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液压机本体设计2【液压机设计专题】

作者:液压机 来源: 日期:2020-10-30 19:39:12 人气:1

2.3  主缸的设计计算

2.3.1  主缸内径的设计计算

主缸内径 D0





式中 P——液压缸名义压力  (N)


P=315×1000×9.8=3087000 N

q——液体工作压力(kgf/       q=250 kgf/

将上述各值代入式(21)中,有





内径              D0=D+t                                   (2-2)


 

t  10——15mm,此处取  t=10mm=1cm

  D0=39.65+1=40.65 cm

   D0=40 cm 

2.3.2 油缸外径D1的计算

缸体材料选用35锻纲 , 其应用于不同部分时的许用应力如下:

材料           缸筒                缸底            活塞杆    

                    n  许用应力       平形许用应力      n  许用应力

锻钢35      5-6   1000-1200        800          4-5   1500

应用第四强度理论计算

 

式中 P——液体最大工作压力     P=250  kgf/





[σ]=1000 kgf/

由上式导出

P[σ]及D0代入式(2-3)





 


  D1=53  cm

2.3.3 活塞杆直径d的计算

由回程压力   










式中  P=250 kgf/      D0=40 cm      ——回程压力(kgf


 =60t=60000kgf

代入式(2-4)中

d=36 cm

2.3.4 实际工作压力的计算

2.3.4.1 主压力

式中  D0=40cm,  P=250 kgf/

2.3.4.2 回程压力

              

式中  D0=40cm    d——活塞杆直径(cm       d= 36cm

2.3.5 缸体强度的计算

 

2.3.5.1 中段强度的计算

缸体材料选用35锻钢,应用第四强度理论进行计算





式中符号如图(22)


式中 D1=53 cm  D0=40 cm P=250 kgf/





代入上式


∴强度满足要求

2.3.5.2 支承台肩处的计算

如图(2-2)所示

支承台肩接触面挤压应力

               

式中 [σ]——许用应力(kgf/ [σ]=1000 kgf/   

S——支承台肩倒角长度或圆角半径(cm  S=0.2cm

   

D2 ——主缸体上螺纹外径(cm   D2=53.5cm 

由上式可得

 

将数据代入式(2-5)可得

 D4=58 cm

导向套的设计及计算

导向套对活塞杆起导向和支承作用,它要求配合精度高,摩擦阻力小,耐磨性                       

能好,能承受活塞杆的压力,弯曲力及冲击振动。在采用活塞的液压缸中,导

向套长度一般取为活塞杆直径的0.6倍。

d =36 cm   则导向套长度 L=0.636=21.6 cm

材料选用耐磨铸铁,导向套内孔尺寸公差一般取 H7,外径尺寸公差一般取g7,表面光洁度一般取 Ra1.6Ra0.8

导向套的直径尺寸见图(23)

 

 

活塞杆密封圈的选择及计算

选用活塞杆密封腔体 L3用组合密封圈,其基本尺寸如下

长度L3     内径      外径      V型圈数量

63mm        358.4mm    400mm         6

参见《中国机械设计大典5》  表42.785

导向套内径d0取为36 cm,  采用阶梯结构   如图(23)

外径d1=40cm , d2=46cm , 安装密封圈处d00=40 cm

支承台肩断面处强度计算








按照如图(22)所示,可以看出,台肩断面上的和应力为弯曲应力与拉伸应力之和,即


式中 P=314000 kgf       D2=53.5cm     D3=48cm

 





式中符号如图(2-2)


 





 


 

 l=( D3- D0)=(48-40)=8 cm

  H=(1.52)l     取   H=2l=16cm              

μ—材料的泊松比系数   μ=0.3

μD3h值代入式(28)

 

 

 





 


 

β,T,h,H, D3,D4代入式(26), (27)





 


强度满足要求

 

2.3.5.3 缸底强度计算

如图(2-4)

按圆形平板弯曲计算





 


 

 





 


式中 P=250 kgf/    D=40 cm        B=11cm

式中 D1=15cm

代入上式

∴强度满足要求


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