YH26、YH27油壓緩沖器設(shè)計(jì)原理及計(jì)算.doc

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1、YH5/640、YH26/830、YH27/1080油壓緩沖器設(shè)計(jì)原理及計(jì)算河北東方機(jī)械廠2006年12月10日22目錄1．油壓緩沖器技術(shù)參數(shù)………………………………（3）2．設(shè)計(jì)原理介紹………………………………（3）3．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析………………………………（4）4．設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核………………………………（5）（1）柱塞筒壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算（2）柱塞筒強(qiáng)度校核（3）柱塞筒的穩(wěn)定性校核（4）壓力缸壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算（5）壓力缸壁厚強(qiáng)度校核（6）壓力缸焊縫強(qiáng)度校核（7）導(dǎo)向套強(qiáng)度校核（8）擋圈強(qiáng)度校核（9）

2、復(fù)位彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算（10）地腳螺栓強(qiáng)度校核22一、油壓緩沖器技術(shù)參數(shù)見表1表1東方型號最大額定速度(m/s)最大沖擊速度(m/s)最小沖擊質(zhì)量(kg)最大沖擊質(zhì)量(kg)緩沖行程(mm)YH5/6403.03.4512503750YH26/8303.54.0259004545YH27/10804.04.612504545東方型號自由高度(mm)底板孔距(mm)底板孔徑(mm)底板外形尺寸(mm)液壓油牌號YH5/6401696150x1004-φ16200x150N68YH26/830226020

3、0x1504-φ17.5250x200N68YH27/10802910200x1504-φ17.5250x200N68二、設(shè)計(jì)原理介紹油壓緩沖器是利用液體流動(dòng)的阻尼，緩解轎箱或?qū)χ氐臎_擊，具有良好的緩沖性能。油壓緩沖器受到撞擊后，液壓油從壓力缸內(nèi)腔通過節(jié)流嘴與調(diào)節(jié)桿形成的環(huán)狀孔隙進(jìn)入柱塞筒的內(nèi)腔，見圖1，液壓油的流量由錐形調(diào)節(jié)桿控制。隨著柱塞筒的向下運(yùn)動(dòng)，節(jié)流嘴與調(diào)節(jié)桿形成的環(huán)狀孔隙逐漸減小，導(dǎo)致制停力基本恒定，在接近行程末端時(shí)減速過程結(jié)束。在制停轎箱或?qū)χ剡^程中，其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為油的熱能，即消耗了

4、轎箱或?qū)χ氐膭?dòng)能。排油截面積的設(shè)計(jì)：油壓緩沖器的制動(dòng)特性主要取決于排油截面的設(shè)計(jì)。合理地設(shè)計(jì)排油截面將使緩沖過程平穩(wěn)，沖擊力小。在節(jié)流嘴內(nèi)孔確定的22情況下，改變調(diào)節(jié)桿的錐度可達(dá)到合理的排油截面。應(yīng)用流體力學(xué)原理可計(jì)算出合理的排油截面，從理論上計(jì)算出來的調(diào)節(jié)桿是一連續(xù)變化的曲面，與錐面接近，但加工和測量比較困難。調(diào)節(jié)桿的實(shí)際錐度需要通過大量的試驗(yàn)后才能定型，以便達(dá)到最佳效果。圖1三、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析YH5/640、YH26/830、YH27/1080:結(jié)構(gòu)與我廠現(xiàn)有定型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)基本相同，復(fù)位彈簧放

5、在柱塞筒的內(nèi)部，油標(biāo)放在壓力缸的側(cè)面。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)采用全封閉結(jié)構(gòu)，緩沖器作用期間無向外泄漏液壓油的現(xiàn)象。緩沖器頂部裝有密封螺塞部件，起到單向閥的作用（此項(xiàng)技術(shù)在我廠的定型緩沖器產(chǎn)品中已經(jīng)采用，并獲得國家專利），在緩沖器受到撞擊時(shí)柱塞筒向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)密封螺塞部件受到內(nèi)腔壓力的作用而保持關(guān)閉的狀態(tài)，當(dāng)緩沖器復(fù)位時(shí)，在復(fù)位彈簧的作用下，柱塞筒向上運(yùn)動(dòng)，接近復(fù)位末端時(shí)單向閥打開，使緩沖器完全復(fù)位，具體結(jié)構(gòu)見圖2。緩沖器的注油方式和油位檢查：旋下密封螺塞部件和螺塞，從頂部注入液壓油，然后用油標(biāo)測量油位，油

6、位應(yīng)在油標(biāo)上、下刻線之間，22旋緊螺塞和密封螺塞部件。圖2四、設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核1、柱塞筒壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算柱塞筒受力分析：緩沖器受到撞擊后，柱塞筒內(nèi)腔壓力與壓力缸內(nèi)腔壓力相比很小，可以認(rèn)為柱塞筒主要受到緩沖器作用期間的制停力。首先應(yīng)確定撞擊油壓緩沖器的最大撞擊力和柱塞部件中柱塞筒的外徑，然后計(jì)算其壁厚。設(shè)定緩沖器作用期間的減速度為1g,則緩沖器作用期間的制停力F=2g（P+Q）1…………………（1）22式中：（P+Q）1——最大沖擊質(zhì)量（kg）設(shè)定：柱塞筒外徑為D1、、柱塞筒內(nèi)徑為d1、最小壁厚為δ

7、1、柱塞筒橫截面積為S、材料屈服強(qiáng)度為бs則：S=π×（D12－d12）/4………（2）柱塞筒受最大壓應(yīng)力：б=F/S………（3）安全系數(shù)n1=бs/б≥3.5………（4）將（1）、（2）、（3）代入式（4）整理后得：d1≤√D12－14×F/πбs………（5）柱塞筒最小壁厚δ≥（D1－d1）/2………（6）將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上述公式，計(jì)算結(jié)果見表2注：柱塞筒材料選用20#鋼，根據(jù)GB8162-87，對于20#鋼取бs=245(Mpa)，延伸率：20%，安全系數(shù)n1取3.5。表2項(xiàng)目符號單位產(chǎn)品型號

8、YH5/640YH26/830YH27/1080最大沖擊質(zhì)量（P+Q）1kg375045454545最大制停力FN735008908289082柱塞筒外徑D1mm103.84103.81103.81柱塞筒最小內(nèi)徑d1mm959595柱塞筒最小壁厚δmm4.424.414.412、柱塞筒強(qiáng)度校核根據(jù)計(jì)算結(jié)果和實(shí)際結(jié)構(gòu)需要設(shè)計(jì)柱塞部件，所設(shè)計(jì)的柱塞筒結(jié)構(gòu)及尺寸見圖3。按圖3尺寸對其強(qiáng)度校核，計(jì)算結(jié)果見表3。22表3項(xiàng)目符號單位產(chǎn)品型號YH5/640YH26/830YH27/1080最大沖擊質(zhì)量（P+