液壓缸課程設計指導書.液壓缸課程設計指導書./液壓缸課程設計指導書.液壓缸課程設計指導書機械工程與自動化學院一、設計目的液壓缸是液壓傳動系統(tǒng)中實現(xiàn)來往運動和小于360°回擺運動的液壓執(zhí)行元件。擁有結構簡單,工作靠譜,制造簡單以及使用保護方便、低速堅固性好等長處。因此,寬泛應用于工業(yè)生產(chǎn)各部門。其主要應用有:工程機械中發(fā)掘機和裝載機的鏟裝機構和提高機構,起重機械中汽車起重機的伸縮臂和支腿機構,礦山機械中的液壓支架及采煤機的滾筒調高裝置,建筑機械中的打樁機,冶金機械中的壓力機,汽車工業(yè)中自卸式汽車和高空作業(yè)車,智能機械中的模擬駕駛艙、機器人、火箭的發(fā)射裝置等。它們所用的都是直線來往運動液壓缸,即推力液壓缸。因此進一步研究和改良液壓缸的設計制造,提高液壓缸的工作壽命及其性能,關于更好的利用液壓傳動擁有十分重要的意義。經(jīng)過學生自己獨立地達成指定的課程設計任務,提高理論聯(lián)系實質、分析問題和解決問題的能力,學會查閱參照書和工具書的方法,提高編寫技術文件的能力,進一步增強設計計算和制圖等基本技術的訓練,為畢業(yè)后成為一名優(yōu)秀的機械工程師打好基礎。為此,編寫了這本“液壓缸課程設計指導書”供,機械專業(yè)學生學習液壓傳動課程及課程設計時參照。二、設計要求1、每個參加課程設計的學生,都必然獨立如期達成設計任務書所規(guī)定的設計任務。2、設計說明書和設計計算書要層次清楚,文字暢達,書寫工整,簡潔簡要,論據(jù)充分。計算公式不用進行推導,但應注明公式中多符號的意義,代入數(shù)據(jù)得出結果即可。3、說明書要有插圖,且插圖要清楚、工整,并采納適合此例。說明書的最后要附上草圖。4、繪制工作圖應恪守機械制圖的有關規(guī)定,符合國家標準。5、學生在達成說明書、圖紙后,準備進行爭論,最后進行成績評定。三、設計任務設計任務由指導教師依據(jù)學生實質狀況及所采集資料狀況確立。最后代均一題,防備重復。四、設計依據(jù)和設計步驟液壓缸是液壓傳動的執(zhí)行元件,它與主機及主機的工作結構有著直接的聯(lián)系。不一樣樣的機型和工作機構對液壓缸則有不一樣樣的工作要求。因此在設計液壓缸以前,第一應認識以下這些作為設計原始依據(jù)的主要內容。主機的用途和工作條件,工作機構的結構特色,負載值,速度,行程大小和動作要求,液壓系統(tǒng)所選定的工作壓力和流量等。液壓缸的設計內容和步驟大概以下:1、液壓缸種類和多部分結構的選擇。2、確立基本參數(shù)。主要包含工作負載、工作速度(當有速度要求時、工作行程、導向長度、缸筒內徑及活塞桿直徑等。3、強度和堅固性計算。此中包含缸筒壁厚、外徑和缸底厚度的強度計算,活塞桿強度和堅固性驗算,以及各連結部分的強度計算。4、導向、密封、防塵、排氣緩和沖等裝置的設計。5、整理設計說明書。繪制工作圖。應當指出,不一樣樣種類和結構的液壓缸,其設計內容量是不一樣樣的,并且各參數(shù)之間需要綜合考慮頻頻驗算才能得出比較滿意的結果。因此設計步驟不可以能是固定不變的。五、結構型式確實定1、結構初型:依據(jù)設計原始依據(jù)和設計任務書,查閱有關參照資料設計或選擇液壓缸的結構初型(繪圖附于說明書中。液壓缸的安裝形式好多,但大概可分為兩類:軸線固定類這種安裝形式的液壓缸在工作時,軸線地點固定不變。機床上的液壓缸大多是采納這種安裝形式。(1通用拉桿式在兩頭缸蓋上鉆出通孔,用雙頭螺桿將缸和安裝座連結拉緊。一般用于短行程、壓力低的液壓缸。(2法蘭式用液壓缸上的法蘭將其固定在機器上。法蘭設置在活塞桿端的缸頭上,外側面與機械安裝面貼緊,這叫頭部外法蘭式。因為液壓缸工作時反作使勁的作用,安裝螺栓承受液壓力的拉伸作用,因此安裝螺栓的直徑較大,并且要求強度計算。法蘭設置在活塞桿端的缸頭上,內側面與機械安裝面貼緊,這叫頭部內法蘭式。液壓缸工作時,安裝螺栓受力不大,主要靠安裝支承面承受,因此法蘭直徑較小,結構較緊湊。這種安裝形式在固定安裝形式中應用得最多。法蘭設置在缸的底部,與機械安裝面用螺栓緊固,這叫尾部法蘭式。這種安裝形式使液壓缸懸伸,安裝長度較大,堅固性差。(3支座式將液壓缸頭尾兩頭的凸緣與支座緊固在一同。支座可置于液壓缸左右的徑向、切向,也可置于軸向底部的前后端。徑向安裝時,安裝面與活塞桿軸線在同一平面上,液壓缸工作時,安裝螺栓只承受剪切力;切向和軸向安裝時,活塞的軸線與支座底面有必然的距離,安裝螺栓既受剪切力,又承受因存在傾翻力矩而產(chǎn)生的曲折力。切向安裝時傾翻力矩比軸向安裝時要小一些。關于支座安裝形式,GS3766—83的條規(guī)定:“支座式液壓缸如不采納鍵或銷承受剪切力時,則底腳固定螺栓必然經(jīng)受所有剪切力而不致惹起危險”。軸線搖動類液壓缸在來往運動時,因為機構的互相作用使其軸線產(chǎn)生搖動,達到調整地點和方向的要求。安裝這種液壓缸,安裝形式也只好采納使其能搖動的鉸接方式。工程機械、農(nóng)業(yè)機械、翻斗汽車和船舶甲板機械等所用的液壓缸多用這種安裝形式。(1耳軸式將固定在液壓缸上的鉸軸安裝在機械的軸座內,使液壓缸軸線能在某個平面內自由搖動。耳軸設置在液壓缸頭部的叫頭部耳軸式。這種安裝形式的液壓缸,搖動幅度較小,但堅固性較好。耳軸設置在液壓缸尾部的尾部耳軸式。這種安裝形式的液壓缸,搖動幅度較大,但穩(wěn)固性較差。耳軸設置在液壓缸中部的叫中間耳軸式,其搖動幅度和堅固性一般。(2耳飾式將液壓缸的耳飾與機械上的耳飾用銷軸連結在一同,使液壓缸能在某個平面內自由搖動。耳飾在液壓缸的尾部,能夠是單耳飾,也能夠是雙耳飾,還能夠夠做成帶關節(jié)軸承的單耳飾或雙耳飾。(3球頭式將液壓缸尾部的球頭與機械上的球座連結在一同,使液壓缸能在必然的空間錐角范圍內隨意搖動。這種安裝形式自由度大,但堅固性差。船舶起貨吊桿液壓缸多用這種形式。應當指出,軸線搖動安裝的液壓缸常常工作時都是傾斜的,跟著活塞桿的漸漸伸出,軸線與水平面的夾角也漸漸變化,其工作專心跟著夾角的變化而變化,因此,計算液壓缸的有效工作專心時,必然要以夾角處于最小時能推進的負載為依據(jù)。2、局部結構初選依據(jù)設計條件,查閱資料確立液壓缸各零件的結構、資料及聯(lián)接方式。(畫簡圖附于說明書中缸筒的結構設計缸筒的兩頭分別與缸蓋相連,構成密閉的壓力腔,因此它的結構形式常常和缸蓋及缸底親密有關。設計缸筒的結構時,也應當一同加以考慮。缸筒是液壓缸的主體,其他零件裝置其上,它的結構形式對加工和裝置有很大影響,因此其結構必然盡量便于裝置、拆卸和維修。缸筒與缸蓋、缸底的連結形式好多,好多于60多種,把他們按連結方法分類,大概有以下幾種。(1法蘭連結缸筒端部設計有法蘭,用螺栓將其與端蓋連結起來。法蘭連結構造簡單,加工和裝拆都很方便,但是外形尺寸和重量都較大。法蘭與缸筒為整體式(見圖1-a的多為鑄件和鑄件缸筒,加工余量較大,浪費資料;焊接法蘭式(見圖1-b多為鋼質缸筒,將無縫鋼管束成的缸筒與法蘭焊接在一同,其焊縫要進行強度計算。法蘭連結是液壓缸中使用最廣泛的結構形式。圖1缸筒與端蓋(或缸底的連結形式(2螺釘連結將缸蓋用螺釘固定在缸筒端部(見圖1-c。這種連結方式簡單,但因缸筒壁薄,需要數(shù)目好多的螺釘才能承受液壓力。這種方式多用于柱塞液壓缸和低壓液壓缸。(3外螺紋連結這種方式裝拆方便,但需要專用工具。它使缸筒端部結構復雜化,螺紋要與缸筒的內徑齊心。螺紋對缸筒壁厚尺寸要求不大,很適合無縫鋼管做缸筒的液壓缸。密封槽一般都設置在缸筒端面或端蓋上,免得削弱缸筒強度。為了防備螺紋因沖擊震動而松動,常常增添鎖緊螺母或緊定螺釘,如圖1-d所示。(4內螺紋連結在缸筒端部加工出內螺紋和退刀槽,固然會削弱缸筒強度,并且螺紋與缸筒要求齊心,但其結構緊湊,外形雅觀,不易破壞。連結螺紋能夠設計在端蓋上,也能夠用螺紋壓圈緊固,如圖1-e所示。(5外卡鍵連結這種連結的強度好,結構緊湊,重量輕,裝拆簡單,但缸筒端部要切出卡鍵槽,使強度有所降低。外卡鍵一般由兩個半環(huán)卡鍵構成,固定卡鍵能夠用卡鍵帽,如圖1-f所示。(6內卡鍵連結這種連結方式的優(yōu)弊端同外卡鍵差不多,但裝拆不便。為了便于裝拆,卡鍵一般由三瓣構成,第三瓣的剖切口平面必然與軸線平行,不然是裝不進去的。裝置卡鍵時,端蓋外端面不可以夠超出卡鍵槽,裝好卡鍵后,端蓋才能裝到位,如圖1-g所示?？ㄦI與卡鍵槽的配合精度要適合,空隙過大,缸筒卡鍵槽處會因遇到?jīng)_擊而產(chǎn)生剪切破壞。(7彈性卡圈式彈性卡圈有孔用彈性卡圈和鋼絲彈性卡圈兩種,如圖1-h和圖1-i所示。因為它們都是標準件,因此使用方便,裝拆簡單。但因厚度較薄,只好用于中低壓缸筒上。(8焊接式如圖1-j所示,將端蓋直接焊在缸筒上,強度高,制造簡單,但簡單惹起焊接變形,維修時需破壞端蓋才行。(9銷釘式如圖1-k所示,將端蓋裝入缸筒后,相當鉆鉸,裝上銷釘。這種連結方式簡單方便,但銷釘承受的剪切力較大,要校核強度和銷釘數(shù)目。(10拉桿式如圖1-l所示,起結構簡單,工藝性好,通用性大,但端蓋的體積和重量較大,拉桿受力后會拉伸變長,影響密封見效,只合用于中低壓液壓缸。除了缸筒與缸蓋和缸底的結構形式外,安裝液壓缸時,如結構贊成,出入油口地點一定在最上邊。液壓缸必然裝成使其能自動放氣或裝有方便的放氣口。缸筒上的出入油口和排氣閥的閥座,一般都焊接在缸筒的最上邊,以利于安裝和空氣的除去。缸筒的資料缸筒常用20、35、45號無縫鋼管,當缸筒上需要焊接缸底、耳軸或管接頭時,多采納35號鋼管。在承受的負載很大時,如液壓支架中的立柱等,常用低合金無縫鋼管,如27SiMn和30CrMnSi等。缸底缸底的資料常用35號或45號鋼。缸筒采納無縫鋼管時,缸底與缸筒多采納焊接結構,它的特色是結構緊湊,加工簡單,工作靠譜,但簡單產(chǎn)生焊接變形。平常缸底上口與缸筒內孔間采納過渡配合,以限制焊接后的變形。除焊接結構外,缸底與缸筒可采納螺紋連結、半環(huán)連結和法蘭連結等多種連結方式。要依據(jù)詳細設計要求靈巧選擇。缸蓋缸口部分一般由密封圈、導向套、防塵圈和鎖緊裝置等構成向和密封等。缸孔和活塞桿直徑不一樣樣,缸口部分的結構也有所不一樣樣型連結構造有,外螺紋連結,它的外徑小,質量輕,但結構工藝性較差

,用作活塞桿的導,缸蓋與缸筒的典;內半環(huán)連結,內卡環(huán)常由三個半環(huán)構成,其結構簡單并且緊湊,拆裝也較方便,但缸壁上的環(huán)槽削弱了缸筒的強度;法蘭連結,特色是結構簡單并且緊湊,拆裝和加工簡單。弊端是外形和質量都比較大;鋼絲連結,這種連結方式的結構最簡單、緊湊,已漸漸被實執(zhí)行用。值得注意的是缸蓋與缸筒的連結極少采納焊接結構。缸蓋資料一般用35、45號鋼鍛件。當缸蓋兼作導向套時,應采納鑄鐵并在其工作表面堆焊青銅,黃銅或其他耐磨資料,導向套也可獨自制成后壓入缸蓋內孔。缸體與外面的連結構造液壓缸依與機器的設置與固定方式可分為兩大類:a、剛性固定:采納底座或法蘭連結b、鉸接固定:采納耳飾或鉸軸液壓缸的安裝一般是經(jīng)過兩頭的耳飾或中部鉸軸與工作機構連結。缸底耳飾平常做成整體或焊接?；钊麠U耳飾可做成整體或采納焊接或螺紋連結。鉸軸可依據(jù)工作機構的要求焊接在缸體的頭部、尾部或隨意中間地點,此中以頭部鉸軸對活塞桿的曲折作用最小。耳飾與鉸軸的資料可采納45號鋼或ZG35鑄鋼?；钊钊Y料平常用鋼或鑄鐵,也合用鋁合金制成的,它的結構上主要考慮的問題是:活塞與缸筒的滑動和密封,活塞與活塞桿之間的連結與密封?；钊麠U活塞桿是液壓缸的主要傳力零件,必然有足夠的強度和剛性?；钊麠U有空心和實心兩種結構?？招幕钊麠U的一端留有透氣孔,使焊接和熱辦理時能排出熱氣。實心活塞桿的資料多用35、45號鋼,空心活塞桿一般用35、45號無縫鋼管。有特別用途的液壓缸(如液壓支架應依據(jù)使用條件來選定資料、結構和尺寸?；钊麠U頭部與工作機械的連結,依據(jù)不一樣樣的要求,選擇符合要求的結構型式。緩沖裝置一般的液壓缸能夠不考慮緩沖要求。當活塞的運動速度很高和運動部分質量很大時,就有很大的慣性力。假如活塞專家程終端與缸底(或缸蓋產(chǎn)活力械碰撞,會出現(xiàn)沖擊和噪聲,甚至致使液壓缸、管路以及閥類元件的破壞,為了防備或緩和這種沖擊,能夠在液壓回路中設置減速閥和制動閥,使活塞減速制動,也可在液壓缸內部設置緩沖裝置。9排氣裝置液壓系統(tǒng)在安裝過程中或長時間停止工作今后會浸透空氣,油中也會混入空氣,因為氣體擁有較大的可壓縮性,將使液壓缸工作中產(chǎn)生振動、發(fā)抖和爬行,并陪伴有噪聲和發(fā)熱等系列不正?，F(xiàn)象。因此在設計液壓缸結構時,要保證能實時除去齊聚在缸內的氣體。一般利用空氣比重較油輕的特色,在液壓缸內腔的最高部位設置出入油口或專門的排氣裝置如排氣螺釘、排氣閥等,使齊聚于缸內的氣體排出缸外。圖2排氣裝置的形式排氣裝置的形式和結構見圖2,一般有整體排氣塞和組合排氣塞兩種。整體排氣塞(圖c、e由螺紋與缸筒或端蓋連結,靠頭部錐面起密封作用。排氣時,擰松螺紋,缸內空氣從錐面空隙中擠出并經(jīng)斜孔排出缸外。這種排氣裝置簡單方便,但螺紋與錐面密封處齊心度要求較高,不然擰緊排氣塞后不可以夠密封,會造成外泄露。組合排氣塞一般由螺塞和錐閥構成。螺塞擰松后,錐閥在壓力的推進下走開密封面而排出空氣。錐閥能夠采納圖a所示的錐面密封,也能夠采納圖b所示的錐面密封,還能夠夠采納圖g所示的鋼珠密封。后兩種排氣密封形式對高壓缸比較合用。耳飾和鉸軸耳飾和鉸軸是液壓缸的安裝連結零件,見圖3,液壓缸的所有專心和負載重力全靠耳飾或鉸軸承載或傳達,因此要保證其有足夠的強度。圖3耳飾和鉸軸的形式a不帶襯套單耳飾b帶襯套單耳飾c球鉸形單耳飾d、e、f鉸軸一般狀況下,不帶襯套的單耳飾尺寸dR=,RL2.1=,db4.12.1(-=;帶襯套的單耳飾尺寸dR2.1=,其他同不帶襯套的;球鉸型單耳飾尺寸dR4.1=,RL2.1=,db4.12.1(-=,鉸軸尺寸dL=。油口油口有油口孔和油口連結螺紋。油口孔是壓力油出入的直接通道,假如孔小了,不只造成進油時流量求過于供,影響液壓缸的活塞運動速度,并且會造成回油時受阻,形成背壓,影響活塞的退回速度,減少液壓缸的負載能力。油口孔大部分屬于薄壁孔(孔的長度與直徑之比5.0/≥d的l孔。經(jīng)過薄壁空的流量按下式計算ppCApppCAQ?=-=2(221式中C——流量系數(shù),接頭處大孔與小孔之比大于7時為0.6—0.62,小于7時為0.7—0.8。——油孔的截面積ρ——液體的密度1p——油孔前腔壓力2p——油孔后腔壓力從式中可見,C、ρ是常量,對流量影響最大的要素是油孔的面積A。依據(jù)此式,能夠求出孔的直徑大小,以知足流量的需要,進而保證液壓缸的正常工作運動速度。密封件的采納(1對密封件的要求在液壓元件中,液壓缸的密封要求是比較高的,特別是一些特別液壓缸,如搖動液壓缸等。液壓缸不只有靜密封,更多的部位是動密封,并且工作壓力高,這就要求密封件的密封性能要好,耐磨損,對溫度的適應范圍大,要求彈性好,永遠變形小,有適合的機械強度,摩擦阻力小,簡單制造和裝拆,能隨壓力的高升而提高密封能力和利于自動賠償磨損。密封件一般以斷面形狀分類,有O形、Y形、U形、V形和Yx形等。除O形外,其他都屬于唇形密封件。(2O形密封圈的采納液壓缸的靜密封部位主要有活塞內孔與活塞桿、支撐座外圓與缸筒內孔、端蓋與缸體端面等處。靜密封部位使用的密封件基本上都是O形密封圈。(3動密封部位密封圈的采納因為O型密封圈用于來往運動存在起動阻力大的弊端,因此用于來往運動的密封件一般不用O形圈,而使用唇形密封圈或金屬密封圈。液壓缸動密封部位主要有活塞與缸筒內孔的密封、活塞桿與支撐座(或導向套的密封等?；钊h(huán)是擁有彈性的金屬密封圈,摩擦阻力小,耐高溫,使用壽命長,但密封性能差,內泄露量大,并且工藝復雜,造價高。對內泄露量要求不嚴而要求耐高溫的液壓缸,使用這種密封圈較適合。V形圈的密封見效一般,密封壓力經(jīng)過壓圈能夠調理,但摩擦阻力大,溫升嚴重。因其是成組使用,模具多,也不經(jīng)濟。關于運動速度不高、專心大的大直徑液壓缸,用這種密封圈較好。U形圈雖是唇形密封圈,但安裝時需用支撐環(huán)壓住,不然就簡單卷唇,并且只幸好工作壓力低于10MPa時使用,對壓力高的液壓缸不合用。比較而言,能保證密封見效,摩擦阻力小,安裝方便,制造簡單經(jīng)濟的密封圈就屬Yx型密封圈了。它屬于不等高雙唇自封壓緊式密封圈,分軸用和孔用兩種。六、確立基本參數(shù)1、工作負載的計算計算工作負載是為了確立液壓缸所需的牽引力,液壓缸的工作負載是指工作機構在滿負載狀況下,以必然的加快度起動時,對液壓缸產(chǎn)生的總阻力,即gfeRRRR++=(N式中eR——工作機構的工作阻力及自重(當液壓缸垂直安裝時等對液壓缸產(chǎn)生的作使勁(NfR——工作機構滿載起動時靜摩擦力對液壓缸產(chǎn)生的作使勁(NgR——工作機構滿載起動時的慣性力對液壓缸產(chǎn)生的作使勁(N2、工作速度和速比當無桿腔進油時,活塞(或缸體的工作速度為214DQvvπη=(m/s當有桿端進油時的速度(4222dDQvv-=πη(m/s式中Q——泵的流量(m3/s;D——缸筒內徑(m;d——活塞桿直徑(m;η——容積效率。假如工作機構對液壓缸的工作速度有必然要求時,應依據(jù)所需的工作速度和已選定的流量來確立缸徑。推力和速度都有要求時,可依據(jù)速度和缸徑來選擇壓力和流量。速度沒有要求時,則可依據(jù)已選定的流量和缸徑來確立工作速度。關于雙作用液壓缸,其來往運動的速比為:22212dDDvv-==?速比不宜取過小或過大,免得產(chǎn)生過大的背壓或活塞桿太細,堅固性不好。?值可按JB2183-77中所制定的標準采納,為了不使來往運動速度相差太大,一般介紹6.1≤?。一般來說,工作壓力高的液壓缸采納大值,工作壓力低的選小值,特別狀況可另作考慮。3、缸筒內徑關于負載較大的工程、礦山機械用的液壓缸,在系統(tǒng)給定的工作壓力狀況下,常以保證液壓缸有足夠的牽引力,能驅動工作負載為確立缸筒內徑的重要條件,假如還有運動速度要求時,則常常在校核時經(jīng)過選擇適合流量油泵的方法來解決。但是當系統(tǒng)的工作壓力還沒有確立的時候,必然第一依據(jù)負載的大小合理地選擇液壓缸的工作壓力(見附表7,選定的工作壓力應符合GB2346-80的規(guī)定值。(見附表1關于雙作用單桿活塞缸,當壓力油輸入無桿腔,活塞桿以推力驅動工作負載時,其推力為RdpDppFm=+-=ηπ][(42020由此得缸筒內徑200(4ppdpppRDm=ηπ(m式中P——工作壓力(Pa;0P——回油背壓(Pa,若回油直接通油箱,可取0P≈0;mη——機械效率,考慮密封件的摩擦阻力損失,橡膠密封平常取92.0=mη;d——活塞桿直徑(m,平常Dd7.0~2.0(=。當活塞桿以拉力驅動負載時,則壓力油進入有桿腔,其拉力為mpdDppRηπ?--=][(4由此得缸筒內徑20(4pppdppRDm-+-=ηπ(m由上式計算所得的缸筒內徑,需按GB2348-80規(guī)定的液壓缸內徑尺寸系列圓整成標準值。(見附表24、活塞桿直徑液壓缸內徑確立后,若單桿活塞缸的雙向運動有必然速比要求時,可按速比?的關系式求出活塞桿的直徑為Dd?1-=(m式中的?值可依據(jù)需要或從有關資料的介紹值采納。關于一般無速比要求的液壓缸,也可按下式初步定出活塞桿直徑Dd51~31(=(m以上計算所得的活塞桿直徑,均需按GB2348-80規(guī)定的活塞桿外徑尺寸系列圓整成標準值。(見附表35、最小導向長度當活塞桿所有外伸時,從活塞支承面中點到導向套滑動面中點的距離稱為最小導向長度(如圖4所示,若導向長度太小,將使液壓缸因空隙惹起的初始撓度增大,從而影響液壓缸的工作堅固性。關于一般液壓缸,其最小導向長度H應知足下式要求220DLH+≥(m式中L液壓缸最大工作行程(mD缸筒內徑(m一般導向套滑面的長度A,在缸筒內徑D<80mm取缸筒內徑D的0.6~1.0倍;在缸筒內徑D>80mm時則取活塞桿直徑的0.6~1.0倍?；钊麑挾菳取缸筒內徑D的0.6~1.0倍,為了保證最小導向長度而過份地增大導向套長度和活塞寬度都是不適宜的。最好的方法是在導向套與活塞之間裝一隔套K,其長度C由所需的最小導向長度決定。采納隔套不只好保證最小導向長度,并且能夠擴大導向套及活塞的通用性。(21BACH++=七、強度和堅固性計算1、缸筒壁厚和外徑計算。缸筒壁厚校核時分薄壁和厚壁兩種狀況。當10/≥δ時D為薄壁,壁厚按下式進行校核][2σδDpy式中≥,D為缸筒內徑;yp為缸筒試驗壓力,當缸的額定壓力anMPp16≤時,取yp=1.5np;而當anMPp16>時,取yp=1.25np;][為缸σ筒資料的許用應力,][σ=nb/σ為,b資料σ抗拉強度,n為安全系數(shù),一般取n=5。當10/<δD時,壁厚按下式進行校核13.1][4.0][(2--+≥yyppDσσδ在壁厚和內徑確立的基礎上,求出缸筒的計算外徑,此后圓整為標準外徑。2、缸底厚度1如圖(a所示的平底缸底,按下式計算:][433.021σδspD如圖≥(b2所示的帶孔的平底缸底,按下式計算:][(433.0221σδksdDD-≥pD圖4液壓缸最小導向長度(a(b(c圖5幾種缸底結構3如圖(c所示的半球形缸底,按下式計算:][41σδsDp≥式中2D——缸底止口內徑(m;[σ]——缸底資料的許用應力,;(][abpnσσ=bσ——缸底資料抗拉強度(Pa;n——安全系數(shù),3≥n其他符號意義同前。算得的缸底厚度按有關標準的規(guī)定系列采納。3、活塞桿強度和液壓缸堅固性計算1活塞桿強度計算活塞桿的直徑d按下式進行校核][4σπF≥式中,F為活塞桿上的作使勁;][σ為活塞桿資料的許用應力,][σ=4.1/b。σ液壓缸堅固性計算活塞桿受軸向壓縮負載時,它所承受的力F不可以夠超出使它保持堅固工作所贊成的臨界負載kF,免得發(fā)生縱向曲折,破壞液壓缸的正常工作。kF的值與活塞桿材料性質、截面形狀、直徑和長度以及液壓缸的安裝方式等要素有關。活塞桿堅固性的校核依下式進行kknF≤式中,kn為安全系數(shù),一般取kn=2~4。當活塞桿的修長比21/φ>kr時l222lEJFkπφ=當活塞桿的修長比21/φ≤kr時l(1kkrlafAFφ+=式中,l為安裝長度,其值與安裝方式有關,見表1;kr為活塞桿橫截面最小展轉半徑,AJrk/=;1為柔φ性系數(shù),其值見表2;2φ為由液壓缸支撐方式?jīng)Q定的尾端系數(shù),其值見表1;E為活塞桿資料的彈性模量,對鋼取211/1006.2mNE?=;J為活塞桿橫截面慣性矩;A為活塞桿橫截面積;f為由資料強度決定的實驗值,α為系數(shù),詳細數(shù)值見表2。表1液壓缸支承方式和尾端系數(shù)2φ的值表2f、α、1φ的值4、連結零件的強度計算關于重要的液壓缸,它的各部分連結零件都應進行強度計算。1缸筒和缸底焊縫強度的計算如圖6所示,其對接焊縫的應力為:][(4222δηπδ≤-=dDFe式中F——液壓缸最大推力(N;η——焊接效率,取η=0.7;][σ焊——縫的許用應力(Pa圖6焊接缸筒和缸底nσ=][,當采納T422焊條時,(1042005abp?=σ,取安全系數(shù)n=3.3~4。缸蓋連結螺紋的強度計算如圖7所示,缸筒和缸蓋采納螺紋連結時,其強度計算以下:螺紋處的拉力和剪應力分別為:圖7螺紋連結的缸體((221apDdKF-=πσ((4.0441101apDddKFdK-=τ其合成應力和強度驗算公式為][322στσ≤+=n式中0d——螺紋外徑;1d——螺紋內徑。采納一般螺紋尺寸時,可近似地按下式計算,tdd22.101-=(t為螺距;1K——螺紋內摩擦系數(shù)(2.0~07.01=K,一般取12.01=K;K——螺紋預緊力系數(shù),取5.