液压缸的设计计算.pdf

液压缸的设计计算第四章液压缸4、1液压缸的类型及其特点 4、2液压缸的设计计算4、1液压缸的类型及其特点液压缸的类型直线运动液 压缸单作用缸双作用缸特种缸柱塞式 活塞式 弹簧复位式 多级伸缩式 一单活塞杆式双活塞杆式 L多级伸缩式齿条传动式摆动液压缸双叶片(2)常用液压缸及其特点 1、柱塞式液压缸推力和运动速度计算或：一 F=Ap 的)4qu=孱-例图:2、活塞式液压缸图4-2 活塞式液压缸)单杆活塞液压缸；(b)双杆活塞液压缸 1)单杆活塞液压缸供油量不变时陆赛往嘉库动的速度不等活塞杆伸出速度：5=二=刀歹(m/s)兀D?A活塞杆缩回速度：=4%4qiA2 7r(D2-d2)(m/s)r单杆 双杆3、伸缩式液压缸形式:单作用和双作用特点:总行程较长，收缩后特别短,适用于空间小而行程长的场 合供油量不变，各级活塞依次伸出速度和推力：5=4 7/(m/s)月=tzD.2/?./4-%(。2 d：/41/“x(N)双作用缸各级活塞杆缩回运动速度和牵引力：9=4%/以方-j)(m/s)F=卜(D；_ d；)口/4 _*P/4/X 1()64、摆动液压缸(a)(b)图4-4 摆动液压缸(a)单叶片式；1I其他液压缸及特点 I 1、串联液压缸（增力缸）:用于径向尺寸受限制且要 求处理较大的情况兀兀 z 2 2、增压液压缸 PD=PBNd_ _ _/_、2_ 输入输出压力关系：Pb=（t Pa 3、齿条液压缸图4-7 齿条液压缸1齿轮s 2齿条缓冲装置一可调式二不可调式目的:幸免造成机械冲击和噪声，引起破坏性事故或严重影响机 械精度原理使活塞在接近缸盖时，在缓冲油腔内产生足够的缓冲压力,即增大缸的回油阻力，降低活塞的移动速度,幸免撞击缸盖常用缓冲装置结构简图;?）排5装置目的:为及时排除积留在缸内的空气在两端最 高处设计排气装置以幸免部件的不均匀运动 和油液的氧化以及液压装置元件的腐蚀。图4 13 缸的排气阀一,设计依据、原则和步骤1,设计依据了解和掌握液压缸在机械上的用途和动作要求。了解液压缸的工作条件了解外部负载情况(4)了解液压缸的最大行程,运动速度或时间,安装空间所允许的 外形尺寸以及缸本身的动作设计已知液压系统的液压缸,应了解液压系统中液压泵的工 作压力和流量大小、管路的通径和布置情况、各种液压阀的控 制情况。(6)了解有关国家标准、技术规范及参考资料2,设计原则保证缸运动的出力、速度和行程保证缸每个零件有足够的强度、刚度和耐用性在保证以上两个条件的前提下,尽量减小缸的外形尺寸(4)在保证缸性能的前提下,尽量减少零件数量,简化结构要尽量幸免缸承受横向负载,活塞杆工作时最好承受拉力,以免产生纵向弯曲(6)缸的安装形式和活塞杆头部与外部负载的连接形式要合理,尽量减小活塞杆伸出 后的有效安装长度，增加缸的稳定性3,设计步骤依照设计依据,初步确定设计方案,会同有关人员进行技术经济分析对缸进行受力分析，选择适当的结构形式、安装方式依照工作负载、重力、摩擦力和惯性力确定液压缸在形成各时期上负载的变化规 律及有关的技术数据依照工作负载和选定的额定压力,确定活塞端面面积并计算活塞直径和缸筒外径 依照缸径和运动速度之比或者工作负载和材料的许用应力,确定活塞杆的直径(6)依照运动速度、工作出力和活塞直径,确定液压泵的压力和流量选择缸盖的结构形式,计算厚度和强度（8）审定全部设计计算资料,进行修改补充选择适当的密封结构,设计缓冲、排气和防尘等装置（10）绘制装配图和零件图,编制技术文件二,基本参数计算1、工作负载Fr缸的工作负载包括机构稳定功能工作状态下的静负载Fe摩擦阻力耳、和启动惯性阻力F 心=久+巧+石各项载荷均应在满负荷状态下计算，其中摩擦阻力按启动状静摩擦阻力计算。缸自身的摩擦阻力差不多用机械效率n的形式在牵引力计算中加以考虑,故不 再计入。缸的牵引力等于工作负载。2,速比(p速比是指双作用单杆液压缸活塞杆缩回速度V2与伸出速度“之比。(P=v21Vl=D?/(D2-J2)。可按JB 106867系列标准,依照不同的压力级别，从下表中选取推荐值。工作压力/MPap1010p20速比1、331、46223,缸筒内径动力较大的液压设备(如拉床、刨床、车床、组合机床、工程机械及矿山机 械等)的缸筒内径,通常依照最大牵引力 来确定。然后再按速度要求计算所 需流量，或者按差不多选定的流量来验算速度。关于无杆腔：_D_ 4.义 10一.屋PyD2Wq1回+。叫-2a-1.3Py1)式中：Py为实验压力。狗缸筒材料许用应力。缸筒的壁厚计算出来以后，便可得到缸筒的外径：。外=0+23通过上式得到缸体的外径。夕后通过查表,将计算出的外径圆整到标准系列中去,并向大的方向圆整。2,活塞杆的计算1，活塞杆的强度计算活塞杆主要受拉力和压力作用,因此:daxl06式中：及为液压缸负载,N;的活塞杆的直径,m;槌塞杆材料的 许用应力,Mpa。2,稳定性验算-活塞杆所能承受的负载弓，应该小于它稳定工作时的临界负载鼻。另外，敝取值与活塞杆的材料性质、截面形状、直径和长度,以及缸体的安装方式有关,可按材 料力学中的公式计算：FR9弧时：臬=F_2,当活塞杆的细长比C 时;及 于A 2_Y(I 1H-02 J3,端盖厚度计算法兰端盖厚度计算:4,缸底厚度计算1，平底缸,无孔时（a图）h=0A33dyl p/a有孔时（b图）_%=0.433。匕-2,椭圆底缸（c图）%D 其中,V=（2+lC2）/6h-.-2a-0.2P K=a/b/3、半球形缸底(d图)当 h 0.356 re,p 0.665 a时:当/zO.356,夕0.665 b时:h=pD 4cr-0.4/?(1、h rx y3 1=I)h1、1i)感谢您的聆听!