液壓缸設(shè)計常用結(jié)構(gòu)參數(shù)及計算表

1、液液壓壓缸缸設(shè)設(shè)計計常常用用結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)參參數(shù)數(shù)及及計計算算表表 液液壓壓缸缸設(shè)設(shè)計計常常用用材材料料及及性性能能 材 料 厚 度0.1-1616-3045T6504414304559033532535510305295203902452351033520519540Cr98078527SiMm98083542CrMo108093035CrMo1000850材料名稱抗拉強度屈服強度屈服強度20500400450835600500550645700600650427SiMm900800伸長率 1. 一一般般缸缸徑徑、桿桿徑徑及及壓壓力力的的計計算算 缸缸徑徑(mm)(mm) 缸缸筒筒長長一般缸筒長不

2、超過內(nèi)徑20倍1.11.1 已已知知推推力力、壓壓力力求求缸缸徑徑(效率0.9-0.98)1.21.2 已已知知推推力力、缸缸徑徑求求壓壓力力(效率0.9-0.98)推力（T）壓力(MPa)缸徑(mm)推力（T）缸徑(mm)350234 45 51 1. .7 72 24 43 32 20 04 4132320500255 53 32 2. .0 05 57 79 92 23 31102506.3633265 55 5. .8 83 36 66 69 94 40 06 66.36331604.3293265 55 5. .0 04 47 75 59 91 10 03 34.3293160182

3、01 10 07 7. .0 07 74 45 59 91 15 5302001.31.3 已已知知缸缸徑徑、速速比比求求桿桿徑徑缸徑(mm) 速 比1001.251.331.462桿徑(mm)4 45 55 50 05 56 67 70 0. .7 71 10 06 67 78 81 12 2 據(jù)據(jù)受受力力情情況況確確定定桿桿徑徑 受受拉拉力力桿桿徑徑等等于于0.3-0.50.3-0.5缸缸徑徑受拉力桿徑為：3030至5050 受受壓壓力力時時： P5MPa：5050至55555P7時：6060至7070P7時：7070最最小小導(dǎo)導(dǎo)向向長長度度 HL/20+D/2HL/20+D/2導(dǎo)導(dǎo)向向套

4、套滑滑動動面面長長度度缸缸徑徑(mm)(mm)行行程程（mmmm）缸缸徑徑8080時時按按缸缸徑徑取?。?003003006 60 0至至100100最小導(dǎo)向長度6565缸缸徑徑8080時時按按桿桿徑徑取?。? 30 0至至5050 穩(wěn)穩(wěn)定定性性計計算算、速速度度比比、推推拉拉力力 （歐歐拉拉公公式式）彈性模數(shù) 安裝及導(dǎo)向系數(shù) KE=MPa自由+固定雙鉸+導(dǎo)向固固定定+ +鉸鉸+ +導(dǎo)導(dǎo)向向雙雙固固定定+ +導(dǎo)導(dǎo)向向210000210.7070.5缸缸徑徑(mm)(mm)桿桿徑徑(mm)(mm) 心心部部(mm)(mm)行行程程(mm)(mm)安安裝裝(mm)(mm)1 18 80 01 16

5、 60 01 13 30 07 73 30 00 04 45 50 0推力(N)拉力(N)速度比/面積比兩兩腔腔同同時時相相進進同同壓壓力力慣性矩（mm)47 76 63 30 02 20 01 16 60 01 14 40 04 4. .7 76 64 47 70 05 58 88 82 26 60 02 28 88 80 018140859.38結(jié) 論ONON , , 穩(wěn)穩(wěn)定定性性不不足足負載率結(jié)結(jié)論論 缸缸筒筒各各設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)的的確確定定及及驗驗算算 一一、缸缸筒筒的的初初步步確確定定及及驗驗算算初定壁厚安全系數(shù) 313.33333333 安全系數(shù)522.22222222缸徑外外徑徑

6、/D屈服強度抗拉強度2002 24 40 00.1800900條件 計 算 條 件計算壁厚0.08 NO, 右邊計算結(jié)果不考慮20.6250.0817.5MPA,S=4;)(0-7MPA,S=8;7-17.5MPA,S=6;17.5MPA,S=4;) 材料屈服強度抗拉強度安全系數(shù)壓力 20號245410525 35號315530 材材 料料 45號355600 2020號號已已知知內(nèi)內(nèi)徑徑求求壁壁厚厚壁壁厚厚(mm)(mm)2 2. .7 74 43 39 90 02 24 43 39 9油管內(nèi)徑1 18 8應(yīng)應(yīng)力力82外外徑徑2 23 3. .4 48 87 78 80 04 48 88 8

7、已已知知外外徑徑求求壁壁厚厚 2020號號油管外徑1 14 4內(nèi)內(nèi)徑徑(mm)(mm)1 10 0. .7 72 28 89 97 71 19 96 6壁壁厚厚(mm)(mm)1 1. .6 63 35 55 51 14 40 01 19 9 外徑受壓極限彈性模數(shù)泊松數(shù)工作壓力25當(dāng)鋼管長度除平均半徑較大時,近似計算如下E=MPaM2060000.3桿徑(mm)內(nèi)徑(mm)平均半徑(mm)壁厚(mm)零零界界壓壓力力2 28 82 22 21 12 2. .5 53 37 70 0. .4 41 11 12 25 52 27 75 5結(jié)論 OK,OK, 油油管管尺尺寸寸設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確

8、二二十十二二、支支承承環(huán)環(huán)長長度度計計算算支支承承部部分分外外徑徑桿桿 徑徑支支承承環(huán)環(huán)長長度度活活塞塞桿桿懸懸伸伸長長度度（米米）側(cè)側(cè)向向力力75705.1760100支支承承環(huán)環(huán)許許用用應(yīng)應(yīng)力力側(cè)側(cè)向向力力矩矩支支承承環(huán)環(huán)面面積積支支承承環(huán)環(huán)受受應(yīng)應(yīng)力力結(jié)結(jié)論論83.33333333760000569.125261.8398556缸徑（mm）桿徑(mm)心部（mm）行程（mm）安裝距（mm）6050012501485 全全伸伸長長度度L L 活活塞塞桿桿斷斷面面回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半半徑徑 k k全伸長度（mm）實心桿空心桿273512.512.542.5L/K實心218.8空心218.8實實心心用用

9、歐歐拉拉公公式式計計算算空空心心用用歐歐拉拉公公式式計計算算歐歐 拉拉 公公 式式工作壓力安全系數(shù)203.5桿受力截面轉(zhuǎn)動慣量安全系數(shù)拉力推力227813752.485652017270拉拉 金金 公公 式式材料強度試驗值nm560桿受力截面面積安全系數(shù)20.686669431962.52732.19壓壓 縮縮 彈彈 簧簧 設(shè)設(shè) 計計一一、設(shè)設(shè)計計要要求求及及參參數(shù)數(shù)安裝載荷（N） 安裝高度（N） 工作載荷（N） 工作行程(mm） 彈簧中徑(mm） 200564201032二二、材材料料參參數(shù)數(shù)材料名稱切變模量彈性模量抗拉強度許用切應(yīng)力7900021000015205

10、32三三、計計算算結(jié)結(jié)果果要求剛度計計算算鋼鋼絲絲直直徑徑旋繞比有有效效圈圈數(shù)數(shù)224.374.3785.62四四、校校核核與與分分析析取取鋼鋼絲絲直直徑徑取取有有效效圈圈數(shù)數(shù)總?cè)?shù)實際剛度安安裝裝變變形形量量4.54.55.55.57.522.478.9工作載荷(N)自由高度（mm）壓并高度壓并變形量試驗載荷(N)427427656533.7533.753131714714螺旋角 查查表表值值展開長度最小切應(yīng)力 最大切應(yīng)力0.105104886.16.1754754213213451451OKOK，所所需需鋼鋼度度基基本本符符合合OKOK，工工作作載載荷荷基基本本符符合合OKOK，安安裝裝載

11、載荷荷基基本本符符合合OKOK，試試驗驗切切應(yīng)應(yīng)力力符符合合OKOK，試試驗驗載載荷荷符符合合OKOK，彈彈簧簧特特性性符符合合在在20%-80%20%-80%之之間間OKOK，螺螺旋旋角角滿滿足足5-95-9OKOK，彈彈簧簧穩(wěn)穩(wěn)定定性性滿滿足足OKOK，彈彈簧簧共共振振要要求求滿滿足足表表A A、表表C C表表A A: :普普通通圓圓柱柱螺螺旋旋壓壓縮縮及及拉拉伸伸彈彈簧簧的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)尺尺寸寸(mm)(mm)計計算算公公式式參參數(shù)數(shù)名名稱稱及及代代號號計計算算公公式式備備注注壓壓縮縮彈彈簧簧拉拉伸伸彈彈簧簧中中徑徑D D2D D2=C=Cd按按表表C C取取標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值內(nèi)內(nèi)徑徑D D1D

12、D1=D=D2-d-d外外徑徑D DD=DD=D2+d+d旋旋繞繞比比C CC=DC=D2/d/d彈彈簧簧細細長長比比b bb=Hb=H0/D/D2b b在在1 15.35.3的的范范圍圍內(nèi)內(nèi)選選取取自自有有高高度度或或長長度度H H0H H0pn+(1.5pn+(1.52)d2)d( (兩兩端端并并緊緊、磨磨平平) )H H0pn+(33.5)d(兩段并緊、不磨平)H0=nd+H0=nd+鉤鉤環(huán)環(huán)軸軸向向長長度度工工作作高高度度或或長長度度H H1，H H2，.，H HnHnHnH H0ln nHnHnH H0+ +ln nlnn工工作作變變形形量量有有效效圈圈數(shù)數(shù)n nn n2 2總總?cè)θ?/p>

13、數(shù)數(shù)n n1n1=n+(22.5)(n1=n+(22.5)(冷冷卷卷) ) n1=n+(1.52)n1=n+(1.52)(YII(YII型型熱熱卷卷) )n n1=n=n拉拉伸伸彈彈簧簧n1n1尾尾數(shù)數(shù)為為1/41/4、1/21/2、3/43/4、整整圈圈。推推薦薦用用1/21/2圈圈節(jié)節(jié)距距p pp=(0.28p=(0.280.5)D0.5)D2p=dp=d軸軸向向間間距距dd=p-d=p-d展展開開長長度度L LL=L=pD D2n n1/cos/cosaL LpD2n+鉤環(huán)展開長度螺螺旋旋角角aa=arctg(p/=arctg(p/pD2) )對對壓壓縮縮螺螺旋旋彈彈簧簧，推推薦薦a55

14、99質(zhì)質(zhì)量量msmspd d2L Lg/4/4g為為材材料料的的密密度度，對對各各種種鋼鋼，g7700kg/m7700kg/m3；對對鈹鈹青青銅銅，g8100kg/m8100kg/m3尺尺寸寸系系列列表表表表C C: : 普普通通圓圓柱柱螺螺旋旋彈彈簧簧尺尺寸寸系系列列 （摘摘自自GB1358-78GB1358-78）彈彈簧簧絲絲直直徑徑d(mm)d(mm)第第一一系系列列0.10.10.150.150.20.21.21.21.61.62 2121216162020第第二二系系列列0.70.70.90.91.41.49 914141818第第一一系系列列0.40.40.50.50.60.63.

15、53.54 44.54.5252530303535110110120120130130300300320320360360彈彈簧簧中中徑徑D D2(mm)第第二二系系列列1.41.41.81.82.22.29.59.514141818757585859595250250270270290290有有效效圈圈數(shù)數(shù)n(n(圈圈) )壓壓縮縮彈彈簧簧2 22.252.252.52.55 55.55.56 611.511.512.512.513.513.5拉拉伸伸彈彈簧簧2 23 34 4141415151616404045455050自自由由高高度度H H0（mmmm） 壓壓縮縮彈彈簧簧（推推薦薦選選

16、用用）4 45 56 6161617171818383840404242757580808585150150160160170170340340360360380380620620650650680680注：1.本表適用于壓縮、拉伸和扭轉(zhuǎn)的圓圈界面彈簧絲的圓柱螺旋彈簧2.應(yīng)優(yōu)先采用第一系列。括號內(nèi)尺寸只限于老產(chǎn)品采用。3.拉伸彈簧有效圈數(shù)除按表中規(guī)定外，由于兩勾環(huán)相對位置不同，其尾數(shù)還可以為0.25、0.5、0.75。0缸徑桿徑1351350已知等于求得直徑已知是求得的2倍18025434直徑127.279220612717502530-延伸率收縮率31528522510185屈服強度1401

17、50170180210220硬度（HV）1002000壓力(MPa)機械效率1 17 7. .2 28 85 54 45 50 08 89 90.952 24 4. .9 91 11 15 53 35 57 74 40.93 3. .1 16 66 64 45 51 10 03 35 513 3. .0 07 77 75 58 84 47 73 36 60.79 9. .5 55 54 41 14 40 01 12 27 71輸入速比桿徑2.5607 77 7. .4 45 59 96 66 66 69 92 29 99 9. .1 16 63 31 16 65 52 2活活塞塞長長度度隔隔套

18、套長長度度的的計計算算缸缸徑徑0.60.61.01.0缸缸徑徑最最小小導(dǎo)導(dǎo)向向長長度度： 65100100導(dǎo)導(dǎo)向向滑滑動動面面長長： 25桿桿徑徑活活塞塞長長： 305050隔隔套套長長度度：37.537.5空空桿桿拉拉應(yīng)應(yīng)力力計計算算液液壓壓缸缸設(shè)設(shè)計計常常用用結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)參參數(shù)數(shù)及及計計算算表表 液液壓壓缸缸設(shè)設(shè)計計常常用用材材料料及及性性能能 1. 一一般般缸缸徑徑、桿桿徑徑及及壓壓力力的的計計算算 缸缸徑徑(mm)(mm) 缸缸筒筒長長1.21.2 已已知知推推力力、缸缸徑徑求求壓壓力力(效率0.9-0.98)1.31.3 已已知知缸缸徑徑、速速比比求求桿桿徑徑 速 比 據(jù)據(jù)受受力力情情況

19、況確確定定桿桿徑徑 受受拉拉力力桿桿徑徑等等于于0.3-0.50.3-0.5缸缸徑徑 受受壓壓力力時時： 導(dǎo)導(dǎo)向向套套滑滑動動面面長長度度 穩(wěn)穩(wěn)定定性性計計算算、速速度度比比、推推拉拉力力 （歐歐拉拉公公式式）抗抗拉拉強強度度安全系數(shù)590 K Nk許許用用應(yīng)應(yīng)力力0.53.5118壓壓力力(MPa)(MPa)有有桿桿腔腔壓壓力力活活塞塞桿桿拉拉應(yīng)應(yīng)力力3 30 03 30 0111.7241379允許力（N）系數(shù)N3.5結(jié)結(jié)論論2501456.9553 3. .2 27 78 83 36 63 35 54 49 9實實際際使使用用力力理理論論使使用用力力OKOK，拉拉應(yīng)應(yīng)力力滿滿足足5000

20、005000007536007536000.6634819530.663481953通常取0.450.75 OKOK， 負負載載滿滿足足采用拉桿連接時，當(dāng)液壓缸行程大于內(nèi)徑的20倍時，須加裝中間支承或分段連接安全系數(shù)835.55555556工作壓力保險系數(shù)403.3 計算外徑 外徑結(jié)論2 24 41 1. .2 25 52 24 49 9. .0 07 70 06 63 32 22 24 43 3. .2 23 34 46 67 77 77 72 24 49 9. .4 45 59 97 76 64 4軸向應(yīng)力z90.90909091缸底抗拉590要求安全系數(shù) 2-2.52-2.5要求安全系數(shù)

21、 2-2.52-2.52 22 25 5. .9 94 49 90 03 37 73 3 穩(wěn)穩(wěn)定定性性計計算算、速速度度比比、推推拉拉力力 （歐歐拉拉公公式式） 缸缸筒筒各各設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)的的確確定定及及驗驗算算 一一、缸缸筒筒的的初初步步確確定定及及驗驗算算 二二、一一 缸缸 筒筒 壁壁 厚厚 的的 驗驗 算算 A A (35,45,20MnMo,許用應(yīng)力110-150MPa) OK,OK, 缸缸筒筒壁壁厚厚設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確, ,進進入入下下一一代代驗驗算算 二二、二二 缸缸 筒筒 壁壁 厚厚 的的 驗驗 算算 B B1.液壓缸的工作壓力應(yīng)低于一定的極限值Pm以確保工作安全 OK,

22、 滿足安全要求 OK, 滿足安全要求2.為避免缸體在工作時發(fā)生塑性變形,工作壓力應(yīng)低于0.42Ps OK, 滿足朔性要求 OK, 滿足朔性要求密封壓縮量0.5mm 缸缸徑徑(mm)(mm)220220外外徑徑(mm)(mm)270270壓壓力力(MPa)(MPa)2626缸徑(mm)80壓力(MPa)16桿徑(mm)55桿尾(mm)30中心(mm)0槽徑(mm)0最最小小桿桿尾尾最最小小桿桿尾尾50.2823653148.69888672保險系數(shù)知焊徑求拉力578 缸底油口3008952101 13 3. .9 97 7保險系數(shù)3螺孔2中心螺孔2徑3 34 40 01 19 9大法蘭厚度4 4

23、5 5. .5 53 31 10 02 24 48 88 8另法蘭厚度導(dǎo)套法蘭應(yīng)力79.6681550331.53.缸體在耐壓試驗時的徑向變形量不得大于孔用密封圈的最大壓縮量 OK, 滿足彈性變形要求4.缸體在耐壓試驗時缸筒的爆破壓力Pe遠大于液壓缸的耐壓試驗壓力Pt OK, 滿足爆破安全要求 OK,OK, 缸缸筒筒壁壁厚厚設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確 三三、一一 缸缸筒筒及及活活塞塞桿桿抗抗拉拉強強度度的的驗驗算算缸缸筒筒的的參參數(shù)數(shù)活活塞塞桿桿的的參參數(shù)數(shù) 三三、二二 缸缸底底參參數(shù)數(shù)確確定定及及驗驗算算 四四、缸缸筒筒法法蘭蘭、缸缸底底法法蘭蘭、導(dǎo)導(dǎo)向向套套法法蘭蘭厚厚度度的的驗驗算算 1.

24、1. 法法蘭蘭強強度度的的計計算算導(dǎo)向套法蘭厚度7 79 9. .6 66 68 81 15 55 50 03 3 NO,NO, 需需重重新新確確定定各各設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù) 2.2. 螺螺栓栓抗抗拉拉強強度度的的計計算算安全系數(shù)1.25-2.5回程壓力保險系數(shù)255 OK,擠壓強度足夠#DIV/0!焊接效率焊接強度0.7700 OK,焊縫強度足夠焊接效率焊接強度0.7700 NO,需重定設(shè)計參數(shù) OK,焊縫強度足夠 OK,焊縫強度足夠 NO,需重新確定參數(shù) NO,需重新確定參數(shù) 擰緊系數(shù) OK,OK, 螺螺栓栓設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確 五五、缸缸筒筒法法蘭蘭抗抗壓壓強強度度及及受受拉拉螺螺栓栓的

25、的驗驗算算 1.1. 法法蘭蘭擠擠壓壓強強度度的的計計算算( (鑄鑄鋼鋼件件許許用用擠擠壓壓應(yīng)應(yīng)力力=80MPa)=80MPa) 2.2. 法法蘭蘭受受拉拉螺螺栓栓強強度度的的計計算算#DIV/0!#DIV/0! 六六、缸缸筒筒焊焊縫縫的的強強度度驗驗算算 1 1、立立“U”“U”型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 2 2、橫橫“U”“U”型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 3 3、角角型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 4 4、L*LL*L角角型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 NO,NO, 需需重重新新確確定定各各設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù) OK,OK, 焊焊縫縫強強度度足足夠夠 NO,NO, 需需重重新新

26、確確定定參參數(shù)數(shù) 七七、缸缸筒筒外外螺螺紋紋的的強強度度驗驗算算靜載荷動載荷1.251.251.51.5螺紋底徑螺螺紋紋底底徑徑安安全全系系數(shù)數(shù)2 27 74 4. .5 58 87 73 34 41 12 25.744001947有效長度螺紋外徑驗證7 79 9. .6 65 57 71 15 51 18 85 51 11 19 9. .5 55 56 61 13 31 13 3螺紋合應(yīng)力安全系數(shù)272.69372493 3. .0 06 62 20 04 43 33 32 25 5擠壓應(yīng)力安全系數(shù)372.98587635 5. .2 25 54 48 89 90 06 66 67 7 擰緊

27、系數(shù)靜載荷動載荷1.251.251.51.5螺紋底徑螺螺紋紋底底徑徑安安全全系系數(shù)數(shù)1 16 66 6. .7 75 52 24 40 04 47 73.100857028有效長度螺紋外徑驗證6 62 2. .7 70 00 04 44 40 05 58 81 10 06 6. .5 52 23 34 47 78 87 7安全系數(shù)5鍵抗拉強度650650 NO,NO, 需需重重新新確確定定各各設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù) 螺紋牙的強度驗算(外徑計算n=3,5,8,12,其余n=1.5-2.5) NO,NO, 需需重重新新確確定定牙牙型型各各設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)7.17.1 外外螺螺帽帽強強度度的的計計算算 N

28、O,NO, 需需重重新新確確定定螺螺帽帽各各設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù) NO,NO, 需需重重新新確確定定導(dǎo)導(dǎo)向向套套各各設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù) 八八、缸缸筒筒內(nèi)內(nèi)螺螺紋紋的的強強度度驗驗算算 OK,OK, 內(nèi)內(nèi)螺螺紋紋尺尺寸寸設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確 螺紋牙的強度驗算(外徑計算n=3,5,8,12,其余n=1.5-2.5) NO,NO, 需需重重新新確確定定螺螺紋紋牙牙型型各各設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù) 九九、缸缸筒筒內(nèi)內(nèi)卡卡鍵鍵及及槽槽的的強強度度驗驗算算 1.1. 卡卡鍵鍵擠擠壓壓強強度度及及剪剪切切強強度度的的計計算算安全系數(shù)8 8. .8 82 21 14 42 28 85 57 71 1安全系數(shù)6 6. .

29、7 72 27 75 5工作壓力安全系數(shù)293鍵屈服強度鍵抗拉強度835835980980安全系數(shù)8 8. .0 05 51 16 66 65 53 33 3安全系數(shù)5 5. .3 34 40 03 39 90 02 27 7 擰緊系數(shù)靜載荷動載荷1.25-1.52.5-41.2肩甲壓應(yīng)力安全系數(shù)180.7851247 7. .1 19 90 08 85 57 71 14 43 3退刀槽應(yīng)力安全系數(shù)209.16196873 3. .1 10 07 76 63 39 95 52 21 1有效長度螺紋外徑驗證2 22 21 1. .3 30 07 71 17 76 63 31 14 42 2. .

30、4 42 26 67 73 38 84 4 OK,OK, 卡卡鍵鍵設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確 2. 卡鍵槽擠壓、抗拉、剪切強度的計算 OK,OK, 卡卡鍵鍵槽槽設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確 十十、活活塞塞桿桿卡卡鍵鍵及及槽槽的的強強度度驗驗算算 1.1. 卡卡鍵鍵擠擠壓壓強強度度及及剪剪切切強強度度的的計計算算 OK,OK, 卡卡鍵鍵設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確 2.2. 卡卡鍵鍵槽槽擠擠壓壓、抗抗拉拉、剪剪切切強強度度的的計計算算 OK,OK, 卡卡鍵鍵槽槽設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確 3.3. 活活塞塞桿桿肩肩甲甲部部擠擠壓壓強強度度的的計計算算 NO,NO, 需需重重新新確確定定桿桿尾尾各各設(shè)設(shè)計計參

31、參數(shù)數(shù) 十十一一、一一、活活塞塞桿桿外外螺螺紋紋的的強強度度驗驗算算( (安安全全系系數(shù)數(shù)1=1=靜靜3 3；動動5-85-8；1212；系系數(shù)數(shù)2=1.2-2.5)2=1.2-2.5) OK,OK, 螺螺紋紋尺尺寸寸設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確 螺紋牙的強度驗算(外徑計算n=3,5,8,12,其余n=1.5-2.5)缸徑(mm)250壓力(MPa)35桿徑(mm)110桿尾(mm)100中心(mm)0槽徑(mm)16最最小小桿桿尾尾最最小小桿桿尾尾50.2823653148.69888672 OK,OK,螺螺母母參參數(shù)數(shù)正正確確 OK,OK,螺螺母母參參數(shù)數(shù)正正確確回程壓力保險系數(shù)165OK,O

32、K,螺螺栓栓抗抗拉拉強強度度足足夠夠焊接效率焊接強度0.7500 OK,焊縫強度足夠焊接效率焊接強度0.7500 OK,焊縫強度足夠 OK,焊縫強度足夠 OK,焊縫強度足夠 NO,NO, 需需重重新新確確定定各各設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù) NO,NO, 需需重重新新確確定定各各設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)活活塞塞桿桿的的參參數(shù)數(shù) 十十二二、二二、活活塞塞桿桿用用螺螺母母外外徑徑的的強強度度驗驗算算 十十三三、活活塞塞桿桿用用螺螺栓栓結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的強強度度驗驗算算 OK,OK, 活活塞塞桿桿螺螺栓栓設(shè)設(shè)計計正正確確 十十四四、活活塞塞桿桿焊焊縫縫的的強強度度驗驗算算 1 1、立立“U”“U”型型焊焊縫縫的的強強度度計計

33、算算 2 2、橫橫“U”“U”型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 3 3、角角型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 OK,OK, 缸缸筒筒焊焊縫縫參參數(shù)數(shù)正正確確耳環(huán)孔至底面有球鉸 2.8d 1.2d耳耳環(huán)環(huán)孔孔至至底底面面2 22 24 49 96 6工作壓力有桿腔壓力1919三角變形四面凹陷34安全系數(shù)安全系數(shù) OK,OK, 缸缸筒筒焊焊縫縫參參數(shù)數(shù)正正確確 OK,OK, 焊焊縫縫強強度度足足夠夠 OK,OK, 焊焊縫縫強強度度足足夠夠 十十五五、活活塞塞桿桿銷銷軸軸孔孔、耳耳環(huán)環(huán)厚厚度度、外外型型的的計計算算 耳耳環(huán)環(huán)寬寬度度、外外徑徑、耳耳環(huán)環(huán)孔孔中中心心至至底底面面尺尺寸寸推推薦薦 耳 環(huán)

34、 外 徑 耳耳 環(huán)環(huán) 外外 徑徑 十十六六、空空心心活活塞塞桿桿抗抗拉拉及及抗抗壓壓強強度度驗驗算算 OK,OK, 桿桿內(nèi)內(nèi)徑徑尺尺寸寸設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確 十十七七、空空心心活活塞塞桿桿外外壓壓強強度度計計算算變形系數(shù)四四面面變變形形時時的的零零界界壓壓力力 OK,OK, 桿桿內(nèi)內(nèi)徑徑尺尺寸寸設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確 十十八八、活活塞塞桿桿銷銷軸軸孔孔、耳耳環(huán)環(huán)厚厚度度、外外型型的的計計算算耳環(huán)孔至底面有球鉸 2.8d 1.2d耳耳環(huán)環(huán)孔孔至至底底面面2 22 24 49 96 6三角變形四面凹陷34安全系數(shù)安全系數(shù)回程壓力保險系數(shù)335 NO,NO,需需重重新新確確定定設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)

35、銅管25MPA 3535號號 4545號號2 2. .1 12 22 26 64 41 15 50 09 91 1. .8 87 75 51061202 22 2. .2 24 45 52 28 83 30 02 22 21 1. .7 75 5 3535號號 4545號號1 11 1. .3 32 28 82 24 44 42 27 71 11 1. .5 58 86 62 20 06 69 91 1. .3 33 35 58 87 77 78 86 63 31 1. .2 20 06 68 89 96 65 55 52 2 耳耳環(huán)環(huán)寬寬度度、外外徑徑、耳耳環(huán)環(huán)孔孔中中心心至至底底面面尺尺寸

36、寸推推薦薦 耳 環(huán) 外 徑 耳耳 環(huán)環(huán) 外外 徑徑 十十九九、空空心心活活塞塞桿桿外外壓壓強強度度計計算算變形系數(shù)四四面面變變形形時時的的零零界界壓壓力力 OK,OK, 桿桿內(nèi)內(nèi)徑徑尺尺寸寸設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確 二二十十、隔隔套套的的抗抗壓壓強強度度驗驗算算二二十十一一、油油管管的的計計算算(0-7MPA,S=8;7-17.5MPA,S=6;17.5MPA,S=4;)(0-7MPA,S=8;7-17.5MPA,S=6;17.5MPA,S=4;) 材材 料料安安全全系系數(shù)數(shù)經(jīng)經(jīng)驗驗零零界界壓壓力力2 2. .8 81 16 64 45 50 01 11 17 70 0. .4 41 11 1

37、1 16 61 16 6抗抗拉拉強強度度支支承承環(huán)環(huán)全全全全系系數(shù)數(shù)2503ON , 支承環(huán)長度不足3125柔性系數(shù)m材料鑄鐵鍛鋼低碳鋼中碳鋼材料強度試驗值560250340490試驗常數(shù)1/16001/90001/75001/5000柔性系數(shù)m801109085末端條件系數(shù)彈性模數(shù) 安裝及導(dǎo)向系數(shù) KE=MPa自由+固定雙鉸固固定定+ +鉸鉸接接雙雙固固定定2100000.25124直直徑徑旋旋繞繞比比0.20.20.40.47 714140.50.51.01.05 51212 外徑受壓極限當(dāng)鋼管長度除平均半徑較大時,近似計算如下 OK,OK, 油油管管尺尺寸寸設(shè)設(shè)計計參參數(shù)數(shù)正正確確二二十

38、十二二、支支承承環(huán)環(huán)長長度度計計算算1.11.12.22.25 510102.52.56.06.04 49 97.07.016164 48 818184 46 6曲度系數(shù)（查表）支承圈數(shù)假設(shè)鋼絲直徑1.1824最大切應(yīng)力試驗切應(yīng)力載荷作用次數(shù)836638.4100000彈簧自振頻率 n強迫機械振動頻率共振要求28423.2512.21505376取取安安裝裝變變形形量量安裝載荷工作變形量9 920220219試驗變形量節(jié) 距3232696.57696.5710.610.6切應(yīng)力特性系數(shù) 最大切應(yīng)力比抗拉強度查表對應(yīng)作用次數(shù)0.470.470.2970.29710000001000000圓圓柱柱

39、形形壓壓縮縮螺螺旋旋彈彈簧簧及及其其特特性性曲曲壓壓 縮縮 彈彈 簧簧 設(shè)設(shè) 計計一一、設(shè)設(shè)計計要要求求及及參參數(shù)數(shù)二二、材材料料參參數(shù)數(shù)三三、計計算算結(jié)結(jié)果果四四、校校核核與與分分析析OKOK，所所需需鋼鋼度度基基本本符符合合OKOK，工工作作載載荷荷基基本本符符合合OKOK，安安裝裝載載荷荷基基本本符符合合OKOK，試試驗驗切切應(yīng)應(yīng)力力符符合合OKOK，試試驗驗載載荷荷符符合合OKOK，彈彈簧簧特特性性符符合合在在20%-80%20%-80%之之間間OKOK，螺螺旋旋角角滿滿足足5-95-9OKOK，彈彈簧簧穩(wěn)穩(wěn)定定性性滿滿足足OKOK，彈彈簧簧共共振振要要求求滿滿足足0.250.250.

40、30.30.350.350.40.40.450.452.52.53 33.53.54 44.54.525253030353540404545-1.5-1.51.81.82.22.22.82.83.23.22222-27-2728283232-36-360.70.70.80.80.90.91 11.21.25 56 67 78 89 9404045455050555560601401401501501601601801802002004004002.82.83.23.23.83.84.24.24.84.82222282832323838424210510511511512512513513514

41、51453403403803804504502.752.753 33.253.253.53.53.753.756.56.57 77.57.58 88.58.514.514.515151616181820205 56 67 78 89 917171818191920202222555560606565707080807 78 89 91010111119192020222224242626454548485050525255559090959510010010510511011018018019019020020022022024024040040042042045045048048050050

42、0700700720720750750780780800800g為為材材料料的的密密度度，對對各各種種鋼鋼，g7700kg/m7700kg/m3；對對鈹鈹青青銅銅，g8100kg/m8100kg/m3注：1.本表適用于壓縮、拉伸和扭轉(zhuǎn)的圓圈界面彈簧絲的圓柱螺旋彈簧2.應(yīng)優(yōu)先采用第一系列。括號內(nèi)尺寸只限于老產(chǎn)品采用。3.拉伸彈簧有效圈數(shù)除按表中規(guī)定外，由于兩勾環(huán)相對位置不同，其尾數(shù)還可以為0.25、0.5、0.75。采用拉桿連接時，當(dāng)液壓缸行程大于內(nèi)徑的20倍時，須加裝中間支承或分段連接m850.25末端條件系數(shù)0.50.50.60.60.80.81 15 56 68 8101050506060

43、707080803.83.84.24.25.55.57 738384242555565651.61.62 22.52.53 310101212161620207070808090901001002202202402402602602802805.55.56.56.57.57.58.58.548485252585865651701701901902102102302304 44.254.254.54.54.754.759 99.59.5101010.510.5222225252828303010101111121213132525282830303535909010010012121313141

44、415152828303032323535585860606565707011511512012013013014014026026028028030030032032052052055055058058060060085085090090095095010001000注：1.本表適用于壓縮、拉伸和扭轉(zhuǎn)的圓圈界面彈簧絲的圓柱螺旋彈簧2.應(yīng)優(yōu)先采用第一系列。括號內(nèi)尺寸只限于老產(chǎn)品采用。3.拉伸彈簧有效圈數(shù)除按表中規(guī)定外，由于兩勾環(huán)相對位置不同，其尾數(shù)還可以為0.25、0.5、0.75。計計算算螺紋大徑螺紋中徑螺紋小徑牙根寬螺距dd2d1bp螺紋理論高度H=(3/2)0.5*P普通螺紋參數(shù)缸徑桿徑

45、(mm)屈服強度工作壓力推力(N)20020012012078578540401256000螺紋大徑螺距旋合圈數(shù)Kz2102103 39 90.56普通螺紋螺紋大徑螺紋中徑螺紋小徑牙根寬螺距dd2d1bpd-0.54*pd-1.0825*p0.75*p210208.38206.75252.253螺螺紋紋強強度度校校驗驗1螺紋抗剪強度校驗()=F/(Kz*3.14*d1*b*Z)F軸向負荷(N)Kz螺紋各圈牙的受力不均勻系數(shù)Z旋合圈數(shù)Z=L/PL:旋合長度()螺紋牙的許用剪切應(yīng)力鋼()=(0.12-0.2)s94.2安全系數(shù)s屈服強度Mpa157結(jié)論2螺紋抗彎強度校驗(w)w=3FH1/(Kz*

46、3.14*d1*b*b*Z)K2=0.56(w)螺紋牙的許用彎曲應(yīng)力188.4安全系數(shù)鋼(w)=(0.24-0.4)s314結(jié)論3螺紋面抗擠壓校驗(p)p=F/(Kz*3.14*d2*H1*Z)(p)=螺紋牙的許用擠壓應(yīng)力392.5安全系數(shù)鋼(p)=(0.5-0.62)s486.7結(jié)論4螺紋抗拉效驗壓校驗(ca)ca=4F/(3.14*dc*dc)dc螺紋計算直徑196.25dc=(d+d1-H/6)/2314安全系數(shù)(ca)=螺紋牙的許用拉應(yīng)力鋼(ca)=s/(2.5-4)=(0.25-0.4)s結(jié)論牌 號抗拉強度屈服強度20390225牙型角 螺紋實際高度螺紋計算直徑35510285aH1

47、dc455903155/8*H20冷拔510QT500-7500320拉力(N)調(diào)調(diào) 質(zhì)質(zhì) 狀狀 態(tài)態(tài)正正火火80384035530 315260有效長度45600 441290272740Cr980 78527SiMn980 835牙型角 螺紋實際高度螺紋計算直徑aH1dc600.54*pd-0.94*p1.62207.18液液壓壓缸缸設(shè)設(shè)計計常常用用材材料料及及性性能能 材 料 厚 度0.1-1616-3030-延伸率收縮率45T650441430=109.19455903353253151.440.8635510305295285 OKOK， 螺螺紋紋抗抗剪剪強強度度滿滿足足203902

48、452352251010335205195185實際采樣140MPa40Cr980785w=235.8527SiMm98083542CrMo 10809301.330.8035CrMo 1000850 OKOK， 螺螺紋紋抗抗彎彎強強度度滿滿足足材料名稱抗拉強度屈服強度屈服強度屈服強度p=150.473.232.61 OKOK， 螺螺紋紋抗抗擠擠壓壓強強度度滿滿足足106ca=23.8613.168.23 OKOK， 螺螺紋紋抗抗彎彎強強度度滿滿足足計計算算普通螺紋參數(shù)普通螺紋螺螺紋紋強強度度校校驗驗螺紋抗剪強度校驗()螺紋抗彎強度校驗(w)螺紋面抗擠壓校驗(p)螺紋抗拉效驗壓校驗(ca)油油

49、缸缸設(shè)設(shè)計計銷銷軸軸強強度度驗驗算算2009.12.28油缸伸出（受壓） 油缸縮回（受拉）注：銷軸材料選用42CrMo，抗拉強度b=900MPa,屈服強度s=650MPa，許用應(yīng)力=427MPa，許用剪切應(yīng)力=246MPa，許用擠壓應(yīng)力j=597MPa參數(shù)單位數(shù)值實際取銷軸直徑安裝長度mm2918單耳厚度全伸長度mm54185418銷軸剪切應(yīng)力最大行程mm2500銷軸擠壓應(yīng)力缸筒內(nèi)徑Dmm160銷軸安全系數(shù)缸筒外徑D1mm180 NO,NO, 需需重重新新確確定定參參數(shù)數(shù)活塞桿直徑dmm100活塞桿內(nèi)徑d1mm0速度/時間/流量計算速度比縮/伸1.641.64缸徑最大受力t3560288060

50、2880125工作壓力pMPa30流流量量（伸伸）L/minL/min容積效率1流流量量（縮縮）L/minL/min工作壓力pMPa17.117.1速速度度（伸伸）m/sm/s缸筒壁厚mm10.010.0速速度度（縮縮）m/sm/s缸筒抗拉強度bMPa980時時間間（伸伸）s s安全系數(shù)5時時間間（縮縮）s s材料許用應(yīng)力MPa196沖沖擊擊壓壓力力 試驗壓力系數(shù)1.25油油管管內(nèi)內(nèi)徑徑 mmmm試驗壓力PyMPa21.321.3缸筒爆破壓力MPa115.3115.3缸底抗拉強度b590.0590.0參 數(shù)缸底壁厚mm26.326.3活塞桿應(yīng)力MPa43.743.7尺寸值導(dǎo)向套支撐帶外徑mm1

51、15導(dǎo)向套支撐帶長mm3.63.6250缸缸徑徑外外徑徑桿桿徑徑心心部部行行程程1802051601307300活活塞塞桿桿穩(wěn)穩(wěn)定定性性校校核核油缸計算長度mm77507750l/d54.254.260mm一般須鍛胚；對有現(xiàn)貨的無縫管，液壓缸外徑考慮加工量即可，對臨時采購的鍛胚，液壓缸外徑考慮滿足強度要求的情況下，外徑盡力小對工藝能滿足調(diào)質(zhì)處理的缸筒，一般不選厚壁無縫管，用薄壁調(diào)質(zhì)處理代替，減少材料浪費十十二二、油油缸缸常常用用材材料料、壓壓力力、外外徑徑尺尺寸寸、及及常常用用無無縫縫管管尺尺寸寸二二，調(diào)調(diào)質(zhì)質(zhì)處處理理4545號號及及27SiMn27SiMn管管缸徑工作壓力 25MPa工作壓力

52、 31.5MPa單位：mm45號鋼調(diào)質(zhì)處理27SiMn調(diào)質(zhì)處理45號鋼調(diào)質(zhì)處理27SiMn調(diào)質(zhì)處理最小外徑無縫管尺寸最小外徑無縫管尺寸最小外徑無縫管尺寸最小外徑無縫管尺寸2529 30*2.527 30*2.530 30*2.528 30*2.53237 38*335 38*338 38*336 38*34046 48*443 48*448 48*444 48*45058 60*6.554 57*3.560 60*555 57*3.56373 73*565 68*2.575 76*6.569 70*3.58092 95*7.586 89*4.595 95*7.588 89*4.590104 1

53、08*1297 102*9107 108*1299 102*9100115 114*10108 114*10119 121*14110 114*10110126 127*12119 121*9131 133*15121 121*9125144 146*14135 140*11149 152*17137 140*11140161 168*17151 159*13166 168*17154 159*13160184 194*20172 180*13190 194*20176 180*13180207 219*24194 203*15215 219*24197 203*15200229 245*26

54、217 219*13240 245*26221 245*26220252 273*30241 245*16262 273*30246 273*30250287 299*28276 299*28298 299*28284 299*28280322 325*26313 325*26332 340*34323 325*26320367 377*32364 377*32380 402*45377 377*32360416 426*36416 426*36433 450*50433 450*50380443 450*38443 450*38462 480*55462 480*55400470 480*4

55、5470 480*45492 500*55492 500*55420498 500*45498 500*45522 530*60522 530*60460555 560*55555 560*55585 610*80585 610*80480584 610*70584 610*70618 630*80618 630*80500614 630*70614 630*70651 660*85651 660*85注:為了統(tǒng)一液壓缸外徑,同時減少無縫管的采購規(guī)格,25MPa以上外徑及無縫管規(guī)格統(tǒng)一如下45號無縫管缸徑324050638090100110外徑384860759510611913145無縫管3

56、8*3冷拔管 48*4冷拔管 60*5冷拔管75*7.575*7.5冷冷拔拔95*7.595*7.5冷冷拔拔108*13121*14133*15缸徑125140160180200220250280外徑14916619221724227029833645無縫管152*17168*17194*20219*24245*26273*30299*28340*3427SiMn無縫管缸徑324050638090100110外徑384857709510011012127SiMn27SiMn無無縫縫管管38*3冷拔管 48*4冷拔管 57*3.5冷拔70*3.570*3.5冷冷拔拔95*7.595*7.5冷冷拔

57、拔102*9114*10121*9缸徑125140160180200200220220外徑13815517820021724024227027SiMn27SiMn無無縫縫管管140*11159*13180*13203*15219*13245*26245*16273*30 其余厚壁管未列出,壁厚60mm一般須鍛胚；對有現(xiàn)貨的無縫管，液壓缸外徑考慮加工量即可，對臨時采購的鍛胚，液壓缸外徑考慮滿足強度要求的情況下，外徑盡力小對工藝能滿足調(diào)質(zhì)處理的缸筒，一般不選厚壁無縫管，用薄壁調(diào)質(zhì)處理代替，減少材料浪費 但應(yīng)該注意的是,除非為了減輕重量,因受無縫管規(guī)格限制,有些液壓缸采用27SiMn后可以減小壁厚,

58、但材料浪費很大,注意加強成本核算后進行材料的取舍十十三三、1 1 液液壓壓缸缸在在常常用用速速比比下下的的桿桿徑徑及及各各壓壓力力下下的的桿桿尾尾螺螺紋紋尺尺寸寸( (一一) )單位：mm缸徑桿徑桿尾尺寸16MPa25MPa31.5MPa螺紋尺寸 螺紋長度 螺紋尺寸 螺紋長度 螺紋尺寸 螺紋長度402013M14*1.520-2215M16*1.516M14*1.525-2820M18*1.59M18*1.514M18*1.518502518M18*1.521-2820M20*1.517M20*1.5273528M22*1.511M22*1.518M22*1.523633226M24*225-

59、3528M27*220M27*232-4532M30*213M30*220M30*225804030M27*2354532M30*229M30*346-5640M36*219M36*229M36*236904532M30*240-5035M33*233M33*353-6345M42*220M42*230M42*2381005035M33*346-5640M36*238M36*360-7050M48*221M48*233M48*2411105640M36*350-6345M42*238M42*3608060M56*220M56*231M56*2401256345M42*355-7050M48*2

60、43-9070M64*223M64*236M64*3451407050M48*360-8060M56*346-10080M72*226M72*240M72*2501608060-9070M64*353-11090M80*233M80*351-1809070-10080M76*357-125100M90*336M90*356M95*25620010080-11090M85*364-140110M125*332M125*349M125*361十三、2 液壓缸在常用速比下的桿徑及各壓力下的桿尾螺紋尺寸(二)單位：mm缸徑桿徑桿尾尺寸16MPa25MPa31.5MPa螺紋尺寸 螺紋長度 螺紋尺寸 螺紋