液壓缸選型設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核.docx

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1、液壓缸選型設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核液壓缸的基本參數(shù)選擇1.設(shè)計(jì)土壓力選擇在以輸出力為主的設(shè)計(jì)中，首先要選擇設(shè)計(jì)（額定）工作壓力。不同的液壓設(shè)備或不同負(fù)載下設(shè)計(jì)參考?jí)毫θ绫?-4和表4-5所列。選擇的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表4-6）。表4-4各類液壓缸設(shè)備常用的設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力/MPa機(jī)床類精加工機(jī)床（如各類磨床）0.8-2半精工機(jī)床（如組合機(jī)床）3-5龍門刨床2-8拉床8-10農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型工程機(jī)械、工程機(jī)械輔助機(jī)構(gòu)10-16液壓機(jī)、大中型挖掘機(jī)、中型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械20-32（資料來(lái)源：液壓傳動(dòng)）表4-5不同負(fù)載下的設(shè)計(jì)參數(shù)壓

2、力負(fù)載/kN≤55~1010~2020~3030~50≥50設(shè)計(jì)壓力/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~5≥5（資料來(lái)源：液壓傳動(dòng)）表4-6液壓缸的公稱壓力Pn（GB7938--1987）Pn/MPa1.01.62.54.06.310.016.025.031.540.0（資料來(lái)源：液壓傳動(dòng)）2.液壓缸內(nèi)徑D與活塞桿直徑d的選擇在選定適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫?，?duì)于有桿腔（輸出力為拉力），液壓缸的內(nèi)徑D為D=4FLπpηM+d2（4.7.1）D=98.375根據(jù)式（4.7.1）計(jì)算出D后，可根據(jù)速度的要求確定活塞桿直徑d。

3、速度比φ的含義是φ=u2u1=QA2QA1=A1A2=D2D2-d2（4.7.2）根據(jù)式（7.72）有d=D1-φ-1(4.7.3)d=73.782在式（4.71）中，應(yīng)根據(jù)速度比要求，將式（4.7.3）代入D，進(jìn)而求出d，液壓缸速比φ取值應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定GB/2348—1993的規(guī)定（φ=1.06,1.12,1.25,1.33,1.46,2,2.25），同時(shí)還要參考工作壓力進(jìn)行選擇，如表4-7所列。表4-7液壓缸速度比與工作壓力的關(guān)系工作壓力/MPa<1012.5~20>20速度比φ1.331.46,1.61,22（資料

4、來(lái)源：液壓傳動(dòng)）根據(jù)計(jì)算而選擇的液壓缸內(nèi)徑D與活塞桿直徑d應(yīng)圓整到國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定，如表4-8和表4-9所列。表4-8液壓缸內(nèi)徑的系列尺寸（GB/T2348—1993）D/mm10,12,16,20,25,32,40,50,63,80,（90）,100括號(hào)內(nèi)為非優(yōu)選系列(110),125,(140),160,(180),200,(220),250,(280),320,(360),400,(450),500（資料來(lái)源：液壓傳動(dòng)）表4-9液壓缸活塞桿系列尺寸（GB/T2348--1993）d/mm4,5,6,8,10,12,1

5、4,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,125,140,160,180,220,250,280,320,360（資料來(lái)源：液壓傳動(dòng)）根據(jù)表4-8,4-9選液壓缸內(nèi)徑D=100mm與活塞桿直徑d=80mm進(jìn)行液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，確定其他參數(shù)，同時(shí)記性強(qiáng)度校核和缸體校核。缸筒的設(shè)計(jì)與校核1.缸筒材料壁厚的選擇與校核缸筒應(yīng)盡量選擇冷拔與熱軋無(wú)縫鋼管；缸筒材料選用45號(hào)鋼。參考類似液壓缸選擇缸筒的壁厚δ按下式校核：δ≥PyD2σ（4.7.6）式中

6、Py----液壓缸實(shí)驗(yàn)壓力，MPa。當(dāng)額定（設(shè)計(jì)）壓力PR≤16MPa時(shí)，Py=1.5PR；當(dāng)PR>16MPa時(shí)，Py=1.25PR。σ----缸筒材料許用應(yīng)力，MPa；σ=σ/n，σb為材料抗拉強(qiáng)度，n為安全系數(shù)，一般n=5。當(dāng)δD=0.08~0.3時(shí)為中厚壁缸，壁厚δ按下式校核：δ≥PyD2σ-3Pydangσ/D>0.3時(shí)為厚壁缸，壁厚σ按下式校核：δ≥P2σ+0.4Pyσ-1.3Py-1或δ≥P2σσ-3Py-12.技術(shù)條件缸體與活塞一般采用基孔制間隙配合?；钊孟鹉z、皮革材質(zhì)的密封件時(shí)，缸筒內(nèi)孔可采用H8，H9公差

7、等級(jí)；采用活塞環(huán)密封式，缸筒內(nèi)孔采用H7公差等級(jí)；采用間隙密封時(shí)，缸筒內(nèi)孔擦用H6公差等級(jí)。缸筒內(nèi)孔表面粗糙度一般為Ra=(0.10~0.05)μm。缸筒內(nèi)孔的圓度、錐度、圓柱度不大于內(nèi)徑公差的一半；軸線的直線度不大于0.03mm/10mm；缸筒斷面對(duì)軸線的跳動(dòng)不大于0.04mm/100mm。為防止腐蝕和提高壽命，缸筒內(nèi)孔鍍鉻厚度δ=（0.03~0.05）mm，并研磨拋光。缸筒端部與端面采用螺紋連接安裝時(shí)，螺紋采用2a級(jí)精度的公制螺紋；采用法蘭連接安裝時(shí)，結(jié)合端面對(duì)軸線的垂直度不大于0.04mm/100mm，缸筒與法蘭的合接

8、的精度等級(jí)一般可選擇H8/f8，H9/f8。缸體采用耳軸（環(huán)）軸線與缸筒軸線的位置度不大于0.04mm