液压缸计算

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1、三、液压缸的设计和计算 液压缸是液压传动的执行元件，它和主机工作机构有直接的联系，对于不同的机 种和机构，液压缸具有不同的用途和工作要求。因此，在设计液压缸之前，必须 对整个液压系统进行工况分析，然后根据使用要求选择结构类型，按负载情况、 运动要求、最大行程等确定其主要工作尺寸，进行强度、稳定性验算，最后再进 行结构设计。2计算液压缸的结构尺寸液压缸的结构尺寸主要有三个：缸筒内径D、活塞杆外 径d和缸筒长度L。液压缸的负载组成1、工作载荷F=300N (活塞杆在抬腿过程中始终受压)2、惯性载荷F =0 (由于所选用液压缸尺寸较小，即不计重量，且执行元件运动a速度变化较小，故不考虑惯性载荷)3密

2、封阻力F = (1 -n )F，其中F是作用于活塞上的载荷，耳是液压缸的机效 m m m率，取n =0.95，综上可得：外载荷F=300，密封阻力F =15N，总载荷F=315N。 mm、初选系统工作压力 1、按载荷选定工作压力FV5KN，取工作腔压力为P = 0.8 -IMpa，我们这里取P = 0.8Mpa，选择执行元件液压缸的背压力为P = 0Mpa。2、液压缸主要结构尺寸的计算 1、在整个抬腿过程中活塞杆始终受压，故可得下式：活塞杆受压时：F = PA - PA1 1 2A为无杆腔活塞有效作用面积，A =-D 2。1 1 4A为无杆腔活塞有效作用面积，A =-(D2 -d2)。2 2

3、4选取d/D = 0.7。综上可得D =21.8mm，根据手册可查得常用活塞杆直径，可取D=25mm， d=16mm。 (3)缸筒长度 L。缸筒长度 L 由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定，即：L = l + B + A + M + C式中：l为活塞的最大工作行程；B为活塞宽度，一般为(0.6-1)D，这里取 B=0.8D=20mm;A为活塞杆导向长度，取(0.6-1.5)D,这里取A=0.8D=20mm;M为活 塞杆密封长度，由密封方式定；C为其他长度，这里取C=10mm。由于一般缸筒的 长度最好不超过内径的20倍。查手册可得当l=320mm时满足这个要求。 计算得：L = l + B

4、 + A + M + C =320+20+20+10=370mm另外，液压缸的结构尺寸还有最小导向长度H。图 液压缸的导向长度（4）最小导向长度的确定。 当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度H（如图4-19所示）。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度（间隙引 起的挠度）增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一最小导向长度。 对于一般的液压缸，其最小导向长度应满足下式：H 1/20 + D/2 320/20 + 25/2 = 28.5mm式中：l为液压缸最大工作彳丁程（m）;D为缸筒内径（m）.4.2 液压缸强度校核本文中对液压缸的缸筒壁厚（5、

5、活塞杆直径d进行强度校核。在本文中选择的液压缸材料为35号碳素钢，b二540Mpa，壁厚5取10mm。b（1）缸筒壁厚校核当D /5 D2+ 0.4p _ i：540x 106/5 + 0.4 x 1.5 x 0.8 x 106 _ j _ 3540x 106/5 1.3x 1.5x0.8x 106 - : _ .式中D为缸筒内径，P为缸筒试验压力，当缸的额定压力 P 16Mpa时取ynP = 1.5P，bLb /5，b为材料抗拉强度，n为安全系统，一般取n=5。y n b b（2）活塞杆直径校核 活塞植直径d的校核按下式进行325)式中F为淤塞杆上的作用力；L为活塞杆材料的许用应力,/1.44 x 300=1mm3.14 x 540 x 106/1.44-7)b。所以符合条件式中F为活塞杆上的作用力；L为活塞杆材料的许用应力，斥/1.4。b