液压缸设计计算

1、第一部分总体计算压力油液作用在单位面积上得压强p=% PaF作用在活塞上得我荷,NA活篡得有效工作面积，zzr从上式可知，压力值得建立就是我荷得存在而产生得。在同一个活寒得有效工作面积上, 載荷越大，克服栽荷所需要得压力就越大。换句话说，如果活寒得有效工作面积一定，油液压 力越大，活塞产生得作用力就越大。额定压力（公称压力）PN,就是指渡压缸能用以长期工作得压力.最离允许压力P附X ,也就是动态实脸压力，就是液压缸在瞬间所能承爱得极限压力。 通常规定为；/）阴二15P MPa.耐压实验压力P八就是检验液压缸质量吋需承受得实脸压力，即在此压力下不出现变 形、裂縫或破裂。通常规定为：p5PN MP

2、a.液压缸压力等级见表Io压力范圉02、52. 588-1616-3232级别低圧中M单位MPa1 液压缸压力等级2、流量单位时间内油液通过缸筒有效截面得体枳:L/min由于V = wVxlO L则 Q = y = DvxQ4L/m in对于单活塞杆液压缸;当活塞杆伸出时当活篡杆缩回时G = -(D-J-)vxlO4V液压缸活塞一次行程中所消耗得油液体积丄;t液压缸活塞一次行程所需得吋间，min;D液压缸径,m;d活寒杆直径,m;V活篡运动速度,m/mino3x速比液压缸活塞往复运动时得速度之比:V|活寒杆得伸出速度,m/min;活寒杆得缩回速度m/min;D液压缸扛径，m;d活塞杆直径,m。

3、计算速比主要就是为了确定活塞杆得直径与就是否设置煖冲装置。速比不宜过大或过小,以免产生过大得背压或造成因活寒杆太细导致稳定性不好。4、液压缸得理论推力与拉力活寒杆伸出时得理推力： F = A,pyi=-D-px(f N 4活塞杆缩回时得理论拉力：F2 = /pxl0 =-(D-J-)pxlO N人活塞无杆腔有效面枳，nr ； 人活塞有杆腔有效面积，tn-；P工作压力，MPa;D压缸缸径,m;d活塞杆直径,m。5、液压缸得最大允许行程活寒行程S,在初步确定吋，主要就是按实际工作需要得长度来考虑得，但这一工作行程并不一定就是油缸得稳定性所允许得行程。为了计舞行程应首先计算出活寒得最大允许计算长度。

4、因为活寒杆一般为细长杆由欧拉公式推导出;F&活塞杆弯曲失临界压缩力，N；E材料得弹性模量。钢材得22、1X10MPa;活塞杆横截面惯性矩,mm4;圆截面/ =空_ = 0.049“。64将上式简化后由于旋挖钻机液压缸基本上就是一端耳环.一端缸底安装，所以油扛得最大计算长度(安全系数取3)P油缸得工作压力;r2也皿4命b、A、行程 5 = -(-/,-0液压缸主要参数液压缸产品启动压力是动时，记录下得油缸超动压力为最低龙动压力、判斷基准超动：压力0、6MPa。B、内泄漏输入额定压力1、3=、5倍得压力，保压5分钟，测定经活塞泄至未加压腔得泄海量。C、外泄漏全程往复运行多次,观察焊接各处及活塞杆密

5、封处及各结合面处得漏油.挂油、带油。D、耐压输入额定压力仁3仁5倍得压力，保压5分钟、所有零件均无松动、异常磨损.破坏 或永久变形异常现金蝉脱壳得外渗漏現象.E、煖冲调整溢流阀使其试脸压力为公称压力得50%,使液压扛作全行程动作，同时，观瞧缓冲效果与缓冲长度。第二部分缸筒计算1、缸筒结构缸筒结构见表2.表2缸筒轴构缸头法兰连接缸头内螺纹连接优点:结构简爪，易加.仁易拆装,优点:重虽轻，外径较小缺点:重址比螺紋连接得大缺点：装卸时要用专用得工具，拧端部时，有 可能把0形圈拧扭曲C缸筒跟缸底采用焊接连接2、缸筒材料缸筒材料要求有足够得强度与冲击韧性，对焊接缸简还要求有良好得焊接性能，缸筒主 要材料

6、有,45、27SiMn缸筒毛坯采用退火得冷拔或热扎无缝钢管。缸简材料无缝钢管得机 械性能见表3.表3缸筒材料无缝钢管得机械性能材料 / MPa / MPa(?/%456103601427SiMn1000850123、缸筒计算缸简要有足够得强度，能长期承受最爲工作压力及短期动态实脸压力而不致产生永久变 形；有足够得刚度，能承受侧向力与安裟得反作用力而不致产生弯曲；內表面与活寒密封件及 导向环得摩擦力作用下，能长期工作而磨损少。Ax缸筒内径当油扛得作用力F（Fi推力、尸2拉力）及工作压力P压力为已知时, 则无杆腔得扛筒内径D为有杆腔得缸筒内径D为叫严”眾后將以上各式所求得得D值，选择其中最大者，圜

7、整到标准值。B、缸筒壁厚6在不考虑缸筒外公差余量与腐蚀余量得情况下缸筒壁厚可按下式计舞Pmax缸简内最高工作压力，MPa;bp缸筒材料得许用应力出Pa;最后將以上式所求得得值，圆整到标准值。对最终采用得缸简墜厚应作三方面得验算额定工作压力几 应低于一定得极限值，以保证工作安全:MPaD,缸筒外径；额定工作压力也应与完全塑性变形压力有一定得比例范囤，以避免塑性变形得发生:Pn (0,35 0.42) PfLPrL - 2.3b$ IgpL缸筒完全发生塑性变形得压力，MPa;最后还需对缸简径向变形量进行脸算如果径向变形量超过密封件允许范阖，液 压缸就会发生内泄。V缸筒材料泊松比，V =0. 3；c

8、.缸筒螺纹缸筒与缸头部分釆用螺纹，压桩机浪压缸一般采用内螺统连接，螺统处得强度计舞:螺纹处得拉应力7 = X10 MPa螺纹处得剪应力02(D-d/)合成应力b合=Jb；+3r2 / MPa6 / MPa5/%热处理4560034013调质lOCr9007009调质42CrMo100090012调质3、活塞杆得计算Ax槪述活篡杆就是液压缸传递力得重要零件，它承爱拉力.压力、弯曲力与震动冲击等多种力 必须有足够得强度与刚度。B.活寒杆杆径计算旋挖帖机液压扛一般都就是差动扛，其活塞杆直径d可根据往复运动速比来确定:D液压缸扛径,m;(P液压缸活塞往复运动时得速度之比；计算出活塞杆直径后，应将尺寸圆

9、整到标准值并校核其稳定性。C. 活寒杆得强度计算压桩机液压扯工作时，活塞杆承受得弯曲力矩很大，則按下式计舞活塞杆得应力。U舞r旷5F活塞杆得作用力，N；A活寒杆横斷面积，加2 ；M活寒杆承受得弯曲力矩，N加;W活塞杆断面模数，活篡杆与活塞一般柳靠煤纹连接所以都设有螺纹、退刀槽等结构。这些部位往往就是 活塞上得危险截面，也要进行计算.当活塞各参数确定好后，可以对活塞杆进行三维建模，利 用有限元分析秋件对活塞杆进行应力分析.D、活塞杆技术要求a)b)C）d)e)活塞杆技术要求如下: 活塞杆在导向套中滑动，一般采用H8/f7配合。太緊了，摩擦力大，太松了，容易引起卡滞现象与单边磨损； 其圆度与圆柱度不大于直径公差得三分之一八外圆直线度公差在1000mm长度上不 大于002mm;安装活塞得轴劲与外圆得同轴度公差不大于0, 02mm,轴肩端面与活篡杆轴线得垂直度公差不大于0. 04mm/100mm.以保证活寒安装后不产生歪斜;活塞杆外圆粗糙度一般在02左右，太光滑了，表面形成不了油