液压缸的设计与计算(PDF)

1、液压缸的设计与计算液压缸工作压力的确定液压缸内径和活塞杆直径的确定缸筒壁厚的确定液压缸其它部位尺寸的确定宝鸡理工学校24、2 液压缸的设计与计算液压缸的主要尺寸包括:液压缸内径D活塞杆直径d液压缸缸体长度L宝鸡理工学校液压缸工作压力的确定见表4、2、1,4、2、22宝鸡理工学校液压缸内径和活塞杆直径的确定(一液压缸内径D(二活塞杆直径dd宝鸡理工学校液压缸内径D11 根据最大总负载和选取的工作压力来确定22 根据执行机构速度要求和选定液压泵流量来确定宝鸡理工学校根据最大总负载和选取的工作压力来确定以单杆缸为例:无杆腔进油时D=4F 1/(p 1-p 2-d 2p 2/p 1-p 2 有杆腔进油

2、时D=4F 2/(p 1-p 2+d 2p 1/p 1-p 2 若初步选取回油压力=0,则上面两式简化为:p 2无杆腔进油时D=4F 1/p 12有杆腔进油时D=4F 2/p 1+d 宝鸡理工学校根据执行机构速度要求和选定液压泵流量来确定无杆腔进油时:D=4q v /v 1有杆腔进油时:D=4q v /v 1+ d2计算所得液压缸的内径(即活塞直宝鸡理工学校径应圆整为标准值(二活塞杆直径d 原则:活塞杆直径可根据工作压力或设备类型选取液压缸的往复速度比有一定要求时d =D -1/d = D v 1/v计算所得活塞杆直径d 亦应圆整为标准系列值。宝鸡理工学校(三液压缸缸体长度L原则:由液压缸最大

3、行程、活塞宽度、活塞杆导向套长度、活塞杆密封长度和特殊要求的其它长度确定, 为减小加工难,度,一般液压缸缸体长度不应大于内径的2030倍。宝鸡理工学校三缸筒壁厚中低压系统,无需校核确定原则<高压大直径时,必须校核宝鸡理工学校缸筒壁厚校核方法薄壁缸体(无缝钢管:当/ D 0.08时p max D/2厚壁缸体(铸造缸体: /D=00803当/ D=0.080.3时p max D/2.3 -3p max当/ D 0.3时D/2+ 0.4 p / -1.3p -1宝鸡理工学校p y p y 液压缸其它部位尺寸的确定HL/20+D/2 (L为液压缸最大行程导向长度L/20+D/2活塞宽度B =(0

4、、61、0D;A =(0.610D (D<80mmA(0610D导向套滑动面长度AA =(0.61d (D80mmC=H-/2如装有隔套K时,C H (A+B/2宝鸡理工学校液压缸其它部位尺寸的确定活塞杆长度由L确定,必要时需进行稳定性验算。当液压缸承受轴向压缩载荷时:若l/d15时,无须验算验算l/d15时,可按材料力学有关公式进行宝鸡理工学校34、3 液压缸结构设计4、3、1 液压缸的典型结构举例14、3、2 缸体与端盖的结构设计宝鸡理工学校4、3、1 液压缸的典型结构举例1典型结构设计依据宝鸡理工学校典型结构缸体组件、活塞组件、密封件、连接件、缓冲装置、排气装置等。宝鸡理工学校设计

5、依据缸工作压力、运动速度、工作条件、加工工艺及拆装检修等。宝鸡理工学校24、3、2 缸体与端盖的结构设计缸体与端盖的连接活塞和活塞杆结构活塞杆头部的连接液压缸的缓冲装置液压缸的排气装置宝鸡理工学校缸体与端盖的连接法兰连接半环连接螺纹连接拉杆连接焊接连接宝鸡理工学校缸体与端盖的连接工作压力、缸体材料、工作条件不同连接形式很多低压,铸铁缸体,外形尺寸大宝鸡理工学校缸体与端盖的连接形式法兰连接:高压,需焊接法兰盘,较杂。内半环结构简单、紧凑、装卸半环连接< 方便(但因缸体上开了环行槽,强度削弱外半环内螺纹螺纹连接< > 重量轻,外径小,但端部复杂,外螺纹装卸不便,需专用工具焊接连接

6、宝鸡理工学校拉杆连接通用性好,缸体加工方便,装拆方便,但端盖体积大,重量也大,拉杆受力后会拉伸变形,影响端部密宝鸡理工学校封效果,只适于低压.活塞和活塞杆的连接工作压力、安装方式、工作条件的不同。活塞组件有多种结构形式。整体式:常用于小直径液压缸,结构简单,轴向尺寸紧凑,但损坏后需整体更换宝鸡理工学校活塞和活塞杆的连接焊接式:同上锥销式:常用于双杆缸,加工容易,装配简单,但承载能力小。螺纹式:常用于单杆缸,结构简单,装拆方便,但需防止螺母松动。半环式:常用于高压大负载或振动比较大的场合,强度高,但结构复杂,装拆方便。宝鸡理工学校活塞杆头部结构活塞杆:是连接活塞和工作部件的传力零件,必须具有足够

7、的强度和刚度,一般用钢料制成,且需镀铬。宝鸡理工学校液压缸的缓冲装置必要性缓冲原理缓冲装置类型宝鸡理工学校缓冲的必要性在质量较大、速度较高(v>12m/min,由于惯性力较大,活塞运动到终端时会撞击缸盖,产生冲击和噪声,严重影响加工精度,甚至使液压缸损坏。常在大型、高速、或高精度液压缸中设置缓冲装置或在系统中设置缓冲回路。宝鸡理工学校缓冲原理利用节流方法在液压缸的回油腔产生阻力,减小速度,避免撞击。宝鸡理工学校缓冲装置类型(1圆柱形环隙式缓冲装置(2圆锥形环隙式缓冲装置(3可变节流槽式缓冲装置4(可调节流孔式缓冲装置宝鸡理工学校液压缸的排气装置必要性排气方法宝鸡理工学校排气的必要性 系统在安装或停止工作后常会渗入空气 使液压缸产生爬行、振动和前冲，换向精度降低等 故 必须