浙江科技学院毕业设计（论文）
活塞的密封型式与活塞的结构有关，根据液压缸的作用和工作压力来选择。考虑到25MPa的工作压力与1m/s的伸缩速度，选用特康T40T型格来圈和特开T47斯来圈。 活塞材料
有导向环的活塞选用优质碳素钢35，调制处理 217~255HBS。 活塞尺寸及加工公差
活塞宽度为活塞外景的0.6倍，取37mm。活塞外径的配合采用f6，表面粗糙度为0.4。保留密封圈的尺寸，活塞外径取62.5mm，轴向尺寸为37mm。在活塞上开3个T形槽用来放置导向环和密封圈，槽内的加工粗糙度为3.2。
3.4 活塞杆设计
图3-2活塞杆
活塞杆结构
杆体采用实心杆，杆内端与活塞同轴一体化加工，而缸工作时轴线固定不动故杆外端采用大螺栓头（带肩外螺纹）如图3-2所示。活塞杆螺纹直径与螺距取M36×2，螺纹长度L=51mm。
活塞杆的材料和技术要求
活塞杆要在导向套中滑动，采用H7f6配合。安装活塞的轴颈与外圆的同轴度公差不大于0.01mm，可保证活塞杆外圆与活塞外圆的同轴度，避免活塞与缸筒、活塞杆与导向环的卡滞现象。安装活塞的轴肩端面与活塞杆轴线的垂直度公差不大于0.04mm/100mm，以保证活塞安装时不产生歪斜。
活塞杆的外圆粗糙度取为0.4，活塞杆内端的卡环槽、螺纹和缓冲柱塞也要保证与轴线的同心。活塞杆材料选用45号钢，调质处理：217~255HBS，各处加工倒角为45°
活塞杆直径计算
活塞杆是液压缸传递力的重要零件，它承受拉力、压力、弯曲力和振动冲击等多种作
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用力，为保证足够的强度和刚度，并根据有关计算，活塞直径为50mm。 活塞杆强度计算
活塞杆在稳定工况下，如果只受轴向推力或拉力，可以近似地用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进行计算：
F?10?6????p ( MPa ) (3-12)
?2d4如果液压缸工作时，活塞杆所承受的弯曲力矩不可忽略时（如偏心载荷等），则可按下式计算活塞杆的应力：
?6??????10??p (3-13) ?A??dW??FM?活塞杆一般均有螺纹、退刀槽等，这些部位往往是活塞杆上的危险截面，也要进行计算。危险截面处的合成应力应满足：
?n?1.8F2d22??p ( MPa ) (3-14)
对于活塞杆上有卡环槽的断面，除计算拉应力外，还要计算校核卡环对槽壁的挤压应力
4F2?10?6 ?? 2 ? ? pp (3-15) 2?d1??d3?2c?F — 活塞杆的作用力，N
??d — 活塞杆直径，m
?p— 材料的许用应力，无缝钢管?p=100~110MPa，中碳钢（调质）?p=400MPa
Ad — 活塞杆断面积，m2 W — 活塞杆断面模数，m3
M — 活塞杆所承受的弯曲力矩，N?m，如果活塞杆仅受轴向偏心载荷F时，则
M=FYmax，其中Ymax为F作用线至活塞杆轴心线最大扰度处的垂直距离 F2 — 活塞杆的拉力，N d2 — 危险截面的直径，m d1 — 卡环槽处外圆直径，m d3 — 卡环槽处内圆直径，m
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c — 卡环挤压面倒角，m
?pp — 材料的许用挤压应力，MPa，一般取100MPa
稳定工况下，活塞杆的应力
F?10?623?103?10?6???=11.68MPa≤?p=400MPa
?2?d?502?10?644危险截面处的合成应力
?n?1.8活塞杆弯曲稳定性验算
F2d2223?103=46MPa≤?p ?1.8?230?10?6当液压缸支承长度LB≥( 10~15 )d时，需验算活塞杆弯曲稳定性。 当受力F1完全在轴线上，主要是按下式计算：
F1≤Fk/nk
?2E1I?106Fk? ( N )
K2L2B其中 E1=
E=1.80×105MPa
?1?a??1?b??d4圆的截面： I==0.049d4 ( m4 )
64Fk — 活塞杆弯曲失稳临界压缩力，N nk — 安全系数，通常取nk?3.5~6 K — 液压缸安装及导向系数 E1 — 实际弹性模量，MPa
a — 材料组织缺陷系数，钢材一般取a?1/12 b — 活塞杆截面不均匀系数，一般取b?1/13 E — 材料弹性模量，钢材E=2.10×105，MPa I — 活塞杆横截面惯性矩，m4
21
?2E1I?106?2?1.8?105?0.049?504?10?12?106?Fk?K2L2B0.52?0.912=2
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F1=25KN≤Fk/nk=2625KN
经计算，活塞杆满足设计强度要求。
确定活塞的行程为+/-100mm，活塞杆的长度取910mm，左端头采用M36×3 与外端固定。为了安装位移传感器，需要在活塞杆又端开一个直径为16mm深度为305mm直孔，孔内加工粗糙度为12.5。而为了固定位移传感器垫片，又需要在活塞杆又端取4个M3的螺纹孔，螺纹和孔的深度分别为10mm和13mm。
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第四章 液压油缸其他部件设计
4.1 法兰设计
为了液压保证液压缸有良好的密封性，需设计上、下法兰与导向座相连起密封作用。 ( 1 ) 缸体上法兰
图4-1 缸体上法兰
缸体上法兰的结构形式如图4-1，材料选用45号钢。径向最大直径取270mm，公差取f9，与导向座接触面得表面粗糙度为1.6，其余为6.3。为了保证有足够的连接强度和密封性，在上法兰上取用8个M20的螺纹孔，其两螺纹孔中心的径向最大距离为236mm，而与试验台相固定处采用6个M20的螺纹孔。为了有更好的密封作用还需开一个环形的槽来放置密封圈，其宽度为4mm，深度为1.97mm，直径为95mm。
( 2 ) 缸体下法兰
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