大直径钢管扩径送料系统设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 摘  要  对焊接后的钢管扩径，可以消除变形，改善尺寸精度，提高钢管的平直度。并且消除残余应力，提高屈服强度。 目前钢管生产中大都使用机械扩径，钢管扩径中需要用到钢管扩径送料系统。  钢管扩径送料系统，是根据钢管扩径的工艺过程要求和扩径后对钢管的的精度要求设计的。结构简单，便于制造安装，送进钢管过程更为平稳可靠。  本文试设计钢管扩径设备的送料系统，其主要目的是完成扩径机的送料进给、钢管退回等动作，根据方案对比，确定设计的结构方案，通过计算分析，完成送料部分机械结构及其驱动系统设计。  本文首先对 钢管扩径送料系统 作 了简单的概述；接着，分析了 钢管扩径送料系统 的工作原理；然后，根据 工作原理及设计要求得出了总体设计方案 ；接着，各主要零部件进行了 设计与 校核；最后， 使用   通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用 件，本次设计代表了 一般机械的 设计过程 ， 对今后的设计工作有一定的参考价值。  关键词： 钢管 ；   扩径 ；  送料 ；  设计 ；  对应的 纸  14951605 或 1304139763 o of of At in of in in is to of of of of is to of is to of to to it to of of of of of be to in 目录       录  摘  要  . I . 一章   概述  . 1 研究背景  . 1 扩径机概述  . 1 送料系统的发展与现状  . 2 第二章  总体方案设计  . 3 设计要求  . 3 方案及原理  . 3 第三章   主要零部件的设计  . 5 送料驱动电机的选择  . 5 送料齿轮齿条传动设计  . 6 送料车轮设计  . 9 送料车架设计  . 10 升降液压缸设计  . 11 夹紧液压缸设计  . 18 第四章   液压系统设计及液压元件选型  . 19 液压回路的设计  . 19 液压元件的选型  . 20 液压系统的验算  . 22 总  结  . 24 参考文献  . 25 致  谢  . 26 大直径钢管扩径送料系统设计  1 第一章   概述  研究背景  随着管道向高强度、高韧性的方向发展，以及对钢  管质量要求的不断提高，制管技术及装备也在不断推陈出新。扩径机作为其中极为关键的技术装备，  越来越多地得以运用。对焊接后的钢管扩径，可以消除变形，改善尺寸精度，提高钢管的平直度。并且消除残余应力，提高屈服强度。  目前钢管生产中大都使用机械扩径。钢管扩径工艺和扩径机的设计制造在发达国家经  过多年研究和应用，已经取得比较好的结果，一台扩径机的使用寿命可达扩径万根以上。然而由于 多种原因，大直径焊管扩径技术，尤其是扩径头技术，在我国  还未被大多数业内人士所了解和掌握。目前国内  有关扩径机技术力学建模和加工工艺方面的相关文章  非常少。文中将分析当前国内机械式扩径机扩径头的  常见问题，并提出工艺方面的技术改进原理与方法。  该方案目前已经在湖北沙市钢管厂得到实际验证，取  得了较为理想的效果。  图，中间是一个多棱锥体，外面有多个扇形瓣，锥体同  定在液压缸的活塞杆上。当锥体右移时，扇形瓣在锥  面上相对滑动，轴向定位而径向变化，这样扇形模片组  成的近似圆弧面直径可适当变大。准确控制锥体的伸  缩 量可得到精确的胀环外径：扩径时扩径头伸进钢管  一定长度后锥体右移，胀环变大使钢管在圆周模块作  用下内径被撑大。当超过弹性极限后材质发生塑性变  形，锥体停止移动并保持一段时间后再左移，涨环变  小，扩径头退出钢管。此时钢管内径保持一恒定尺寸  且椭圆度有明显改善。钢管分步送入，扩径头逐段进行扩径（扩径长度一般为 最后完成全长钢管的扩径。  本文 试设计钢管扩径设备的送料系统，其主要目的是完成扩径机的送料进给、钢管退回等动作，根据方案对比，确定设计的结构方案，通过计算分析，完成送料部分机械结构及其驱动 系统设计。  扩径机概述  要类型  目前世界上普遍采用的扩径机主要有机械式扩径机和液压式扩径机两种。由于液压式扩径机是以钢管的外径定径，给管道施工带来诸多不便，再加之生产时充水时间长、生产效率低，且投资大、模具多、更换规格时劳动强度较大，所以，自 20 世纪 90 年代以来，新建的大口径直缝埋弧焊管机组多采用机械式扩径机。  作原理  （ 1） 机械式扩径机的工作原理  图 1 由于机械式扩径是一段一段地进行的，所以钢管是分步送入扩径头的。 由图 1知，机械式扩径机的关键部件 扩径头是由几个扇形块组成的芯棒安装在楔形体上，而楔形体固定在液压缸的活塞杆上。当液压缸活塞和楔形体向右移动时，由于构成芯棒表面的扇形块向外扩展，使芯棒圆周增大。楔形体的力借助斜块通过扇形板作用在钢管上，从而使与芯棒接触的一段钢管得到扩径。当活塞和楔形体向左移动时，钢管与芯棒脱离开，以便再次送进，进行下一段钢管的扩径。  大直径钢管扩径送料系统设计  2 图 1械式扩径机工作原理及头部结构示意  1 钢管 ； 2 楔形体 ； 3 斜块 ； 4 扇形块  （ 2） 液压式扩径机的工作原理  液压式扩径机是通过内腔与 钢管扩径尺寸一致的外模 * 分上下、或左右模两部分 + 将钢管包容其间，钢管两端密封，然后向其内部注入高压水使钢管膨胀变形，直至达到模具内腔尺寸，实现对钢管的扩径。  一般情况下，采用机械式和液压式扩径机的钢管扩胀率为直径的 径后钢管的壁厚减少约  长度减少   径机的工作过程  扩径机的工作过程如下：  （ 1） 焊管通过辊道送往扩径机，焊缝对准扩径  机模具上的槽，整个操作由操作人员通过闭环电视进行监控。监视器安装在主控制台上，电子控制杆将操作人员的指令传到定位驱动系统上。  （ 2） 启动自动循环系统。  （ 3） 焊缝对中系统下落，已定位的钢管进入轴向输送钢管支撑辊，带有夹具的轴向进给小车向  前，并牢牢地抓住钢管准备进给。  （ 4） 扩径头逐步送入钢管，钢管依序通过校直器。  （ 5） 钢管分步进行扩径及校直。  （ 6） 重复 （ 4） 和 （ 5） 的动作，直到钢管全部被扩径和校直。  （ 7） 钢管通过回缩的扩径头，返回到焊缝对中辊和轴向输送支撑辊的初始位置。  （ 8） 在轴向进给小车上的钢管被放开，退回到初始位置。  （ 9） 旋转辊升起钢管，拨料系统将钢管推到输出台架上。  送料系统的发展与现状  送料装置在机械 加工行业起着重要的作用，属于送料设备的一种。随着社会经济的不断发展，送料设备逐渐成为各个经济发达国家十分重视和需素发展的一门学科和行业。  我国生产线中送料设备的使用状况表现在如下几个方面：  （ 1）送料设备总体数量迅速增长。  （ 2）送料设备的自动化水平和信息化程度得到了一定的提高。  （ 3）基本形成了送料设备生产、销售和消费系统。  （ 4）送料设备在生产企业的各个生产、物流环节得到了全面的应用。  （ 5）专业化的新型送料设备和新技术不断涌现。  大直径钢管扩径送料系统设计  3 第 二 章  总体方案设计  设计要求  试设计钢管扩径设备的送料 系统，其主要目的是完成扩径机的送料进给、钢管退回等动作，根据方案对比，确定设计的结构方案，通过计算分析，完成送料部分机械结构及其驱动系统设计。  设计参数要求如下：  （ 1） 钢管管材： 450s ；  （ 2） 钢管直径： 559 864 厚： 10.3 14.3  （ 3） 最初管径的最大椭圆度为： 20  （ 4） 管径误差在周长方向为 5  （ 5） 扩径重叠量： 20 （ 6） 一次扩径行程为： 600 （ 7） 最大速度： 110 mm/s；  方案及原理  钢管 扩径机 的工作原理为： 运管车把钢管运至扩径工位的两个钢管旋转辊上之后 , 向后退出。钢管旋转辊把钢管上的焊缝旋至正上方。送进车移向钢管并用夹钳夹住右端管口上沿 , 钢管输送辊托着钢管上升使钢管离开钢管旋转辊 , 夹钳也与输送辊一起同步上升 , 直到把钢管中心举升到扩径模的中心高度位置。钢管停在输送辊上 , 钳夹保持夹紧钢管管口上沿。  送进车把钢管向扩径模推送 (钢管是被托在钢管输送辊上向左送进的 ), 待左侧管口套住扩径模并达到预设扩径长度 (步距 )后 , 扩径模径向膨胀对钢管扩径。扩径完成后 , 扩径模径向缩 小 , 送进车把钢管再向前推送一个步距 , 扩径模再次对钢管扩径。依此方式逐段重复 , 分段完成对整根钢管的扩径。  整根钢管扩径完成后 , 扩径模径向缩小 , 夹钳夹持住钢管 , 送进车整体向后以较快速度后退 , 把整根钢管从扩径位置拖出来 , 停放在输送辊上 , 钳夹松开钢管 , 送进车后退 , 另一台运管车运行至扩径工位把钢管运出 , 送往下道工序。  案  由于设计要求 试设计钢管扩径设 备的送料系统，其主要目的是完成扩径机的送料进给、钢管退回等动作 。  根据设计要求 及上述对钢管 扩径机 工作原理分析， 本次设计的 大直径钢管扩 径送料系统 采用如下 图 2 示总体 方案 ，主要由 车轮、 导轨、驱动 电机 、 驱动齿轮齿条、 夹钳升降 机构 、 夹紧机构等几大部件组成 。  大直径钢管扩径送料系统设计  4 图 1 送料系统总体方案图  部分功能  驱动 电机 、 驱动齿轮齿条 ：为扩径机的送料进给、钢管退回等动作提供动力  夹钳升降 机构 ：使钢管夹钳能在垂直方向上下运动 以便在送取不同管径的钢管时夹钳能够始终保持与钢管右端管口高度一致  夹紧机构：夹紧钢管  导轨、车身框架、车轮：保证送料机正常送料的导向及支承装置。  理说明  送料系统在 驱动 电机 、 驱动齿轮齿条带动下沿导轨前后移动实现 送料进给、钢管退回等动作 ；夹钳升降 机构在升降油缸作用下沿垂直方向上下移动，以便在送取不同管径的钢管时夹钳能够始终保持与钢管右端管口高度一致；夹紧机构在夹紧油缸作用下可夹紧与松开管口。  大直径钢管扩径送料系统设计  5 第三章   主要零部件的设计  送料驱动电机的选择  择电动机类型  电动机是标准部件。因为室内工作，运动载荷平稳，所以选择 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。  动机容量的选择  （ 1）导轨摩擦阻力负载 擦系数：静摩擦系数 摩擦系 数  启动时为静摩擦力，启动后为动摩擦力，对于平行导轨 以由下式求的：   f ( G +  G 运动部件重力 720 垂直于导轨的工作负载，此设计中为零；  f 导轨摩擦系数，取静摩擦系数为 摩擦系数为 得   20 20f= 式中 静摩擦力， 动摩擦力。  （ 1）运 输机所需要的功率)(  其中： F= V=110mm/)(  2）电动机的输出功率0 )(0 圆柱齿轮传动效率   3）电动机所需功率为：  w  因有轻 微震动  ，电动机额定功率P 即可，查机械设计手册表 19取电动机额定功率为 3 动机转速的选择  由于 系统 总重为 720动的速度为 110mm/s， 取 驱动齿轮分度圆直径为 d=60： 驱动齿轮 的 转速为  m  11060  减速箱 的传动比为： 3020i  所以电动机实际转速的推荐值为：  m  0 5 07 0 0 w  符合这一范围的同步转速为 750、 1000r/ 大直径钢管扩径送料系统设计  6 综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性，选用同步转速 1000r/ 型号为 载转速 60 rn m ，功率 3  送料齿轮齿条传动设计  轮传动设计概述  齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，形式很多，应用广泛，传递率可达到数十万千瓦，圆周速度可达 200m/s。以渐开线齿轮传动较为常用。  齿轮传动主要有以下特点： 1） ） ） ） 是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。  齿轮的失效形式有以下几种： 此之外，还可能出现过热、侵蚀、电蚀和由于不同原因产生的多种腐蚀与裂纹等等。根据上述失效形式可知，所设计的齿轮传动在具体的工作情况下，必须有足够的、相应的工作能力，以保证在整个工作寿命期间不致失效。因此，针对各种失效都应确立相应的设计准则。通常只按保证齿根弯曲疲劳强度既保证齿面接触疲劳强度两 准则进行计算。  轮齿条的材料选择  齿条材料的种类很多，在选择过程中应考虑的因素也很多，主要以以下几点作为参考原则：  齿轮齿条的材料必须满足工作条件的要求。  应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成形方法及热处理和制造工艺。  正火碳钢，不论毛坯制作方法如何，只能用于制作载荷平稳或轻度冲击  工作下的齿轮，不能承受大的冲击载荷；调制碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。  合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。  飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的  高强度合金钢。  6） 金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为 30 50 钢材的韧性好，耐冲击，还可通过热处理或化学热处理改善其力学性能及提高齿面硬度，故适用于来制造齿轮。由于该齿轮承受载荷比较大，应采用硬齿面（硬度 350故选取合金钢，以满足强度要求，进行设计计算。  轮齿条的设计与校核  （ 1） 起升系统的功率  设  /秒）， 起升时游动系统起重量（理论起重量，公斤）。  起升功率    F=   1V 取  /秒）    由于整个起升系统由四个液压马达所带动，所以每部分的平均功率为  2044804  转矩公式：   59 5  0 直径钢管扩径送料系统设计  7 所以转矩    T=  式中 位 r/ （ 2） 各系数的选定  计算齿轮强度用的载荷系数 K，包括使用系数 动载系数 齿间载荷分配系数 K 及齿向载荷分配系数 K ，即  K=  K K 1）使用系数 是考虑齿 轮啮合时外部因素引起的附加载荷影响的系数。  该齿轮传动的载荷状态为轻微冲击，工作机器为重型升降机，原动机为液压装置，所以使用系数   2）动载系数 齿轮传动不可避免地会有制造及装配误差，轮齿受载后还要产生弹性变形，对于直齿轮传动，轮齿在啮合过程中，不论是有双对齿啮合过渡到单对齿啮合，或是有单对吃啮合过渡到双对齿啮合的期间，由于啮合齿对的刚度变化，也要引起动载荷。为了计及动载荷的影响，引入了动载 系数 如图 3 图 3K  由于速度 据上图查得，   3）齿间载荷分配系数 K  一对相互啮合的斜齿（或直齿）圆柱齿轮，有两对（或多对）齿同时工作时，则载荷应分配在这两对（或多对）齿上。  对于直齿轮及修形齿轮，取 1。  4）齿轮载荷分布系数 K  当轴承相对于齿轮做不对称配置时，受灾前，轴无弯曲变形，齿轮啮合正常，两个节圆柱恰好大直径钢管扩径送料系统设计  8 相切 ;受载后，轴产生弯曲变形，轴上的齿轮也就随之偏斜，这就使作用在齿面上的载荷沿接触线分布不均匀。  计算齿轮强度时，为了计及齿面上载荷沿接触线分布不均匀的现象，通常以系数 K 来表征齿面上载荷分布不均匀的程度对齿轮强度的影响。  根据机械设计表 10K = 综上所述，最终确定齿轮系数 K=  K K=1 1  3） 齿轮传动的设计参数、许用应力的选择  我国对一般用途的齿轮传动规定的标准压力角为 =20。  为使齿轮免于根切，对于 =20的标准直齿轮，应取 z 17，这里取 z=20。   17 3齿宽系数 d 的选择  由于齿轮做悬臂布置，取 d =10年，每年 250个工作日，每个工作日 10 个小时  0 250 10=25000h 按下式计算   N  式中： S 疲劳强度安全系数。对于接触疲劳强度计算时，取 S=1；进行齿根弯曲疲劳强度计算时，取 S= 考虑应力循环次数影响的系数，称为寿命系数。应力循环次数  位为 r/ 一齿面啮合次数；  位为 h），则齿轮工作应力循环次数 N 按下式计算：                       N=600，则 N=60 10 25000=710 。  查机械设计表 10K = 齿轮疲劳极限。弯曲疲劳极限用 代入；接触疲劳极限用 代入，查机械设计图10=980。 1500   S=1   H N H l i  1 . 3 9 8 0 1 2 7 4 M P   780    1     S= 7 8 0 1 5 5 7 . 11 . 4H F F  M P （双向工作乘以 直径钢管扩径送料系统设计  9 当齿数 z=20   17 时，齿形系数  应力校正系数 本参数选择完毕  轮的设计计算  齿轮的设计计算公式： 3 22 F a S 3 21 2  开式齿轮磨损系数， 械设计手册（ 3卷） 14 转矩  0                （ 1式）  6 0 1 0 0 0n m z v                              所以 v=n=899.2/m                  （ 2式）  将 1式、 2式及各参数代入计算公式得：  2m     解得： m ； 20 取 m=25 那么 n= n=10 55 101 4  2 T 面接触疲劳强度计算公式： u 12 . 3 2 2（ ） 式中 H 的单位为 余各符号的意义和单位同前。  由于本传动为齿轮齿条传动，传动比近似无穷大，所以 1    弹性影响系数，单位 12其数值查机械设计表，取 2计算，试求齿轮分度圆直径：   E3  u 12 . 3 2 2（ ）= 3241 2 7   过模数计算得： m=3， z=20  所以分度圆直径 d=3 20=60以取两者偏大值 d=500算齿宽          b= d d =60=36高              h=3=终确定齿轮数据：  模数 m=3                  齿数 z=20 分度圆直径 d=60       齿高 h=宽 b=40            转速 n=35r/送料车轮设计  大直径钢管扩径送料系统设计  10 根据 次的 送料 车轮如下图示：  图 3料车轮  送料车架设计  送料车架就是本装置的机架。 机器中的部件或大型零部件都应有机座支承，各种传动件也必须加以保护并与外界隔开，避免零件损伤或造成人身或设备的安全事故，所以也应有箱体或壳体加以保护并支承各传动件。机器这样一种零件，它能支承零件或部件并保护它们之间的联系，以及包容传动件的箱体等统称为机架零件，如机器中的箱体， 仪器仪表的壳体，机床的床身，立柱，其他机器中的底座及发动机机体等 16。  （ 1） 机架的分类及特点  a. 铸造机架：主要材料是铸铁，有时也用铸钢或铸铝合金。铸造机架形状可以比较复杂，铸造工艺较成熟，毛坯重量较好。  b. 焊接机架：由钢板和型钢或锻件和型钢组合焊接而成。重量轻，生产周期短，单件小批量生产中常用。  c. 非金属机架：包括混凝土预应力机架，花岗岩机架或塑料机架。  根据实际需要气缸珩磨机常用铸造机架，材料为 7。  （ 2） 铸造机架实际要求  铸造机架结构设计时应综合考虑各种因素，既要保证工 作性能，又工艺性能好，合理的结构是在最小重量条件下具有最好的刚度和强度，所以焊接机架设计准则包括三方面的要求：  a. 刚度：机架的刚度包括静刚度和动刚度，静刚度限制外力作用下的变形量，动刚度主要是指机架的抗振能力及抗热变形能力。  b. 强度：要求在最大的外载荷（包括突然性载荷）作用下，保证机架不出现损坏，机架的强度包括静强度和疲劳强度。  c. 稳定性：包括结构稳定性和精度稳定性。  除此之外，还应特别注意机架连接时的形位误差，力求稳定的同时，保证工件的加工精度。  根据上述分析，本次的 送料车架 如下图示：  大直径钢管扩径送料系统设计  11 图 3料车架  升降液压缸设计  压缸内径 D 和活塞杆直径 送料机 常用的 推力 F=2液压系统工作压力为 统背压 有：   0 0 0)-(  944 41  由计算所得的 液压缸内径 近的标准直径，以便采用标准的密封元件。  表 3压缸内径尺寸系列   (       (8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 （ 90）  100 （ 110）  125 （ 140）  160 （ 180）  200 （ 220）  250 320 400 500 630    注：括号内数值为非优先选用值  故液压缸内径取标准值： 5  活塞杆的直径：    由计算所得的活塞杆直径按表 3便采用标准的密封元件。  大直径钢管扩径送料系统设计  12 表 3塞杆直径系列    (         (4 5 6 8 10 12 14 16 18 2 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 故液压缸内径取标准值： 2  压缸壁厚和外径的计算  液压缸的内径  的比值 D/ 10的圆筒称为薄壁圆筒 ， 一般采用无缝钢管，大多属于薄壁圆筒结构， 其壁厚按薄壁圆筒壁厚公式计算     2中   液压缸壁厚（ m）。  D液压缸内径（ m）。  试验压力，一般取最大工作压力的（ （ 额定压力 161.5     缸筒材料的许用应力。  = 其中 b 为材料抗拉刚度， n 为安全系数，一般取 n = 5。 b 的值为：锻钢： b  = 110120 钢： b  = 100110 缝钢管： b  = 110110 强度铸铁： b  = 60铸铁： b  = 25 对于 D/ 10时，应该按材料力学中的厚壁圆筒公式进行壁厚的计算。  对于脆性材料以及塑性材料     0 2 1 .3 式中的符号意思与前面相同。  液压缸壁厚算出后，即可以求出缸体的外径 1D 为 ：  1D   D +2  式中 1D 值应该按无缝钢管标准，或者按有关标准圆整为标准值。  在设计中，取试验压力为最大工作压力的 ，即 = 3缸筒材料许用应力取为 b = 100  应用公式   2，   3 8 0 62 1 0 0 / 5 下面确定缸体的外径，缸体的外径 1D   D +2  = 80+2692液压传动设计手册中查得选取标准值 1D =100根据内径 D 重新计算壁厚 ： = 12100 80210 液压缸工作行程的确定  大直径钢管扩径送料系统设计  13 液压缸工作行程长度，可以根据执行元件机构实际工作的最大行程来确定，并且参照表 3的系列尺寸来选取标准值。  表 3压缸活塞行程参数系列                         （    25 50 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000      40 63 90 110 140 180 220 280 360 450 550 700 900 1100 1400 1800 2200 2800 3900        240 260 300 340 380 420 480 530 600 650 750 850 950 1050 1200 1300 1500 1700 1900 2100 2400 2600 3000 3800 注：液压缸活塞行程参数依 、 、 次序优先选用。  由已知条件知道最大工作行程为 （ 864，参考上表系列 ，取液压缸工作行程为 200 盖厚度的确定  一般液压缸多为平底缸盖，其有效的厚度  无孔时： 20  3 有孔时： 2200 . 4 3 3 d 式中   t 缸盖有效厚度（ m）。  2D 缸盖止口内径（ m）。  0d 缸盖孔的直径（ m）。  在此次设计中，利用上式计算可取 t=25 最小导向长度的确定  对于一般的液压缸，最小导向长度 20 2式中   L 液压缸的最大行程。  D 液压缸的内径。  为了保证最小导向长度 H，如果过分增 大 1l 和 要时可以在缸盖和活塞之间增加一个隔套 的值。隔套的长度 决定，即   112C H l B 在此设计中，液压缸的最大行程为 450压缸的内径为 80以应用公式20 2的大直径钢管扩径送料系统设计  14 20 2= 200 4520 2 活塞的宽度 取得 B=（ D；缸盖滑动支撑面的长度 1l ，根据液压缸内径  当 D 80 1 ( 0  1   ；  当 D 80 1 ( 0  1   。  活塞的宽度 B =（ D=1830 30 液压缸强度校核  （ 1）缸筒壁厚校核  1 0 ) 2 当 时 ， 壁 厚 应 满 足。   0 . 4 1 0 ) 1 2 0 . 3 p 当 时 ， 壁 厚 应 满 足。  前面已经通过计算得： D =45 =有 D 8 10，所以为厚壁缸。   =10 0 . 4 2 0 . 3 p = 8 0 1 0 0 0 . 4 3 12 1 0 0 0 . 3 3 =见缸筒壁厚满足强度要求。  （ 2）活塞杆稳定性的验算  活塞杆受轴向压缩负载时，它所承受的轴向力  以免发生纵向弯曲，从而破坏液压缸的正常工作。 值与活塞杆材料性质、截面的形状、直径和长度以及液压缸的安装方式等因素有关。活塞杆的稳定性的校核依照下式（稳定条件）进行  n  式中   安全系数，一般取 2 4。  当活塞杆的细长比 12时  = 22 2  当活塞杆的细长比 12时，且 12 = 20 120时，则  = 221式中   l 安装长度，其值与安装方式有关。  活塞杆截面最小回转半径， =  大直径钢管扩径送料系统设计  15 1柔性系数 。  2由液压缸支承方式决定的末端系数。  E活塞杆材料的弹性模量，对刚取 E = 1 1 22  1 0 /。  J活塞杆横截面惯性矩，  f由材料强度决定的实验值。  根据验算，液压缸满足稳定性要求。  压缸的结构设计  液压缸主要尺寸确定以后，就进行各部分的结构设计。主要包括：液压缸缸体与缸盖的连接结构、活塞杆与活塞的连接结构、活塞杆导向部分的结构、密封装置、缓冲装置、排气装置、以及液压缸 的安装连接结构等。由于工作条件的不同，结构形式也各不相同。设计时根据具体情况进行选择。  （ 1） 缸体与缸盖的连接形式  缸体与缸盖常见连接方式有法兰连接式、半环连接式  、螺纹连接式  、拉杆连接式  、焊接式连接等。  图 3见的缸筒和缸盖结构  图 3示为常见的缸盖和缸筒连接形式。图 4法兰式连接结构，这种连接结构简单、成本低廉，容易加工，便于装卸，强度较大，能够承受高压。但是外形尺寸较大，常用于铸铁制的缸筒上。  图 3半环式连接结构，这种连接分为外半环连接和内半环连接两者形式。它们的缸 筒壁部由于开了环形槽而削弱了强度，为此有时要增加壁厚。它容易加工和装卸、重量较轻，半环连接是一种应用较为普遍的连接结构，常用于无缝钢管和锻钢制的缸筒上。  图 3f 为螺纹连接形式，这种连接分为外螺纹连接和内螺纹连接两者形式。它的缸筒端部结构复杂，外径加工必须要求同时保证内外径同心，装卸要使用专用工具，它的外形尺寸和重量都比较小，结构紧凑，常常用于无缝钢管和锻钢制的缸筒上。  图 3拉杆式连接形式，这种连接结构简单，工艺性好、通用性强、易于装拆，但是端盖的体积和重量都非常大，拉杆在受力后容易拉伸变 长，从而影响密封效果，仅适用于长度不大的中低压缸。  图 3焊接式连接，这种连接形式强度高，制造简单，但是焊接时容易引起缸筒的变形。  缸体端部与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件有关。通过综合考虑，在此设计中，缸体端部与缸盖采取法兰连接的形式。  （ 2） 活塞杆与活塞的连接结构  活塞和活塞杆的结构形式有很多，常见的有一体式、锥销式连接外、还有螺纹式连接和半环式大直径钢管扩径送料系统设计  16 连接等多种形式，如图 3环式连接结构复杂，装卸不便，但是工作可靠。  图 3塞杆与活塞的结构  此外，活塞和活塞杆也有制 成整体式结构的，但是它只能适应于尺寸较小的场合。活塞一般用耐磨铸铁制造，活塞杆则不论是空心的还是实心的，大多用钢料制造。经过综合考虑，在此设计中，活塞杆与活塞的连接采取螺纹连接的形式，如图 3 图 3塞杆与活塞的连接形式  这种连接方式结构简单，便于拆卸，成本低廉，但是在震动的过程中容易松动，所以加了防松装置，应用范围较广。  （ 3） 活塞杆导向部分的结构  活塞杆导向部分的结构，包括活塞杆与端盖、导向套的结构，以及密封、防尘和锁紧装置等。导向套的结果可以做成端盖整体式直接导向，也可以做成与端盖分 开的导向套导向结构。后者导向套磨损后便于更换，所以应用比较普遍。导向套的位置可以安装于密封圈的内侧，也可以安装于密封圈的外侧。机床和工程机械中一般采用装在内测的结构，有利于导向套的润滑；而压油机常采用装在外测的结构，在高压下工作时，使得密封圈由足够的油压将唇边张开，以提高系统的密封性能。  活塞杆处的密封形式由 O 型、 V 型、 Y 型和 密封圈。为了清除活塞杆处外漏部分粘附的灰尘，保证油液清洁以及减少磨损，在端盖外侧增加防尘圈。此设计经过综合考虑，采取端盖直