1.4  课题研究方案

首先要查阅资料，了解课题研究内容和要解决的问题，学习液压缸的缓冲原理和缓冲装置的结构，根据要求进行缓冲油缸的方案设计，在符合设计的刚强度要求情况下，尽量减小缓冲油缸的整体尺寸和重量。在设计过程中遇到不明白的地方应积极查阅资料和寻求老师帮助。在完成方案设计之后要及时进行应用三维软件进行设计，利用有限元软件分析计算，最后，进行必要的刚强度校后再做定型设计。

2  液压缸缓冲系统设计

2.1  液压缸缓冲系统的技术要求

本课题要求设计的液压缸缓冲系统用于火箭导弹的弹射发射末端，有一定的技术参数要求：

（1） 缓冲装置能够将200kg有效载荷从速度20m/s缓冲至零，缓冲时间不超过2s；

（2） 缓冲装置总体长度不超过1500mm，宽度不超过500mm，高度不超过500mm，重量不超过500kg。

由设计要求可以看出，所需要设计的液压缸能够在短时间短行程内将大负载载荷从很高的速度缓冲至零，这就要求液压缸工作时活塞的运动速度特别大，这对液压缸的尺寸设计要求特别严格，同时对高速液压缸的密封技术提出了很高的要求。文献综述

2.2  液压缸缓冲系统的工作原理

    根据技术要求设计了液压缸缓冲系统。高压气源输出的高压气体经过减压阀和电磁阀进入蓄能器的气体腔，实现蓄能器的预充气，减压阀能保证预充气完成后蓄能器的气压不受温度变化影响而保持恒定。初始工作状态时，液压缸活塞杆处于伸出状态，缓冲过程中，整个液压缸无杆腔作为缓冲腔，通过节流作用，实现对负载的缓冲作用。缓冲结束后，由蓄能器实现液压缸活塞的复位（回到活塞杆初始的伸出状态）。

2.3  液压缸缓冲系统的参数计算说明

2.3.1  液压缸设计计算步骤

（1）根据主机的运动要求，确定液压缸的类型；根据液压缸的结构要求确定液压缸的安装方式；

（2）根据主机的动力分析和运动分析，确定液压缸的主要性能参数和主要结构参数。如液压缸的速度、行程、活塞杆直径、推力、作用时间、液压缸内径等；

（3）根据选定的工作压力和材料进行液压缸的结构设计。如缸体壁厚、缸盖结构、密封形式、排气与缓冲等；

（4）液压缸性能的验算。

2.3.2  液压缸主要性能参数的计算

缓冲装置的主要部分是液压缸，通过将负载的动能转化油液的热能实现缓冲作用。液压缸的主要结构参数包括液压缸活塞的面积、活塞缸的面积、液压缸的工作行程（即缓冲作用的主要行程）。液压缸的主要结构参数需要通过缓冲装置的工作条件和缓冲性能指标（负载、初始速度、缓冲末速度、缓冲时间、工作行程等）来进行设计，其中最为关键的参数包括活塞直径、工作行程和工作压力，这三个参数决定缓冲装置的基本性能。

液压缸采用单出杆差动联接形式。理想的缓冲过程，缓冲腔内缓冲压力保持恒定，油液作用于活塞上的压力也保持恒定。缓冲过程中，负载的动能转化为油液的热能，即油液对活塞做的功

                                                               （2-1）

根据动量守恒，有                                      （2-2）