液压缸尺寸计算

1、A、大腿液压缸结构尺寸设计计算 、大腿缸的负载组成1、工作载荷？?？ = 59036（活塞杆在抬腿过程中始终受压）2、惯性载荷？?？= 0 （由于所选用液压缸尺寸较小，即不 计重量，且执行元件运动速度变化较小，故不考虑惯性 载荷）3、密封阻力？?？ = （1 - ?）F,其中F是作用于活塞上的 载荷，且F = ?，?是外载荷，？?？ = ?+ ?，其 中？?是液压缸的机 械效率，取？?？ = 0.95综上可得：外载荷？?？= 59036N密封阻力？?？= 2952N， 总载荷F = 61988N 、初选系统工作压力1、按载荷选定工作压力，取工作腔压力为 ？= 12MPa（由于总载荷为61988

2、N大于50000N故根据手册选 取工作压力为12MPa2、选择执行元件液压缸的背压力为？?2=1MPa（由于回 油路带有调速阀，且回油路的不太复杂，故根据手册 选取被压压力为1MPa 、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= ?1?1 - ?2?2?1 液压缸工作腔压力（Pa）?2 液压缸回油腔压力（Pa）nD 2?1 无杆腔活塞有效作用面积，？?1二丁，D为活塞直径（m?2 有杆腔活塞有效作用面积，？?2二（D2- d2），d为活塞杆直径 （m选取d/D二（由于工作压力为12MPa大于5MPa故根据手册选取d/D=）综上可得：D二，根据手

3、册可查得常用活塞杆直径， 可取D=90mmd=60mm校核活塞杆的强度，其中活塞杆的材料为45钢，故（T =100MPa由于活塞杆在受负载的工作过程中仅收到压力作用，故仅校核其 压缩强度即可。= 二 =21.9MPa<（T = lOOMPa,故满足强度要4nd求。即 d=60mm 则 D=90mm由此计算得工作压力为：?1 = 10.3MPa根据所选取的活塞直径 D=90mm可根据手册选的液压缸的外径 为108mm即可得液压缸壁厚为3= 9mm校核液压缸缸壁的强度，其中液压缸的材料为45钢，故（T =100MPa由于该缸处于低压系统，故先按薄壁筒计算，。=警?，其中2 o 工作压力 P二

4、？ = 12MPaW 16MPa ,可取？?？ = 1.5? ,贝S。= 90MP& (T = 100MPa故满足强度要求。又由于D/ 5 = 10,故可将该缸筒视为厚壁，则3的校核应按下 面公式进行。D (T + 0.4?5 >-(V1)2、(T- 1.3?丿计算的5 = 9m存8.23mm故经过校核满足要求即取缸筒壁厚5= 9mmB水平摆动液压缸结构尺寸设计计算 、水平摆动缸的负载组成1、工作载荷？?？ = 4000N (活塞杆正反行程中保持不变)2、惯性载荷？= 0?(由于所选用液压缸尺寸较小，即 不计重量，故不考虑惯性载荷)3、密封阻力？?？ = (1 - ?) F,其中

5、F是作用于活塞上的 载荷，且卩=?, ?是外载荷，？?？ = ?+ ?, 其中?是液压缸的机 械效率，取？?？ = 0.95综上可得：外载荷？?？ = 4000N，密封阻力？?？ = 211N, 总载荷F = 4211N 、选定系统尺寸由所受最大负载的大腿缸计算所得的液压缸的数据，初步拟定水平摆动缸的尺寸为：D=90mm d=60mm5 =9mm 、液压缸工作压力的计算摆腿动作开始时已经将腿抬起，故不受外载荷作用，则摆动腿 液压缸受外载荷工作的过程为腿已放下，并且开始拖动身体前进的过 程，在这个过程中活塞杆受拉。活塞杆受拉时：F = ?1?2 - ?2?1?1 液压缸工作腔压力(Pa)?2 液

6、压缸回油腔压力(Pa)(由于回油路带有调速阀，且回油路的不复杂，故根据手册选取回油腔压力为)?1 无杆腔活塞有效作用面积，？?i = nD, D为活塞直径(m, nq2?2 有杆腔活塞有效作用面积，？?2二-(D-d), d为活塞杆直径 (m综上可得： 工作腔压力？?i = 2.03MPa校核活塞杆的强度，其中活塞杆的材料为45钢，故(T = 100MPa由于活塞杆在受负载的工作过程中仅收到拉力作用，故仅校核其 拉伸强度即可。 二亠二1.4MPa<(T = lOOMPa,故满足强度要 4nd求。校核液压缸缸壁的强度，其中液压缸的材料为45钢，故(T =1OOMPa由于该缸处于低压系统，故

7、先按薄壁筒计算，。=警?，其中2 o工作压力 P=?i=1MPa<16MPa,可取？?？=1.5?1，贝S。=15.225MP& (T = lOOMPa故满足强度要求。又由于D 5 =10,故可将该缸筒视为厚壁，则3的校核应按下面公式进行。(T + 0.4?；-1.3? - 1)计算的5 = 9m存1.197mm故经过校核满足要求即取缸筒壁厚5= 9mmC小腿液压缸结构尺寸设计计算 、小腿液压缸的负载组成1、在工作过程中存在拉力与压力的循环作用，其中最大拉力为？?拉二27176N，最大压力为？?压=10618N。2、3、惯性载荷？?？ = 0 (由于所选用液压缸尺寸较小，即不计重

8、量，故不考虑惯性载荷)密封阻力？?？ = (1 - ?) F,其中F是作用于活塞上的 载荷，且F = ?-, ?是外载荷，？?？ = ?+ ?,? 其中？?是液压缸的机械效率，取？?？= 0.95综上可得：外拉载荷?拉 = 27176N,密封阻力?拉 = 1359N，总拉载荷F拉=28535N ;外压载荷?压=10618N，密封阻力？?压=531N，总拉载荷F 拉=11149N 、选定系统尺寸由所受最大负载的大腿缸计算所得的液压缸的数据，初步拟定水平摆动缸的尺寸为：D=90, d=60,3 =9mm 、液压缸工作压力的计算活塞杆受拉时：F = ?拉 1 ?2 -?2?1活塞杆受压时：F= ?压

9、 i?1 -?2?2?1 液压缸工作腔压力(Pa)?2 液压缸回油腔压力(Pa)(由于回油路带有调速阀,且回油路有背压阀，回油路油路不复杂，故根据手册选取回油腔压力为iMPanD 2?i 无杆腔活塞有效作用面积，？?i二，D为活塞直径(m)?2 有杆腔活塞有效作用面积，？2二寸(D2- d2)d为活塞杆直径 (m综上可得：在受最大拉力作用时，工作腔压力？?拉1 = 9.87MPa;在受最大压力作用时，工作腔压力？?压1 = 2.3MPa。校核活塞杆的强度，其中活塞杆的材料为45钢，故(T = 100MPa由于活塞杆在受负载的工作过程中不仅受到拉力作用，还受到压 力作用，但是拉力较压力大，故仅校核其拉伸强度即可。二二 =4nd10.1MP& (T = 100MPa故满足强度要求。校核液压缸缸壁的强度，其中液压缸的材料为 45钢，故(T =lOOMPa由于该缸处于低压系统，故先按薄壁筒计算= 十，其中2 o最大工作压力P = ?拉 1 = 9.87MPa< 16MPa,可取？?？ = 1