太原科技大学生毕业设计(说明书)
活塞分为整体式和组合式，组合式制作和使用比较复杂，所以在此选用整体式活塞，形式如下图：
此整体式活塞中，密封环和导向套是分槽安装的。
1.10 活塞杆的导向、密封和防尘
1、导向环
在液压缸的前端盖内，有对活塞杆导向的内孔,在这对内孔中装导向环。活塞杆的导向有无导向套、金属导向套和非金属导向环三种结构形式。本设计采用金属导向环。在前盖得内孔压入如青铜等耐磨材料制成的导向套，对活塞杆导向。
选择非金属导向环，用高强度塑料制成，这种导向环的优点是摩擦阻力小、耐磨、使用寿命长、装导向环的沟槽加工简单，并且磨损后导向环易于更换。 2、密封
在液压缸的前端盖内，有对缸筒有杆侧腔密封的密封件，里面装有密封件。
以往活塞杆的密封多采用O形密封圈、窄端面Y形密封圈及V形密封圈。这些密封型式由于活塞杆与密封件之间是干摩擦，摩擦阻力大，往往导致密封唇过早磨损。因此，近年来较多选用组合式密封圈。它具有低摩擦阻力、启动时无爬行、极低的泄露量和抗磨损等特点。
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液压挖掘机液压系统设计
图7. 活塞杆的导向、密封和防尘
在液压缸的前端盖内，有活塞杆内缩时刮除附着在表层的杂质、灰尘和水分的防尘圈活塞杆的防尘。以往多采用无骨架防尘圈。目前多采用既可以防尘又可以密封的双唇形防尘圈。其外唇起防尘作用，保持活塞杆表面干净，内唇相当于密封唇口。当活塞杆外伸时，通过主密封圈粘在活塞杆表层的油膜，即倍双唇形防尘圈的内唇（密封唇口）刮下，这样就在主密封圈与防尘圈之间保留一层油膜，起润滑作用，提高了密封圈的使用寿命。 3、防尘
使用DH防尘圈，材料是聚氨酯，既有防尘作用，又有润滑作用。 4、缓冲装置和排气阀
由于时间原因和课程的要求，这两项酌情省略。设计
1.11 液压缸的调整
1）排气装置调整。先将缸内工作压力降到（0.5--1）MPa左右，然后使活塞杆往复运动，打开排气塞进行排气。打开的方法是：当活塞到达行程末端，压力升高的瞬间打开排气塞，而在开始返回之前立即关闭。排气塞排气时，可听到嘘嘘的气声，随后喷出白浊色的泡沫状油液，空气排尽时喷出的油呈澄清色。可以用肉眼判别排气是否彻底。
2）缓冲装置调整。在装有可调节缓冲装置的情况下，而活塞又在运动中，应先将节流阀放在流量较小的位置上，然后逐渐调节节流口大小，直到满足要求为止。
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3）液压缸各部位的检查。液压缸除做上述调整工作外，还要检查各个密封件的漏油情况，以及安装联结部件的螺栓有无松动等现象，防止意外事故的发生。
4）定期检查。根据液压缸的使用情况，安排定期检查的时间，并做好检查记录。
2铲斗液压缸的设计
2.1 缸筒内径（缸径）计算
根据液压缸的供油压力和负载，缸筒内径D可按下列公式初步计算：
D?4F ??P式中：F为液压缸实际使用推力，单位为N ?为液压缸的总效率，一般取?=0.8 P为液压缸的供油压力，一般为系统压力。
根据题目要求，取F为546KN，?为0.8，P为35Mpa并代入公式 则 D?
4?480?103?0.147(m)3.14?0.8?35?106又依据手册对其进行圆整，取D=150mm。
依据活塞杆直径d的推荐值，取d=0.7D=105mm,根据任务书推荐值d=95mm。
2.2 缸壁壁厚的计算
先暂取?/D=0.08---0.3,即??(12.8,48)则可按下列公式计算
??pyD2.3[?]?3Py(m)
式中：D为缸筒内径（m）
py为缸筒的最高允许压力（MPa），py=1.25P=40MP
[?]为缸筒材料的许用应力（MPa）[?]=
30
?sn
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?s为缸筒材料的屈服强度（MPa） N为安全系数，一般取n=1.5~3.5
在本题中，缸筒的材料选为45钢，其屈服强度为600MPa,,安全系数n取3.5，代入公式
40?106?150?10?3则 ???21.8(mm)2.3?600/3.5?3?40?106
由结果可知在所假设的范围内。圆整，取为30mm。
所以液压缸外径D1?210mm。
2.3 最小导向长度的确定
对于一般液压缸，最小导向长度应满足：
LD1200150H?????135mm。
2022022.4 缸筒底部厚度计算
缸筒底部为有孔，厚度?进行近似的计算
??0.433D
pyD[?](D?d)?48mm
2.5 隔套长度C的确定
为保证最小导向长度H，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
1C?H?(l1?B)
2当D?80mm时，取l1?(0.6~1.0)d?57~95mm，取80mm。 活塞宽度B一般取
B=(0.6~1.0)D=90~150mm 取B=130mm
1则：C?150?(80?130)?45mm。
22.6缸体长度的确定
液压缸缸体内部长度应等于活塞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20~30倍。则
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液压缸的内部长度l?1200?130?1300mm。
2.7 缸筒与缸盖连接方式选择螺纹连接
螺纹处的拉应力
??KF?4(d12?D2)k1kFd0
0.2(d13?D3)螺纹处的切应力??合应力?n??2?3?2??p许用应力?p??snk—拧紧螺纹系数，不变载荷取1.25~1.5，变载荷取2.5~4。
k1—螺纹连接的因数，均取0.12。 d1??螺纹底孔
d1?0.85D1?0.85?210?178.5mm
1.5?4.8?105???98.0MPa
3.14?(178.52?1502)40.12?1.5?4.8?105?210???39.23MPa0.2?（178.53?1503）
?n??2?3?2?98.02?3?39.232?119.25MPa?p??sn?n0安全系数，取n0?1.2~2.5?0600?p??240MPa2.5
?n??p 则螺纹连接符合要求。
缸筒厚度的验算
液压缸的额定压力
pn?0.35
?s(D12?D2)D12
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