液壓油缸的設(shè)計內(nèi)容和步驟知識交流

1、此文檔僅供收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學(xué)習(xí)與交流液壓缸是液壓傳動的執(zhí)行元件， 它和主機工作機構(gòu)有直接的聯(lián)系，對于不同的機種和機構(gòu)，液壓缸具有不同的用途和工作要求。因此，在設(shè)計液壓缸之前，必須對整個液壓系統(tǒng)進行工況分析，編制負載圖，選定系統(tǒng)的工作壓力(詳見第九章)，然后根據(jù)使用要求選擇結(jié)構(gòu)類型，按負載情況、運動要求、最大行程等確定其主要工作尺寸，進行強度、穩(wěn)定性和緩沖驗算，最后再進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)一覽旗下液壓英才網(wǎng)資深顧問理工分析有以下幾大要點：1.液壓油缸 的設(shè)計內(nèi)容和步驟(1)選擇液壓缸的類型和各部分結(jié)構(gòu)形式。(2)確定液壓缸的工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸。(3)結(jié)構(gòu)強度、剛度的計算和校核。

2、(4)導(dǎo)向、密封、防塵、排氣和緩沖等裝置的設(shè)計。(5)繪制裝配圖、零件圖、編寫設(shè)計說明書。（液壓招聘 ）下面只著重介紹幾項設(shè)計工作。2.計算液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸主要有三個：缸筒內(nèi)徑d、活塞桿外徑 d 和缸筒長度 l。(1)缸筒內(nèi)徑 d。液壓缸的缸筒內(nèi)徑d 是根據(jù)負載的大小來選定工作壓力或往返運動速度比，求得液壓缸的有效工作面積，從而得到缸筒內(nèi)徑d，再從gb2348 80 標(biāo)準中選取最近的標(biāo)準值作為所設(shè)計的缸筒內(nèi)徑。根據(jù)負載和工作壓力的大小確定d：以無桿腔作工作腔時此文檔僅供收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學(xué)習(xí)與交流(4-32) 以有桿腔作工作腔時(4-33) 式中： pi 為

3、缸工作腔的工作壓力，可根據(jù)機床類型或負載的大小來確定；fmax為最大作用負載。(2)活塞桿外徑 d?；钊麠U外徑 d 通常先從滿足速度或速度比的要求來選擇，然后再校核其結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性。若速度比為v，則該處應(yīng)有一個帶根號的式子：此文檔僅供收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學(xué)習(xí)與交流(4-34) 也可根據(jù)活塞桿受力狀況來確定，一般為受拉力作用時，d=0.30.5d。受壓力作用時：pi5mpa 時，d=0.50.55d 5mpa pi7mpa 時，d=0.60.7d pi7mpa 時,d=0.7d (3)缸筒長度 l。缸筒長度 l 由最大工作行程長度加上各種結(jié)構(gòu)需要來確定，即：l=l+b+a+m

4、+c 式中： l 為活塞的最大工作行程； b 為活塞寬度，一般為 (0.6-1)d;a 為活塞桿導(dǎo)向長度，取 (0.6-1.5)d;m 為活塞桿密封長度，由密封方式定；c 為其他長度。一般缸筒的長度最好不超過內(nèi)徑的20 倍。另外，液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸還有最小導(dǎo)向長度h。(4)最小導(dǎo)向長度的確定。當(dāng)活塞桿全部外伸時， 從活塞支承面中點到導(dǎo)向套滑動面中點的距離稱為最小導(dǎo)向長度 h(如圖 4-19 所示)。如果導(dǎo)向長度過小，將使液壓缸的初始撓度(間隙引起的撓度 )增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計時必須保證有一最小導(dǎo)向長度。此文檔僅供收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學(xué)習(xí)與交流圖 4-19 油缸的導(dǎo)

5、向長度k隔套對于一般的液壓缸，其最小導(dǎo)向長度應(yīng)滿足下式：hl/20+d/2 (4-35) 式中： l 為液壓缸最大工作行程 (m);d 為缸筒內(nèi)徑 (m)。一般導(dǎo)向套滑動面的長度a，在 d80mm 時取 a=(0.6-1.0)d, 在 d80mm 時取 a=(0.6-1.0)d ；活塞的寬度 b 則取 b=(0.6-1.0)d 。為保證最小導(dǎo)向長度， 過分增大 a 和 b 都是不適宜的，最好在導(dǎo)向套與活塞之間裝一隔套k，隔套寬度 c由所需的最小導(dǎo)向長度決定， 即： c=h-(4-36) 采用隔套不僅能保證最小導(dǎo)向長度，還可以改善導(dǎo)向套及活塞的通用性。此文檔僅供收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除

6、只供學(xué)習(xí)與交流3.強度校核 ? 對液壓缸的缸筒壁厚 、活塞桿直徑 d 和缸蓋固定螺栓的直徑，在高壓系統(tǒng)中必須進行強度校核。(1)缸筒壁厚校核。缸筒壁厚校核時分薄壁和厚壁兩種情況，當(dāng) d/ 10 時為薄壁，壁厚按下式進行校核： =ptd/2 (4-37) 式中： d 為缸筒內(nèi)徑； pt 為缸筒試驗壓力，當(dāng)缸的額定壓力pn16mpa時，取pt=1.5pn ，pn 為缸生產(chǎn)時的試驗壓力 ;當(dāng) pn16mpa 時，取pv=1.25 pn; 為缸筒材料的許用應(yīng)力， =b/n, b為材料的抗拉強度，n 為安全系數(shù)，一般取n=5。當(dāng) d/ 10 時為厚壁，壁厚按下式進行校核：(4-38) 在使用式 (4-3

7、7)、式(4-38)進行校核時，若液壓缸缸筒與缸蓋采用半環(huán)連接，應(yīng)取缸筒壁厚最小處的值。(2)活塞桿直徑校核?；钊麠U的直徑d 按下式進行校核：此文檔僅供收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學(xué)習(xí)與交流d(4-39) 式中：f 為活塞桿上的作用力； 為活塞桿材料的許用應(yīng)力， =b/1.4。(3)液壓缸蓋固定螺栓直徑校核。液壓缸蓋固定螺栓直徑按下式計算：?d4-40) 式中： f 為液壓缸負載； z 為固定螺栓個數(shù)； k 為螺紋擰緊系數(shù)， k=1.12 1.5, = s/(1.2 -2.5), s為材料的屈服極限。4.液壓缸穩(wěn)定性校核 ? 活塞桿受軸向壓縮負載時， 其直徑 d 一般不小于長度 l

8、的1/15。當(dāng) l/d 15 時，須進行穩(wěn)定性校核，應(yīng)使活塞桿承受的力f 不能超過使它保持穩(wěn)定工作所允許的臨界負載fk,以免發(fā)生縱向彎曲，破壞液壓缸的正常工作。fk 的值與活塞桿材料性質(zhì)、截面形狀、直徑和長度以及缸的安裝方式等因素有此文檔僅供收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學(xué)習(xí)與交流關(guān)，驗算可按材料力學(xué)有關(guān)公式進行。5.緩沖計算 ? 液壓缸的緩沖計算主要是估計緩沖時缸中出現(xiàn)的最大沖擊壓力，以便用來校核缸筒強度、 制動距離是否符合要求。 緩沖計算中如發(fā)現(xiàn)工作腔中的液壓能和工作部件的動能不能全部被緩沖腔所吸收時，制動中就可能產(chǎn)生活塞和缸蓋相碰現(xiàn)象。液壓缸在緩沖時，緩沖腔內(nèi)產(chǎn)生的液壓能e1 和

9、工作部件產(chǎn)生的機械能e2 分別為：e1=pcaclc (4-41) e2=ppaplc+mv2-fflc (4-42) 式中： pc 為緩沖腔中的平均緩沖壓力；pp 為高壓腔中的油液壓力； ac、ap 為緩沖腔、高壓腔的有效工作面積；lc 為緩沖行程長度； m 為工作部件質(zhì)量； v0為工作部件運動速度； ff 為摩擦力。式(4-42)中等號右邊第一項為高壓腔中的液壓能，第二項為工作部件的動能，第三項為摩擦能。當(dāng)e1=e2 時，工作部件的機械能全部被緩沖腔液體所吸收，由上兩式得：pc=e2/aclc (4-43) 如緩沖裝置為節(jié)流口可調(diào)式緩沖裝置，在緩沖過程中的緩沖壓力逐漸降低，假定緩沖壓力線性

10、地降低，則最大緩沖壓力即沖擊壓力為：pcmax=pc+m 02/2aclc (4-44) 如緩沖裝置為節(jié)流口變化式緩沖裝置，則由于緩沖壓力pc 始終不變，最大緩沖此文檔僅供收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除只供學(xué)習(xí)與交流壓力的值如式 (4-43) 所示。6.液壓缸設(shè)計中應(yīng)注意的問題? 液壓缸的設(shè)計和使用正確與否， 直接影響到它的性能和易否發(fā)生故障。 在這方面， 經(jīng)常碰到的是液壓缸安裝不當(dāng)、活塞桿承受偏載、液壓缸或活塞下垂以及活塞桿的壓桿失穩(wěn)等問題。所以，在設(shè)計液壓缸時，必須注意以下幾點：(1)盡量使液壓缸的活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負載，或在受壓狀態(tài)下具有良好的穩(wěn)定性(2)考慮液壓缸行程終了處

11、的制動問題和液壓缸的排氣問題。缸內(nèi)如無緩沖裝置和排氣裝置，系統(tǒng)中需有相應(yīng)的措施， 但是并非所有的液壓缸都要考慮這些問題。(3)正確確定液壓缸的安裝、固定方式。如承受彎曲的活塞桿不能用螺紋連接，要用止口連接。 液壓缸不能在兩端用鍵或銷定位。只能在一端定位， 為的是不致阻礙它在受熱時的膨脹。如沖擊載荷使活塞桿壓縮。定位件須設(shè)置在活塞桿端，如為拉伸則設(shè)置在缸蓋端。(4)液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)需根據(jù)推薦的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計標(biāo)準進行設(shè)計，盡可能做到結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、加工、裝配和維修方便。(5)在保證能滿足運動行程和負載力的條件下，應(yīng)盡可能地縮小液壓缸的輪廓尺寸。(6)要保證密封可靠，防塵良好。液壓缸可靠的密封是其正常工作的重要因素。如泄漏嚴重，不僅降低液壓缸的工作效率，甚至?xí)蛊洳荒苷９ぷ?如滿足不了負載力和運動速度要求等)。良好的防塵措施，有助于提高液壓缸的工作壽命。液壓英才網(wǎng)資深顧問理工總結(jié)， 液壓缸的設(shè)計內(nèi)容不是一成不變的，根據(jù)具體的情況有些設(shè)計內(nèi)容可不做或少做，也可增大一些新的內(nèi)容。 設(shè)計步驟可能要經(jīng)過多次反復(fù)修改，才能得到正確、合理的設(shè)計結(jié)果。在設(shè)計液壓缸時，正確選擇液壓缸的類型是所有設(shè)計計算的前提。在選擇液壓缸的類型時， 要從機器設(shè)備的動作特點、行程長短、 運動性能等要求出發(fā)， 同時還要考慮到主機的結(jié)構(gòu)特征給液壓缸提供的安裝空間和具體位置。如：機器的往復(fù)直線運動直接采用液壓缸來實現(xiàn)是最