液压缸选型设计与强度校核.doc

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1、液压缸选型设计与强度校核液压缸的基本参数选择1.设计土压力选择在以输出力为主的设计中，首先要选择设计（额定）工作压力。不同的液压设备或不同负载下设计参考压力如表4-4和表4-5所列。选择的设计压力应符合国家标准（见表4-6）。表4-4各类液压缸设备常用的设计压力设计压力/MPa机床类精加工机床（如各类磨床）0.8-2半精工机床（如组合机床）3-5龙门刨床2-8拉床8-10农业机械、小型工程机械、工程机械辅助机构10-16液压机、大中型挖掘机、中型机械、起重运输机械20-32（资料来源：液压传动）表4-

2、5不同负载下的设计参数压力负载/kN≤55~1010~2020~3030~50≥50设计压力/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~5≥5（资料来源：液压传动）表4-6液压缸的公称压力Pn（GB7938--1987）Pn/MPa1.01.62.54.06.310.016.025.031.540.0（资料来源：液压传动）2.液压缸内径D与活塞杆直径d的选择在选定适当的工作压力后，对于有杆腔（输出力为拉力），液压缸的内径D为D=4FLπpηM+d2（4.7.1）D=98.375根据式（4.7.1

3、）计算出D后，可根据速度的要求确定活塞杆直径d。速度比φ的含义是φ=u2u1=QA2QA1=A1A2=D2D2-d2（4.7.2）根据式（7.72）有d=D1-φ-1(4.7.3)d=73.782在式（4.71）中，应根据速度比要求，将式（4.7.3）代入D，进而求出d，液压缸速比φ取值应符合国家标准规定GB/2348—1993的规定（φ=1.06,1.12,1.25,1.33,1.46,2,2.25），同时还要参考工作压力进行选择，如表4-7所列。表4-7液压缸速度比与工作压力的关系工作压力/MPa

4、<1012.5~20>20速度比φ1.331.46,1.61,22（资料来源：液压传动）根据计算而选择的液压缸内径D与活塞杆直径d应圆整到国家技术标准之规定，如表4-8和表4-9所列。表4-8液压缸内径的系列尺寸（GB/T2348—1993）D/mm10,12,16,20,25,32,40,50,63,80,（90）,100括号内为非优选系列(110),125,(140),160,(180),200,(220),250,(280),320,(360),400,(450),500（资料来源：液压传动）表

5、4-9液压缸活塞杆系列尺寸（GB/T2348--1993）d/mm4,5,6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,125,140,160,180,220,250,280,320,360（资料来源：液压传动）根据表4-8,4-9选液压缸内径D=100mm与活塞杆直径d=80mm进行液压缸的结构设计。在设计过程中，确定其他参数，同时记性强度校核和缸体校核。缸筒的设计与校核1.缸筒材料壁厚的选择与校核缸筒应尽量

6、选择冷拔与热轧无缝钢管；缸筒材料选用45号钢。参考类似液压缸选择缸筒的壁厚δ按下式校核：δ≥PyD2σ（4.7.6）式中Py----液压缸实验压力，MPa。当额定（设计）压力PR≤16MPa时，Py=1.5PR；当PR>16MPa时，Py=1.25PR。σ----缸筒材料许用应力，MPa；σ=σ/n，σb为材料抗拉强度，n为安全系数，一般n=5。当δD=0.08~0.3时为中厚壁缸，壁厚δ按下式校核：δ≥PyD2σ-3Pydangσ/D>0.3时为厚壁缸，壁厚σ按下式校核：δ≥P2σ+0.4Pyσ-1

7、.3Py-1或δ≥P2σσ-3Py-12.技术条件缸体与活塞一般采用基孔制间隙配合。活塞用橡胶、皮革材质的密封件时，缸筒内孔可采用H8，H9公差等级；采用活塞环密封式，缸筒内孔采用H7公差等级；采用间隙密封时，缸筒内孔擦用H6公差等级。缸筒内孔表面粗糙度一般为Ra=(0.10~0.05)μm。缸筒内孔的圆度、锥度、圆柱度不大于内径公差的一半；轴线的直线度不大于0.03mm/10mm；缸筒断面对轴线的跳动不大于0.04mm/100mm。为防止腐蚀和提高寿命，缸筒内孔镀铬厚度δ=（0.03~0.05）mm

8、，并研磨抛光。缸筒端部与端面采用螺纹连接安装时，螺纹采用2a级精度的公制螺纹；采用法兰连接安装时，结合端面对轴线的垂直度不大于0.04mm/100mm，缸筒与法兰的合接的精度等级一般可选择H8/f8，H9/f8。缸体采用耳轴（环）轴线与缸筒轴线的位置度不大于0.04mm