同心。螺纹对缸筒壁厚尺寸要求不大，很适合无缝钢管做缸筒的液压缸。密封槽般都设置在缸筒端面或端盖上，以免削弱缸筒强度。为了防止螺纹因冲击震动而松动，往往增加锁紧螺母或紧定螺钉，如图所示。内螺纹连接在缸筒端部加工出内螺纹和退刀槽，虽然会削弱缸筒强度，而且螺纹与缸筒要求同心，但其结构紧凑，外形美观，不易损坏。连接螺纹可以设计在端盖上，也可以用螺纹压圈紧固，如图所示。外卡键连接这种连接的强度好，结构紧凑，重量轻，装拆容易，但缸筒端部要切出卡键槽，使强度有所降低。外卡键般由两个半环卡键组成，固定卡键可以用卡键帽，如图所示。内卡键连接这种连接方式的优缺点同外卡键差不多，但装拆不便。为了便于装拆，卡键般由三瓣组成，第三瓣的剖切口平面必须与轴线平行，否则是装不进去的。装配卡键时，端盖外端面不能高出卡键槽，装好卡键后，端盖才能装到位，如图所示。卡键与卡键槽的配合精度要适当，间隙过大，缸筒卡键槽处会因受到冲击而产生剪切破坏。弹性卡圈式弹性卡圈有孔用弹性卡圈和钢丝弹性卡圈两种，如图和图所示。由于它们都是标准件，因此使用方便，装拆容易。但因厚度较薄，只能用于中低压缸筒上。焊接式如图所示，将端盖直接焊在缸筒上，强度高，制造简单，但容易引起焊接变形，维修时需破坏端盖才行。销钉式如图所示，将端盖装入缸筒后，相配钻铰，装上销钉。这种连接方式简单方便，但销钉承受的剪切力较大，要校核强度和销钉数量。拉杆式如图所示，起结构简单，工艺性好，通用性大，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响密封效果，只适用于中低压液压缸。除了缸筒与缸盖和缸底的结构形式外，安装液压缸时，如结构允许，进出油口位置必须在最上面。液压缸必须装成使其能自动放气或装有方便的放气口。缸筒上的进出油口和排气阀的阀座，般都焊接在缸筒的最上面，以利于安装和空气的排除。缸筒的材料缸筒常用号无缝钢管，当缸筒上需要焊接缸底耳轴或管接头时，多采用号钢管。在承受的负载很大时，如液压支架中的立柱等，常用低合金无缝钢管，如和等。缸底缸底的材料常用号或号钢。缸筒采用无缝钢管时，缸底与缸筒多采用焊接结构，它的特点是结构紧凑，加工简单，工作可靠，但容易产生焊接变形。通常缸底上口与缸筒内孔间采用过渡配合，以限制焊接后的变形。除焊接结构外，缸底与缸筒可采用螺纹连接半环连接和法兰连接等多种连接方式。要根据具体设计要求灵活选择。缸盖缸口部分般由密封圈导向套防尘圈和锁紧装置等组成，用作活塞杆的导向和密封等。缸孔和活塞杆直径不同，缸口部分的结构也有所不同，缸盖与缸筒的典型连接结构有，外螺纹连接，它的外径小，质量轻，但结构工艺性较差内半环连接，内卡环常由三个半环组成，其结构简单而且紧凑，拆装也较方便，但缸壁上的环槽削弱了缸筒的强度法兰连接，特点是结构简单而且紧凑，拆装和加工容易。缺点是外形和质量都比较大钢丝连接，这种连接方式的结构最简单紧凑，已逐渐被推广使用。值得注意的是缸盖与缸筒的连接很少采用焊接结构。缸盖材料般用号钢锻件。当缸盖兼作导向套时，应采用铸铁并在其工作表面堆焊青铜，黄铜或其它耐磨材料，导向套也可单独制成后压入缸盖内孔。缸体与外部的连接结构油缸依与机器的设置与固定方式可分为两大类刚性固定采用底座或法兰连接铰接固定采用耳环或铰轴油缸的安装般是通过两端的耳环或中部铰轴与工作机构连接。缸底耳环通常做成整体或焊接。活塞杆耳环可做成整体或采用焊接或螺纹连接。铰轴可根据工作机构的要求焊接在缸体的头部尾部或任意中间位置，其中以头部铰轴对活塞杆的弯曲作用最小。耳环与铰轴的材料可采用号钢或铸钢。活塞活塞材料通常用钢或铸铁，也有用铝合金制成的，它的结构上主要考虑的问题是活塞与缸筒的滑动和密封，活塞与活塞杆之间的连接与密封。活塞杆活塞杆是油缸的主要传力零件，必须有足够的强度和刚性。活塞杆有空心和实心两种结构。空心活塞杆的端留有透气孔，使焊接和热处理时能排出热气。实心活塞杆的材料多用号钢，空心活塞杆般用号无缝钢管。有特殊用途的油缸如液压支架应按照使用条件来选定材料结构和尺寸。活塞杆头部与工作机械的连接，根据不同的要求，选择符合要求的结构型式。缓冲装置般的油缸可以不考虑缓冲要求。当活塞的运动速度很高和运动部分质量很大时，就有很大的惯性力。如果活塞在行程终端与缸底或缸盖产生机械碰撞，会出现冲击和噪声，甚至导致油缸管路以及阀类元件的破坏，为了防止或缓和这种冲击，可以在液压回路中设置减速阀和制动阀，使活塞减速制动，也可在液压缸内部设置缓冲装置。排气装置液压系统在安装过程中或长时间停止工作之后会渗入空气，油中也会混入空气，由于气体具有较大的可压缩性，将使油缸工作中产生振动颤抖和爬行，并伴随有噪声和发热等系列不正常现象。因此在设计油缸结构时，要保证能及时排除积的时候，必须首先根据负载的大小合理地选择油缸的工作压力见附表，选定的工作压力应符合的规定值。见附表当无杆腔进压力油驱动负载时，液压缸的直径与负载工作压力的关系可得由此得缸筒内径式中工作压力回油背压，若回油直接通油箱，可取机械效率，考虑密封件的摩擦阻力损失，橡胶密封通常取活塞杆直径，通常。由上式计算所得的缸筒内径，需按规定的液压缸内径尺寸系列圆整成标准值。见附表活塞杆直径油缸内径确定后，若单杆活塞缸的双向运动有定速比要求时，可按速比的关系式求出活塞杆的直径为式中的值可根据附表的推荐值选取。对于般无速比要求的油缸，也可按下式初步定出活塞杆直径以上计算所得的活塞杆直径，均需按规定的活塞杆外径尺寸系列圆整成标准值。见附表液压缸壁厚计算公式管壁厚最小厚度最大压力，管内径，安全系数抗拉强度最低值例油缸用料，抗拉强度，最大压力，管内径，则最小壁厚是多少最小导向长度当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度如图所示，若导向长度太小，将使油缸因间隙引起的初始挠度增大，从而影响油缸的工作稳定性。对于般油缸，其最小导向长度应满足下式要求式中油缸最大工作行程缸筒内径般导向套滑面的长度,在缸筒内取缸筒内径的倍在缸筒内径时则取活塞杆直径的倍。活塞宽度取缸筒内径的倍,为了保证最小导向长度而过份地增大导向套长度和活塞宽度都是不适宜的。最好的方法是在导向套与活塞之间装隔套，其长度由所需的最小导向长度决定。采用隔套不仅能保证最小导向长度，而且可以扩大导向套及活塞的通用性。七强度和稳定性计算缸筒壁厚和外径计算。缸筒壁厚校核时分薄壁和厚壁两种情况。当时为薄壁，壁厚按下式进行校核式中，为缸筒内径为缸筒试验压力，当缸的额定压力时，取图液压缸最小导向长度而当时，取为缸筒材料的许用应力，，为材料抗拉强度，为安全系数，般取。当时，壁厚按下式进行校核在壁厚和内径确定的基础上，求出缸筒的计算外径，然后圆整为标准外径。缸底厚度如图所示的平底缸底，按下式计算如图所示的带孔的平底缸底，按下式计算图几种缸底结构如图所示的半球形缸底，按下式计算式中缸底止口内径缸底材料的许用应力缸底材料抗拉强度安全系数，其它符号意义同前。算得的缸底厚度按有关标准的规定系列选取。活塞杆强度和液压缸稳定性计算活塞杆强度计算活塞杆的直径按下式进行校核式中，为活塞杆上的作用力为活塞杆材料的许用应力，。液压缸稳定性计算活塞杆受轴向压缩负载时，它所承受的力不能超过使它保持稳定工作所允许的临界负载，以免发生纵向弯曲，破坏液压缸的正常工作。的值与活塞杆材料性质截面形状直径和长度以及液压缸的安装方式等因素有关。活塞杆稳定性的校核依下式进行式中，为安全系数，般取。当活塞杆的细长比时当活塞杆的细长比时式中，为安装长度，其值与安装方式有关，见表为活塞杆横截面最小回转半径，为柔性系数，其值见表为由液压缸支撑方式决定的末端系数，其值见表为活塞杆材料的弹性模量，对钢取为活塞杆横截面惯性矩为活塞杆横截面积为由材料强度决定的实验值，为系数，具体数值见表。表液压缸支承方式和末端系数的值支承方式支承说明末端系数端自由端固定两端铰接端铰接端固定两端固定表的值材料铸铁锻铁钢连接零件的强度计算对于重要的液压缸，它的各部分连接零件都应进行强度计算。缸筒和缸底焊缝强度的计算如图所示，其对接焊缝的应力为式中液压缸最大推力焊接效率，取焊缝的许用应力图焊接缸筒和缸底，当采用焊条时，，取安全系数。缸盖连接螺纹的强度计算如图所示，缸筒和缸盖采用螺纹连接时，其强度计算如下螺纹处的拉力和剪应力分别为图螺纹连接的缸体其合成应力和强度验算公式为式中螺纹外径螺纹内径。采用普通螺纹尺寸时，可近似地按下式计算，为螺距螺纹内摩擦系数，般取螺纹预紧力系数，取缸筒材料的许用应力安全系数，为缸筒材料的屈服极限液压缸最大推力缸筒内径。缸盖连接螺栓的强度计算缸盖与缸筒采用法兰和固定螺栓连接时，其螺栓螺纹处的拉应力和剪应力分别为其合成应力和强度验算公式为以上各式中的为螺栓或拉杆数量，其它符号意义同前。卡键连接强度的计算图卡键连接外卡键连接见图，卡键截面上的剪应力为卡键侧面的挤压应力为缸筒危险截面截面的拉应力为内卡键连接见图，卡键截面上的剪应力为卡键侧面的挤压应力为缸筒危险截面截面的拉应力为式中液压缸的最大出力缸筒外径缸筒内径卡键厚度卡键宽度。缓冲装置设计计算液压缸中缓冲装置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程终端时在活塞和缸盖之间封住部分油液，强迫它从小孔或细缝中挤出以产生很大的阻力，使工作部件受到制动，逐渐减慢运动速度达到避免活塞和缸盖相互撞击的目的。液压缸中使用的缓冲装置的工作原理如图所示。最常用的是节流口可调式和节流口变化式两种。其中，节流口可调式缓冲装置在节流口调定后，工作原理上就相当于个单孔口式的缓冲装置。表示节流口可调式和节流口变化式两种缓冲装置的主要性能。图液压缸的缓冲装置原理表液压缸中常用的缓冲装置名称和工作原理图特点说明针形节流阀单