液压缸结构工艺工装设计及编制性能检测规程（成人专升本）
第1章 绪论
1.1 引言
随着制造业的发展，机械化水平的提高，良好的加工设备，对人类的影响是极其巨大的。从某方面来说, 生查理的高低发展与变革和劳动力工具的发展与变革是由工具的先进水平所决定.一个发达国家的综合国力高低和基础工业的发不发达均由制造业来体现.而备受各国高度重视的液压系统又是制造业的基础.尤其在近日以常识为启动的全球化经济海潮中,因为是剧烈的市场竞争,夹具产业的内在,深度和广度都发生着深入的变革, 各类新的液压体系,建设加工方式不断出现,推动着我们的社会不断的向前发展. 液压体系是现代工业的根蒂.它的技术水平在很大程度上决策了产物的质地和墟市的 竞争力.随着中国加入"WTO"步伐加快. "入世"将对我国夹具产业发生庞大而深 远的感化,经济全球化的趋向日趋显明,同时天下繁多闻名公司不息举行结构调整,海内 墟市的国际性进一步呈现,该行业将受到更大的冲击，竞争将更加激烈.在如许严肃 的行业布景下,我国的技术人员经由继续变革和翻新使得我国的模具水准有了较大的提 高,大型,繁杂,精细,高效和长命的液压又上了新台阶. 每个机构制造液压被广泛应用，它可以大量生产，节省人力和物力，效率高，操作方便，结构合理，它的成本低，适合大多数人的承受能力。在如今工业迅速发展，国民生活水平日益提高的时代，液压系统已经不知不觉的融入到我们的生活中，我可以很认真的说，液压在我国必不可少，一个国家的强弱看的是工业能力水平。液压体系和气压传动被称为流体传动，是依据17世纪帕斯卡建议的液体静压力传动道理而发展起来的一门新兴技能，1795年英国约瑟夫布拉曼在伦敦用水当做工作介质，以水压机的方式将其应用于产业上，降生了世界上第一台水压机。工作介质在1905年由水改为油，也就是现在已知的液压缸，并进一步改进。第一次世界大战，第二次世界大战，液压传动越来越被工程师们所接受和采纳。液压系统和气压传动的出现可以良好的解决之前传统机械上所不能解决的问题，也很好的提升了工作效率。
1.2 液压缸的用途与机械结构分析
液压传动是用液体当做工作介质，一液体的压力举行活动和能源传送的一种传送方法。它先经过能量改变装配（液压泵），将原动力（电动机）的机械能转变为液体的压力能，在通过封锁管道、液压控制元件等，经另外一能量改变装配（液压缸、液压马达）将液体的压力能转变成机械能，一启动负载，达成执行机构所需的直线或扭转能源。与机械传动比拟，液压体系有很多杰出的长处，于是它的使用极度的普遍，如一般产业的塑料加工机器、压力机器、机床等；行走机器中的工程机器、建筑机器、农业机器、汽车灯；钢铁工业用的冶金机械，起重设备，轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门装置，升降装置，河上的桥梁工程和操纵机构等。液压传动能方便地达成无级调速，调度单一，操纵简易、省力，易于实现自动化，且传动装置的体积小、重量轻、惯性小、构造紧凑等特色。液压缸是将液压能装换成机械能的一种实行元件，它是一种把液体的压力能转换成机械能以达成直线往复运动的能量改变装配。液压缸结构简单，可靠，广泛应用与液压系统。
液压缸的构造基本上能够分为缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、缓冲装置、排气装置和密封装置五个部份，分述详见下章。
液压缸分别与缸头、缸底接连，形成密闭的压力腔，因此它的布局方式旺旺和缸盖及缸底密切相关。因此，在缸筒的设计中，应根据实际情况，组装方便，连接方式的拆卸和维修。缸筒和缸盖的衔接方式与其工作压力相关。当工作压力P＜10MPa时，缸筒就用铸铁；工作压力＜20MPa时，缸筒就用无缝钢管；工作压力＞20MPa时，就用铸钢或锻钢。
活塞杆的外端头部与负载的拖动部分衔接，为了防止活塞杆在工作中发生偏心负载力，适合用液压缸的安装要求，升高其功用效能，依据负载的具体情况，选择适当的活塞杆端部结构。
由于活塞是在液压力的作用下，沿缸筒往复滑动，所以与缸筒的间隙不能太小，否则容易损坏缸筒的配合面与活塞：过大的差距会引起液压缸内的泄露。
当活动部件的质地较大、运动速率较高（如大于12m/min）时，因为惯性力较大，拥有很大的运动量，因而在活塞运动到缸体的结尾时，会与缸盖发生机械碰撞，发生巨大的冲击和噪声，严重影响机械精度。因此，在大型液压设备，高速度和高精度，必须设置缓冲装置。缓冲装置，常见的主要有以下几种。1.环形间隙式缓冲装置
它由一个活塞缸的活塞和气缸盖的内部控制。当缓冲柱塞投入端盖上的内孔时，封锁在液压缸腔内的油液只可从环形间隙ζ排挤出来，发生缓冲压力，从而达成延缓缓冲。在缓冲过程当中，因为这类装置的节流面积恒定，故缓冲开始时发生的缓冲制动力很大，但很快就会低落，其缓冲效益较差。这种装置结构简单。为了改变角色的平衡，可以加工成圆柱形柱塞α角为5度锥。随着缓冲，均匀的压力增加缓冲区溢出的截面积减小，缓冲效果更好。
2.节流口可变式缓冲装置
如图所示，该阀体通过1调节螺钉来实现可变的节流缓冲效果，当P1口进入压力油，压力油经过阀芯到达P2口，在P2口处接一压力表，由于阀体不起到缓冲的效果，所以压力表显示的是实际的压力油压，当P1瞬间失去压力，P2处的压力油通过阀芯7上的节流槽流回到P1处，使P2处的压力值缓慢的降为0，起到缓冲作用，逆时针调整螺钉1可使节流口有大变小缓冲作用逐渐增强。 可变节流缓冲液压缸
1-调节螺钉 2-锁紧螺母 3-标牌 4-堵头 5-O形密封圈 6-推杆 7-阀芯 8-弹簧 9-阀体 10-组合密封垫 11-堵头
3.节流口可调式缓冲装置
如图所示，此构造为可调式节流缓冲装置，当活塞圆形凸台进去到液压缸的凹腔内，回油腔的油只能通过针型节流口1流出，便起到对活塞制动的效果。调节节流阀的开口可以起到一个很好地缓冲效果，节流口可以因实际工作需要而设计。这种装置结构简单，容易制作，而且实用性强。
上述各类缓冲装置只能在液压缸全行程停止时才可以起缓冲作用。当执行元件在行程中间停止运动时，回油节流阀可实现缓冲。
可调节流缓冲液压缸
1-针型节流阀 2-单向阀
液压体系不时会混入空气，使系统工作不稳定，发生爬行和前冲等表象，严重时会使系统没法正常工作。因此，在液压缸的设计，必须考虑空气排除。
对于要求不高的液压缸，通常没有专门的排气装置，但将油出口设置在缸头上，如图所示，由留出的液压油将缸中的空气带走；关于速率稳定性请求较高的液压缸和大型液压缸，常在液压缸的最高处设立特意的排气装置，如排气塞、排气阀等。如图所示为排气塞的结构。当松开排气塞螺钉时，油会带出气泡，拧紧螺钉，液压缸工作正常。
排气塞的结构
液压缸中的压力油还可以经过牢固部件的衔接处和相对运动部件的组合处泄露。泄露使液压缸的容积功用下降和油液升温，外泄漏还会玷污工作环境。泄漏将严重影响液压缸的工作性能，和液压缸工作不正常。因此，采用适当的密封装置来防止和缩小泄露，是液压缸策划的一个很重要的题目。当然，密封装置，有防止入侵和空气污染物的作用。在液压缸之间的问题更加突出，往复运动件的相对泄漏。如图所示，它既有内泄漏，又有外泄漏。于是，要求液压缸所选用的密封元件必须具备优秀的密封性能，而且密封性能应随工作压力的升高而主动升高。此外，还要求密封元件结构简单，使用寿命长，摩擦小，成本低，密封件与液压油有良好的相容性。
液压缸的泄漏
常见的密封方法有以下两种。
（一）、间隙密封，它是利用运动副间的配合间隙起密封作用。
（二）、密封圈密封，是液压体系中使用最广泛的一种密封方式，它经过密封圈自身的受压变形来实现密封。橡胶密封圈的断面通常做成O型、Y形和V形。
1、O形密封圈密封，是一个圆形截面橡胶圈，通常由丁腈橡胶制成。这类密封圈构造单一，密封性能优秀，摩擦阻力很小，制造容易，老本低，体积小，安设沟槽尺寸小，用起来极度便利。其使用工作压力为0~30MPa，工作温度为-40~120℃。它使用非常普遍，可用于直线往复运动和反转活动的密封，也可用于无相对运动的静密封；可用于外密封、内密封及端面密封。
这种密封圈的缺点是：当压力较高或沟槽尺寸选择不妥时，密封圈容易被挤出，从而造成密封圈损坏。为了防止这种情况产生，当工作压力大于10MPa时，在一个或双方的O形圈（取决于作用在一侧或两侧的油压）与一个由聚四氟乙烯比橡胶硬的挡圈。
2、Y环密封，通常用耐油的丁腈橡胶制成。它依靠微微张开的唇边贴于密封面保持密封。在油压作用下，密封面上的唇压力增加，并在磨损后有自动补偿能力，所以Y环具有良好的密封性能，并能保证较长的使用寿命。对于Y形密封圈装配，应使唇边对准压力油腔。
Y形密封圈，密封可靠，使用寿命较长，摩擦小，用于较高运动速度的液压缸，，适用于工作温度为-40~80℃，工作压力为20MPa的场合。
3、V形密封圈，它是用带夹织物的橡胶制成的。它由支撑环，密封环和压环三部分叠合组成。当需求密封压力高于10MPa时，可提高密封圈数。安装时应注意方向，密封环的开口应面对压力油腔。
V形密封圈耐高压，密封性能好，但密封处摩擦力较大。当前，在小直径运动副中大多已选用Y型或Yx形密封圈，但在大直径柱塞或低速运动活塞杆上仍采用V形密封圈。工作温度为-40~80℃，工作压力为50MPa。
第2章 液压缸的基本设计基础
液压缸是液压传动体系中的一类实行元件，它也是把液压能改变成机械能的能量转换装置。液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是直线速率和力。2.1 液压缸的类型
为满足各类主机的不同用处，液压缸有多种范例，如图所示的依据结构形式分为活塞缸，柱塞缸，摆动缸三大类。柱塞缸和活塞缸实现来去直线运动，输出速率和推力，摆动缸则实现往复摆动，输出角度（转速）和转矩。
依据作用方式不同可以分为单作用缸和双作用缸。
2.2 液压缸的结构
1. 缸体组件缸体组件与活塞组件组成密封的容腔，接受油压。于是缸体组件要有充足的强度、较高的表面精度和牢靠的密封性。缸体组件指的是缸筒和缸盖，其就用的材料、衔接形式与工作压力相关，当工作压力p<10MPa时使用铸铁缸筒，当工作压10≤p＜20MPa 时使用无缝钢管，p≥20MPa时就用铸铁或锻钢。
用法兰连接，结构简单，加工方便，连接可靠，但要求缸筒端面部有充足的壁厚，用来安装螺栓或螺钉。缸筒端部一般用铸造，镦粗或焊接方法制成粗大的外径。采用半环衔接，工艺性好，连接靠得住，构造紧凑，但减弱了缸筒强度。这通常是用来连接无缝钢管缸筒和缸盖的连接。选用螺纹连接，体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，常用在无缝钢管或铸钢的缸筒上。拉杆衔接构造单一、工艺性好、通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会变形，影响密封效果，用在长度较小的中低缸。焊接式衔接强度高、制造单一、但焊接时容易引发缸筒变形、且没发拆卸。
如下是几种常见的缸筒与缸盖的联接方式：图中a采用法兰衔接，构造单一，加工和装拆都方便，但形状尺寸和质量都大。图b是一个半环连接，加工和装配和拆卸方便，但是，这种结构需在缸筒外部开有环形槽，削弱它的强度，有时要为之增加缸壁的厚度。图c为外螺纹连接，图d为内螺纹连接。螺纹连接装配和拆卸时，要使用专用工具，适用于小缸筒。图e为拉杆式连接，容易加工和装拆，但形状尺寸较大，且较重。图f是焊接连接，结构简单，体积小，但缸底处内径不容易加工，并可能导致变形。
图2.1缸筒和缸盖结构
图 2.2 缸筒与缸盖的连接方式
2. 活塞组件
活塞组件包括活塞，活塞杆和连接件。一种用耐磨铸铁制造出来的活塞，活塞杆无论空心或实心，是由钢制造。活塞和活塞杆的衔接方法许多，但无论选用哪类衔接方法，都必须确保衔接可靠。整体式和焊接式活塞构造单一，轴向尺寸紧凑，但损坏后需整体替换。
活塞和活塞杆的构造方式有许多：有整体式活塞和分体活塞；有实心活塞杆和空心活塞杆。活塞和活塞杆的衔接有螺纹式和半环式等，如图1-2所示。前者结构简单，但需要有螺母放松装置；后者构造繁杂，但工作较靠得住。另外，也有用锥销衔接的。
图2.3活塞和活塞杆的结构
3.缓冲装置
缓冲装置是使用活塞或缸筒移动到靠近终点时，将活塞和缸盖之间的一部分油液封住，唆使油液从小孔或空隙中挤出，从而发生很大的阻力，使工作部件安稳制动，并避免活塞和缸盖的相互碰撞。液压缸缓冲装置的工作原理如图1-3所示。理想的缓冲装置应在其全部工作过程当中坚持缓冲压力恒定，现实情况的缓冲装置则很难做到这点。如图1-4所示为上述各种形式缓冲的缓冲压力曲线。从图中可以看出，反抛物线型的性能曲线是最接近于理想曲线，缓冲效果最好。然而，这类装只需要依据液压缸的具体工作情形举行特意设计和制造，通用性差。带有缓冲作用的阶梯圆柱型表现也很好。最常用的则是节流口可调的单圆柱和节流口变化。
图2.4 液压缸缓冲装置的工作原理
图2.5 各种缓冲装置的缓冲压力曲线
排气装置用来清楚堆积在液压缸内的空气。正常把排气装置安置在液压缸两头的最高处。常用的排气装置如图1-5所示。
图2.6 排气装置
2.3 密封装置
密封装置的功用是用来阻止有压工作介质的泄露；避免外界空气、尘土、污垢与异物的侵占。起密封作用的元件称密封件。通常在液压体系或元件中，存在工作介质的内泄漏和外泄漏，内漏会下降系统的容积功效，恶化配置的机能指标，乃至没法正常工作。外泄致使流量下降，不但污染环境，还会引发火警，严重时还可能引起设置障碍和人身事故。体系中若侵有空气，就会下降工作介质的弹性模量，发生气穴，还会引发震动和噪声。尘土和异物既会拥堵小孔和空隙，又会增添液压缸中互相运动件之间的摩擦磨损，下降使用寿命，而且加快了表里泄露。是以为了确保液压设备工作的可靠性及提高工作寿命，密封装置与密封件不容忽视。液压缸的密封主要动密封和的静密封的活塞杆和活塞和端盖。常用的密封方法：1） 间隙密封：这是依靠两个运动部件配合面之间的小间隙，使其产生液体摩擦阻力来防止泄露的一种方法。为了提高该装置的密封能力，通常在活塞3表面制出几条细小的环形槽，，用来增大油液通过空隙时的阻力。它构造单一，摩擦阻力小，可耐高温，但泄露大，加工要求高，磨损后没法恢复原有密封能力，只适用于直径较小、压力较低的液压缸与活塞间的密封。属于非接触式密封。
图2.7 间隙密封
2） 密封件密封：密封件密封利用橡胶或塑料的弹性使各类界面的环形圈紧贴在静、动配合面之间来防止泄露。它具有结构简单，制造方便的优点，磨损自动补偿能力，性能可靠，在缸筒和活塞，缸盖和活塞杆之间。活塞和活塞杆，缸筒和缸盖之间都可以用。
（1）常用密封件 O型密封圈是由耐油橡胶制成的截面为圆形的圆环，是一种常用的密封元件，与其他模式密封圈比较，主要特点是：它具备优秀的密封性能，且结构紧凑；具备自密封能力，不需经常调整；运动件的摩擦阻力小；装卸方便；易于制造；价格很便宜；采用单件O形圈，可对两个方向起密封功用；如果使用安装不当，容易使O形圈被剪，扭转和其他故障，导致密封失效，所以动态密封时通常需要添加一个保护挡圈。故在液压系统中广泛应用。
图2.8 O形密封圈
如图所示为Y形密封圈，其截面为Y形，是一个典型的唇形密封圈。按两唇高度是否相等，可分为轴，孔通用的一样高的唇的Y形密封圈（如图1-8a）和不一样高的唇的轴用与孔用Y形密封圈（如图1-8b）。Y形密封圈的特点是：密封性能良好，具有一定的由于介质压力的作用自动补偿能力；摩擦阻力小，运动平稳；耐压性好，适用压力范围广；适用于大直径密封往复运动；结构简单，价格低廉；安装方便。
图2.9 Y形密封圈
如图2.10所示为V形密封圈所示，横截面为V形，是最早的，仍然是广泛使用的单密封装置。根据制作材料的不同，可分为纯橡胶V型密封圈和夹织物（夹布橡胶）V形密封圈等。由压环、V型密封圈和支撑环三部分组成了密封圈装置。V型密封圈主要用于液压缸活塞和活塞杆的来去动密封，其特征是：耐压性能好，使用寿命长；依据采用压力的上下，可以公道的选取V型密封圈的数目以满足密封需求，并可调好压紧力来获得最好密封成效；依据密封装置差别使用需求，能够交换装差别材质的V型密封圈，以获得不同的密封特征和最好的综合成效；修理和替换密封圈便捷；密封装置的轴向尺寸大，摩擦阻力大。
图 2.10 V型密封圈
（2）新式密封件 20世纪80年代以来涌现了一批新型密封件，它们提高了密封可靠性，精度和性能。
（3）组合密封件 组合式密封件由两个或两个以上元件构成。其中一部分是润滑性能好、摩擦因数小的原件；另一部分是作为一个弹性元件，从而大大提高了密封性能。
同轴密封圈是构造和原料全数实行组合方式的往复运动用密封元件。它由改性的聚四乙烯疾患填料和橡胶圈的弹性体（如O形圈、矩形圈、星型圈）组合而成。按其用处可分为活塞用同轴密封圈（格来圈加O型密封圈）和活塞杆用同轴密封圈（斯特圈加O形圈），其构造如图1-10所示。
格来圈和斯特圈是聚四氟乙烯树脂基板，根据使用条件的不同，用不同比例的填充材料（如铜粉、石墨、碳素纤维、玻璃纤维、石棉、二硫化钼等产生。因为聚四氟乙烯树脂拥有自润滑性能，是以同轴密封圈在各样密封圈中，是动摩擦阻力较小的一种。
格来圈也可以用于旋转密封。为了提高密封表面的压力，在密封面上加工有环形沟槽，即可改善密封效果，但也由于对润滑油腔的形成而减少摩擦力。格来圈背面呈凹弧形，以增加接触面，防止自身旋转。
同轴密封圈在材质、截面外形等方面仍在精益求精，新产品层见叠出，如图所示。
图2.11 同轴密封圈
3）防尘圈
活塞缸伸出部分来说，因为它是非常容易让杂物进入液压缸，让液压油被污染，密封磨损，所以经常需要增加活塞杆上的尘埃环密封（见图），并放在向着活塞杆外伸端。
图2.12 防尘圈
第3章 动力卡盘液压缸结构设计
本次设计的思路来自于在一次工厂实习中，当时工厂里面的机床设备几乎全部都是采用人工夹紧力夹紧，每次需要拆装的时候都是人工进行拆装，不但费时而且还费力，大大降低了工作效率。而且还会出现由于人工夹紧时工件在加工过程中出现松动严重影响到加工精度。所以我试想如果采用液压夹紧是否可以改变这一现象。在本章中我将计算一些重要零部件的参数，包括液压缸的设计计算，缸筒，活塞缸，法兰盘，引油导套等的计算。本次设计的液压缸用于CK6140。工件的夹紧与松开装置包含安设在主轴前端的动力卡盘和主轴后端的液压装置。主轴孔中有拉杆，其后端与液压缸中的活塞连接，前端与高速动力卡盘相联，由液压体系达成工件的夹紧与松开。3.1 液压缸的设计计算
液压缸的重要尺寸参数包含：液压缸的缸筒内径D、活塞杆直径d、液压缸行程s等。液压缸的性能参数主要有工作压力和工作速度等。1. 液压缸的工作压力
根据夹紧一个工件大概所需的夹紧力，确定液压缸的输出力F约为3000N
不同负载下液压缸常用的工作压力
| 负载/KN | <5 | 5~10 | 10~20 |
| 工作压力/MPa | <0.8~1 | 1.5~2 | 2.5~3 |
| 负载/KN | 20~30 | 30~50 | >50 |
| 工作压力/MPa | 3~4 | 4~5 | ≥5~7 |
液压缸额定压力系列（MPa）
| 0.63 | 1 | 1.6 | 2.5 | 4 | 6.3 | 10 | 16 | 25 | 40 |
最高工作压力p=0.6×1.5=0.9，综合上表取1MPa
因为夹紧和松开时的速度不等（采用差动连接），所以选用双作用液压缸。
3.2 缸筒
1）主要技术要求a．要有一定的强度，并能长时间承受最高工作压力及短时间动态试验压力而不产生变形。
b．要有一定的刚度，并能承受活塞的侧向力和装置本身的反作用力，并不会产生弯曲。
c．在内表面活塞的密封元件和导向套一起摩擦的作用下，能长时间工作，并且磨损非常少，几何精度非常高，活塞的密封性非常好。
2）结构形式
如下图缸筒径向尺寸大，端部有足够的壁厚，可以安装螺栓或旋入螺钉。所以采用法兰联接。法兰联接具有结构简单，易加工，易装卸，联接可靠，使用广泛的特点。
图3.1 缸筒与缸盖的联接方式
3) 材料
缸筒材料要求有足够的强度和冲击韧度，因为壁厚较大，毛坯使用铸件，采用HT300铸钢。
4） 缸筒内径尺寸
根据液压缸的理论输出力F和工作压力，计算缸筒内径D（m）
D=
式中 F——液压缸的输出力（N）F=3000N
p——工作压力（MPa）p=0.6
计算得D=0.0798m
根据车床ck6140的主轴直径大小，选取液压缸的内径尺寸为80mm。
缸筒内径尺寸系列
| 8 | 40 | 125 | （280） |
| 10 | 50 | （140） | 320 |
| 12 | 63 | 160 | （360） |
| 16 | 80 | （180） | 400 |
| 20 | （90） | 200 | （450） |
| 25 | 100 | （220） | 500 |
| 32 | （110） | 250 |
（5）缸筒外径尺寸
厚度
式中——缸筒材料强度要求的最小值（m）
c
——缸筒外径公差余量（m）c
——腐蚀余量（m）分析得：当
/D=0.08~0.3时，按中等壁厚缸筒计算：式中D——缸筒内径D（m）D=0.08
P——缸筒内最高工作压力 P=1
[
]——材料的许用应力[
]=式中——缸筒材料的抗拉强度 =400
n——安全系数 n=6
计算得0.0054
因为采用法兰连接，缸筒壁需要厚些，取
D
=D+2
D
=80+2
10=100mm 缸筒结构
3.3 活塞杆
液压三爪卡盘无速度比要求，可以根据估算的执行机构的推力和拉力、系统选定的压力，按照公式d=
D初步选定活塞杆直径d。计算得d=（16~26.7）
再根据下表选择合适的尺寸，本次设计取d=25
活塞杆外径尺寸系列
| 4 | 20 | 56 | 160 |
| 5 | 22 | 63 | 180 |
| 6 | 25 | 70 | 200 |
| 8 | 28 | 80 | 220 |
| 10 | 32 | 90 | 250 |
| 12 | 36 | 100 | 280 |
| 14 | 40 | 110 | 320 |
| 16 | 45 | 125 | 360 |
| 18 | 50 | 140 |
3.4 法兰盘
如图所示，左下R9圆为进油孔，四周打有螺纹孔，保证安装后缸筒的密封性，轴孔内有四个凹槽，用以安装防尘圈。3.5 引油导套
导向套是装在液压缸有杆侧的缸盖内，用来对活塞杆导向。导向套的内侧有密封装置，保证缸筒有杆腔的密封性，外侧装有防尘圈，防止活塞杆内缩时把杂志、灰尘、水分等带到密封装置区，以致破坏密封装置。当导向套不是用耐磨材料制成时，其内还可以装导向环，用以对活塞杆导向。如图为引油导套结构，下端M10螺纹孔接油管，导套内部凹槽起到导油的作用。因为安装在主轴后端的液压缸与其他设备明显的不同是其会随着主轴一起旋转，此导套结构很好的解决了这一问题，上端打有M4的螺纹孔，与主轴壳体相联接，起到固定导套的作用。
3.6 设计成果
在本章刚开始的时候也简单的提到过我这次设计的思路的来源，对自己的一个亲身经历所联想到的一个设计方案。通过一些列的调查分析，最后我觉得这个方案可行并确立了这套液压动力卡盘的设计。对于这套液压设备的零件都可以在机床是加工而成，制作成本相对来说也不是很高。所以市场占有量还是很大的。通过对以上一系列重要零部件的参数计算，最后我确定液压缸采用双作用式液压缸，为了能有效的提高工作效率，松开采用快速松开装置（差动连接），这样可以有效的节省了动力卡盘在松开时所花费的时间。缸筒材料选用HT300的铸钢，具体的一些尺寸参数详见图纸。活塞杆是需要和缸筒相配合使用的，所以在得出缸筒的一些尺寸之后也就确定了活塞杆的尺寸参数，详见图纸。这一套液压动力卡盘如果能在工厂里很好的得到使用，那么我想可以解决我之前所说的问题了，大大提高了工厂的产能，提高劳动者的工作效率，大力优化了企业的生产性能，同时也很好的解决了我设计前所提出的问题。动力卡盘液压缸结构
第4章 深孔滚压工具加工原理
本章所要描述的是对缸筒上的几个深孔加工的特别说明，因为这道加工工序有一定的难度，所以我在这章特殊说明下。深孔加工的方法很多，但是如何才能找到一个较为合适的加工方案才是最关键的，接下来我将详细说明。对于不淬硬的钢件深孔，表面粗糙度要求较高时，采用滚压加工。孔径滚压后，精度可达0.01mm，表面粗糙度可达Ra0.16μm，表面硬化耐磨，生产效率高。但滚压次数不宜超过两次，次数太多时，孔表面会受疲劳破坏。过盈量要严格控制，过小则会出现滚压表面的“脱皮”。
如图所示为深孔加工工具，采用圆锥滚子滚压深孔。圆锥母线与深孔母线有一个0.5°或1°的斜角。滚压时，滚柱3受轴向力的作用向右压在销4上，销4使套圈6及衬套8压向止推轴承9，此时滚锥大头组成的外径即为调整尺寸。滚压结束，滚压工具原路退回，工件内孔给滚子向左的轴向力，推动盖板向左轻微移动，压缩弹簧推动锥套5带动滚子左移，是滚压工具缩小直径，不会碰伤已加工孔的表面。滚压工具完全退出，弹簧复位。螺母11调节滚压工具径向尺寸。尾部矩形双头螺纹M40×4㎜与刀杆连接。
滚压速度v=60~80m/min，进给量ƒ=0.25~0.35mm/r，滚压过盈量为0.10~0.12mm，实际压入量为0.02~0.33mm。
滚压工具
所需加工深孔零件
第5章 液压缸的性能与检测
1. 最低启动压力最低启动压力，就是说液压缸在没有载荷的情况下所需的启动工作压力，它是反映液压缸中零部件再装配精度高低和工作中密封摩擦力大小的综合指标。
在测定最低启动压力的时候，我们应将液压缸放在水平的位置，并且把压力油注入工作油腔。如果单活塞杆液压缸往复均有工作负载，即两个油腔均为工作油腔，应将压力油通入缸底腔也就是无活塞杆腔进行测定。测量仪表（如压力表）应放置在通入压力油的油口附近，这样得到的压力数值不包括阀及管道的压力损失，能真实反映液压缸的最低启动压力。
2. 最低稳定速度
液压缸的最低稳定速度，就是说液压缸在满载的情况下运动是的最低运行速度，可以用这个来检测液压缸工作那一腔的有效工作面积。它是没有统一标准的，对于工作要求性能不一样的液压缸，对其最低稳定速度的要求也不一样。3. 外部泄漏
液压缸外部泄漏情况可以直接观察，在不同工作情况下，它的密封性能也不同。当液压缸没在工作情况下，此刻处于自身密封状态，此时的液压缸应没有泄露。因为液压缸在最低启动工作压力下运行，密封元件此时处于变形状态，所以这个时候很容易引起泄露。当液压缸在满载的工作情况下，缸内的压力非常大，泄露的可能性也非常大，所以我国在液压缸试验标准中制定，要求液压缸进行外泄漏实验。
4. 内部漏油
液压缸的内部同时也存在泄露问题会降低工作效率，使油液温度迅速提升，使活塞慢慢的偏离原先的定位，影响了液压缸的一个定位精度，使液压缸不能准确的停留在某一位置，它是液压缸体现其工作性能的重要因素之一，应在可能的情况下尽量减少到最小值，按照《液压元件出厂试验技术指标》，液压缸活塞内部泄漏量应符合下表的规定，其中不包括活塞环作为密封的液压缸的内部泄漏量。
液压缸活塞内部泄漏量允许值
| 液压缸直径/mm |
 |
50 | 55 | 63 | 70 | 82 | 90 | 100 | 110 |
| 内部漏量/(mL/min) | 0.1 | 0.2 | 0.25 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 0.9 |
| 液压缸直径/mm | 125 | 140 | 160 | 180 | 200 | 220 | 250 | 320 | 400 |
| 内部漏量/(mL/min) | 1.1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3.1 | 3.8 | 5 | 8 | 13 |
液压缸的总效率应包括机械效率和容积效率，但因为液压缸活塞出的内部泄漏量很难确定，导致容积效率难于测定，所以液压缸的效率试验只考虑机械效率，即测出它的负载效率。负载效率可用下式表示：
η=×100﹪
式中 F——液压缸的输出力（N）
P——液压的压力（MPa）
A——活塞的有效面积(c㎡ )
其中F和p的值通过试验测定。
按照要求，液压缸的负载效率应在90﹪以上。
6.耐压性
做出来的液压缸能否承受得了因阀换向所带来的压力或者冲击力，这个对液压缸的耐压性能提出了很高的要求。特别是那些高压力的液压缸，如果不能承受高压便很容易损坏零件，所以对液压缸进行耐压检测很有必要。耐压试验的压力一般为公称压力的1.25~1.5倍。只能在特殊情况下，才提出更高的要求。
7. 高温性能
如果一个液压缸能在非常高的温度下仍然能正常工作，那就说明这个液压缸的耐高温性能很好。对于一些长期需要在高温环境下工作的液压缸来说，耐高温性对它们来说真的非常重要。一般情况下普通的液压缸能适应90℃左右的高温，有特殊要求时可另行议定。
8. 耐久性
液压缸的密封装置好坏决定了这个液压缸能否长久使用。由于液压缸的长时间使用导致密封圈经常的损坏，因此，一般耐久性试验对密封元件进行检测，看其是否完好，能否保持原有的密封效果。必要时，也要检查各零部件的尺寸精度、粗糙度及形状是否由变化、磨损和损坏。耐久性能试验应该让液压缸满载连续运转8h，或往复运动行程50km，然后进行全面检查。
