本書是對液壓缸設計與制造技術和作者30多年工作經驗的總結。本書按照標準、全面、準確、實用、新穎的原則，介紹了液壓缸參數及其計算示例；液壓缸及主要零部件的技術要求；現在液壓缸設計與制造中存在的一些常見問題以及重點、難點問題，液壓缸及液壓缸試驗方法中存在的一些問題；液壓缸機械加工工藝和裝配工藝，液壓缸試驗、使用及其維護方法，以及作者設計、審核、制造、試驗、驗收、安裝、使用和現場維修過的多種液壓缸等。
本書不但提出了問題，而且能幫助讀者解決問題。其中，缸筒小壁厚計算公式的確定，雙作用液壓缸無杆端緩衝裝置設計，針對液壓缸行程終端活塞杆偏擺問題的修改設計，可調行程液壓缸結構設計、精度設計、優化設計、簡化設計、試驗方法與精度檢驗以及缸體和活塞杆機械加工工藝，缸筒車加工用工藝裝備設計——定心脹芯設計，液壓缸密封性能檢測技術等，全部為作者的專門技術，一並在本書中呈獻給讀者參考、使用，但不包括在各項標準中的使用。
本書可供工作涉及液壓缸以及以液壓缸為執）件的液壓機械、設備的人員參考和使用，包括從事液壓缸及液壓機械、設備設計、工藝、加工、裝配、試驗、驗收、安裝、使用和現場維護、產品營銷的人員以及高等院校相關專業的師生等。

第1章液壓缸設計與制造技術基礎
1.1液壓缸的分類與結構1
1.1.1液壓缸的類型及分類1
1.1.2標準液壓缸的基本結構3
1.2液壓缸參數及參數計算6
1.2.1液壓缸參數與主參數6
1.2.2液壓缸參數計算公式6
1.2.3液壓缸參數計算示例11
1.3液壓缸設計與制造技術要求19
1.3.1液壓缸的技術要求19
1.3.2缸體（筒）的技術要求22
1.3.3活塞的技術要求28
1.3.4活塞杆的技術要求31
1.3.5缸蓋的技術要求35
1.3.6缸底的技術要求37
1.3.7導向套的技術要求39
1.3.8密封裝置的技術要求42
1.3.9緩衝裝置的技術要求52
1.3.10放氣與防松及其他裝置的技術要求53
1.3.11安裝和連接的技術要求54
1.3.12液壓缸裝配技術要求73
1.3.13液壓缸運行的技術要求79
第2章液壓缸設計專題
2.1液壓機用液壓缸設計與計算81
2.1.1液壓機用液壓缸的型式及用途81
2.1.2液壓機用液壓缸的安裝和連接型式82
2.1.3主要缸零件結構型式、材料及熱處理83
2.1.4受力分析與強度計算85
2.1.5液壓缸的一些設計準則89
2.2液壓缸設計中的若干常見問題90
2.2.1車-磨件退刀槽問題90
2.2.2缸零件的幾處倒圓角問題91
2.2.3密封溝槽槽底和槽稜的圓角半徑問題92
2.2.4內六角圓柱頭螺釘擰入深度問題92
2.2.5活塞杆螺紋長度及其標注問題94
2.2.6缸筒膨脹量確定問題952.2.7主要缸零件表面質量經濟精度問題96
2.2.8活塞杆表面鉻覆蓋層厚度、硬度技術要求問題97
2.2.9油口標準引用及油口螺紋問題97
2.2.10焊接坡口型式與尺寸問題99
2.3液壓缸密封裝置（繫統）設計禁忌100
2.3.1密封溝槽設計禁忌100
2.3.2密封材料選擇禁忌101
2.3.3密封工況確定禁忌101
2.3.4基於密封性能的液壓缸密封設計禁忌102
2.3.5基於帶載動摩擦力的液壓缸密封設計禁忌103
2.3.6基於液壓缸運行性能的液壓缸密封設計禁忌103
2.4液壓缸缸筒小壁厚計算公式的確定104
2.4.1各缸筒壁厚計算公式及其比較104
2.4.2各缸筒壁厚計算公式存在的主要問題115
2.4.3對行業標準中缸筒壁厚的計算的討論117
2.4.4缸筒壁厚及小壁厚計算公式的確定120
2.5液壓缸螺紋連接強度計算方法122
2.5.1液壓缸壓力工況的確定122
2.5.2螺紋連接強度計算公式123
2.5.3計算公式中各繫數的選取125
2.5.4許用應力的確定126
2.5.5工程計算實例129
2.6液壓缸密封工況的初步確定131
2.6.1液壓缸密封規定工況132
2.6.2液壓缸密封工況133
2.6.3液壓缸密封額定工況的初步確定134
2.7伺服液壓缸密封技術要求比較與分析及密封件選擇135
2.7.1伺服液壓缸密封技術要求比較與分析135
2.7.2伺服液壓缸密封件選擇138
2.8一種數控同步液壓板料折彎機用液壓缸活塞杆密封繫統的問題及重新設計139
2.8.1液壓缸活塞杆密封繫統存在的主要問題139
2.8.2液壓缸活塞杆密封繫統的重新設計140
2.9閘式液壓剪板機雙作用液壓缸無杆端緩衝裝置設計142
2.9.1液壓缸緩衝裝置技術條件143
2.9.2雙作用液壓缸無杆端固定式緩衝裝置的設計計算145
2.9.3三種雙作用液壓缸緩衝裝置結構設計比較與分析149
2.9.4一種閘式液壓剪板機用雙作用液壓缸缸回程的相關問題152
2.9.5一種閘式液壓剪板機用雙作用液壓缸缸回程速度的工程計算155
2.10液壓聯合衝剪機用液壓缸行程終端活塞杆偏擺問題及修改設計158
2.10.1液壓缸偏擺問題原因分析 159
2.10.2缸零件幾何精度要求及圖樣修改意見159
2.10.3主要缸零件修改圖樣及缸總裝圖樣技術要求162
2.11液壓上動式板料折彎機用兩種結構的可調行程液壓缸比較分析163
2.11.1兩種結構的可調行程液壓缸結構簡述163
2.11.2兩種結構的可調行程液壓缸結構比較分析164
2.11.3兩種結構的可調行程液壓缸材料利用率比較分析167
2.11.4兩種結構的可調行程液壓缸各零件加工工藝性比較分析169
2.11.5兩種結構的可調行程液壓缸總體評價170
2.12一種液壓上動式板料折彎機用可調行程液壓缸簡優化設計170
2.12.1可調行程液壓缸優化設計171
2.12.2可調行程液壓缸簡化設計173
第3章液壓缸制造專題
3.1液壓缸制造中的若干常見問題176
3.1.1缸零件加工及裝配中的基準問題176
3.1.2缸零件加工中的裝夾問題177
3.1.3缸零件加工工序問題178
3.1.4研中心孔問題178
3.1.5滾壓孔工藝質量問題179
3.1.6缸筒珩磨紋理問題180
3.1.7滾壓孔和珩孔工藝選擇問題181
3.1.8活塞杆鍍前、鍍後拋光及檢驗問題182
3.2液壓缸缸蓋靜密封洩漏問題分析及其處理183
3.2.1缸蓋靜密封洩漏問題及分析183
3.2.2缸蓋靜密封洩漏問題的處理184
3.3缸筒車加工用定心脹芯的設計與使用186
3.3.1缸筒加工采用工藝裝備的意義186
3.3.2定心脹芯的設計與使用187
3.3.3定心脹芯的特點189
3.4一種液壓上動式板料折彎機用可調行程液壓缸設計精度與加工精度分析189
3.4.1可調行程液壓缸圖樣及其設計說明189
3.4.2可調行程液壓缸設計精度與加工精度分析206
3.5一種液壓上動式板料折彎機用可調行程液壓缸機械加工工藝和裝配工藝211
3.5.1可調行程液壓缸缸零件機械加工工藝211
3.5.2可調行程液壓缸裝配工藝216
3.6液壓上動式板料折彎機用可調行程液壓缸精度檢驗中的若干問題218
3.6.1可調行程液壓缸精度檢驗中的術語和定義問題218
3.6.2行程定位精度和行程重復定位精度檢驗問題221
第4章液壓缸產品設計
4.1液壓機用液壓缸227
4.1.18000kN塑料制品液壓機主缸227
4.1.28000kN塑料制品液壓機側缸228
4.1.3一種液壓機用液壓缸229
4.1.42000kN成型液壓機用液壓缸 229
4.1.56000kN公稱拉力的液壓缸 230
4.1.61.0MN平板硫化機修復用液壓缸231
4.2液壓剪板機、板料折彎機用液壓缸232
4.2.1液壓閘式剪板機用液壓缸232
4.2.2液壓擺式剪板機用液壓缸232
4.2.3液壓上動式板料折彎機用液壓缸233
4.2.4數控同步液壓板料折彎機用液壓缸234
4.3機床和其他設備用液壓缸235
4.3.1機床用拉杆式液壓缸235
4.3.2一種往復運動用液壓缸236
4.3.390 °回轉頭用制動缸237
4.3.4一種設備傾斜用液壓缸237
4.3.5一種穿梭液壓缸238
4.3.6二輥粉碎機用串聯液壓缸239
4.3.7雙出杆射頭升降用液壓缸240
4.3.8一種增壓器241
4.3.9一種設備上帶防爆閥的翻轉液壓缸242
4.3.10汽車地毯發泡模架用擺動液壓缸242
4.4工程用液壓缸243
4.4.1單耳環安裝的工程液壓缸244
4.4.2中耳軸安裝的工程液壓缸244
4.4.3一種前法蘭安裝的工程液壓缸245
4.4.4另一種前法蘭安裝的工程液壓缸246
4.4.5後法蘭安裝的工程液壓缸246
4.4.6帶支承閥的工程液壓缸247
4.5閥門、啟閉機、升降機用液壓缸248
4.5.1閥門開關用液壓缸248
4.5.2啟閉機用液壓缸249
4.5.3液壓剪式升降機用液壓缸250
4.5.4四導軌升降機用液壓缸251
4.6鋼鐵、煤礦、石油機械用液壓缸251
4.6.1一種使用磷酸酯抗燃油的冶金設備用液壓缸251
4.6.2采用銅合金支承環的冶金設備用液壓缸252
4.6.3輥盤式磨煤機用液壓缸253
4.6.4雙向式液壓缸254
4.6.5石油機械用液壓缸255
4.7帶位（置）移傳感器的液壓缸255
4.7.1帶接近開關的拉杆式液壓缸255
4.7.2帶位移傳感器的重型液壓缸256
4.7.3帶位移傳感器的雙出杆缸257
4.7.4帶位移傳感器的串聯缸258
4.8帶緩衝裝置的液壓缸259
4.8.1兩端帶緩衝裝置的拉杆式液壓缸259
4.8.2兩端帶緩衝裝置的液壓缸260
4.9伺服液壓缸261
4.9.11000kN公稱拉力的伺服液壓缸261
4.9.22000kN缸輸出力的雙出杆伺服液壓缸262
4.10高壓開關操動機構用液壓缸263
4.11汽車及其他車輛用液壓缸263
4.11.1汽車鉗盤式液壓制動器上的液壓缸263
4.11.2汽車用支撐液壓缸264
4.11.3汽車用轉向液壓缸265
4.11.4帶液壓鎖的支腿液壓缸265
4.12伸縮液壓缸266
4.12.1帶支承閥的二級伸縮缸266
4.12.2四級伸縮缸267
第5章液壓缸試驗、使用及其維護
5.1液壓缸試驗269
5.1.1液壓缸試驗項目和試驗方法269
5.1.2液壓缸試驗裝置273
5.1.3液壓缸試驗的若干問題274
5.1.4液壓缸密封性能試驗295
5.2液壓缸使用301
5.2.1液壓缸的使用工況301
5.2.2液壓缸使用的技術要求302
5.3液壓缸維護303
5.3.1液壓油液污染度評定與控制303
5.3.2液壓缸失效模式與風險評價305
5.3.3液壓缸在線監測與故障診斷306
5.3.4液壓缸維修與保養311
附錄
附錄A液壓缸設計與制造相關標準目錄314
附錄B缸的圖形符號318
附錄C公稱壓力繫列及壓力參數代號321
附錄D（資料性附錄）缸筒材料強度要求的小壁厚δ0的計算322
參考文獻

在液壓繫統中，功率是通過在密閉回路內的受壓液體來傳遞和控制的。液壓缸是這類繫統中）件之一，它是將液壓功率轉換成直線機械力和運動的裝置。液壓缸由一些運動的缸零件組成，即由在缸筒中運行的活塞和與活塞同軸並聯為一體的活塞杆等組成。
在GB/T 17446—2012《流體傳動件詞彙》中沒有“液壓缸”、“液壓油缸”或“油缸”，隻有“缸”這個術語，即提供直線運動件。件是將流體能量轉換成機件，所以將液壓缸定義為“將流體能量轉換成直線機械功的裝置”為科學。
液壓缸的分類是一件困難的事。到目前為止，隻有在JB/T 10205—2010《液壓缸》中有一個明確分類，即液壓缸以工作方式劃分為單作用缸和雙作用缸兩類。在其他標準如JB/T 2184—2007件型號編制方法》中列出了7種液壓缸；在GB/T 17446—2012《流體傳動件詞彙》和GB/T 17446—1998《流體傳動件術語》（已被代替）中定義了20多種液壓缸；在GB/T 9094—2006《液壓缸氣缸安裝尺寸和安裝型式代號》中規定了64種安裝型式等。
僅依據JB/T 10205—2010《液壓缸》沒有辦法設計出一臺液壓缸，且忽略其中的問題不說，單就其規範性引用文件中缺少靜密封件溝槽一點來說，任何一臺雙作用液壓缸都不可能沒有靜密封。因此，實際設計液壓缸時還必須依據（參照）若干相關標準和參考文獻來進行。
與其件或裝置比較，液壓缸的設計、制造相對簡單、容易，但要真正設計、制造出一臺好的液壓缸卻是很難。就其工況而言，比液壓閥、液壓泵都難確定準；況且，液壓缸經常為單件或小批量生產，其材料、熱處理、設備、工藝、工藝裝備、裝配、檢驗等很難做到盡善盡美，任何一個細小的失誤都可能引起一個大的事故。以液壓機用液壓缸為例，如果密封繫統設計不合理或設計、制造中零部件幾何精度沒處理好而造成內、外洩漏，僅需頻繁更換密封圈一項就會造成很大人力、物力上的浪費；現場曾發生過因熱處理造成帶凸緣的活塞杆端裂紋而引起早期疲勞斷裂，液壓機滑塊脫落造成人身傷害事故。作者的親身經歷告誡每位設計者：設計時必須考慮周全，遵守標準，小心謹慎，落筆千斤，責任重於泰山。
現在液壓缸的制造比過去更容易，表現在有符合JB/T 11718—2013《液壓缸缸筒技術條件》規定的商品缸筒可以選用，但隨之而來的就是前後端蓋的連接和密封問題，如果處理不好，可能會造成批量廢品。因此，液壓缸的機械制造工藝就顯得十分重要。根據液壓缸生產實踐經驗總結設計出的加工工藝及工藝裝備，對正確指導生產、保證產品質量十分必要。
液壓缸的裝配是需要專門技術的。因生產批量原因，液壓缸裝配一般不能采用完全互換法裝配，經常需要采用分組選配、調整、修配法等裝配工藝配合法。因此，不僅需要操作者熟知圖樣和裝配工藝，還應熟練掌握測量技術、裝配尺寸鏈計算、鉗工技術等知識。在液壓缸裝配中，各密封件的裝配尤為重要。就此意義上講，一臺好的液壓缸不但是設計出來的，也是裝配出來的。
內、外洩漏量大可能是一臺液壓缸質量變差的先、直觀的表像，液壓缸的實際使用壽命也經常由洩漏量多少來判定。因此，液壓缸密封裝置或密封繫統的設計尤為重要。但各密封件的組合的確是一個繫統工程，如果組合不好，不但不能提高使用壽命，反而會降低使用壽命，這方面作者有很多經驗教訓。
目前，依據本書所列任何一本參考文獻（包括各版本手冊）都很難完成對一臺液壓缸的設計、加工、裝配、試驗。因此，筆者給自己和同行寫了這樣一本全面、準確、實用且符合現行標準的關於液壓缸設計與制造的書。
因個人能力和學識水平所限，書中難免存在不足之處，懇請讀者批評指正。


著者