工程机械和农业机械上。工作过程：当压力油从无杆腔进入时，活塞有效面积最大的缸筒开始伸出，当行 至终点时，活塞有效面积次之的缸筒开始伸出。伸缩式液压伸出的顺序是由大到小依 次伸出，可获得很长的工作行程，外伸缸筒有效面积越小，伸出速度越快。因此，伸 出速度有慢变快，相应的液压推力由大变小

7、；这种推力、速度的变化规律，正适合各 种自动装卸机械对推力和速度的要求。而缩回的顺序一般是由小到大依次缩回，缩回 时的轴向长度较短，占用空间较小，结构紧凑。常用于工程机械和其他行走机械，如 起重机、翻斗汽车等的液压系统中。图1-1伸缩式液压缸实图多级液压缸由两个或多个活塞缸或柱塞缸套装而成的。工作原理：活塞或柱塞伸出时，从大到小，速度逐渐增大，推力逐渐减小，活塞 或柱塞缩回时，从小到大.通过本次课题设计达到对液压缸结构及工作原理更好认识，对绘图软件的使用更加熟练，掌握液压缸结构设计应注意的一些细节问题。争取通过本次课程设计对液压 传动知识掌握程度进一步完善，提高理论联系实际、分析问题和解决问题

8、的能力，使 自己学到的理论知识与生产实践进行一次结合。1.4 本设计的主要内容液压缸的设计包括液压缸活塞缸直径及外径、液压缸活塞直径的确定和活塞杆直 径的确定、液压缸壁厚和外径的计算、缸盖厚度的确定、缸体长度的确定、缓冲装置 的计算以及活塞杆稳定性的验算，零件的功能工艺规程的制定等。1.5 应用场合本三级液压缸主要用于ZJ20钻机ZJ30钻机和SXJ750-4修井机等。在实际工作 中此起升油缸是用来将承载式井架竖立起来，工作载荷大，移动速度慢，安全性能要 求高。如图（1-3、1-4、1-5）所示为四机厂产品实物图。2液压缸结构分析工况分析是拟定液压缸设计方案，计算并选择液压元件的重要依据，通过

9、工况分 析选择液压缸类型及其安装方式，列出初始参数，明确设计要求，为后续工作提供重 要依据。2.1 液压缸的类型及安装方式本设计液压缸用于工程机械，且为多级液压缸。此缸用于车用修井机井架的起落, 属于高压低低速缸。起升时通过高压油推起，下落时依靠自重回落。由于井架竖起时 没有倾倒力，需要靠液压缸将井架倾斜，再依靠自重回落。因此该液压缸一二级采用 单作用的柱塞结构，三级采用双作用的活塞结构。安装方式选择耳环型，可在垂直面 内摆动，但销轴受力较大。2.2 液压缸的选材缸体：35号钢。35钢无焊接件，可用调质处理提高强度表面粗糙度，工艺要求内孔 一般用布磨。柱塞：35号钢。活塞：35号钢。活塞杆：3

10、5号钢，般表面要镀硬铭，表面粗糙度要Ra=O. 20.4m缸底：焊接，35 号钢锻件。2.3 液压缸的工作分析伸出时，零级缸套处高压泵供油，一二三级缸体同时伸出。当一级缸体到达限位 处，二三级缸继续同时伸出。二级缸到达限位处时，三级缸最后伸出，使井架竖立。 最后调节三级活塞，使井架保持垂直。收回时，三级活塞处高压泵供油，活塞收回，井架倾斜一定角度。二级缸靠自重 收回，最后一级缸靠自重收回。2.4 方案确定方案1:该图是柱塞结构简图，该方案是在柱塞外圆上安装一组导向装置，但不装密封圈。 在柱塞伸出时，对液压缸打油，当液压缸内充满液压油时，根据各级液压缸的截面面 积的大小依次伸出，在缩回时，初定方

11、案是打油，利用油压使液压缸各级依次缩回。 但是由于该方案中并没有安装密封装置，如果采用回油的方式，则会在液压缸的一级 柱塞和二级柱塞这两级液压缸中产生卸油的现象，导致压力不足，液压缸无法缩回， 影响工作效率。由于该三级油缸属于轻型油缸，活塞的截面尺寸不大，可以先用回油 的方式，利用较小的油压将活塞先缩回，然后再利用井架下降时的自重，将一级和二 级柱塞压回。由于井架的质量大，所以压力足以将液压缸全部缩回，这样既可以保证 液压缸正常的工作状态，也可以避免回油时压力不足导致液压缸无法缩回的问题。同 时，由于该方案在柱塞的外圆上安装有导向装置，所以在柱塞伸出和缩回时能够保证 一级柱塞与缸套，二级柱塞和

12、一级柱塞之间较好的同轴度，可以尽量避免液压缸在移 动过程中出现卡死的情况。方案2:图2-2方案二结构图该方案是在两级柱塞上开一个密封沟槽，安装密封装置，但不开导向沟槽，不安 装导向环。这种方式在液压缸伸出时，根据油压作用面积的大小依次伸出，在液压缸 缩回时，由于使用了密封装置，故在液压缸中能够保证一定的油压使液压缸缩回，但 是该方案中没有使用导向装置，在缩回时，液压缸并不定能够保证良好的同轴度， 所以会出现卡死的现象，但是在实际工作中，如果不能及时的发现该原因，而认为是 油压不足而导致的液压缸停止，所以一般都用继续增加油压的方式，油压柱塞都是薄 壁缸体，在压力过大或者过于集中时，会出现“胀肚”

13、的现象-也就是柱塞径向尺 寸扩大。方案3：该方案是在柱塞上既开导向沟槽也开密封沟槽，密封沟槽是为了安装密封圈，防 止泄油，保持油压，这样在液压缸缩回时，打油不会因为泄油导致油压不足而无法缩 回，所以可以用打油的方式可以使各级缸体依次缩回。导向沟槽是为了保证在柱塞伸 出和缩回时与缸套的同轴度，安装了该装置可以尽量减少柱塞在运动过程出现偏离轴 线运动而卡死的现象。但是该方案的缺点在于，由于既安装的导向装置，也安装了密 封装置，所以加工工艺复杂，成本增加，并且费时费力，由于有了密封装置，所以在 缩回时采用打油的方式，使用油压使各级依次缩回，这样因为油压作用，回我使各级 缸体在运动过程中出现震荡和碰撞

14、的现象，运动不平稳，并且又需要单独再在各级缸 体开设回油孔，工序增多，成本和加工周期都增加。方案对比：1第一种方案优点：能够保证比较好的同轴度，在缸体运动的过程中可以减少柱塞和缸套之间 非轴向运动而卡死的情况。在缩回时，如果不采用油压缩回的方式，则只需要利用井 架的自重，将各级缸体依次压回即可。这样既可以减少加工工序，也可以减少成本和 人力，并且运动更加平稳。缺点：没有使用密封装置，在各级缸体缩回时，不能用打油的方式将其缩回，不 然会因为泄油的原因而使液压缸无法缩回。2第二种方案：优点：能够保证较好的密封效果，在各级液压缸缩回时，可以用打油的方式将液 压缸逐级缩回，可以较快将其缩回，效率增加，

15、在缩回时也不会因为泄油而导致油压 不足的问题，而使液压缸无法缩回。缺点：该方案只有密封装置，没有安装导向装置，无法保证较好的同轴度，在运 动过程中可能会出现柱塞偏离轴线运动而卡死。3第三种方案：优点：该方案兼顾了上面两张方案的优点。缺点：加工工艺复杂，成本高，耗费较多的人力和时间，在实际工作中控制难度 也加大。方案确定：采用第一种方案设计，只安装导向装置，保证其运动过程中的同轴度，为了避免 打油过程中因为没有密封装置而泄油，导致油压不足的问题，可以直接采用井架自重 将各级缸体依次压回，工艺简单，操作方便，成本更低。图2-4选定方案图3液压缸主要尺寸的确定根据多级液压缸的工作原理，可将其分解为若

16、干个相互连通的单机液压缸组合。 先计算最小的一个单机液压缸，根据受力知道，只要满足三级缸受力，则一级缸定能 满足。3.1 二级缸缸筒内径的计算根据液压缸理论输推力T和系统选定的供油压力p来计算二级缸筒内径D(m)： T=nPA A= jt D2 /4(1)式中：T一液压缸的理论输出力(N);p供油压力(MPa)；A一面积(cm2)；n油缸机械效率。供油压力P=14MPa油缸机械效率n=0. 95推力=350KN得出 A=263cm2 D= 183mm表31缸筒内径尺寸系列液压缸内径系列 (GB/T2348-1993)8、 10、 12、 16、 20、 25、 32、 40、 50、 63、

17、80、 (90) 、 100、 (110)125 (140)、160、(180) 、200、(220)、250、(280)、320、(360)、400、 (450) 、 500元整取值得d2=200mm3.2 二级缸缸壁厚度及外径的计算先按薄壁计算：c P、D心而式中：Py一试验压力(Mpa)；o 一缸体材料许用应力(Mpa) ； a = o b/ n；。b 一缸体材料的抗拉强度(Mpa) o对于35钢正火处理n安全系数；一般取3. 55,工作压力大n可选取小一些。则取n=3. 5； D一缸体内径。表32 45号钢各力学性能牌号机械及物理性能抗拉强度 o b (MPa)屈服强度 o s (MP

18、a)伸长率6s (%)断面收缩 率 W (%)冲功 Akv (J)冲击韧性 值a kv (J/cm2)硬度试样毛 坯尺寸352540(54)2315(32)220245255269(7)未热处理 97HB25mm由图知Ob2540,故取Ob=600MPao = o / n=600/3. 5=171. 4MPaPy=21MPaP D得 SN =12. 25mmD/b=16. 32216符合薄壁再按厚壁计算：-2cr-1.3Pv= 11. 7D/5=17.1216不符合厚壁表33精密内径尺寸的无缝钢管尺寸系列内径壁厚1.52.02.53.03.55.06.07.510.012.515.020.0外

19、径252831354032353638,-4247404546505550一一5556一60一657075一一63一一6869一7375788388一一80一一8586一909295100105110一100105106110112115120125130125一一一一132135137140145150155165160一一一一165170一175180185190200200一220215220225230240根据表表33中数据，取8 =12. 5mm,故二级缸外径为D2=225mm3.3 二级缸缸底厚度缸底为平面且有油孔，油孔直径do取15mm .I P D计算公式：h 0.433D

20、y(4)式中：Py一试验压力(Mpa) Py=21MPa；D一二级缸体内径(mm) D=200mm；。一缸体材料许用应力(Mpa) o =171. 4MPa；do油孔直径do=15mmo得 h=31. 5二级缸底厚取整为h2=32mm综上：二级缸缸筒内径di=200mm,外径Di=225mm,缸底厚度h2=32mm。3.4 活塞杆直径活塞杆的外径计算公式：式中：F一液压缸输出力(N)： F=350KN。一活塞杆材料的许用应力(Mpa)o o = 171. 4MPa 得 d250. 9mm表3T活塞杆外径尺寸系列活塞杆直径系列（GB/T2348-1993）4, 5、 6、 8, 10、 12、

21、16、 18、 20、 22、 25、 28、 32、 36、 40、 45、 50、 56、 63、 70、 80、 90、 100、 110、 125、 140、 160、 180、 200、 220、 250、 280、 320、 360查表34取活塞杆直径d=56mmo 由于实心活塞杆外径过小，难以符合强度校核，因此需要采用空心活塞杆。空心活塞 杆般用无缝钢管焊接而成，因而能节约材料，减轻重量，同时还可以导通油路，多 用于大型液压缸。设活塞杆外径为d3=100mm,计算其内径:350000(6)= lAMPa ；兀(10。2 -dj)得d内486mm为安全起见取壁厚6=10mm3.5

22、活塞直径及活塞厚度留2mm作为二级缸与三级缸内壁距离，则三级缸的外径（活塞直径）D3=200一2x2=196m取 Db= 196mm即活塞的直径为196mm根据液压元件手册选用宽度20mm厚度2.5mm导向环，故安装导向环处直径为 200mm-2. 5mm*2=195mm；查机械设计手册得外径196mm活塞0型密封圈的厚度为9mm,宽度9mm,故0型密封圈处直径为200mm-9mm*2= 182mm；活塞杆连接处需要开直径10mm油孔，故取凸台长度25mm,凸台处直径190mm。根据经验，活塞厚度一般0. 61倍缸径，取导向环与0型圈间距5mm,取导向环到凸 台间距8mm,活塞前端倒角10。方

23、便安装，倒角长度取20mm。活塞厚度 h：,=20+8+20+5+9+5+20+8+25= 120mm 符合要求。综上得，活塞杆外径d3外=100mm,内径d?内=80mm,活塞外径D3=196mm,活塞厚度120mm。3.6 一级缸缸筒内径留2mm作为一级缸与二级缸内壁距离，贝九一级缸的内径di=225+2x2=229mm3.7 一级缸缸壁厚度及外径的计算取d产229mmP、D 心而则5 14. 02mm,查表取b = 15mm 一级缸外径D尸259mm。3.8 一级缸缸底厚度缸底为平面且有油孔，油孔直径do取15mm。缸底厚度I PD/z = 0.443OT、油口J式中：P，一试验压力（M

24、pa） Py=21MPa；D级缸体内径（mm） D=229mm；。一缸体材料许用应力（Mpa） o =171. 4MPa；do油孔直径do=15mmo得 h=36. 7一级缸底厚取整为h2=37mm综上：一级缸缸筒内径di=229mm,外径=259mm,缸底厚度37mm。3.9 零级缸内径及外径的计算留2mm作为一级缸与零级缸缸筒内壁距离。则缸套内径为:do=259+2x2=263mm(9)c PD3 -f-n2匕则 6 N 16. 1mm查表取 5 =20mm 零级缸外径 Do=263+20*2=303mnio3.10 零级缸缸底厚度的计算零级缸缸底需要安装进油装置，故需要根据进油口直径设计

25、缸底厚度。已知油口直径30mm取缸底厚度为78mm综上：零级缸缸筒内径di=263mm,外径Di=303mm,缸底厚度h=78mm。3.11 第一、二、三级缸缸筒行程和各级缸筒长度已知安装距离为1840mm，总行程3997nlm。一级缸行程：1300mm二级缸行程：1337mm三级缸行程：1360mm零级缸缸筒总长度=, 级缸行程+缸底厚度+一 ,级缸密封装置总宽度级缸导向装置 总宽度+限位装置宽度+耳环中心高度=1300+78+75+35+65+65=1618mm一级缸缸筒总长度=二级缸行程+缸底厚度+二级缸密封装置总宽度+二级缸导向装置 总宽度+限位装置宽度=1337+37+75+35+6

26、5=1549mm二级缸缸筒总长度=三级缸行程+缸底厚度+缸盖限位高度+活塞厚度=1360+32+70+120=1582mm活塞杆长度=安装距离-零一二级缸底厚度-活塞厚度-耳环销孔高度 =1840-78-37-32-120-65=1508mm3.12 各级作用力的计算根据柱塞缸输出推力计算公式F = (P-P2)-d2(10)式中Pi一进油压力14MPa；P2一回油压力d各级缸外径。根据液压缸工作需要，收回时靠自重缩回，故回油压力为OMPa。带入各级缸外径尺寸算出各级缸受力：一级缸受力件=700714. 41N二级缸受力 F2=528818. 40N三级缸受力“仲=401285.13N三级缸受

27、力F3缩=313373. 87N4液压缸的结构设计4.1 缸筒联接方式缸筒的连接采用螺纹连接，其特点是体积小重量小、结构紧凑。外螺纹连接L 型螺母，并用螺钉钉紧。内螺纹连接螺套，螺套和螺母之间是支承圈、V型圈、压环 和铜套，起密封和防尘作用。零级缸、级缸、二级缸用螺套作为缸盖连接，根据受力情况选择螺纹尺寸： 零级缸外螺纹M300x2深34mm螺纹宽度32mm内螺纹M266x2深75螺纹宽度20mm 一级缸外螺纹M256x2深31mm螺纹宽度29mm内螺纹M232x2深75螺纹宽度20mm 二级缸外螺纹M222x2深31mm螺纹宽度29mm内螺纹M203x2深75螺纹宽度20mm 外螺纹与外壁倒

28、角2mm,内螺纹与内壁倒角2mm。三级缸是活塞缸，活塞杆与二级缸不接触，所以二三级缸的连接由螺母、压帽和 缸盖组成。缸筒与缸头采用焊接，各焊缝应平整，不得有裂痕，气孔等缺陷，在18MPa压力 下，各焊缝不得有渗漏。4.2 缸盖液压缸的缸盖选用35号钢。缸盖上安有放气塞。缸盖与活塞杆之间需要用v型 圈密封。压帽与缸盖之间用螺纹连接。压帽下面是压环、V型圈和铜套，起防密封尘 作用。图4-1缸盖结构图图4-2 缸底三维结构图图4-3 一、二级缸盖三维结构图图4-4 三级缸盖三维结构图4.3 活塞及活塞杆活塞结构形式：活塞根据密封装置型式来选用其结构形式，而密封装置则按工作压力、环境温度,介质等条件来

29、选定。本设计中，液压缸用于工程机械，工作压力大，选用0形密封圈, 其密封性好，阻力较小。活塞与活塞杆的联接形式：由于工作压力较高，选用焊接的联接形式。活塞杆杆体结构活塞杆杆体有实心杆和空心杆两种，本设计整采用实心杆，采用的是无缝钢管, 材质45号钢。图4-5活塞三维结构图图4-6 活塞三维结构图4.4 导向环导向环，也叫支撑环，它能防止活塞或活塞杆在运动过程中与缸体发生直接接触 和摩擦，起到保护缸体与活塞或活塞杆不被损坏的作用。在一级缸和二级缸刚的挡圈处安有一个导向环，活塞头密封圈两侧各安装一个导 向环。在缸盖处安有支承圈。根据液压缸尺寸，导向环采用聚四氟乙烯，宽度20mm 厚度2mm。4.5

30、 密封和防尘一二级为柱塞，只需要在螺母处安装密封装置。三级为活塞，在活塞上沟槽上安 装o形圈。在o形圈外面加一个减磨环，防止磨伤缸体。螺母上密封装置从里到外分别是压圈、5个V型圈、支承圈、铜套。压圈保铝青铜合金V型圈聚氨酯一3支承圈银铝青铜合金铜套银铝青铜合金0形圈一聚氨酯减磨环一聚四氟乙烯一3在每一级的螺套上车沟槽安装防尘圈。防尘圈聚氨酯II34.6 进出油缓冲装置用单向阀作为油缸的缓冲装置。工作原理：输入高压油时，油压大于弹簧压力，钢珠缩进去使大油孔打开，液体 通过大小油孔同时进入使缸体快速伸出。在缸体缩回时，钢珠弹回，大油孔关闭，只 留小油孔回油，在井架的自重作用下，缓慢缩回。液压缸就能

31、平稳缩回，避免缩回速 度过大造成巨大冲击使缸体受损。图4-7 油孔三维结构图图4-8油孔二维结构图4.7 耳环耳环按使用部位不同，耳环可分为杆用耳环和筒用耳环两种。本设计油缸联测都需要 耳环。活塞头部用杆用耳环，用螺纹联接。底部筒用耳环，用焊接。根据已知数据，耳环厚度为51mm,销孔直径50nlm。图4-9 耳环三维结构图图4-10耳环二维结构图5液压缸性能验算5.1 活塞杆强度及稳定性的验算(11)(12)(13)本设计中，只需验算三级缸，其行程L3=1360mm,直径d=70mm, L/d10,必须进 行活塞杆的稳定性校核，尤其当活塞杆受轴向压缩载荷时，它所受的力F不能超过使 它保持稳定工

32、作所允许的临界负载Fk,以免发生纵向弯曲，保证液压缸的正常工作， 即r/E（4_d 呐 2）4万d此一计算安全系数；Fk临界载荷；E材料弹性模数，对于钢材E=2. 1X 105 MPaF一活塞杆承受最大压力KN；NJ许用安全系数，N=24, 一般取3；L0一支校中心到耳环中心距离；Fk=l 165003. 5N Nk=3. 323 符合5.2 二级缸缸筒厚度的验算额定压力Pn低于一定极限Pn 14MPa故符合要求。5.3 一及缸缸筒厚度的验算额定压力Pn低于一定极限P 14MPa故符合要求。6主要零件加工工艺6.1 零级缸的加工工艺：焊：划焊接线，将耳环焊接在缸底上，保证尺寸及形位公差要求锋：

33、以外圆为基准镜中263内径车：以内圆为基准车303外径，倒两端2x45倒角车：车外螺纹M300,车内孔267,车内螺纹M266,车退刀槽4x267,倒角2x45焊：将缸底缸套焊牢成型，取焊渣、飞溅，去毛刺，休整各部技术要求：焊缝应平整，不得有裂纹，不得在缸体与缸头上打弧缸体在16MPA试压下不得渗漏焊接后保证耳板内孔直径50tO O5,o6.2 一级缸的加工工艺：焊：将缸底与缸套焊接，保证缸套内外表面，保证圆柱度15,不允许打弧，清除 焊渣车：夹右端面，车左端面100,车外圆中263,车槽中259,车外圆山259,车内孔 0190掉头夹左端面，车外螺纹M256,车内孔233,车内螺纹M232,

34、车退刀槽4x233,倒角2x45划4x中12孔加工线，打冲眼，钻孔4x412,清除毛刺技术要求：柱塞正火处理，HB179210.左端内径端面距离挡圈35mm内圆柱度不大于0. 10mm.镀铭层厚度0. 03-0. 05mm6.3 二级缸加工工艺：焊：将缸底与缸套焊接，保证缸套内外表面，保证圆柱度15,不允许打弧，清除 焊渣车：夹右端面，车左端面100,车外圆山229,车槽中225,车外圆山225,车内孔 160主要零件加工工艺掉头夹左端面，车外螺纹M222,倒角2x45技术要求：柱塞正火处理，HB179210.左端内径端面距离挡圈35mm内圆柱度不大于0. 10mm.镀铭层厚度0. 03-0.

35、 05mm6.4 三级活塞加工工艺：将活塞和活塞杆组焊，并清除焊渣，焊后48小时，磁粉探伤检查无裂缝、夹渣、 气孔等缺陷夹左端面，另一端用顶尖顶上，车杆外圆中100,车活塞杆内孔中86,保证厚度尺 寸14mm，倒角2x45”,车外螺纹，车内螺纹夹右端面，左端架中心架，车15内孔，车止口80x50止口，车60锥面并修光, 车活塞外圆200,车195槽，车182槽，车190槽技术要求：各焊缝应平整，不得有裂纹和气孔等缺陷。镀铭层厚度0.05-0.08mm。在18Mpa压力下，焊缝不得有泄露。7液压缸几何建模7.1零级缸三维图图7-1零级缸三维图图7-2零级缸三维图7.2 一二级柱塞缸缸筒图7-3

36、一二级缸三维图7.3三级活塞图7-5三级活塞三维图图7-6三级活塞三维图7.4总装配体图7-7总装配体图7-8总装配体参考文献1雷天觉.液压工程手册M.北京：机械工业出版社，1990.232成大先.机械设计手册下册M.北京：机械工业出版社，1993.433何存兴.液压元件M.北京：机械工业出版社，1982.704黎启柏.液压元件手册M.北京：机械工业出版社，1992.124-1595刘会国.双作用伸缩式液压缸J.液压与气动J, 2003 (09) .62吴兴奎.一种高可靠的新结构多级套筒液压缸J.液压与气动J, 20039 (03) .3邓飘,邱义,张宝生.液压缸行程检测技术研究现状J.液压与

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38、s&Seals/No.07.201314何文斌.有限元在液压缸结构设计上的应用J.煤矿机械，2003-815徐激.机械设计手册(第四、五卷)M.北京：机械工业出版社，1991.916江洪，江帆.Solid works机械设计实例解析J.机械工业出版社2006. 117汤家荣.油缸密封结构的改造J.林业机械与木工设备，2011, 07： 484918王金华，刘爱平.略谈工程机械用液压油缸密封J.工业设计，2012, 01： 16019王红青，邵灵敏.浅析煤矿用液压油缸的设计创新J.中国科技投资,2012,24： 14020徐激.机械设计手册M.北京机械工业出版社，200321马永刚，郭海涛等.钻

39、机用集成液压源的研制J.工业设计，2012, 01： 160.22王养.贾红艳.大缸径液压油缸制造工艺的几点改进J.煤炭科技2002(3)23刘媛丽,顾喜.不同类型液压油缸密封系统的选用J.凿岩机械气动工具2010(3)24丁晨旭,赵燕平.闫爱淑密封件的密封可靠性检测方法分析J.润滑与密封2003(2)25谢红菊.单作用液压油缸的爬行现象与预防措施J.地质装备2009,10(1)261李新德.工程机械液压缸漏油原因分析及对策J.液压气动与密封2005(3)27路勇.权龙.超声波在液压缸活塞位移测量中的应用J.太原理工大学学报,2003, 34(5)28杨红,毕雷,陈文斌,张敏树.旋转推进液压缸

40、的结构设计及工作原理期刊论文.武汉工程大学 学报，201329张浩，周彦煌.一种瞬态高压条件下的密封设计J.润滑与密封，2006, (5): 13213430曹小军.液压设备技术的现状及发展趋势M.液气压世界，201231潘卫军.现代柔性制造技术及其发展M.装备制造技术，201032刘朋,张倩.油缸密封系统的现状及改进措施J.中国机械2013(13)33 SMO. Extrusion and Other Processes1. Conveyors for Bulk Materials , 1992参考文献34 Mennesmann Rexroth. Hydraulic ComponentsJ.

41、 Mennesmann Rexroth Gmbh35 Mennesmann Rexroth. Proportional. Highresponse and Servo-Valves. Electrolic Components and SystemsJ. mennesmann Rexroth Gmbh. RE29003, 03, 436 Eugenio deOliveira Simonetto , Denis Borenstein . A decision support system fbrthe operational planning of solid waste collection

42、J , Waste Management, 2006. 637 Stem . Jeffrey. Southgate Douglas and Strasma. John. Improving garbage collection in Latin America * s slums： some lessons from Machala Ecuador. Resource J. Conservation and Recycling , 1997, 7.21致谢随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过儿个月的奋斗，我的毕业设 计终于完成了。在没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这一年来所学知识的

43、单纯总 结，但是通过这次做毕业设计发现毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且 也是对自己能力的一种提高。这次毕业设计要求进行石油机械用三级液压缸的设计，非常切合我们所学专业知 识，以及以后得工作。尽管我们对专业知识的掌握还不够透彻，我们仍然希望通过自 己的努力完成设计并希望有所突破。下面就对我们这次毕业设计做个简单的小结：第一，在接到毕业设计题目后，我认真翻阅了指导老师提供的资料，对课题进行 了深刻的分析，并向老师请教了设计中的一些要点及难点。第二，在对课题进行仔细分析以后，构思出这次设计的大体框架，并将设计划分 成了若干模块，顺序完成。第三，待资料准备充分后，我开始着手设计的撰写，过程中，遇到不少问题，通 过请教老师、翻阅资料等方式将问题一一解决。第四，本设计需要运动专业制图软件，之前对此不太精通，设计中花费了不少时 间，最终还是学会软件并完成任务。一林瀚2015.6