机械设计制造常用数据及标准规范实用手册-5-液压缸的设.pdf

第 五 编机械液压系统设计常用数据及标准规范第一章液压系统的设计与实例液压系统的设计步骤和内容液压系统的设计是整个机器设计的一部分，它的任务是根据机器的用途、特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。液压系统的设计步骤大体如下：一、液压系统的工况分析在开始设计液压系统时，首先要对机器的工作情况进行详细的分析，一般要考虑下面几个问题。1）确定该机器中那些运动需要液压传动来完成。2）确定各运动的工作顺序和各执行元件的工作循环。3）确定液压系统的主要工作性能。例如：执行元件的运动速度、调速范围、最大行程以及对运动平稳性要求等。4）确定各执行元件所承受的负载及其变化范围。二、拟定液压系统原理图拟定液压系统原理图一般要考虑以下几个问题。1）采用何种型式的执行机构。2）确定调速方案和速度换接方法。3）如何完成执行机构的自动循环和顺序动作。4）系统的调压、卸荷及执行机构的换向和安全互锁等要求。5）压力测量点的合理选择。根据上述要求选择基本回路，然后将各基本回路组合成液压系统。当液压系统中有多个执行部件时，要注意到它们相互间的联系和影响，有时要采用防干扰回路。在液压系统原理图中，应该附有运动部件的动作循环图和电磁铁动作顺序表。735第一章液压系统的设计与实例三、液压系统的计算和选择液压元件液压系统计算的目的是确定液压系统的主要参数，以便按照这些参数合理选择液压元件和设计非标准元件。具体计算步骤如下：1）计算液压缸的主要尺寸以及所需的压力和流量。2）计算液压泵的工作压力、流量和传动功率。3）选择液压泵和电动机的类型和规格。4）选择阀类元件和辅助元件的规格。四、对液压系统进行验算必要时，对液压系统的压力损失和发热温升要进行验算，但是有经过生产实践考验过的同类型设备可供类比参考，或有可靠的试验结果，那末也可以不再进行验算。五、绘制正式工作图和编制技术文件设计的最后一步是要整理出全部图纸和技术文件。正式工作图一般包括如下内容：液压系统原理图；自行设计的全套工作图（指液压缸和液压油箱等非标准液压元件）；液压泵、液压阀及管路的安装总图。技术文件一般包括以下内容：基本件、标准件、通用件及外购件汇总表，液压系统安装和调试要求，设计说明书等。835第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范第二章液压缸的设计第一节液压缸主要尺寸的确定一、液压缸工作压力的确定液压缸工作压力主要根据液压设备的类型来确定，对不同用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。设计时，可用类比法来确定。表21列出的数据，可供选定工作压力时参考。表2 1 液压设备常用的工作压力设备类型机床磨床组合机床 龙门刨床拉床农业机械或中型工程机械液压机、重型机械、起重运输机械工作压力p （M p a）0 8 2 03 52 88 1 01 0 1 62 0 3 2二、液压缸内径 D和活塞杆直径d的确定以单活塞杆液压缸为例来说明其计算过程。图2 1 单活塞杆液压缸计算示意图由图2 1可知4D2p1F4（D2d2）p2Ff cD24（FFf c）p1（D2d2）p2p1（2 1）式中 p1 液压缸工作压力，初算时可取系统工作压力 pp；p2 液压缸回油腔背压力，初算时无法准确计算，可先根据表22估计；d D 活塞杆直径与液压缸内径之比，可935第二章液压缸的设计按表23选取；表2 2 执行元件背压的估计值系统类型背压P2（M P a）中、低压系统0 8 M P a简单的系统和一般轻载的节流调速系统0 2 0 5回油路带调速阀的调速系统0 5 0 8回油路带背压阀0 5 1 5采用带补液压泵的闭式回路0 8 1 5中高压系统 8 1 6 M P a同上比中低压系统高5 0 1 0 0 高压系统 8 3 2 M P a如锻压机械等初算时背压可忽略不计表2 3 液压缸内径 D与活塞杆直径d的关系按机床类型选取 d D按液压缸工作压力选取 d D机床类别d D工作压力p（M P a）d D磨床、珩磨及研磨机床0 2 0 3 20 2 0 3插床、拉床、刨床0 5 2 50 5 0 5 8钻、镗、车、铣床0 7 5 70 6 2 0 7 0 70 7F 工作循环中最大的外负载；Ff c 液压缸密封处摩擦力，它的精确值不易求得，常用液压缸的机械效率c m进行估算。F Ff cF c m（22）式中c m 液压缸的机械效率，一般 c m 0 9 0 9 7将 c m代入式（2 1），可求得 D为D4F p1c m 1p2p1 1dD2（23）活塞杆直径可由 d D值算出，由计算所得的 D与d值分别按表2 4与表2 5圆整到相近的标准直径，以便采用标准的密封元件。表2 4 液压缸内径尺寸系列（G B 2 3 4 8 8 0）（m m）81 01 21 62 02 53 24 05 06 38 0（9 0）1 0 0（1 1 0）1 2 5（1 4 0）1 6 0（1 8 0）2 0 0（2 2 0）2 5 03 2 04 0 05 0 06 3 0注：括号内数值为非优先选用值。045第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范表2 5 活塞杆直径系列（G B 2 3 4 8 8 0）（m m）45681 01 21 41 61 82 02 22 52 83 23 64 04 55 05 66 37 08 09 01 0 01 1 01 2 51 4 01 6 01 8 02 0 02 2 02 5 02 8 03 2 03 6 04 0 0对选定后的液压缸内径 D，必须进行最小稳定速度的验算。要保证液压缸节流腔的有效工作面积 A，必须大于保证最小稳定速度的最小有效面积 Am i n，即 A Am i nAm i nqm i nvm i n（24）式中 qm i n 流量阀的最小稳定流量，一般从选定流量阀的产品样本中查得；vm i n 液压缸的最低速度，由设计要求给定。如果液压缸节流腔的有放工作面积 A不大于计算所得的最小有效面积Am i n，则说明液压缸不能保证最小稳定速度，此时必须增大液压缸的内径，以满足速度稳定的要求。三、液压缸壁厚和外径的计算液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。液压缸的壁厚一般是指缸筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知，承受内压力的圆筒，其内应力分布规律因壁厚的不同而各异。一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。液压缸的内径 D与其壁厚的比值D 1 0的圆筒称为薄壁圆筒。起重运输机械和工程机械的液压缸，一般用无缝钢管材料，大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算PyD2 式中 液压缸壁厚（m）D 液压缸内径（m）；p y 试验压力，一般取最大工作压力的（1 2 5 1 5）倍（M P a）；缸筒材料的许用应力。其值为：锻钢：1 1 01 2 0 M P a；铸钢：1 0 0 1 1 0 M P a；无缝钢管：1 0 01 1 0 M P a；高强度铸铁：6 0 M P a；灰铸铁：2 5 M P a。在中低压液压系统中，按上式计算所得液压缸的壁厚往往很小，使缸体的刚度往往很不够，如在切削加工过程中的变形、安装变形等引起液压缸工作过程卡死或漏油。因此一般不作计算，按经验选取，必要时按上式进行校核。对于 D 1 0时，应按材料力学中的厚壁圆筒公式进行壁厚的计算。对脆性及塑性材料145第二章液压缸的设计D2 0 4 py 1 3 py1()式中符号意义同前。液压缸壁厚算出后，即可求出缸体的外径 D1为D1 D2 式中 D1值应按无缝钢管标准，或按有关标准圆整为标准值。四、液压缸工作行程的确定液压缸工作行程长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定，并参照表26中的系列尺寸来选取标准值。表2 6 液压缸活塞行程参数系列（G B 2 3 4 9 8 0）（m m）2 55 08 01 0 01 2 51 6 02 0 02 5 03 2 04 0 05 0 06 3 08 0 01 0 0 01 2 5 01 6 0 02 0 0 02 5 0 03 2 0 04 0 0 04 06 39 01 1 01 4 01 8 02 2 02 8 03 6 04 5 05 5 07 0 09 0 01 1 0 01 4 0 01 8 0 02 2 0 02 8 0 03 9 0 02 4 02 6 03 0 03 4 03 8 04 2 04 8 05 3 06 0 06 5 07 5 08 5 09 5 01 0 5 01 2 0 01 3 0 01 5 0 01 7 0 01 9 0 02 1 0 02 4 0 02 6 0 03 0 0 03 8 0 0注：液压缸活塞行程参数依、次序优先选用。五、缸盖厚度的确定一般液压缸多为平底缸盖，其有效厚度t按强度要求可用下面两式进行近似计算。无孔时 t0 4 3 3D2py 有孔时 t0 4 3 3D2pyD2 （D2d0）式中t 缸盖有效厚度（m）；D2 缸盖止口内径（m）；d0 缸盖孔的直径（m）。245第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范六、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缸盖滑动支承面中点的距离 H称为最图2 2 液压缸的导向长度小导向长度（图22）。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度（间隙引起的挠度）增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定的最小导向长度。对一般的液压缸，最小导向长度 H 应满足以下要求HL2 0D2式中L 液压缸的最大行程；D 液压缸的内径。活塞的宽度B一般取B（0 61 0）D；缸盖滑动支承面的长度 l1，根据液压缸内径 D而定；当 D8 0m m时，取l1（0 61 0）D；当 D8 0m m时，取l1（0 61 0）d。为保证最小导向长度 H，若过分增大l1和 B都是不适宜的，必要时可在缸盖与活塞之间增加一隔套 K来增加H的值。隔套的长度 C由需要的最小导向长度H决定，即C H12（l1 B）七、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。一般液压缸缸体长度不应大于内径的2 0 3 0倍。八、活塞杆稳定性的验算当液压缸支承长度 LB（1 01 5）d时，须考虑活塞杆弯曲稳定性并进行验算。液压缸的支承长度 LB是指活塞杆全部外伸时，液压缸支承点与活塞杆前端连接处之间的距离；d为活塞杆直径。具体计算方法可参考有关资料。第二节液压缸的结构设计液压缸主要尺寸确定以后，就进行各部分的结构设计。主要包括：缸体与缸盖的连接结构、活塞杆与活塞的连接结构、活塞杆导向部分结构、密封装置、缓冲装置、排气345第二章液压缸的设计装置、及液压缸的安装连接结构等。由于工作条件不同，结构形式也各不相同。设计时根据具体情况进行选择。一、缸体与缸盖的连接形式缸体端部与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件有关。表27为常见的缸盖连接形式。表2 7 液压缸缸体与缸盖的连接形式连接方式结构形式图例优缺点法兰连接优点：（1）结构简单、成本低（2）容易加工、便于装拆（3）强度较大、能承受高压缺点：（1）径向尺寸较大（2）重量比螺纹连接的大；缸体为钢管时，用拉杆连接的重量也较大（3）用钢管焊上法兰、工艺过程复杂些螺纹连接优点：（1）外形尺寸小（2）重量较轻缺点：（1）端部结构复杂、工艺要求较高（2）装拆时需要专用工具（3）拧端盖时易损坏密封圈外半环连接优点：（1）结构较简单（2）加工装配方便缺点：（1）外形尺寸大（2）缸筒开槽，削弱了强度，需增加缸筒壁厚内半环连接优点：（1）外形尺寸较小（2）结构紧凑，重量较轻缺点：（1）缸筒开槽，削弱了强度（2）端部进入缸体内较长，安装时密封圈易被槽口擦伤445第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范二、活塞杆与活塞的连接结构表2 8为活塞杆与活塞的几种常用的连接形式。分整体式结构和组合式结构。组合式结构又分为螺纹连接、半环连接和锥销连接。表2 8 活塞杆与活塞的连接结构连接方式结构形式图例特点整体式结构结构简单，适用于缸径较小的液压缸螺纹连接结构简单，在振动的工作条件下容易松动，必须用锁紧装置。应用较多，如组合机床与工程机械上的液压缸半环连接结构简单，装拆方便，不易松动，但会出现轴向间隙。多应用在压力高、负荷大、有振动的场合锥销连接结构可靠，用锥销连接，销孔必须配铰，销钉连接后必须锁紧，多用于负荷较小的场合三、活塞杆导向部分的结构活塞杆导向部分的结构，包括活塞杆与端盖、导向套的结构，以及密封、防尘和锁紧装置等。导向套的结构可以做成端盖整体式直接导向，也可做成与端盖分开的导向套结构。后者导向套磨损后便于更换，所以应用较普遍。导向套的位置可安装在密封圈的内侧，也可以装在外侧。机床和工程机械中一般采用装在内侧的结构，有利于导向套的润滑；而油压机常采用装在外侧的结构，在高压下工作时，使密封圈有足够的油压将唇边张开，以提高密封性能。活塞杆处的密封形式有O形、V形、Y形和 Yx形密封圈。为了清除活塞杆处处露545第二章液压缸的设计部分沾附的灰尘、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。具体结构参看表29图例及有关设计手册。表2 9 活塞杆的导向与密封及防尘装置结构形式结构简图特点端盖直接导向（1）端盖与活塞杆直接接触导向，结构简单，但磨损后只能更换整个端盖（2）盖与杆的密封常用O型、Y型、Yx形密封圈（3）防尘圈用无骨架的防尘圈导向套导向（1）导向套与活塞杆接触支承导向，磨损后便于更换，导向套也可用耐磨材料（2）盖与杆的密封常用Y形、Yx形及V形密封装置。密封可靠适用于中高压液压缸（3）防尘方式常用J形或三角形防尘装置四、活塞及活塞杆处密封圈的选用活塞及活塞杆处的密封圈的选用，应根据密封的部位、使用的压力、温度、运动速度的范围不同而选择不同类型的密封圈。表21 0为几种常用的密封圈及其使用参数，供设计时参考。五、液压缸的缓冲装置液压缸带动工作部件运动时，因运动件的质量较大运动速度较高，则在到达行程终点时，会产生液压冲击，甚至使活塞与缸筒端盖之间产生机械碰撞。为防止这种现象的发生，在行程未端设置缓冲装置。现介绍几种常用的缓冲结构。（1）环状间隙式节流缓冲装置如图23所示，活塞端部的缓冲柱塞1向端盖3方向运动进入圆柱形油腔2时，将封闭在柱塞与端盖间的油液从环状间隙中挤出去。由于间隙很小，因而起节流缓冲作用。适用于运动惯性不大、运动速度不高的液压系统。645第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范表2 1 0 活塞及活塞杆的密封圈使用参数类型密封部位活塞用 活塞杆用截面简图材料压力范围（M P a）温度范围（）速度范围（m s）摩擦 泄漏用途O表圈N B RF P M 6 3 0 1 3 0 1 5 1 8 0 0 5中 低通用O形圈加挡圈N B R P T F E 3 5 3 0 1 3 0 0 5中 低通用高低唇Y形圈N B R 1 0 3 0 1 0 0N B R 夹纤维 2 0 2 0 1 0 0 0 5中 低通用柱塞缸Y形圈N B R 夹纤维 2 5 3 0 1 2 0 0 5中 低农机、船用注塑机、工程机械奥米加型N B R 夹纤维 4 0 3 0 1 2 0 5微 中机床、农机奥米加型N B R 夹纤维 4 0 3 0 1 2 0 1微 中机床、农机745第二章液压缸的设计（续）V型N B R 夹纤维 6 3 3 0 1 3 0 0 5大 极微挖土机注塑机、压力机、打桩机活塞环铸铁 2 5 3 5 0 0 3 1 0小 高高速液压机、缸筒多孔缓冲液压机注：N B R丁腈橡胶，F P M氟碳橡胶，P T E F 聚四氟乙烯，应用部位。图2 3 环状间隙节流缓冲装置a）圆柱形柱塞 b）圆锥形柱塞1 缓冲柱塞 2 圆柱形油腔 3 端盖图2 3 a为圆柱形的缓冲柱塞，间隙的大小不变，缓冲柱塞长度一般为1 0m m 左右。这种结构制造容易，但在缓冲开始时会出现压力的峰值。图2 3 b为圆锥形缓冲柱塞，缓冲时有明显的渐减过程，设计时制动锥的参数可参照表2 1 1。表2 1 1 制动锥参数工作机速度（m s）结构简图 L（m m）0 2 50 2 5 0 6 51 5 33 5 5 1 0（2）三角槽式节流缓冲装置三角槽式节流缓冲装置，也是利用被封闭液体的节流产生的液压阻力来缓冲的。图845第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范2 4为磨床砂轮架快速进退液压缸应用三角槽节流缓冲的实例。活塞5的两端开有轴向三角槽，前后缸盖3、8上的钢球7起单向阀的作用。在活塞启动时，压力油顶开钢球进入液压缸，推动活塞运动。当活塞接近缸的端部时，回油路被活塞逐渐封闭，使缸内液压油只能通过活塞上的轴向三角槽缓慢排出，形成缓冲液压阻力。节流口的通流面积随活塞的移动而逐渐减小，所以活塞运动速度逐渐减慢，实现制动缓冲。缸盖8左侧的凹腔和缸盖3右侧的凸台，都是为了增加活塞启动时有效承压面积，使启动迅速而采取的措施。（3）可调节流缓冲装置如图2 5所示是一种节流口可调式缓冲装置。它不但有圆柱形的缓冲柱塞1和凹腔等结构，而且在液压缸端盖上还装有针形节流阀2和单向阀3。当活塞上的缓冲柱塞插入凹腔时，a腔的油液只能经可调节流阀流入c腔而排出，回油阻力增大，实现制动缓冲。调节针形节流阀的流通面积，便可改变缓冲作用的强弱和效果。当活塞反向运动时，压力油田 c腔经单向阀3进入 a室，使活塞迅速启动。必须拽出，上述缓冲装置，只能在液压缸全行程终了时才起缓冲作用，当活塞在行程过程中停止运动时，上述缓冲装置不起缓冲作用。这时在回油路上可设置行程阀来实现缓冲。图2 4 三角槽式节流缓冲液压缸 1 活塞杆 2 导向套 3 前端盖 4 缸体5 活塞 6 螺母 7 钢球 8 后端盖 9 密封圈图2 5 可调节流缓冲装置1 柱塞 2 节流阀 3 单向阀六、液压缸的排气装置对于运动速度稳定性要求较高的机床液压缸和大型液压缸，则需要设置排气装置，如排气阀等。排气装置的结构有多种形式。常用的如图26 a、b的两种结构。图27为图26 a的零件尺寸。表2 1 2为图2 6 b排气阀阀座和阀杆的零件尺寸。排气阀一般安装在液压缸两端的最高处。双作用液压缸需装设两个排气阀。当液压缸需要排气时，打开相应的排气阀，空气连同油液经过锥部缝隙和小孔排出缸外，直至945第二章液压缸的设计连续排油时（不冒气），就将排气阀关死。图2 6 排气阀结构图2 7 排气阀零件尺寸表2 1 2 排气阀零件尺寸（m m）阀座阀杆孔dcd1d2Dl1l2L1Sl3d4lsL2l4d3tM 1 66 1 1 61 9 693 3 1 1 7 21 0 34 88 54 62 3M 2 0 28 1 4 72 5 4 1 1 4 3 9 2 2 31 3 45 91 14 82 8注：1 dM 1 6的排气阀标记：排气阀 M 1 62 零件材料：阀座2 5钢，阀杆3 C r 1 8不锈钢3 阀杆锥头部分热处理硬度H R C 3 8 4 44 阀座孔的尺寸d3及深度t所指的部位见图2 6 b055第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范七、液压缸的安装连接结构液压缸的安装连接结构包括液压缸的安装结构、液压缸进出油口的连接等。（1）液压缸的安装形式根据安装位置和工作要求不同可有长螺栓安装、脚架安装、法兰安装、轴销和耳环安装等如表2 1 3所示。表2 1 3 液压缸安装方式序号安装形式安装简图注1长螺检安装2径向脚架3底面脚架4前后脚架倾翻力矩比较：序号2较小序号4较大5头部外法兰6头部内法兰7尾部外法兰安装螺钉受拉力比较：序号6、7较小序号5较大155第二章液压缸的设计（续）序号安装形式安装简图注8头部轴销9属部轴销1 0中部轴销液压缸在平面内摆动。活塞受弯曲作用比较：序号8较小序号9较大序号1 0介于序号8、9之间1 1尾部耳环同序号91 2尾部球头液压缸可在一定的空间范围内摆动注：表中所列液压缸皆为缸体固定，活塞杆运动。按工作需要，也常采用活塞杆固定，而缸体运动。（2）液压缸进、出油口形式及大小的确定液压缸的进、出油口，可布置在端盖或缸体上。对于活塞杆固定的液压缸，进、出油口可设在活塞杆端部。如果液压缸无专用的排气装置，进、出油口应设在液压缸的最高处，以便空气能首先从液压缸排出。进、出油口的形式一般选用螺孔或法兰连接。现列出压力小于1 6 M P a小型系列单杆液压缸螺孔连接油口安装尺寸（见表2 1 4）。表2 1 4 单杆液压杆油口安装尺寸（I S O 8 1 3 8）（m m）缸体内径 D进、出油口缸体内径 D进、出油口2 5M 1 4 1 58 0M 2 7 23 2M 1 4 1 51 0 0M 2 7 24 0M 1 8 1 51 2 5M 2 7 25 0M 2 2 1 51 6 0M 3 3 26 3M 2 2 1 52 0 0M 4 2 2255第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范（3）液压缸用耳环安装结构根据使用部位不同，耳环可分为杆用耳环和缸体用耳环两种。杆用耳杆安装在活塞杆的外端，通常是用螺纹连接，其安装结构如表2 1 5所示。缸体用耳环一般是固定在缸体的后部，也有固定在缸体中部。其结构与杆用耳环相同。表2 1 5图a为不带轴套的单耳环结构，销孔一般用 H 8配合。表2 1 5图b为带轴套的单耳环结构，轴套用青铜或聚四氟乙烯制造。表2 1 5图c为球铰耳环结构，轴套外圆是球面，一般能作 4 的摆动，球面用m 6配合，球面淬硬到5 0 H R C。表2 1 5图d为双耳环结构，销孔一般用过渡配合，柱销不能在其中转动。表2 1 5 杆用（缸体用）耳环结构耳环类型耳环简图耳环类型耳环简图单耳环（不带轴套）单耳环（带轴套）球铰耳环双耳环（4）杆用单耳环国际标准安装尺寸单杆液压缸1 6 M P a小型系列（I S O 6 0 2 0 2）杆用单耳环安装尺寸（I S O D I S 8 1 3 3）见表2 1 6。（5）杆用球铰耳环国际标准安装尺寸单杆液压缸1 6 M P a小型系列（I S O 6 0 2 0 2）杆用球铰耳环安装尺寸（I S O D I S 8 1 3 4）见表2 1 7。（6）杆用双耳环国际标准安装尺寸单杆液压缸1 6 M P a小型系列（I S O 6 0 2 0 2）杆用双耳环安装尺寸（I S O D I S 8 1 3 3）见355第二章液压缸的设计表2 1 8。（7）耳环用柱销国际标准安装尺寸配合耳环用的柱销型式和尺寸如图28所示和如表21 9（I S O D I S 8 1 3 3）、表22 0（I S O D I S 8 1 3 4）及表2 2 1（I S O 8 1 3 2）所示。表2 1 6 杆用单耳村安装尺寸（I S O D I S 8 1 3 3）（m m）型号活塞杆直径缸筒内径公称力（N）K KC K（H 9）E M（H 1 3）E R（m a x）C A（J s 1 3）A W（m i n）L E（m i n）1 01 22 58 0 0 0M 1 0 1 2 51 01 21 23 21 41 31 21 43 21 2 5 0 0M 1 2 1 2 51 21 61 73 61 61 91 61 84 02 0 0 0 0M 1 4 1 51 42 01 73 81 81 92 02 25 03 2 0 0 0M 1 6 1 52 03 02 95 42 23 22 52 86 35 0 0 0 0M 2 0 1 52 03 02 96 02 83 23 03 68 08 0 0 0 0M 2 7 22 84 03 47 53 63 94 04 51 0 01 2 5 0 0 0M 3 3 23 65 05 09 94 55 45 05 61 2 52 0 0 0 0 0M 4 2 24 56 05 31 1 35 65 76 07 01 6 03 2 0 0 0 0M 4 8 25 67 05 91 2 66 36 38 09 02 0 05 0 0 0 0 0M 6 4 37 08 07 81 6 88 58 3455第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范表2 1 7 球铰耳环安装尺寸（I S O D O S 8 1 3 4）型号公称为（N）动态作用力（N）K K（m m）C NE N（m m）（m）（m m）（m）E Fm a x（m m）C HJ s l 3（m m）A Xm i n（m m）L Fm i n（m m）E Uh 1 3（m m）最大摆角 Z1 08 0 0 08 0 0 0 M 1 0 1 2 5 1 01 2 1 2 5 0 0 1 0 8 0 0M 1 2 1 2 51 21 6 2 0 0 0 0 2 0 0 0 0M 1 4 1 51 62 0 3 2 0 0 0 3 0 0 0 0M 1 6 1 52 02 5 5 0 0 0 0 4 8 0 0 0M 2 0 1 52 53 0 8 0 0 0 0 6 2 0 0 0M 2 7 23 04 0 1 2 5 0 0 0 1 0 0 0 0 0M 3 3 24 05 0 2 0 0 0 0 0 1 5 6 0 0 0M 4 2 25 06 0 3 2 0 0 0 0 2 4 5 0 0 0M 4 8 26 08 0 5 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0M 6 4 38 00 80 1 00 1 20 1 591 01 41 62 02 22 83 54 45 50 1 2 00 1 5 02 03 71 41 362 34 51 61 972 95 01 82 21 03 26 723 11 24 57 72 83 51 64 89 23 64 01 87 41 2 04 55 72 28 61 3 55 66 12 89 41 4 56 36 23 61 2 01 9 08 58 24 54 表2 1 8 双耳环安装尺寸（I S O D I S 8 1 3 3）（m m）型号活塞杆直径缸筒内径公称力（N）K KC K（H 9）C M（A 1 6）E R（m a x）C E（J s 1 3）A V（m i n）L E（m i n）C L（m a x）1 01 22 58 0 0 0M 1 0 1 2 51 01 21 23 21 41 32 61 21 43 21 2 5 0 0M 1 2 1 2 51 21 61 73 61 61 93 41 61 84 02 0 0 0 0M 1 4 1 51 42 01 73 81 81 94 22 02 25 03 2 0 0 0M 1 6 1 52 03 02 95 42 23 26 22 52 86 35 0 0 0 0M 2 0 1 52 03 02 96 02 83 26 23 03 68 08 0 0 0 0M 2 7 22 84 03 47 53 63 98 34 04 51 0 01 2 5 0 0 0M 3 3 23 65 05 09 94 55 41 0 35 05 61 2 52 0 0 0 0 0M 4 2 24 56 05 31 1 35 65 71 2 36 07 01 6 03 2 0 0 0 0M 4 8 25 67 05 91 2 66 36 31 4 37 09 02 0 05 0 0 0 0 0M 6 4 37 08 07 81 6 88 58 31 6 3555第二章液压缸的设计表2 1 9 单耳环用柱销尺寸系列（I S O D I S 8 1 3 3）型号缸筒内径（m m）额定作用力（N）E L（m i n）（m m）E K（f 8）（m m）1 02 58 0 0 02 91 01 23 21 2 5 0 03 71 21 64 02 0 0 0 04 51 42 05 03 2 0 0 06 62 02 56 35 0 0 0 06 62 03 08 08 0 0 0 08 72 84 01 0 01 2 5 0 0 01 0 73 65 01 2 52 0 0 0 0 01 2 94 56 01 6 03 2 0 0 0 01 4 95 68 02 0 05 0 0 0 0 01 6 97 0注：尺寸代号见图2 8表2 2 0 球铰耳环柱销尺寸系列（I S O D I S 8 1 3 4）型号公称为（N）动态作用力（N）E L（m i n）（m m）E K（f 6）（m m）1 08 0 0 08 0 0 02 81 01 21 2 5 0 01 0 8 0 03 31 21 62 0 0 0 02 0 0 0 04 11 62 03 2 0 0 03 0 0 0 05 42 02 55 0 0 0 04 8 0 0 05 82 53 08 0 0 0 06 2 0 0 07 13 04 01 2 5 0 0 01 0 0 0 0 08 74 05 02 0 0 0 0 01 5 6 0 0 01 0 75 06 03 2 0 0 0 02 4 5 0 0 01 2 66 08 05 0 0 0 0 04 0 0 0 0 01 4 78 0注：尺寸代号见图2 8图2 8 耳环用柱销型式a）开口销锁紧b）卡圈锁紧655第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范表2 2 1 双耳环用柱销尺寸系列（I S O D I S 8 1 3 2）型号公称为（N）E K（f 8）（m m）E L（H 6）（m m）1 28 0 0 01 22 91 61 2 5 0 01 63 72 02 0 0 0 02 04 62 53 2 0 0 02 55 73 25 0 0 0 03 27 24 08 0 0 0 04 09 25 01 2 5 0 0 05 01 1 26 32 0 0 0 0 06 31 4 28 03 2 0 0 0 08 01 7 2用于球铰时，公差为m 6。注：尺寸代号见图2 2 1八、液压缸主要零件的材料和技术要求液压缸主要零件如缸体、活塞、活塞杆、缸盖、导向套的材料和技术要求见表22 2。供设计时参考。表2 2 2 液压缸主要零件的材料和技术要求零件名称简图材料主要表面粗糙度技术要求缸体无缝钢管：2 03 54 5灰铸铁：H T 2 0 0H T 3 5 0球墨铸铁：Q T 5 0 0 0 5Q T 6 0 0 0 2铸钢：Z G 2 5Z G 3 5Z G 4 5液压缸内圆柱表面粗糙度为Ra0 20 4 m（1）内径用 H 8H 9的配合（2）内径圆度、圆柱度不大于直径公差之半（3）内表面母线直线度在5 0 0m m长度上不大于0 0 3m m（4）缸体端面T对轴线的垂直度在直径每1 0 0m m 上 不 大 于0 0 4m m（5）缸体与端盖采用螺纹连接时，螺纹采用6 H级精度（6）为防止腐蚀和提高寿命，内径表面可以镀 0 0 30 0 4m m厚的硬铬，再进行抛光，缸体外涂耐腐蚀油漆755第二章液压缸的设计续表活塞缸径较小的整体式活塞：3 5钢4 5钢其他多用：耐磨铸铁灰铸铁：H T 1 5 0H T 1 5 0活塞外圆柱表面 粗 造 度 为Ra0 8 1 6 m（1）外径 D的圆度、圆柱度不大于外径公差之半（2）外径 D对内孔d1的径向跳动不大于外径公差之冲半（3）端面 T对轴线垂直度在直径1 0 0 m m上不大于0 0 4 m m（4）活塞外径用橡胶密封圈密封时可取f 7 f 9配合，内孔与活塞杆的配合可取H 8活塞杆实心活塞杆：3 5钢4 5钢空心活塞杆：3 5钢4 5钢的无缝钢管杆外圆柱面粗糙度为Ra0 40 8 m（1）材料热处理：调质2 0 2 5 H R C（2）外径d和d2的圆度、圆柱度不大于直径公差之半（3）外径表面直线度在5 0 0 m m长度上不大于0 0 3 m m（4）d2对 d的径向跳动不大于0 0 1 m m（5）活塞杆与导向套采用H 8 f 7配合，与活塞 的 连 接 可 采 用H 8 h 8配合855第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范续表缸盖常用：3 5钢4 5钢或铸钢：作导向时用：铸铁耐磨铸铁配合表面粗糙度为 Ra0 81 6 m（1）配合表面的圆度、圆柱度不大于直径公差之半（2）d2、d3对 D的同轴度不大于0 0 3 m m（3）端面 A、B对孔轴线的 垂 直 度 在 直 径1 0 0 m m 上 不 大 于0 0 4 m m导向套常用：青铜耐磨铸铁球墨铸铁聚四氟乙烯导向表面粗糙度为 Ra0 8 m（1）导向套的长度一般取 活 塞 杆 直 径 的6 0 1 0 0（2）外径D与内孔的同轴度不大于内孔公差之半第三节液压缸的典型结构为了使设计者绘制液压缸工作图方便起见，提供以下几种典型的液压缸装配图及零件工作图作设计参考。一、组合机床用液压滑台液压缸装配图及主要零件工作图见图2 9图2 1 4。二、油压机液压缸装配图及主要零件工作图见图2 1 5 图2 2 3。三、夹具用夹紧液压缸装配图及主要零件工作图见图2 2 4 图2 2 8。955第二章液压缸的设计065第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范165第二章液压缸的设计265第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范材料：铸铁H T 2 0 0图2 1 3 活塞365第二章液压缸的设计465第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范565第二章液压缸的设计665第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范765第二章液压缸的设计865第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范965第二章液压缸的设计075第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范175第二章液压缸的设计275第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范375第二章液压缸的设计475第五编机械液压系统设计常用数据及标准规范