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d=0.6~0.7D pI>7MPa 时


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  液压缸(油缸)设计步骤和液压缸(油缸) 液压缸(油缸)设计步骤和液压缸(油缸)计算方法 作者:液压人才网 二 晴 标签: 液压缸液压油缸液压液压招聘 2011-03-29 20:21 星期 液压缸是液压传动的执行元件,它和主机工作机构有直接的联系,对于不同 的机种和机构,液压缸具有不同的用途和工作要求。因此,在设计液压缸之前, 必须对整个液压系统进行工况分析,编制负载图,选定系统的工作压力(详见第 九章),然后根据使用要求选择结构类型,按负载情况、运动要求、最大行程等 确定其主要工作尺寸,进行强度、稳定性和缓冲验算,最后再进行结构设计。 根据一览旗下液压英才网资深顾问理工分析有以下几大要点: 1.液压油缸的设计内容和步骤 (1)选择液压缸的类型和各部分结构形式。 (2)确定液压缸的工作参数和结构尺寸。 (3)结构强度、刚度的计算和校核。 (4)导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。 (5)绘制装配图、零件图、编写设计说明书。 下面只着重介绍几项设计工作。 2.计算液压缸的结构尺寸液压缸的结构尺寸主要有三个:缸筒内径 D、活塞杆外 径 d 和缸筒长度 L。 (1)缸筒内径 D。液压缸的缸筒内径 D 是根据负载的大小来选定工作压力或往返 运动速度比,求得液压缸的有效工作面积,从而得到缸筒内径 D,再从 GB2348—80 标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径。 根据负载和工作压力的大小确定 D: ①以无杆腔作工作腔时? (4-32) ②以有杆腔作工作腔时? (4-33) 式中:pI 为缸工作腔的工作压力,可根据机床类型或负载的大小来确定;Fmax 为最大作用负载。 (2)活塞杆外径 d。 活塞杆外径 d 通常先从满足速度或速度比的要求来选择, 然后 再校核其结构强度和稳定性。若速度比为 λv,则该处应有一个带根号的式子: (4-34) 也可根据活塞杆受力状况来确定,一般为受拉力作用时,d=0.3~0.5D。 受压力作用时: pI<5MPa 时,d=0.5~0.55D 5MPa<pI<7MPa 时,d=0.6~0.7D pI>7MPa 时,d=0.7D (3)缸筒长度 L。缸筒长度 L 由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定,即: L=l+B+A+M+C 式中:l 为活塞的最大工作行程;B 为活塞宽度,一般为(0.6-1)D;A 为活塞杆导 向长度,取(0.6-1.5)D;M 为活塞杆密封长度,由密封方式定;C 为其他长度。 一般缸筒的长度最好不超过内径的 20 倍。 另外,液压缸的结构尺寸还有最小导向长度 H。 (4)最小导向长度的确定。 当活塞杆全部外伸时, 从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导 向长度 H(如图 4-19 所示)。如果导向长度过小,将使液压缸的初始挠度(间隙引 起的挠度)增大,影响液压缸的稳定性,因此设计时必须保证有一最小导向长度。 图 4-19 油缸的导向长度 K—隔套 对于一般的液压缸,其最小导向长度应满足下式: H≥L/20+D/2 (4-35) 式中:L 为液压缸最大工作行程(m);D 为缸筒内径(m)。 一般导向套滑动面的长度 A,在 D<80mm 时取 A=(0.6-1.0)D,在 D>80mm 时 取 A=(0.6-1.0)d;活塞的宽度 B 则取 B=(0.6-1.0)D。为保证最小导向长度,过分 增大 A 和 B 都是不适宜的,最好在导向套与活塞之间装一隔套 K,隔套宽度 C 由所需的最小导向长度决定,即:C=H(4-36) 采用隔套不仅能保证最小导向长度,还可以改善导向套及活塞的通用性。 3.强度校核? 对液压缸的缸筒壁厚 δ、活塞杆直径 d 和缸盖固定螺栓的直径,在 高压系统中必须进行强度校核。 (1)缸筒壁厚校核。 缸筒壁厚校核时分薄壁和厚壁两种情况, D/δ≥10 时为薄壁, 当 壁厚按下式进行校核: δ>=ptD/2[σ] (4-37) 式中:D 为缸筒内径;pt 为缸筒试验压力,当缸的额定压力 pn≤16MPa 时,取 pt=1.5pn,pn 为缸生产时的试验压力;当 pn>16MPa 时,取 pv=1.25 pn;[σ]为缸筒材料的许用应力,[σ]=σb/n,σb 为材料的抗拉强度, n 为安全系数,一般取 n=5。 当 D/σ<10 时为厚壁,壁厚按下式进行校核: δ≥ (4-38) 在使用式(4-37)、式(4-38)进行校核时,若液压缸缸筒与缸盖采用半环连。


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