（优秀毕业全套设计）旋转式压实器设计（整套下载）

活塞要在缸筒内做平稳的往复滑动，缸筒内表面的表面粗糙度应达到.。

对钢管缸筒，内表面还应镀硬铬，以减小摩擦阻力和磨损，并能防止锈蚀。

缸筒材质除使用高碳钢管外，还是用高强度铝合金和黄铜。

小型气缸有使用不锈钢管的。

带磁性开关的气缸或在耐腐蚀环境中使用的气缸，缸筒应使用不锈钢铝合金或黄铜等材质。

气缸活塞上采用组合密封圈实现双向密封，活塞与活塞杆用压铆链接，不用螺母。

端盖端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。

杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。

杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸使用寿命。

导向套通常使用烧结含气合金前倾铜铸件。

端盖过去常用可锻铸铁，现在为减轻重量并防锈，常使用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材料的。

活塞活塞是气缸中的受压力零件。

为防止活塞左右两腔相互窜气，设有活塞密封圈。

活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。

耐磨环长使用聚氨酯聚四氟乙烯夹布合成树脂等材料。

活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。

滑动部分太短，易引起早期磨损和卡死。

活塞的材质常用铝合金和铸铁，小型缸的活塞有黄铜制成的。

活塞杆活塞杆是气缸中最重要的受力零件。

通常使用高碳钢，表面经镀硬铬处理，或使用不锈钢，以防腐蚀，并提高密封圈的耐磨性。

密封圈回转或往复运动处的部件密封称为动密封，静止件部分的密封称为静密封。

缸筒与端盖的连接方法主要有以下几种整体型铆接型螺纹联接型法兰型拉杆型。

气缸工作时要靠压缩空气中的气雾对活塞进行润滑。

也有小部分免润滑气缸。

工作原理根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。

由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。

若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作但缸径过大，不仅使设备笨重成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。

在夹具设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。

气缸下面是气缸理论出力的计算公式气缸理论输出力效率为时的输出力气缸缸径工作压力例直径的气缸，工作压力为时，其理论输出力为多少芽输出力是多少将连接，找出上的点，得在工程设计时选择气缸缸径，可根据其使用压力和理论推力或拉力的大小，从经验表中查出。

.初步确定气缸参数表按负载选择工作压力负载工作压力.表各种机械常用的系统工作压力机械类型机床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力.由表和表可知，组合机床液压系统的最大负载约为，初选气缸的设计压力，为了满足工作台快速进退速度相等，并减小液压泵的流量，这里的气缸课选用单杆式的，并在快进时差动连接，则气缸无杆腔与有杆腔的等效面积与应满足即气缸内径和活塞杆直径应满足.。

为防止切削后工件突然前冲，气缸需保持定的回气背压，暂取背压为.，并取气缸机械效率。

则气缸上的平衡方程故气缸无杆腔的有效面积气缸直径气缸内径按，取标准值因，故活塞杆直径.标准直径则气缸有效面积为.缸体壁厚的校核查机械设计手册，取壁厚为。

则根据时可算出缸体壁厚为.为最小速度，则由式.，满足最低速度的要求。

.活塞杆强度计算式中许用应力钢的抗拉强度为，取，为位安全系数取，即活塞杆的强度适中．活塞杆的结构设计活塞杆的外端头部与负载的拖动电机机构相连接，为了避免活塞杆在工作生产中偏心负载力，适应气缸的安装要求，提高其作用效率，应根据负载的具体情况，选择适当的活塞杆端部结构。

.活塞杆的密封与防尘活塞杆的密封形式有形密封圈形夹织物密封圈形密封圈形密封圈等。

采用薄钢片组合防尘圈时，防尘圈与活塞杆的配合可按选取。

薄钢片厚度为.。

为方便设计和维护，本方案选择型密封圈。

.气缸工作行程的确定气缸工作行程长度可以根据执行机构实际工作的最大行程确定，并参照表选取标准值。

气缸活塞行程参数优先次序按表中的选用。

表气缸行程系列表气缸行程系列表气缸形成系列根据设计要求知，活塞杆最大行程为。

根据表，可选取气缸的工作行程为。

.活塞的设计由于活塞在液压力的作用下沿缸筒往复滑动，因此，它与缸筒的配合应适当，既不能过紧，也不能间隙过大。

配合过紧，不仅使最低启动压力增大，降低机械效率，而且容易损坏缸筒和活塞的配合表面间隙过大，会引起气缸内部泄露，降低容积效率，使气缸达不到要求的设计性能。

活塞与缸体的密封形式分为间隙密封用于低压系统中的气缸活塞的密封活塞环密封适用于温度变化范围大要求摩擦力小寿命长的活塞密封密封圈密封三大类。

其中密封圈密封又包括形密封圈密封性能好，摩擦因数小，安装空间小形密封圈用在压力下往复运动速度较高的气缸密封形密封圈耐高压，耐磨性好，低温性能好，逐渐取代形密封圈形密封圈可用于压力下，耐久性好，但摩擦阻力大。

综合以上因素，考虑选用型密封圈。

.导向套的设计与计算.最小导向长度的确定当活塞杆全部伸出时，从活塞支承面中点到到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度。

如果导向长度过短，将使气缸因间隙引起的初始挠度增大，影响气缸工作性能和稳定性。

因此，在设计时必须保证气缸有定的最小导向长度。

根据经验，当气缸最大行程为，缸筒直径为时，最小导向长度为般导向套滑动面的长度，在缸径小于时取，当缸径大于时取.。

活塞宽度取。

若导向长度不够时，可在活塞杆上增加个导向套见图来增加值。

隔套的宽度。

图气缸最小导向长度因此最小导向长度，取导向套滑动面长度活塞宽度隔套的宽度.导向套的结构导向套有普通导向套易拆导向套球面导向套和静压导向套等，可按工作情况适当选择。

普通导向套这种导向套安装在支承座或端盖上，气槽内的压力气起润滑作用和张开密封圈唇边而起密封作用。

易拆导向套这种导向套用螺钉或螺纹固定在端盖上。

当导向套和密封圈磨损而需要更换时，不必拆卸端盖和活塞杆就能进行，维修十分方便。

它适用于工作条件恶劣，需经常更换导向套和密封圈而又不允许拆卸气缸的情况下。

球面导向套这种导向套的外球面与端盖接触，当活塞杆受偏心负载而引起方向倾斜时，导向套可以自动调位，使导向套轴线始终与运动方向致，不产生“憋劲“现象。

这样，不仅保证了活塞杆的顺利工作，而且导向套的内孔磨损也比较均匀。

静压导向套活塞杆往复运动频率高速度快振动大的气缸，可以采用静压导向套。

由于活塞杆与导向套之间有压力气膜，它们之间不存在直接接触，而是在压力气中浮动，所以摩擦因数小无磨损刚性好能吸收振动同轴度高，但制造复杂，要有专用的静压系统。

.端盖和缸底的设计与计算在单活塞气缸中，有活塞杆通过的端盖叫端盖，无活塞杆通过的缸盖叫缸头或缸底。

端盖缸底与缸筒构成密封的压力容腔，它不仅要有足够的强度以承受液压力，而且必须具有定的连接强度。

端盖上有活塞杆导向孔或装导向套的孔及防尘圈密封圈槽，还有连接螺钉孔，受力情况比较复杂，设计的不好容易损坏。

.端盖的设计计算端盖厚为式中螺钉孔分布直径，液压力，密封环形端面平均直径，材料的许用应力，。

.缸底的设计缸底分平底缸，椭圆缸底，半球形缸底。

.端盖的结构端盖在结构上除要解决与缸体的连接与密封外，还必须考虑活塞杆的导向，密封和防尘等问题。

缸体端部的连接形式有以下几种．焊接特点是结构简单，尺寸小，质量小，使用广泛。

缸体焊接后可能变形，且内缸不易加工。

主要用于柱塞式气缸。

．螺纹连接外螺纹内螺纹特点是径向尺寸小，质量较小，使用广泛。

缸体外径需加工，且应与内径同轴装卸徐专用工具安装时应防止密封圈扭曲。

．法兰连接特点是结构较简单，易加工易装卸，使用广泛。

径向尺寸较大，质量比螺纹连接的大。

非焊接式法兰的端部应燉粗。

．拉杆连接特点是结构通用性好。

缸体加工容易，装卸方便，使用较广。

外形尺寸大，质量大。

用于载荷较大的双作用缸。

．半球连接，它又分为外半环和内半环两种。

外半环连接的特点是质量比拉杆连接小，缸体外径需加工。

半环槽消弱了缸体，为此缸体壁厚应加厚。

内半环连接的特点是结构紧凑，质量小。

安装时端部进入缸体较深，密封圈有可能被进气口边缘擦伤。

．钢丝连接特点是结构简单，尺寸小，质量小。

.缸体长度的确定气缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。

缸体外形长度还需要考虑到两端端盖的厚度。

般气缸缸体长度不应大于缸体内经的倍。

取系数为，则气缸缸体长度。

.缓冲装置的设计气缸的活塞杆或柱塞杆具有定的质量，在液压力的驱动下运动时具有很大的动量。

在它们的行程终端，当杆头进入气缸的端盖和缸底部分时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击和噪声。

采用缓冲装置，就是为了避免这种机械撞击，但冲击压力仍然存在，大约是额定工作压力的两倍，这就必然会严重影响气缸和整个液压系统的强度及正常工作。

缓冲装置可以防止和减少气缸活塞及活塞杆等运动部件在运动时对缸底或端盖的冲击，在它们的行程终端能实现速度的递减，直至为零。

当气缸中活塞活塞运动速度在以下时，般不设缓冲装置，而运动速度在以上时，不需设置缓冲装置。

在该组合机床液压系统中，动力滑台的最大速度为，因此没有必要设计缓冲装置。

.排气装置如果排气装置设置不当或者没有设置排气装置，压力气进入气缸后，缸内仍会存在空气。

由于空气具有压缩性和滞后扩张性，会造成气缸和整个液压系统在工作中的颤振和爬行，影响气缸的正常工作。

比如液压导轨磨床在加工过程中，这不仅会影响被加工表面的光洁程度和精度，而且会损坏砂轮和磨头等机构。

为了避免这种现象的发生，除了防止空气进入液压系统外，还必须在气缸上设置排气装置。

配气装置的位置要合理，由于空气比压力气轻，总是向上浮动，因此水平安装的气缸，其位置应设在缸体两腔端部的上方垂直安装的气缸，应设在端盖的上方。

般有整体排气塞和组合排气塞两种。

整体排气塞如图所示。

表排气阀塞尺寸阀座阀杆孔.图整体排气孔图组合排气孔图整体排气阀零件结构尺寸由于螺纹与缸筒或端面连接，靠头部锥面起密封作用。

排气时，拧松螺纹，缸内空气从锥面空隙中挤出来并经过斜孔排除缸外。

这种排气装置简单方便，但螺纹与锥面密封处同轴度要求较高，否则拧紧排气塞后不能密封，造成外泄漏。

组合排气塞如图所示，般由络螺塞和锥阀组成。

螺塞拧松后，锥阀在压力的推动下脱离密封面排出空气。

排气装置的零件图及尺寸图见以及表。

图组合排气阀零件结构尺寸.密封件的选用.对密封件的要求气缸工作中要求达到零泄漏摩擦小和耐磨损的要求。

在设计时，正确地选择密封件导向套支承环和防尘圈的结构形式和材料是很重要的。

从现在密封技术来分析，气缸的活塞和活塞杆及密封导向套和防尘等应作为个综合的密封系统来考虑，具有可靠的密封系统，才能式气缸具有良好的工作状态和理想的使用寿命。

在液压元件中，对气缸的密封要求是比较高的，特别是些特殊材料气缸，如摆动气缸等。

气缸中不仅有静密封，更多的部位是动密封，而且工作压力高，这就要求密封件的密封性能要好，耐磨损，对温度适应范围大，要求弹性好，永久变形小，有适当的机械强度，摩擦阻力小，容易制造和装卸，能随压力的升高而提高密封能力和利于自动补偿磨损。

密封件般以断面形状分类