球铁油缸,材质QT500-7,铸件重101 kg,外径φ270 mm,内径φ220 mm,壁厚25 mm,高750 mm,一端球面封口。采用立浇工艺,封口向上。原工艺为阶梯浇注系统,在铸件上部安放1个φ120 mm×200 mm冒口,因冒口下缩孔、浇口引入处缩松,缸壁气孔、夹渣,渗漏废品率54%。为了消除铸造缺陷,新工艺根据均衡凝固原理,采用以顶注为主的浇注系统补缩无冒口工艺,用收缩模数法设计直浇道、横浇道、内浇道尺寸,经批量生产验证,消除了缩孔、缩松、气孔、夹渣缺陷。机加工后经250 MPa×5 min水压试验无渗漏。工艺出品率从77%提高到88%。表明采用收缩模数法计算浇注系统尺寸,用浇注系统补缩的无冒口工艺是可靠的。

针对某型号长臂架混凝土泵车高压泵送油缸油口支座焊缝开裂的现象,分析了油口支座的结构特点,提出了新的油口支座结构优化方案。在ABAQUS软件中对改进前后油口支座焊缝的应力进行有限元强度对比分析;采集泵送油缸工作时的实际载荷谱,在FE-SAFE软件中对改进前后油口支座焊缝的疲劳寿命展开疲劳仿真对比分析。油口支座改进前后等效应力云图及疲劳寿命云图显示支座结构形式的改进不仅能改善支座焊缝的应力分布,降低焊缝的应力值,而且能显著提高支座焊缝的疲劳寿命,在实际使用中效果良好。

针对1LB─240型水平摆式犁田间作业过程中油缸底座断裂的问题,首先借助三维软件Solidworks2001建立该犁的虚拟样机模型;然后根据其结构特点,对油缸底座进行运动学和动力学分析;最后通过动力学仿真软件DDM模拟该犁田间实际工作情况,对油缸底座进行动态仿真,找出了其运动学及力学特性,为1LB─240型水平摆式犁机构的优化设计提供了有力的依据。

主要介绍了在油缸活塞杆生产过程中采用的一种新型加工方法,研究结果表明采用埋弧堆焊技术不但能够提高材料利用率,而且还能减少机械加工,这将为油缸生产提供一种新的工艺选择,同时也详细介绍了埋弧堆焊工艺方法。

为了压制具有上二台面和下三台面的复杂零件,在分析国内外现有粉末成形模架特点的基础上,设计和制造了一套与粉末冶金精密成形压机相匹配、用于成形带上二台面和下三台面复杂粉末冶金零件的集成油缸驱动多层模板粉末压制成形模架.三层下模板分别由均布的4个油缸驱动,以保证模板受力平衡,因此集成油缸共由12个模架用油缸构成.通过光栅尺采集各模板的位置信息,并采用液压系统闭环精确控制压制过程中各模冲的位移,模冲的轴向位置精度为±0.01mm.通过各模板的协调运动,实现了复杂粉末冶金零件的压制,并保证了压制成形的粉末冶金零件密度的均匀分布.

结合钢铁冶金油缸的特点,介绍了油缸往复密封的类型和冶金油缸密封件的结构、材料的选用,探讨了油缸往复密封的选型及使用过程应注意的的问题,并剖析了冶金油缸常用密封件的密封原理。

为研究冲击破岩掘进机凿岩过程支臂与各油缸铰点的受力情况,根据多体动力学理论建立该机工作机构运动方程,运用ADAMS建立其虚拟样机模型.由波动力学理论确定了破碎头凿岩过程的随机载荷,通过对最大破碎深度、最大破碎高度各支臂与油缸铰点力仿真,得到各铰点受力变化规律.结果表明各铰点力随凿岩阻力变化,波动明显,且与工作机构位姿有关;最大破碎高度时掘进油缸与支臂Ⅲ所受平均载荷最大,易使工作机构支臂产生疲劳裂纹,影响其使用寿命.与Matlab计算结果对比,两者最大误差为0.29%,证明所建模型及研究方法可行.

阐述了机械可靠性设计理论和蒙特卡罗方法。运用ANSYS软件的PDS模块,将有限元方法和可靠性设计理论相结合,对油缸进行二维参数化建模,并编制APDL命令流,建立可靠性分析文件对油缸进行了可靠性设计。设计结果经过了实践的检验,对类似油缸的轻量化设计具有一定的参考价值。

针对多级油缸在起竖运动中容易产生的问题,研究了多级油缸起竖过程中运动仿真的实现。介绍了仿真所采用的软、硬件环境,采用VC++6.0开发环境和图形硬件接口OpenGL,构建了多级缸起竖系统的数学模型,并给出了利用OpenGL进行仿真的设计思路与程序框架。仿真结果表明,该系统能够逼真的刻画出多级油缸起竖过程的运动细节,并满足运动学仿真中的实时性要求。

液压油缸作为执行元件广泛应用于各类机械的液压系统之中。本文主要分析液压缸的缸筒和缸盖(及导向套)、活塞和活塞杆连接强度的计算。