液压缸设计规范

液压缸液压缸 的设计计算的设计计算 规范规范 目录目录 一 液压缸的基本参数一 液压缸的基本参数 1 1 液压缸内径及活塞杆外径尺寸系列液压缸内径及活塞杆外径尺寸系列 2 2 液压缸行程系列 液压缸行程系列 GB2349 1980GB2349 1980 二 液压缸类型及安装方式二 液压缸类型及安装方式 1 1 液压缸类型液压缸类型 2 2 液压缸安装方式液压缸安装方式 三 液压缸的主要零件的结构 材料 及技术要求三 液压缸的主要零件的结构 材料 及技术要求 1 1 缸体缸体 2 2 缸盖 导向套 缸盖 导向套 3 3 缸体及联接形式缸体及联接形式 4 4 活塞头活塞头 5 5 活寒杆活寒杆 6 6 活塞杆的密封和防尘活塞杆的密封和防尘 7 7 缓冲装置缓冲装置 8 8 排气装置排气装置 9 9 液压缸的安装联接部分 液压缸的安装联接部分 GB T2878GB T2878 四 液压缸的设计计算四 液压缸的设计计算 1 1 液压缸的设计计算部骤液压缸的设计计算部骤 2 2 液压缸性能参数计算液压缸性能参数计算 3 3 液压缸几何尺寸计算液压缸几何尺寸计算 4 4 液压缸结构参数计算液压缸结构参数计算 5 5 液压缸的联接计算液压缸的联接计算 一 液压缸的基本参数一 液压缸的基本参数 1 11 1 液压缸内径及活塞杆外径尺寸系列液压缸内径及活塞杆外径尺寸系列 1 1 11 1 1 液压缸内径系列 液压缸内径系列 GB T2348 1993GB T2348 1993 8 8 1010 1212 1616 2020 2525 3232 4040 5050 6363 8080 9090 100100 110110 125125 140140 160160 180180 200200 220220 250250 280280 320320 360360 400400 450450 500500 括号内为优先选取尺寸括号内为优先选取尺寸 1 1 21 1 2 活塞杆外径尺寸活塞杆外径尺寸 系列 系列 GB T2348 1993GB T2348 1993 4 4 5 5 6 6 8 8 1010 1212 1414 1616 1818 2020 2222 2525 2828 3232 3636 4040 4545 5050 5656 6363 7070 8080 9090 100100 110110 125125 140140 160160 180180 200200 220220 250250 280280 320320 360360 活塞杆连接螺纹型式按细牙 规格和长度查有关资料 活塞杆连接螺纹型式按细牙 规格和长度查有关资料 1 21 2 液压缸的行程系列 液压缸的行程系列 GB2349GB2349 19801980 1 2 11 2 1 第一系列第一系列 2525 5050 8080 100100 125125 160160 200200 250250 320320 400400 500500 630630 800800 10001000 12501250 16001600 20002000 25002500 32003200 40004000 1 2 11 2 1 第二系列第二系列 4040 6363 9090 110110 140140 180180 220220 280280 360360 450450 550550 700700 900900 11001100 14001400 18001800 22002200 28002800 36003600 二 液压缸的类型和安装办法二 液压缸的类型和安装办法 2 12 1 液压缸的类型液压缸的类型 对江东机械公司而言对江东机械公司而言 2 1 12 1 1 双作用式活塞式液压缸双作用式活塞式液压缸 2 1 22 1 2 单作用式柱塞式液压缸单作用式柱塞式液压缸 2 22 2 液压缸的安装方式液压缸的安装方式 对江东机械公司而言对江东机械公司而言 2 2 12 2 1 对柱塞式对柱塞式 头部法兰头部法兰 2 2 22 2 2 对活塞式对活塞式 螺纹联接在梁上螺纹联接在梁上 三 液压缸主要零件的结构 材料 技术要求三 液压缸主要零件的结构 材料 技术要求 3 13 1 缸体缸体 3 1 13 1 1 缸体材料缸体材料 A A 焊接缸头缸底等 焊接缸头缸底等 采用采用 3535 钢钢 粗加工后调质粗加工后调质 110MPa110MPa B B 一般情况一般情况 采用采用 4545 钢钢 HB241HB241 285285 120MPa120MPa C C 铸钢铸钢 采用采用 ZG310ZG310 5757 100MPa100MPa D D 球墨铸铁球墨铸铁 江东厂采用 江东厂采用 QT50QT50 7 7 8080 90MPa90MPa E E 无缝纲管调质 无缝纲管调质 3535 号号 4545 号 号 110MPa110MPa 3 1 23 1 2 缸体技术要求缸体技术要求 A A 内径内径 H8H8 H9H9 精度精度 粗糙度 粗糙度 垳磨垳磨 B B 内径圆度内径圆度 9 9 1111 级级 圆柱度圆柱度 8 8 级级 3 23 2 缸盖缸盖 导向套导向套 3 2 13 2 1 缸盖材料缸盖材料 A A 可选可选 35 4535 45 号锻钢号锻钢 B B 可选用可选用 ZG35 ZG45ZG35 ZG45 铸钢铸钢 C C 可选用可选用 HT200HT200 HT300HT300 HT350HT350 铸铁铸铁 D D 当缸盖又是导向导时选铸铁当缸盖又是导向导时选铸铁 3 2 23 2 2 缸盖技术要求缸盖技术要求 A A 直径直径 d d 同缸内径同缸内径 等各种回转面等各种回转面 不含密封圈不含密封圈 圆柱度按圆柱度按 9 9 1010 1111 级精度级精度 B B 内外圆同轴度内外圆同轴度 公差公差 0 03mm0 03mm C C 与油缸的配合端面与油缸的配合端面 按按 7 7 级级 D D 导向面表面粗糙度导向面表面粗糙度 3 2 33 2 3 联接形式多种可按图联接形式多种可按图 1313 3 2 43 2 4 活塞头活塞头 耐磨耐磨 A A 材料材料 灰铸铁灰铸铁 HT200HT200 HT300HT300 钢钢 3535 4545 B B 技术要求技术要求 外径外径 D D 缸内径缸内径 与内孔与内孔 D1 D1 按按 7 7 8 8 级级 外径外径 D D 的圆柱度的圆柱度 9 9 1010 1111 级级 端面与内孔端面与内孔 D1D1 的的 按按 7 7 级级 C C 活塞头与活塞杆的联接方式活塞头与活塞杆的联接方式 按图按图 3 3 形式形式 D D 活塞头与缸内径的密封方式活塞头与缸内径的密封方式 柱寒缸柱寒缸 40MPa40MPa 以下以下 V V 型组合型组合 移动部分移动部分 活塞缸活塞缸 32MPa32MPa 以下用以下用 YxYx 型型 移动部分移动部分 静止部分静止部分 32MPa32MPa 以下用以下用 O O 型型 3 2 53 2 5 活塞杆活塞杆 A A 端部结构端部结构 按江东厂常用结构图按江东厂常用结构图 1717 1818 B B 活塞杆结构活塞杆结构 空心杆空心杆 实心杆实心杆 C C 材料材料 实心杆实心杆 3535 4545 钢钢 空心杆空心杆 3535 4545 无缝缸管无缝缸管 D D 技术要求技术要求 粗加工后调质粗加工后调质 HB229HB229 285285 可高频淬火可高频淬火 HRC45HRC45 5555 外圆圆度外圆圆度 公差按公差按 9 9 1010 1111 级精度级精度 圆柱度圆柱度 按按 8 8 级级 两外圆两外圆 为为 0 01mm0 01mm 端面端面 按按 7 7 级级 工作表面粗糙度工作表面粗糙度 当选用无缝钢管时 计算的壁厚值应圆整为符合标准的当选用无缝钢管时 计算的壁厚值应圆整为符合标准的 壁厚值 壁厚值 GB8713 1988 D 缸体外径的计算 缸体外径的计算 D1 D 2 D1 缸体外径缸体外径 参见 参见 4 4 1 重型机械表重型机械表 4 4 2 液压缸油口的直径计算液压缸油口的直径计算 应根据活塞的最高运动速度应根据活塞的最高运动速度 和油口最高流速和油口最高流速而定 而定 0 13 油口流速 油口流速 m min 液压缸口直径 液压缸口直径 m 活塞输出速度 活塞输出速度 m min D 液压缸内径液压缸内径 m 液压缸最大输出速度液压缸最大输出速度 m min 4 4 3 缸底厚度计算缸底厚度计算 无孔底无孔底 h 0 433D 有孔底有孔底 h 0 433D d0 油口直径油口直径 4 4 4 缸头厚度计算缸头厚度计算 A 螺钉连接法兰 如图螺钉连接法兰 如图 h 图图 13 号号 3 h 法兰厚度 法兰厚度 m F 法兰受力总和 法兰受力总和 N F d p 4 4 d h d q q 4 4 d d 密封环内径 密封环内径 m m d dH H 密封环外径 密封环外径 m m P P 系统工作压力 系统工作压力 PaPa q 附加密封力 附加密封力 Pa D0 螺孔分布圆直径 螺孔分布圆直径 m 密封环平均直径 密封环平均直径 m 法兰材料许用应力法兰材料许用应力 Pa Pa 缸头联接形式多种 可按不同方法计算参考机械设计手册缸头联接形式多种 可按不同方法计算参考机械设计手册 第第 4 卷卷 23 193 页页 4 5 液压缸的联接计算液压缸的联接计算 4 5 1 缸盖连接计算缸盖连接计算 有多种缸底连接形式 常用焊接和螺栓联接两种有多种缸底连接形式 常用焊接和螺栓联接两种 A 焊接联接计算焊接联接计算 采用对焊 焊缝拉应力为采用对焊 焊缝拉应力为 4F D1 D2 F F 液压缸输出最大推力 液压缸输出最大推力 N F F D D P 4P 4 D 缸内径 缸内径 m p 系统最大工作压力 系统最大工作压力 Pa D1 缸外径 缸外径 m D2 焊缝底径焊缝底径 m 焊接效率焊接效率 0 7 如用角焊如用角焊 F h 2 1 h 焊角宽度焊角宽度 m B 螺栓联接的计算 螺栓联接的计算 螺纹处的拉应力为螺纹处的拉应力为 4kF d 1 z 螺纹的切应力螺纹的切应力 K1KFd0 0 2d 1z 合成应力合成应力 2 3 2 1 3 z 为螺栓的个数为螺栓的个数 K 为螺纹拧紧系数为螺纹拧紧系数 静载荷时静载荷时 K 1 25 5 1 51 5 动载荷时动载荷时 K 2 5K 2 5 4 4 K K1 1为螺纹内摩擦系数为螺纹内摩擦系数 K K1 1 0 12 0 12 d d1 1为螺纹内径为螺纹内径 m m 当采用普通螺纹时 当采用普通螺纹时 d d1 1 d d0 0 1 0825t 1 0825t d d0 0螺纹外径螺纹外径 m m t t 螺纹的螺距 螺纹的螺距 m m F F 缸体螺丝处所受拉力缸体螺丝处所受拉力 Z 螺栓数螺栓数 螺纹处的切应力螺纹处的切应力 4 5 2 活塞与活塞杆的联接计算活塞与活塞杆的联接计算 A 采用螺纹联接其危险截面 螺纹的退刀槽 处拉 采用螺纹联接其危险截面 螺纹的退刀槽 处拉 应力为应力为 4KF1 d1 如图如图 切应力为切应力为 K1KF1d0 0 2d1 合成应力为合成应力为 2 3 2 F1 液压缸输出拉力 液压缸输出拉力 N F1 D D d d p p 4 4 P P 液压系统压力液压系统压力 PaPa d d 活塞杆直径活塞杆直径 m m 活 活 活塞杆材料许用应力活塞杆材料许用应力 PaPa s n 螺纹处的拉应力 螺纹处的拉应力 Pa K 螺纹拧紧系数螺纹拧紧系数 静载静载 K 1 25 5 1 51 5 动载动载 K 2 5K 2 5 4 4 K K1 1 螺纹内摩擦系数螺纹内摩擦系数 K K1 1 0