1、Q/HC企业标准Q/HC001-2014油缸设计规范2014-08-25发布2014-09-01实施XX公司发布目录1范围错误!未定义书签。2规范性引用文件错误!未定义书签3油缸基本构成错误!未定义书签4油缸分类错误!未定义书签5油缸设计原则错误!未定义书签6油缸总体结构设计错误!未定义书签油缸主参数确定错误!未定义书签工作压力确定错误!未定义书签油缸缸径确定错误!未定义书签根据载荷力和油缸工作压力计算油缸缸径错误!未定义书签根据油缸运行速度和油缸油液流量计算油缸缸径错误!未定义书签油缸杆径确定错误!未定义书签根据强度要求计算油缸杆径错误!未定义书签根据速比要求计算油缸杆径错误!未定义书签行程

　　2、、安装距确定错误!未定义书签油缸安装形式确定错误!未定义书签油缸内部结构确定错误!未定义书签活塞与活塞杆连接方式错误!未定义书签导向套与缸筒连接方式错误!未定义书签油缸密封系统确定错误!未定义书签动密封错误!未定义书签活塞密封方式错误!未定义书签活塞杆密封方式错误!未定义书签防尘密封方式错误!未定义书签静密封方式错误!未定义书签油缸支撑系统确定错误!未定义书签支撑环材料确定错误!未定义书签支撑环参数确定错误!未定义书签支撑环厚度确定错误!未定义书签支撑环宽度确定错误!未定义书签油缸装置确定错误!未定义书签缓冲装置确定错误!未定义书签恒节流型缓冲装置错误!未定义书签。变节流型缓冲装置错误!未

　　3、定义书签。浮动自调节流型缓冲装置错误!未定义书签弹簧缓冲装置错误!未定义书签卸压缓冲装置错误!未定义书签排气装置确定错误!未定义书签油缸内部油路及其接口件确定错误!未定义书签油缸进出油方式确定错误!未定义书签油路接口件确定错误!未定义书签油缸装配总图绘制规范错误!未定义书签总图中包括的内容错误!未定义书签总图绘制规范错误!未定义书签7油缸标准零件设计错误!未定义书签缸筒设计错误!未定义书签缸底设计错误!未定义书签安装法兰设计错误!未定义书签铰轴设计错误!未定义书签油路接口件设计错误!未定义书签活塞杆设计错误!未定义书签活塞设计错误!未定义书签导向套设计错误!未定义书签小件设计错误!未定义书

　　4、签8油缸总体设计错误!未定义书签油缸组装错误!未定义书签装配工程图绘制错误!未定义书签零部件校核计算错误!未定义书签附录A（规范性目录）油缸主要参数优选表错误!未定义书签。附录B（规范性目录）油缸常用材料性能及规格优选表错误!未定义书签。附录C（规范性目录）缸径杆径优选表错误!未定义书签。附录D（规范性目录）油缸标准零件命名规范错误!未定义书签。附录E（规范性目录）图号编制规定错误!未定义书签。附录F（规范性目录）设计用螺纹规格错误!未定义书签。附录G（规范性目录）环缝焊焊接坡口设计规范错误!未定义书签。附录H（规范性目录）油缸标准零件技术要求错误!未定义书签。附录I（规范性目录）产品图样设计

　　5、补充规定错误!未定义书签。油缸设计规范范围本标准规定了油缸设计的基本构成、分类、设计原则、总体结构设计、零件设计及关键零件强度校核方法。本标准适用于公司一般用途油缸设计，特殊用途油缸可参考执行。规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否适用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T321优先数和优先系数GB/T7938-1987液压缸及气缸公称压力系列GB/T2349-1980液压气动系统及元件缸活塞行程系列G

　　6、B/T球面半径GB/T液压气动0形橡胶密封圈第一部分：尺寸系列及公差GB/T液压气动O形橡胶密封圈沟槽尺寸GB/T2350-1980活塞杆外接螺纹尺寸系类GB/T15622-2005液压缸试验方法JB/T10205-2000液压缸技术条件GB/T2348-1993液压气动系统及元件缸内径及活塞杆外径QB/HC00-2013液压缸设计计算油缸基本构成见图1。油缸分类按油缸的使用功能兼顾油缸的使用工况，将油缸分为以下6类。见表1表1油缸类别类别特点实例支撑油缸工作时负载、行程变化小、速度较慢臂架油缸、变幅油缸、顶升油缸、举升油缸、伸缩油缸、提升油缸等支腿油缸承受主机重量、保压、工作时行程变化小、多

　　7、为球头形式、承受较大偏载支腿油缸、垂直支腿油缸等推拉油缸往复、快速、定行程、工况恶劣、要求缓冲主油缸、摆阀油缸、挖机油缸(动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、推土铲油缸)等转向油缸用于改变主机零部件的位置或方向转向油缸、铲刀摆动油缸、旋转油缸等辅助油缸在主机工作前、后工作，工作中不工作支腿展开油缸、支腿伸缩油缸、水平油缸等特殊油缸不能归入上述五类之外的油缸，如单作用缸(弹簧回程)、柱塞缸(自重回程)、多级缸等前置顶油缸、减振油缸、增压缸、推板油缸油缸设计原则油缸设计按以下原则：满足工况和安装要求；满足作用力、行程、速度要求；零部件有足够的强度、刚度，满足使用寿命和可靠性要求；密封可靠；充分考虑零件加

　　8、工和装配工艺性；安装、维修方便；油缸性价比高；轻量化设计；标准化设计。油缸总体结构设计油缸主参数确定主要确定的油缸主参数包括：工作压力、缸径、杆径、行程和安装距。工作压力确定根据系统压力和负载需要计算油缸的工作压力，再按照油缸主要参数优选表（附录A）确定油缸设计的工作压力。油缸缸径确定根据载荷力和油缸工作压力计算油缸缸径其中：F载荷力，N；P油缸工作压力，MPa；nD油缸缸径，mmQx103D根据油缸运行速度和油缸油液流量计算油缸缸径60rv4其中：Q进入油缸无杆腔的流量，L/min；v油缸运行速度，mm/s；D油缸缸径，mm将计算出的油缸缸径值圆整为油缸主要参数优选表（附录A）中油缸缸径优选

　　9、值。油缸杆径确定根据强度要求计算油缸杆径a）稳定状态下活塞杆仅受轴向载荷，活塞杆直径按拉、压强度计算油缸杆径d：式中：F载荷力，N；一材料的许用屈服应力，MPa,LL巳；n安全系数，；ssnd油缸杆径，mm当活塞杆受到较大弯曲作用时，则按压弯强度联合计算油缸杆径d：式中：0活塞杆所受应力，MPa;A活塞杆截面积,mm2，其中：实心活塞杆A丁d241空心活塞杆A2-d2)412d活塞杆外径，mmd2活塞杆空心直径，mm活塞杆最大挠度，mm,y=，其中:max3EIF载荷力，N；L活塞杆完全伸出时，其外伸长度，mm；E弹性模量，MPa，碳钢弹性模量取为X105；I惯性矩，mm4，其中：兀,实心活塞

　　10、杆1d4641空心活塞杆I二C4-d4)6412兀,Wd332iW-tC3-d332i2W活塞杆断面的抗弯模量，mm3，其中：实心活塞杆空心活塞杆根据速比要求计算油缸杆径式中：9速比，即油缸两端面积比，可按速比表进行选取。vD2申=vD2一d21将计算出的杆径值圆整为油缸主要参数优选表（附录A）中油缸杆径优选值。行程、安装距确定油缸行程根据主机所要求的动作距离确定，推荐选用附录A中的油缸主要参数优选表中行程优选值。安装距由油缸在主机上安装要求确定，与油缸各零部件的长度尺寸相适应。油缸安装形式确定根据公况及其安装环境选择合适的油缸安装形式，常用的共6种，见表二。表2油缸安装方式安装方式特点应用耳

　　11、环式1、耳环内可配轴套或关节轴承，油缸可在垂直面内摆动；2、有头部耳环、尾部耳环、两端耳环三种形式，尾部耳环型活塞杆受弯曲作用较大。应用最为广泛法兰式1、包括头部法兰、中间法兰、尾部法兰；形状有方形和圆形两种；2、头部法兰型安装时，安装螺钉受拉力较大；尾部法兰型安装螺钉受力较小。广泛应用于主机支腿油缸等。铰轴式1、包括头部铰轴、中间铰轴、尾部铰轴；2、采用头部铰轴时，活塞杆受弯曲作用较小;中间铰轴型次之；尾部铰轴型最大。主要用于起重机油缸、环卫车辆油缸、桩机油缸等。球头式1、油缸可在定工间范围内摆动；2、能减少作用面不平整对油缸的影响。杆端球头大量用于支腿油缸；缸底端球头用于泵车摆阀油缸及TG

　　12、型套筒缸。卡槽式与主机部件采用卡环连接。主要用于泵车主油缸等。底座式1、包括径向底座、轴向底座、切向底座；2、径向底座型油缸受倾翻力矩较小；其余两种较大。主要用于转向油缸等。图5图3油缸内部结构确定活塞与活塞杆连接方式a）螺纹连接常用的一种连接方式。防松措施采用将紧定螺钉涂抹螺纹紧固胶后锁紧活塞。此种防松方法的缺点是配钻时产生的碎屑不易清洗，建议采用内螺纹式活塞防松的两种新方法中提到的两种防松措施。b）卡键连接制造安装简单方便；卡键的使用会影响活塞杆的局部强度，需校核卡键槽强度；制造时应严格控制各配合零件的长度尺寸，以免使得装配时活塞与卡键之间出现间隙或配合过紧现象；此种连接方式一般在杆径较大

　　13、时采用。如图2所示。图2c）整体结构当缸径较小、缸径与杆径的相差不大、活塞杆较短时采用；整体强度较前两种好；减少了零件数量，利于加工。如图3所示。导向套与缸筒连接方式a）卡键连接结构紧凑，重量轻；安装时注意避免密封圈被卡键槽及油孔边缘擦伤；设计时请参考内卡键连接式液压油缸的优化设计一文。b）螺纹连接在中小油缸中使用广泛；缸筒上的安装螺纹加工时确保与缸筒内孔同心，装配时注意防止密封圈扭曲和被螺纹刮伤；设计时请参考螺纹连接式缸筒与导向套设计及加工注意点。c）螺纹压盖连接结构简单，易保证装配后的活塞杆与缸筒内孔同心；因增加螺纹压盖，径向尺寸稍大。如图4所示。图4d）法兰连接结构较简单，易加工，易装卸

　　14、，使用广泛；径向尺寸大，缸筒需增加焊法兰工序，用厚料时原材料浪费大，成本较高。如图5所示。油缸密封系统确定油缸密封系统由动密封和静密封两部分组成。动密封动密封包括活塞密封和活塞杆密封两类。活塞密封方式见表3。表3活塞密封方式油缸类型密封方式应用场合实例支撑油缸U形圈+格莱圈单向保压严格SUMPS+CKW山形圈双向保压、尺寸紧凑SZHTPM-5山形圈+U形圈行程特别长的油缸SZHTPM-5+SUMPS支腿油缸U形圈+格莱圈单向保压严格SUMPS+CKW山形圈双向保压、尺寸紧凑SZHTPM-5双U形圈（靠背装）双向保压、大缸径SUMPS+SUMPS推拉油缸格莱圈高压、高速CKW组合圈高压、高速、工

　　15、况恶劣SZHSPGW-4转向油缸格莱圈高压、高速CKW组合圈高压、高速、工况恶劣SZHSPGW-4山形圈双杆双作用油缸SZHTPM-5辅助油缸格莱圈高压、高速CKW双U形圈（靠背装）双向保压、大缸径SUMPS+SUMPS特殊油缸U形圈单作用缸、增压缸SUMPS格莱圈多级缸CKW活塞杆密封方式见表4。表4活塞杆密封方式使用条件密封方式实例PW16MPaY形圈CKG16MPaVPW25MPaY形圈+斯特封CKG+CKP25MPaY形圈+挡圈+斯特封CKG+F4+CKS当对摩擦力要求极其严格，例如伺服缸；动作频率快、性能要求高，例如精密机床用油缸；工作行程较短时，经常采用串联斯特封的形式，如“CKS

　　16、+CKS”。当大型油缸承受高压、高温、重载，工作环境恶劣，对速度稳定性要求不高时，采用V形密封件，如大型冶金设备用油缸。防尘密封方式见表5。表5防尘密封方式防尘方式图例特点应用无骨架防尘圈结构简单，安装方便，成本低，但易发生翻转，防尘效果欠佳一般安装在杆头或缸底孔内用于轴套防尘骨架防尘圈结构简单，安装方便，成本较高工作环境较差情况下使用，如挖机油缸双作用防尘圈结构简单，安装方便，成本低，并兼有密封功能工作环境较好情况下使用，与串联斯特封组合使用，效果尤佳防尘罩防尘效果好，成本低用于粉尘多的地方静密封方式见表6。表6静密封方式类型方式活塞静密封装1个O形圈，空间足够时，装2个导向套静密封1、工作

　　17、压力V16MPa。