活塞杆结构设计及应力分析,   东莞樟木头云梯车出租,  东莞樟木头云梯车, 东莞云梯车出租  活塞杆包括实心杆和空心杆两种，实心杆强度高，制造方便，应用较广活塞杆是缸中主要的受力件，本文采用实心杆。活塞杆在稳定的运动情况下，如果只有沿轴向的拉力或推力作用，计算校核的方法可直接按直杆承受拉压载荷的强度进行计算：校验合格，且有较大余量。（２）弯曲稳定性校核：液压缸的安装和导向系数，活塞杆的横截面惯性矩。根据实际设计的缸体和活塞杆的结构情况选取导向系数，把以上代入公式，取安全系数＝１．５，即校验合格。（３）最小导向长度当活塞杆全部伸出液压缸时，活塞支承面中点与导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度，导向长度应合理计算，不能太大也不能过小，如果过小，会增大液压缸的初始挠度，从而引起液压缸的振动，使工作不稳定。对于一般液压缸，其最小导向长度应满足下式要求，液压缸最大工作行程：缸筒内径.   （４）活塞杆连接螺纹的计算活塞杆的螺纹口的尺寸为Ｍ１２ｘ１．２５，退刀槽处的拉力．活塞杆与活塞连接螺纹的强度可按公式校核，根据第四强度理论，校验合格。

    缸底厚度的确定,  缸底主要受轴向推力的作用，缸底厚度的大小的计算应以缸体在推力作用下不变形为依据。平底缸盖在液压缸应用较多，按强度要求计算有效厚度,  在实际的设计中，由于跟理论值会有偏差，实际值应该比理论值要大。因此选取其厚度为１０ｍｍ。

    进、出油口尺寸的确定油口尺寸的选择的主要依据参数是油管直径，油管的有效直径应保证流体流速在２--４．５ｍ／ｓ，这样可以提高机械效率，减少压力损失。在根据机械设计手册中的液压缸螺纹连接油口尺寸，选择入、出口的尺寸为Ｍｌ４ｘｌ．５，采用螺纹连接，加工方便，安装简单，进出油口直接布置在缸筒上。

      缸筒的设计,  （Ｉ）焊接型液压缸是指其缸底（底部端盖）与缸筒为焊接连接的液压缸，而前端盖与缸筒连接的方式有多种，如焊接连接、内外螺纹连接、内外半环连接、钢丝挡圈式连接和法兰连接等。综合各种焊接方式的对３２比，缸筒与端盖连接选择了外螺纹连接，缸筒与缸底选择焊接连接方式。优点．--结构简单，尺寸小，质量小，使用广泛；偉培连接缺点：缸体的内壁不易加工，可能会导致变形。优点：径向尺寸小，质量较小，使用广泛；缺点：缸体外径与内径同轴，需要加工；需螺纹连接专用的工具装卸；安装不当会导致密封件的歪曲。优点：结构较简单，易加工、易拆装，使用较广；法兰连接缺点：径向尺寸较大，质量比螺纹连接的大。非焊接式法兰的缸体端部应燉粗。优点：结构通用性好。缸体易加工，装卸方便，应用广泛；拉杆连接缺点：外形尺寸大，较重，用于较大载荷的双作用缸。优点：结构紧凑、质量小：半环连接缺点：半环槽削减了缸体直径，缸体壁厚应加厚。钢丝连接结构简单，质童小，尺寸较小。（２）螺纹连接校核缸筒与缸盖连接方式采用螺纹连接时，缸体Ｍ６４螺纹处的拉应力,  螺纹的剪应力,  合应力. 

   水压缸制造工艺研究及材料选择,  制造工艺（１）缸筒及活塞杆加工工艺水压缸中，在缸筒与活塞杆的往复摩擦中，产生的擦伤和腐蚀会影响其使用寿命。缸筒内壁的制造工艺必须耐腐蚀且具有一定的硬度。常用的处理方式是在表面镀硬铬，镀硬铬方法历史悠久，可提高表面硬度，增强耐磨性，当镀层没有气孔和裂纹时，其防腐能力是相当强的。但在镀铬的过程中毒性较大，能耗大，且质硬而脆，导致镀层极易脱落，造成水压缸的运动损伤，因此该工艺将逐渐被淘汰。缸筒也可以用金属外层和陶瓷衬里压制配合而成，陶瓷的防腐能力极佳，且硬度也相当高，接近于金刚石。如用在活塞杆上Ｃｅｒａｍａｘ－１００陶瓷涂层，适用在腐蚀性强及海水的情况下，且比镀硬铬在硬度、抗腐蚀及抗磨损方面有更好的性能。综合考虑下，缸筒及活塞杆表面采用Ｃｅｒａｍａｘ－１００陶瓷涂层。（２）运动副的配合通常的油缸中，活塞外径公差等级配合是ｆ９，活塞杆与导向套运动副的配合一般采用Ｈ８／ｈ７或Ｈ８／ｆ７。在水压缸中，相应的配合间隙需要适当减少，以减少泄漏量。在密封中，当密封件的压缩量过大时会导致法向力的增大，选取了合适的组合密封件后，在极高要求的加工精度下，采用最佳间隙值。

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   材料选择材料具有优良的水性能是研制出高性能水压元件的首要条件。由于在水压元件中，运动部件直接与水接触，由于水腐蚀性较强，水压缸零件材料的选择对水压缸的性能和寿命具有很大的影响，因此相关材料最好本身具有耐腐蚀性。处理这块最好做盐雾测试，一般认为盐雾测试时间超过１０００小时为合格。材料的选择原则主要依据：（１）具有耐水腐蚀性能，包括化学及电化学腐蚀，稳定的化学性能；（２）自润滑性能优良，在水介质或高速度重载荷工况下磨损率低及摩擦系数小；（３）优异的成形、加工工艺性能；（４）足够的机械性能及疲劳腐蚀特性；（５）抗冲蚀气蚀性能好；（６）热膨胀系数小，尺寸稳定性好；（７）清洁卫生，对环境无害；（８）易购买且材料的经济性好；（９）热稳定性好。

   ：马氏体不锈奥氏体不锈钢和钢、铁素体不锈钢、多用来制作加工双相不锈钢均适奥氏体不锈钢、双相阀体、泵体及液用于海水，价格不锈钢及沉淀硬化不压缸缸体等。较贵是奥氏体不ｖ锈钢。锈钢。马氏体不锈钢可用于淡水环境。钛合金具有很高金属材料的化学稳定性，在海水环境中腐蚀性较小，力学性能好，是一种合金：钛合金、错合理想的海水金金、铜基合金、镍基属。铜基合金和合金。镍基合金次之。铝合金与不锈钢腐蚀性能相似，铝合金更易发生电化学腐蚀。工程陶瓷：常用的有具有硬度髙、耐价格昂贵，多与非金属材料氮化硅、碳化硅、氧磨损、耐腐蚀、不锈钢或工程塑化硅、氧化锆、氧化抗压、抗震、抗料组成水压摩擦硼等。弯、抗氧化、不副材料，较少单吸水膨胀等性独使用。能，尤其是良好的减摩耐磨特性，适用于水环境。但脆性大、制造工艺差及强度低等缺点。耐腐蚀性能好，能够抵抗海水及淡水的腐蚀，疲劳强度高，优良价格较贵，适宜的摩擦性能及抗工程塑料作水压元件摩擦冲击性能。缺点副材料。是吸水率较大，热变形温度较低，较低的绝对强度等。由于陶瓷材料脆性大、材料加工困难，采用热喷基体零件材料的涂工艺生成陶瓷变形小，非常适陶瓷涂层涂层，不仅可以宜用在精密配合提高零件表面的的水压元件中。性能，还能保持基体材料的韧性好、加工方便等。工作在淡水环境中的水压缸，选择合适的全水润滑下水压元件的对偶摩擦副材是研制出高性能水压元件的先决条件。水压可供选择的材料很多，但出于方便购买及加工工艺合适的原因，本文的主要材料为马氏体不锈钢。“不锈钢”的种类繁多，工业上使用的大概有一百多种。不锈钢耐蒸汽、水等弱腐蚀介质，防腐蚀性能较好，综合性能良好且价格合适，应用领域比较广。奥氏体不锈钢属于铬镍不锈钢，耐蚀性最好，且塑性较好，焊接性良好及低温軔性好，缺点是易加工硬化，难以用热处理方式获得表面的硬度。铁素体属于铬不锈钢，含碳量小，抗盐溶液的腐蚀能力强，有高温抗氧化性能好的特点。奥氏体、铁素体及马氏体的抗腐蚀性能依次降低，马氏体抗腐蚀性能最低，但马氏体可通过表面热处理的方式进行强化，使表面的强度、硬度、耐磨性及耐腐蚀性有进一步的增强，经过渗碳热处理工艺的碳钢表面可以增强其硬度，提高其耐磨、耐腐蚀程度，适合用过摩擦副的材料。

     在试验台主要性能参数的背景下，借助机械设计手册及相关资料对液压缸的主要尺寸参数进行了确定，并对其强度进行了校核。对活塞、活塞杆、导向套的结构、尺寸进行了设计与计算，对强度进行了分析校核；通过公式计算确定了缸筒的壁厚大小、水压缸的导向长度及进出油口的尺寸等；进行了缸筒的设计计算及缸筒与缸底选择焊接连接方式。最后对水压缸的制造加工工艺进行了分析，在材料选择方面针对金属材料和非金属材料的特性进行了对比，选取了不同元件合适的材料。最后基于所得到的尺寸参数利用ＣＡＤ绘图软件画出了样机图纸，并加工制造出了水压传动缸样机，为后续的水压传动缸的性能测试做准备。

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