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液壓缸選定程序

程序1：初選缸徑/桿徑（以單活塞桿雙作用液壓缸為例）

※ 條件一
已知設(shè)備或裝置液壓系統(tǒng)控制回路供給液壓缸的油壓P、流量Q及其工況需要液壓缸對負(fù)載輸出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相應(yīng)力（推力F1、拉力F2、推力F1和拉力F2）的大?。☉?yīng)考慮負(fù)載可能存在的額外阻力）。針對負(fù)載輸出力的三種不同作用方式，其缸徑/桿徑的初選方法如下：
（1）輸出力的作用方式為推力F1的工況：
初定缸徑D：由條件給定的系統(tǒng)油壓P（注意系統(tǒng)的流道壓力損失），滿足推力F1的要求對缸徑D進(jìn)行理論計算，參選標(biāo)準(zhǔn)缸徑系列圓整后初定缸徑D；
初定桿徑d：由條件給定的輸出力的作用方式為推力F1的工況，選擇原則要求桿徑在速比1.46~2（速比：液壓缸活塞腔有效作用面積與活塞桿腔有效作用面積之比）之間，具體需結(jié)合液壓缸回油背壓、活塞桿的受壓穩(wěn)定性等因素，參照相應(yīng)的液壓缸系列速比標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行桿徑d的選擇。
（2）輸出力的作用方式為拉力F2的工況：
假定缸徑D，由條件給定的系統(tǒng)油壓P（注意系統(tǒng)的沿程壓力損失），滿足拉力F2的要求對桿徑d進(jìn)行理論計算，參選標(biāo)準(zhǔn)桿徑系列后初定桿徑d，再對初定桿徑d進(jìn)行相關(guān)強度校驗后確定。
（3）輸出力的作用方式為推力F1和拉力F2的工況：
參照以上（1）、（2）兩種方式對缸徑D和桿徑d進(jìn)行比較計算，并參照液壓缸缸徑、桿徑標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行選擇。
※ 條件二
已知設(shè)備或裝置需要液壓缸對負(fù)載輸出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相應(yīng)力（推力F1、拉力F2、推力F1和拉力F2）大小（應(yīng)考慮負(fù)載可能存在的額外阻力）。但其設(shè)備或裝置液壓系統(tǒng)控制回路供給液壓缸的油壓P、流量Q等參數(shù)未知，針對負(fù)載輸出力的三種不同作用方式，其缸徑/桿徑的初選方法如下：
（1）根據(jù)本設(shè)備或裝置的行業(yè)規(guī)范或特點，確定液壓系統(tǒng)的額定壓力P；專用設(shè)備或裝置液壓系統(tǒng)的額定壓力由具體工況定，一般建議在中低壓或中高壓中進(jìn)行選擇。
（2）根據(jù)本設(shè)備或裝置的作業(yè)特點，明確液壓缸的工作速度要求。
（3）參照“條件一”缸徑/桿徑的初選方法進(jìn)行選擇。
注：缸徑D、桿徑d可根據(jù)已知的推（拉）力、壓力等級等條件由下表進(jìn)行初步查取。
不同壓力等級下各種缸徑/桿徑對應(yīng)理論推（拉）力表

序號	缸徑（mm）	推力（KN）						桿徑 (mm)	拉力（KN）
		壓力等級（MPa）							壓力等級（MPa）
		7	14	16	21	25	31.5		7	14	16	21	25	31.5
1	32	6	11	13	17	20	25	18	4	8	9	12	14	17
2	40	7	18	20	26	31	40	20	7	13	15	20	24	30
								22	6	12	14	18	22	28
								25	5	11	12	16	19	24
								28	4	9	10	13	16	20
3	50	14	27	31	41	49	62	25	10	21	24	31	37	46
								28	9	19	22	28	34	42
								32	8	16	19	24	29	37
								36	7	13	15	20	24	30
4	63	22	44	50	65	78	98	32	16	32	37	49	58	73
								35	15	30	34	45	54	68
								45	11	21	24	32	38	48
5	80	35	70	80	106	126	158	40	26	53	60	79	94	119
								45	24	48	55	72	86	108
								55	19	37	42	56	66	83
6	90	45	89	102	134	159	200	45	33	67	76	100	119	150
								50	31	62	70	92	110	139
								63	23	45	52	68	81	102
7	100	55	110	126	165	196	247	50	41	82	94	124	147	186
								55	38	77	88	115	137	173
								70	28	56	64	84	100	126
8	110	67	133	152	200	238	299	55	50	100	114	150	178	225
								63	45	89	102	134	160	201
								80	31	63	72	94	112	141
9	125	86	172	196	258	307	387	55	69	139	158	208	247	312
								63	64	128	146	192	229	288
								70	59	118	135	177	211	265
								90	41	83	95	124	148	186
10	140	108	216	246	323	385	485	63	86	172	196	258	307	387
								70	81	162	185	242	289	364
								80	73	145	166	218	259	327
								100	53	106	121	158	188	238

序號	缸徑（mm）	推力（KN）						桿徑 (mm)	拉力（KN）
		壓力等級（MPa）							壓力等級（MPa）
		7	14	16	21	25	31.5		7	14	16	21	25	31.5
11	150	124	247	283	371	442	557	70	97	194	221	290	346	435
								75	93	186	212	278	331	417
								85	84	168	192	252	300	378
								105	63	126	144	189	225	284
12	160	141	281	322	422	503	633	80	106	211	241	317	377	475
								90	96	192	220	289	344	433
								100	86	172	196	257	306	386
								110	74	148	170	223	265	334
13	180	178	356	407	534	636	802	90	134	267	305	401	477	601
								100	123	246	281	369	440	554
								110	112	223	255	335	399	502
								125	92	184	211	277	329	415
14	200	220	440	503	660	785	990	100	165	330	377	495	589	742
								110	153	307	351	460	548	690
								125	134	268	306	402	479	603
								140	112	224	256	336	401	505
15	220	266	532	608	798	950	1197	110	200	399	456	599	713	898
								125	180	360	412	541	644	811
								140	158	317	362	475	565	713
								160	125	251	287	376	448	564
16	250	344	687	785	1031	1227	1546	125	258	515	589	773	920	1160
								140	236	472	539	708	842	1061
								160	203	406	464	609	725	913
								180	165	331	378	496	591	745
17	280	431	862	985	1293	1539	1940	180	253	506	578	759	903	1138
17	280	431	862	985	1293	1539	1940	200	211	422	783	633	754	950
18	320	563	1126	1287	1689	2011	2533	200	343	686	784	1029	1225	1544
18	320	563	1126	1287	1689	2011	2533	220	297	594	679	891	1060	1336

程序2、選定行程/安裝方式

根據(jù)設(shè)備或裝置系統(tǒng)總體設(shè)計的要求，確定安裝方式和行程S，具體確定原則如下：
※ 安裝方式的確定原則：
（1）法蘭安裝
適合于液壓缸工作過程中固定式安裝，其作用力與支承中心處于同一軸線的工況；其安裝方式選擇位置有端部、中部或尾部三種，如何選擇取決作用于負(fù)載的主要作用力對活塞桿造成壓縮（推）應(yīng)力、還是拉伸（拉）應(yīng)力，一般壓縮（推）應(yīng)力采用尾部、中部法蘭安裝，拉伸（拉）應(yīng)力采用端部、中部法蘭安裝，確定采用端部、中部或尾部法蘭安裝需同時結(jié)合系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計要求和長行程壓縮（推）力工況的液壓缸彎曲穩(wěn)定性確定。
（2）鉸支安裝
分為尾部單（雙）耳環(huán)安裝和端部、中部或尾部耳軸安裝，適合于液壓缸工作過程中其作用力使在其中被移動的機(jī)器構(gòu)件沿同一運動平面呈曲線運動路徑的工況；當(dāng)帶動機(jī)器構(gòu)件進(jìn)行角度作業(yè)時，其實現(xiàn)轉(zhuǎn)動力矩的作用力和機(jī)器連桿機(jī)構(gòu)的杠桿臂與鉸支安裝所產(chǎn)生的力的角度成比例。
a）尾部單（雙）耳環(huán)安裝
尾部單耳環(huán)安裝是鉸支安裝工況中最常用的一種安裝方式，適合于活塞桿端工作過程中沿同一運動平面呈曲線運動時，活塞桿將沿一個實際運動平面兩側(cè)不超過3°的路徑工況或結(jié)構(gòu)設(shè)計需要的單耳環(huán)安裝工況；此時可以采用尾部和桿端球面軸承安裝，但應(yīng)注意球面軸承安裝允許承受的壓力載荷。
尾部雙耳環(huán)安裝適合于活塞桿端工作過程中沿同一運動平面呈曲線運動路徑的工況；它可以在同一運動平面任意角度使用，在長行程推力工況必須充分考慮活塞桿由于缸的“折力”作用而引起的側(cè)向載荷導(dǎo)致縱彎。
b）端部、中部或尾部耳軸安裝
中部固定耳軸安裝是耳軸安裝最常用的安裝方式，耳軸的位置可以布置成使缸體的重量平衡或在端部與尾部之間的任意位置以適應(yīng)多種用途的需要。耳軸銷僅針對剪切載荷設(shè)計而不應(yīng)承受彎曲應(yīng)力，應(yīng)采用同耳軸一樣長、帶有支承軸承的剛性安裝支承座進(jìn)行安裝，安裝時支承軸承應(yīng)盡可能靠近耳軸軸肩端面，以便將彎曲應(yīng)力降至最小。
c）尾部耳軸安裝與尾部雙耳環(huán)安裝工況相近，選擇方法同上。
d）端部耳軸安裝適合于比尾端或中部位置采用鉸支點的缸更小桿徑的液壓缸，對長行程端部耳軸安裝的缸必須考慮液壓缸懸垂重量的影響。為保證支承軸承的有效承載，建議該種安裝的液壓缸行程控制在缸徑的5倍以內(nèi)。
（3）腳架安裝
適合于液壓缸工作過程中固定式安裝，其安裝平面與缸的中心軸線不處于同一平面的工況，因此當(dāng)液壓缸對負(fù)載施加作用力時，腳架安裝的缸將產(chǎn)生一個翻轉(zhuǎn)力矩，如液壓缸沒有很好與它所安裝的構(gòu)件固定或負(fù)載沒有進(jìn)行合適的導(dǎo)向，則翻轉(zhuǎn)力矩將對活塞桿產(chǎn)生較大的側(cè)向載荷，選擇該類安裝時必須對所安裝的構(gòu)件進(jìn)行很好的定位、緊固和對負(fù)載進(jìn)行合適的導(dǎo)向，其安裝方式選擇位置有端部和側(cè)面腳架安裝兩種。
※ 行程的確定原則
（1）行程S=實際最大工作行程Smax+行程富裕量△S；
行程富?！鱏=行程余量△S1+行程余量△S2+行程余量△S3。
（2）行程富裕量△S的確定原則
一般條件下應(yīng)綜合考慮：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安裝尺寸的制造誤差需要的行程余量△S1、液壓缸實際工作時在行程始點可能需要的行程余量△S2和終點可能需要的行程余量△S3（注意液壓缸有緩沖功能要求時：行程富裕量△S的大小對緩沖功能將會產(chǎn)生直接的影響，建議盡可能減小行程富裕量△S）；
（3）對長行程（超出本產(chǎn)品樣本各系列允許的最長行程）或特定工況的液壓缸需針對其具體工況（負(fù)載特性、安裝方式等）進(jìn)行液壓缸穩(wěn)定性的校核。（必要時請與本公司技術(shù)部垂詢）；
（4）對超短行程（超出本產(chǎn)品樣本各系列某些安裝方式許可的最短行程）的液壓缸必要時請與本公司技術(shù)部垂詢。
程序3、端位緩沖的選擇
下列工況應(yīng)考慮選擇兩端位緩沖或一端緩沖：
（1）液壓缸活塞全行程運行，其往返動行速度大于100mm/s的工況，應(yīng)選擇兩端緩沖。
（2）液壓缸活塞單向往（返）速度大于100mm/s且運行至行程端位的工況，應(yīng)選擇一端或兩端緩沖。
（3）其他特定工況。
程序4、油口類型與通徑選擇
（1）油口類型：
內(nèi)螺紋式、法蘭式及其他特殊型式，其選擇由系統(tǒng)中連接管路的接管方式確定。
（2）油口通徑選擇原則：
在系統(tǒng)與液壓缸的連接管路中介質(zhì)流量已知條件下，通過油口的介質(zhì)流速一般不大于5mm/s，同時注意速比的因素，確定油口通徑。
程序5、特定工況對條件選擇
（1）工作介質(zhì)：
正常介質(zhì)為礦物油，其他介質(zhì)必須注意其對密封系統(tǒng)、各部件材料特性等條件的影響。
（2）環(huán)境或介質(zhì)溫度：
正常工作介質(zhì)溫度為-20℃至+80℃，超出該工作溫度必須注意其對密封系統(tǒng)、各部件材料特性及冷卻系統(tǒng)設(shè)置等條件的影響。
（3）高運行精度：
對伺服或其他如中高壓以上具有低啟動壓力要求的液壓缸，必須注意其對密封系統(tǒng)、各部件材料特性及細(xì)節(jié)設(shè)計等條件的影響。
（4）零泄漏：
對具有特定保壓要求的液壓缸，必須注意其對密封系統(tǒng)、各部件材料特性等條件的影響。
（5）工作的壓力、速度，工況如：
a) 中低壓系統(tǒng)、活塞往返速度≥70~80mm/s
b) 中高壓、高壓系統(tǒng)、活塞往返速度≥100~120mm/s
必須注意對密封系統(tǒng)、各部件材料特性、聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)及配合精度等條件的影響。
（6）高頻振動的工作環(huán)境：必須注意其對各部件材料特性、聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)及細(xì)節(jié)設(shè)計等因素的影響。
（7）低溫結(jié)冰或污染的工作環(huán)境，工況如：
1）高粉塵等環(huán)境；
2）水淋、酸霧或鹽霧等環(huán)境。
必須注意其對密封系統(tǒng)、各部件材料特性、活塞桿的表面處理及產(chǎn)品的防護(hù)等條件的影響。
程序6、密封件品質(zhì)的選擇
情況一、無特定工況、特定品質(zhì)要求，依本公司標(biāo)準(zhǔn)密封系統(tǒng)采用，必要詳情可與本公司技術(shù)部垂詢
情況二、有如前所述的特定工況、無指定品質(zhì)要求，依本公司特定密封系統(tǒng)采用，必要詳情可與本公司技術(shù)部垂詢
情況三、有如前所述的特定工況、有指定品質(zhì)要求，建議密封系統(tǒng)由本公司專業(yè)工程師推薦采用
情況四、液壓缸的密封系統(tǒng)失效后果嚴(yán)重（如影響安全、不易更換、經(jīng)濟(jì)損失大等），建議密封系統(tǒng)由本公司專業(yè)工程師推薦。
情況五、對配套出口的液壓缸密封系統(tǒng)，建議由本公司專業(yè)工程師依據(jù)工況推薦采用互換性好、易采購的知名密封品質(zhì)。
※ 程序7、其它特性的選擇
（1）排氣閥
根據(jù)液壓缸的工作位置狀態(tài)，其正常設(shè)置在兩腔端部腔內(nèi)空氣最終淤積的最高點位置，空氣排盡后可防止爬行、保護(hù)密封，同時可減緩油液的變質(zhì)。
（2）泄漏油口
在嚴(yán)禁油液外泄的工作環(huán)境中，由于液壓缸行程長或某些工況，致使其往返工作過程中油液在防塵圈背后淤積，防止長時間工作后外泄，而必須在油液淤積的位置設(shè)置泄漏口。

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