液压油缸设计器.xls

液液压压缸缸设设计计常常用用结结构构参参数数及及计计算算表表 液液压压缸缸设设计计常常用用材材料料及及性性能能 材 料 厚 度0 1 1616 30 45T650441430 45590335325 35510305295 20390245235 10335205195 40Cr980785 27SiMm980835 42CrMo1080930 35CrMo1000850 材料名称抗拉强度屈服强度屈服强度 20500400 4508 35600500 5506 45700600 6504 27SiMm900800 伸长率 1 一一般般缸缸径径 杆杆径径及及压压力力的的计计算算 缸缸径径 mm mm 缸缸筒筒长长 一般缸筒长不超过内径20倍 1 11 1 已已知知推推力力 压压力力求求缸缸径径 效率0 9 0 98 1 21 2 已已知知推推力力 缸缸径径求求压压力力 效率0 9 0 98 推力 T 压力 MPa 缸径 mm 推力 T 缸径 mm 350234 45 51 1 7 72 24 43 32 20 04 4132320 500255 53 32 2 0 05 57 79 92 23 3110250 6 3633265 55 5 8 83 36 66 69 94 40 06 66 3633160 4 3293265 55 5 0 04 47 75 59 91 10 03 34 3293160 18201 10 07 7 0 07 74 45 59 91 15 530200 1 31 3 已已知知缸缸径径 速速比比求求杆杆径径 缸径 mm 速 比 1001 251 331 462 杆径 mm 4 45 55 50 05 56 67 70 0 7 71 10 06 67 78 81 12 2 据据受受力力情情况况确确定定杆杆径径 受受拉拉力力杆杆径径等等于于0 3 0 50 3 0 5缸缸径径 受拉力杆径为 3030至5050 受受压压力力时时 P 5MPa 5050至5555 5 P 7时 6060至7070 P 7时 7070 最最小小导导向向长长度度 H L 20 D 2H L 20 D 2导导向向套套滑滑动动面面长长度度 缸缸径径 mm mm 行行程程 mmmm 缸缸径径 8080时时按按缸缸径径取取 1003003006 60 0至至100100 最小导向长度6565缸缸径径 8080时时按按杆杆径径取取 3 30 0至至5050 稳稳定定性性计计算算 速速度度比比 推推拉拉力力 欧欧拉拉公公式式 弹性模数 安装及导向系数 K E MPa自由 固定双铰 导向 固定 铰 导向双固定 导向 210000210 7070 5 缸缸径径 mm mm 杆杆径径 mm mm 心心部部 mm mm 行行程程 mm mm 安安装装 mm mm 1 18 80 01 16 60 01 13 30 07 73 30 00 04 45 50 0 推力 N 拉力 N 速度比 面积比两腔同时相进同压力惯性矩 mm 4 7 76 63 30 02 20 01 16 60 01 14 40 04 4 7 76 64 47 70 05 58 88 82 26 60 02 28 88 80 018140859 38 结 论ONON 稳稳定定性性不不足足 负载率 结结论论 缸缸筒筒各各设设计计参参数数的的确确定定及及验验算算 一一 缸缸筒筒的的初初步步确确定定及及验验算算 初定壁厚安全系数 313 33333333 安全系数522 22222222 缸径外外径径 D屈服强度抗拉强度 2002 24 40 00 1800900 条件 计 算 条 件计算壁厚 0 08 NO 右边计算结果不考虑20 625 0 0817 5MPA S 4 0 7MPA S 8 7 17 5MPA S 6 17 5MPA S 4 材料屈服强度抗拉强度安全系数压力 20号245410525 35号315530 材材 料料 45号355600 2020号号 已已知知内内径径求求壁壁厚厚壁壁厚厚 mm mm 2 2 7 74 43 39 90 02 24 43 39 9 油管内径1 18 8应应力力82 外外径径2 23 3 4 48 87 78 80 04 48 88 8 已已知知外外径径求求壁壁厚厚 2020号号 油管外径1 14 4内内径径 mm mm 1 10 0 7 72 28 89 97 71 19 96 6 壁壁厚厚 mm mm 1 1 6 63 35 55 51 14 40 01 19 9 外径受压极限 弹性模数泊松数工作压力25 当钢管长度除平均半径较大时 近似计算 如下 E MPaM 2060000 3 杆径 mm 内径 mm 平均半径 mm 壁厚 mm 零零界界压压力力 2 28 82 22 21 12 2 5 53 37 70 0 4 41 11 12 25 52 27 75 5 结论 OK OK 油油管管尺尺寸寸设设计计参参数数正正确确 二二十十二二 支支承承环环长长度度计计算算 支支承承部部分分外外径径杆杆 径径支支承承环环长长度度 活活塞塞杆杆悬悬伸伸长长度度 米米 侧侧向向力力 75705 1760100 支支承承环环许许用用应应力力侧侧向向力力矩矩支支承承环环面面积积支支承承环环受受应应力力 结结论论 83 33333333 760000 569 125261 8398556 缸径 mm 杆径 mm 心部 mm 行程 mm 安装距 mm 6050012501485 全伸长度L 活塞杆断面回转半径 k 全伸长度 mm 实心杆空心杆 273512 512 542 5 L K 实心218 8 空心218 8 实实心心用用欧欧拉拉公公式式计计算算 空空心心用用欧欧拉拉公公式式计计算算 欧欧 拉拉 公公 式式 工作压力安全系数 203 5 杆受力截面转动惯量安全系数拉力推力 227813752 485652017270 拉拉 金金 公公 式式 材料强度试验值 nm 560 杆受力截面面积安全系数 20 686669431962 52732 19 压压 缩缩 弹弹 簧簧 设设 计计 一一 设设计计要要求求及及参参数数 安装载荷 N 安装高度 N 工作载荷 N 工作行程 mm 弹簧中径 mm 200564201032 二二 材材料料参参数数 材料名称切变模量弹性模量抗拉强度许用切应力 790002100001520532 三三 计计算算结结果果 要求刚度计计算算钢钢丝丝直直径径旋绕比有有效效圈圈数数 224 374 3785 62 四四 校校核核与与分分析析 取取钢钢丝丝直直径径取取有有效效圈圈数数总圈数实际刚度安安装装变变形形量量 4 54 55 55 57 522 478 9 工作载荷 N 自由高度 mm 压并高度压并变形量试验载荷 N 427427656533 7533 753131714714 螺旋角 查查表表值值展开长度最小切应力 最大切应力 0 105104886 16 1754754213213451451 OKOK 所所需需钢钢度度基基本本符符合合 OKOK 工工作作载载荷荷基基本本符符合合 OKOK 安安装装载载荷荷基基本本符符合合 OKOK 试试验验切切应应力力符符合合 OKOK 试试验验载载荷荷符符合合 OKOK 弹弹簧簧特特性性符符合合在在20 80 20 80 之之间间 OKOK 螺螺旋旋角角满满足足5 95 9 OKOK 弹弹簧簧稳稳定定性性满满足足 OKOK 弹弹簧簧共共振振要要求求满满足足 表A 表C 表A 普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸 mm 计算公式 参数名称及代号 计算公式 备注 压缩弹簧拉伸弹簧 中径D2D2 Cd按表C取标准值 内径D1D1 D2 d 外径DD D2 d 旋绕比CC D2 d 弹簧细长比bb H0 D2 b在1 5 3的范围内 选取 自有高度或长度H0H0 pn 1 5 2 d 两端并紧 磨平 H0 pn 3 3 5 d 两段并紧 不磨平 H0 nd 钩环轴向长度 工作高度或长度H1 H2 HnHn H0 lnHn H0 lnln 工作变形量 有效圈数nn 2 总圈数n1 n1 n 2 2 5 冷卷 n1 n 1 5 2 YII型热卷 n1 n 拉伸弹簧n1尾数为 1 4 1 2 3 4 整 圈 推荐用1 2圈 节距pp 0 28 0 5 D2p d 轴向间距dd p d 展开长度LL pD2n1 cosaL pD2n 钩环展开长度 螺旋角a a arctg p pD2 对压缩螺旋弹簧 推荐a 5 9 质量msms pd2Lg 4 g为材料的密度 对各种钢 g 7700kg m3 对铍青铜 g 8100kg m3 尺寸系列表 表C 普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列 摘自GB1358 78 弹簧丝直径d mm 第一系列 0 10 150 2 1 21 62 121620 第二系列 0 70 91 4 91418 第一系列 0 40 50 6 3 544 5 253035 110120130 300320360 弹簧中径D2 mm 第二系列 1 41 82 2 9 51418 758595 250270290 有效圈数n 圈 压缩弹簧 22 252 5 55 56 11 512 513 5 拉伸弹簧 234 141516 404550 自由高度H0 mm 压缩弹簧 推荐选用 456 161718 384042 758085 150160170 340360380 620650680 注注 1 1 本本表表适适用用于于压压缩缩 拉拉伸伸和和扭扭转转的的圆圆圈圈界界面面弹弹簧簧丝丝的的圆圆柱柱螺螺旋旋弹弹簧簧 2 2 应应优优先先采采用用第第一一系系列列 括括号号内内尺尺寸寸只只限限于于老老产产品品采采用用 3 3 拉拉伸伸弹弹簧簧有有效效圈圈数数除除按按表表中中规规定定外外 由由于于两两勾勾环环相相对对位位置置不不同同 其其尾尾数数还还可可以以为为0 250 25 0 50 5 0 750 75 0 缸径杆径 135135 0 已知等于求得 直径已知是求得的2倍 180 25434 直径 127 2792206 12717 50 25 30 延伸率收缩率 315 285 22510 185 屈服强度 140 150 170 180 210 220 硬度 HV 1002000 压力 MPa 机械效率 1 17 7 2 28 85 54 45 50 08 89 90 95 2 24 4 9 91 11 15 53 35 57 74 40 9 3 3 1 16 66 64 45 51 10 03 35 51 3 3 0 07 77 75 58 84 47 73 36 60 7 9 9 5 55 54 41 14 40 01 12 27 71 输入速比杆径 2 560 7 77 7 4 45 59 96 66 66 69 92 29 99 9 1 16 63 31 16 65 52 2 活活塞塞长长度度隔隔套套长长度度的的计计算算 缸缸径径0 60 6 1 01 0缸缸径径最最小小导导向向长长度度 65 100100导导向向滑滑动动面面长长 25 杆杆径径活活塞塞长长 30 5050隔隔套套长长度度 37 537 5 空空杆杆拉拉应应力力计计算算 液液压压缸缸设设计计常常用用结结构构参参数数及及计计算算表表 液液压压缸缸设设计计常常用用材材料料及及性性能能 1 一一般般缸缸径径 杆杆径径及及压压力力的的计计算算 缸缸径径 mm mm 缸缸筒筒长长 1 21 2 已已知知推推力力 缸缸径径求求压压力力 效率0 9 0 98 1 31 3 已已知知缸缸径径 速速比比求求杆杆径径 速 比 据据受受力力情情况况确确定定杆杆径径 受受拉拉力力杆杆径径等等于于0 3 0 50 3 0 5缸缸径径 受受压压力力时时 导导向向套套滑滑动动面面长长度度 稳稳定定性性计计算算 速速度度比比 推推拉拉力力 欧欧拉拉公公式式 抗抗拉拉强强度度 安全系数590 K Nk许许用用应应力力 0 53 5118 压压力力 MPa MPa 有有杆杆腔腔压压力力活活塞塞杆杆拉拉应应力力 3 30 03 30 0111 7241379 允许力 N 系数N 3 5 结结论论 2501456 9553 3 2 27 78 83 36 63 35 54 49 9 实实际际使使用用力力理理论论使使用用力力 OKOK 拉拉应应力力满满足足500000500000753600753600 0 6634819530 663481953通通常常取取0 450 45 0 750 75 OKOK 负负载载满满足足 采用拉杆连接时 当液压缸行程大于内径的20倍时 须加装中间支承或分段连接 安全系数835 55555556 工作压力保险系数 403 3 计算外径 外径结论 2 24 41 1 2 25 5 2 24 49 9 0 07 70 06 63 32 2 2 24 43 3 2 23 34 46 67 77 77 7 2 24 49 9 4 45 59 97 76 64 4 轴向应力 z90 90909091 缸底抗拉 590 要求安全系数 2 2 52 2 5 要求安全系数 2 2 52 2 5 2 22 25 5 9 94 49 90 03 37 73 3 稳稳定定性性计计算算 速速度度比比 推推拉拉力力 欧欧拉拉公公式式 缸缸筒筒各各设设计计参参数数的的确确定定及及验验算算 一一 缸缸筒筒的的初初步步确确定定及及验验算算 二二 一一 缸缸 筒筒 壁壁 厚厚 的的 验验 算算 A A 35 45 20MnMo 许用应力110 150MPa OK OK 缸缸筒筒壁壁厚厚设设计计参参数数正正确确 进进入入下下一一代代验验算算 二二 二二 缸缸 筒筒 壁壁 厚厚 的的 验验 算算 B B 1 液压缸的工作压力应低于一定的极限值Pm以确保工作安全 OK 满足安全要求 OK 满足安全要求 2 为避免缸体在工作时发生塑性变形 工作压力应低于0 42Ps OK 满足朔性要求 OK 满足朔性要求 密封压缩量0 5mm 缸缸径径 mm mm 220220 外外径径 mm mm 270270 压压力力 MPa MPa 2626 缸径 mm 80 压力 MPa 16 杆径 mm 55 杆尾 mm 30 中心 mm 0 槽径 mm 0 最最小小杆杆尾尾最最小小杆杆尾尾 50 2823653148 69888672 保险系数知焊径求拉力 578 缸底油口30089521 01 13 3 9 97 7 保险系数 3 螺孔2中心螺孔2径 3 34 40 01 19 9 大法兰厚度 4 45 5 5 53 31 10 02 24 48 88 8 另法兰厚度导套法兰应力 79 6681550331 5 3 缸体在耐压试验时的径向变形量不得大于孔用密封圈的最大压缩量 OK 满足弹性变形要求 4 缸体在耐压试验时缸筒的爆破压力Pe远大于液压缸的耐压试验压力Pt OK 满足爆破安全要求 OK OK 缸缸筒筒壁壁厚厚设设计计参参数数正正确确 三三 一一 缸缸筒筒及及活活塞塞杆杆抗抗拉拉强强度度的的验验算算 缸缸筒筒的的参参数数 活活塞塞杆杆的的参参数数 三三 二二 缸缸底底参参数数确确定定及及验验算算 四四 缸缸筒筒法法兰兰 缸缸底底法法兰兰 导导向向套套法法兰兰厚厚度度的的验验算算 1 1 法法兰兰强强度度的的计计算算 导向套法兰厚度 7 79 9 6 66 68 81 15 55 50 03 3 NO NO 需需重重新新确确定定各各设设计计参参数数 2 2 螺螺栓栓抗抗拉拉强强度度的的计计算算 安全系数 1 25 2 5 回程压力保险系数 255 OK 挤压强度足够 DIV 0 焊接效率焊接强度 0 7700 OK 焊缝强度足够 焊接效率焊接强度 0 7700 NO 需重定设计参数 OK 焊缝强度足够 OK 焊缝强度足够 NO 需重新确定参数 NO 需重新确定参数 拧紧系数 OK OK 螺螺栓栓设设计计参参数数正正确确 五五 缸缸筒筒法法兰兰抗抗压压强强度度及及受受拉拉螺螺栓栓的的验验算算 1 1 法法兰兰挤挤压压强强度度的的计计算算 铸铸钢钢件件许许用用挤挤压压应应力力 80MPa 80MPa 2 2 法法兰兰受受拉拉螺螺栓栓强强度度的的计计算算 DIV 0 DIV 0 六六 缸缸筒筒焊焊缝缝的的强强度度验验算算 1 1 立立 U U 型型焊焊缝缝的的强强度度计计算算 2 2 横横 U U 型型焊焊缝缝的的强强度度计计算算 3 3 角角型型焊焊缝缝的的强强度度计计算算 4 4 L LL L角角型型焊焊缝缝的的强强度度计计算算 NO NO 需需重重新新确确定定各各设设计计参参数数 OK OK 焊焊缝缝强强度度足足够够 NO NO 需需重重新新确确定定参参数数 七七 缸缸筒筒外外螺螺纹纹的的强强度度验验算算 静载荷动载荷 1 251 25 1 51 5 螺纹底径 螺纹底径安全系数 2 27 74 4 5 58 87 73 34 41 12 25 744001947 有效长度螺纹外径验证 7 79 9 6 65 57 71 15 51 18 85 51 11 19 9 5 55 56 61 13 31 13 3 螺纹合应力安全系数 272 69372493 3 0 06 62 20 04 43 33 32 25 5 挤压应力安全系数 372 98587635 5 2 25 54 48 89 90 06 66 67 7 拧紧系数 静载荷动载荷 1 251 25 1 51 5 螺纹底径 螺纹底径安全系数 1 16 66 6 7 75 52 24 40 04 47 73 100857028 有效长度螺纹外径验证 6 62 2 7 70 00 04 44 40 05 58 81 10 06 6 5 52 23 34 47 78 87 7 安全系数 5 键抗拉强度 650650 NO NO 需需重重新新确确定定各各设设计计参参数数 螺纹牙的强度验算 外径计算n 3 5 8 12 其余n 1 5 2 5 NO NO 需需重重新新确确定定牙牙型型各各设设计计参参数数 7 17 1 外外螺螺帽帽强强度度的的计计算算 NO NO 需需重重新新确确定定螺螺帽帽各各设设计计参参数数 NO NO 需需重重新新确确定定导导向向套套各各设设计计参参数数 八八 缸缸筒筒内内螺螺纹纹的的强强度度验验算算 OK OK 内内螺螺纹纹尺尺寸寸设设计计参参数数正正确确 螺纹牙的强度验算 外径计算n 3 5 8 12 其余n 1 5 2 5 NO NO 需需重重新新确确定定螺螺纹纹牙牙型型各各设设计计参参数数 九九 缸缸筒筒内内卡卡键键及及槽槽的的强强度度验验算算 1 1 卡卡键键挤挤压压强强度度及及剪剪切切强强度度的的计计算算 安全系数 8 8 8 82 21 14 42 28 85 57 71 1 安全系数 6 6 7 72 27 75 5 工作压力安全系数 293 键屈服强度键抗拉强度 835835980980 安全系数 8 8 0 05 51 16 66 65 53 33 3 安全系数 5 5 3 34 40 03 39 90 02 27 7 拧紧系数 静载荷动载荷 1 25 1 52 5 4 1 2 肩甲压应力安全系数 180 7851247 7 1 19 90 08 85 57 71 14 43 3 退刀槽应力安全系数 209 16196873 3 1 10 07 76 63 39 95 52 21 1 有效长度螺纹外径验证 2 22 21 1 3 30 07 71 17 76 63 31 14 42 2 4 42 26 67 73 38 84 4 OK OK 卡卡键键设设计计参参数数正正确确 2 卡键槽挤压 抗拉 剪切强度的计算 OK OK 卡卡键键槽槽设设计计参参数数正正确确 十十 活活塞塞杆杆卡卡键键及及槽槽的的强强度度验验算算 1 1 卡卡键键挤挤压压强强度度及及剪剪切切强强度度的的计计算算 OK OK 卡卡键键设设计计参参数数正正确确 2 2 卡卡键键槽槽挤挤压压 抗抗拉拉 剪剪切切强强度度的的计计算算 OK OK 卡卡键键槽槽设设计计参参数数正正确确 3 3 活活塞塞杆杆肩肩甲甲部部挤挤压压强强度度的的计计算算 NO NO 需需重重新新确确定定杆杆尾尾各各设设计计参参数数 十十一一 一一 活活塞塞杆杆外外螺螺纹纹的的强强度度验验算算 安安全全系系数数1 1 静静3 3 动动5 85 8 1212 系系数数2 1 2 2 5 2 1 2 2 5 OK OK 螺螺纹纹尺尺寸寸设设计计参参数数正正确确 螺纹牙的强度验算 外径计算n 3 5 8 12 其余n 1 5 2 5 缸径 mm 250 压力 MPa 35 杆径 mm 110 杆尾 mm 100 中心 mm 0 槽径 mm 16 最最小小杆杆尾尾最最小小杆杆尾尾 50 2823653148 69888672 OK OK 螺螺母母参参数数正正确确 OK OK 螺螺母母参参数数正正确确 回程压力保险系数 165 OK OK 螺螺栓栓抗抗拉拉强强度度足足够够 焊接效率焊接强度 0 7500 OK 焊缝强度足够 焊接效率焊接强度 0 7500 OK 焊缝强度足够 OK 焊缝强度足够 OK 焊缝强度足够 NO NO 需需重重新新确确定定各各设设计计参参数数 NO NO 需需重重新新确确定定各各设设计计参参数数 活活塞塞杆杆的的参参数数 十十二二 二二 活活塞塞杆杆用用螺螺母母外外径径的的强强度度验验算算 十十三三 活活塞塞杆杆用用螺螺栓栓结结构构的的强强度度验验算算 OK OK 活活塞塞杆杆螺螺栓栓设设计计正正确确 十十四四 活活塞塞杆杆焊焊缝缝的的强强度度验验算算 1 1 立立 U U 型型焊焊缝缝的的强强度度计计算算 2 2 横横 U U 型型焊焊缝缝的的强强度度计计算算 3 3 角角型型焊焊缝缝的的强强度度计计算算 OK OK 缸缸筒筒焊焊缝缝参参数数正正确确 耳环孔至底面 有球铰 2 8d 1 2d 耳耳环环孔孔至至底底面面 2 22 24 49 96 6 工作压力有杆腔压力 1919 三角变形四面凹陷 34 安全系数 安全系数 OK OK 缸缸筒筒焊焊缝缝参参数数正正确确 OK OK 焊焊缝缝强强度度足足够够 OK OK 焊焊缝缝强强度度足足够够 十十五五 活活塞塞杆杆销销轴轴孔孔 耳耳环环厚厚度度 外外型型的的计计算算 耳耳环环宽宽度度 外外径径 耳耳环环孔孔中中心心至至底底面面尺尺寸寸推推荐荐 耳 环 外 径 耳耳 环环 外外 径径 十十六六 空空心心活活塞塞杆杆抗抗拉拉及及抗抗压压强强度度验验算算 OK OK 杆杆内内径径尺尺寸寸设设计计参参数数正正确确 十十七七 空空心心活活塞塞杆杆外外压压强强度度计计算算 变形系数 四四面面变变形形时时的的零零界界压压力力 OK OK 杆杆内内径径尺尺寸寸设设计计参参数数正正确确 十十八八 活活塞塞杆杆销销轴轴孔孔 耳耳环环厚厚度度 外外型型的的计计算算 耳环孔至底面 有球铰 2 8d 1 2d 耳耳环环孔孔至至底底面面 2 22 24 49 96 6 三角变形四面凹陷 34 安全系数 安全系数 回程压力保险系数 335 NO NO 需需重重新新确确定定设设计计参参数数 铜管25MPA 3535号号 4545号号 2 2 1 12 22 26 64 41 15 50 09 91 1 8 87 75 5 106120 2 22 2 2 24 45 52 28 83 30 02 22 21 1 7 75 5 3535号号 4545号号 1 11 1 3 32 28 82 24 44 42 27 71 11 1 5 58 86 62 20 06 69 9 1 1 3 33 35 58 87 77 78 86 63 31 1 2 20 06 68 89 96 65 55 52 2 耳耳环环宽宽度度 外外径径 耳耳环环孔孔中中心心至至底底面面尺尺寸寸推推荐荐 耳 环 外 径 耳耳 环环 外外 径径 十十九九 空空心心活活塞塞杆杆外外压压强强度度计计算算 变形系数 四四面面变变形形时时的的零零界界压压力力 OK OK 杆杆内内径径尺尺寸寸设设计计参参数数正正确确 二二十十 隔隔套套的的抗抗压压强强度度验验算算 二二十十一一 油油管管的的计计算算 0 7MPA S 8 7 17 5MPA S 6 17 5MPA S 4 0 7MPA S 8 7 17 5MPA S 6 17 5MPA S 4 材材 料料 安安全全系系数数经经验验零零界界压压力力 2 2 8 81 16 64 45 50 01 11 17 70 0 4 41 11 11 16 61 16 6 抗抗拉拉强强度度支支承承环环全全全全系系数数 2503 ON 支承环长度不足 3125 柔性系数m 材料铸铁锻钢低碳钢中碳钢 材料强度试验值560250340490 试验常数1 16001 90001 75001 5000 柔性系数m801109085 末端条件系数 弹性模数 安装及导向系数 K E MPa自由 固定双铰 固定 铰接双固定 2100000 25124 直直径径旋旋绕绕比比 0 20 2 0 40 47 7 1414 0 50 5 1 01 05 5 1212 外径受压极限 当钢管长度除平均半径较大时 近似计算 如下 OK OK 油油管管尺尺寸寸设设计计参参数数正正确确 二二十十二二 支支承承环环长长度度计计算算 1 11 1 2 22 25 5 1010 2 52 5 6 06 04 4 9 9 7 07 0 16164 4 8 8 18 184 4 6 6 曲度系数 查表 支承圈数假设钢丝直径 1 1824 最大切应力试验切应力载荷作用次数 836638 4100000 弹簧自振频率 n强迫机械振动频率共振要求 28423 2512 21505376 取取安安装装变变形形量量安装载荷工作变形量 9 920220219 试验变形量节 距 3232696 57696 5710 610 6 切应力特性系数 最大切应力比抗拉 强度 查表对应作用次数 0 470 470 2970 29710000001000000 圆柱形压缩螺旋弹簧及其特性曲 压压 缩缩 弹弹 簧簧 设设 计计 一一 设设计计要要求求及及参参数数 二二 材材料料参参数数 三三 计计算算结结果果 四四 校校核核与与分分析析 OKOK 所所需需钢钢度度基基本本符符合合 OKOK 工工作作载载荷荷基基本本符符合合 OKOK 安安装装载载荷荷基基本本符符合合 OKOK 试试验验切切应应力力符符合合 OKOK 试试验验载载荷荷符符合合 OKOK 弹弹簧簧特特性性符符合合在在20 80 20 80 之之间间 OKOK 螺螺旋旋角角满满足足5 95 9 OKOK 弹弹簧簧稳稳定定性性满满足足 OKOK 弹弹簧簧共共振振要要求求满满足足 0 250 30 350 40 45 2 533 544 5 2530354045 1 51 82 22 83 2 22 272832 36 0 70 80 911 2 56789 4045505560 140150160180200 400 2 83 23 84 24 8 2228323842 105115125135145 340380450 2 7533 253 53 75 6 577 588 5 14 515161820 56789 1718192022 5560657080 7891011 1920222426 4548505255 9095100105110 180190200220240 400420450480500 700720750780800 g为材料的密度 对各种钢 g 7700kg m3 对铍青铜 g 8100kg m3 注注 1 1 本本表表适适用用于于压压缩缩 拉拉伸伸和和扭扭转转的的圆圆圈圈界界面面弹弹簧簧丝丝的的圆圆柱柱螺螺旋旋弹弹簧簧 2 2 应应优优先先采采用用第第一一系系列列 括括号号内内尺尺寸寸只只限限于于老老产产品品采采用用 3 3 拉拉伸伸弹弹簧簧有有效效圈圈数数除除按按表表中中规规定定外外 由由于于两两勾勾环环相相对对位位置置不不同同 其其尾尾数数还还可可以以为为0 250 25 0 50 5 0 750 75 采用拉杆连接时 当液压缸行程大于内径的20倍时 须加装中间支承或分段连接 m 85 0 25 末端条件系数 0 50 60 81 56810 50607080 3 84 25 57 38425565 1 622 53 10121620 708090100 220240260280 5 56 57 58 5 48525865 170190210230 44 254 54 75 99 51010 5 22252830 10111213 25283035 90100 12131415 28303235 58606570 115120130140 260280300320 520550580600 8509009501000 注注 1 1 本本表表适适用用于于压压缩缩 拉拉伸伸和和扭扭转转的的圆圆圈圈界界面面弹弹簧簧丝丝的的圆圆柱柱螺螺旋旋弹弹簧簧 2 2 应应优优先先采采用用第第一一系系列列 括括号号内内尺尺寸寸只只限限于于老老产产品品采采用用 3 3 拉拉伸伸弹弹簧簧有有效效圈圈数数除除按按表表中中规规定定外外 由由于于两两勾勾环环相相对对位位置置不不同同 其其尾尾数数还还可可以以为为0 250 25 0 50 5 0 750 75 计计算算 螺纹大径螺纹中径螺纹小径牙根宽螺距 dd2d1bp 螺纹理论高度H 3 2 0 5 P 普通螺纹参数 缸径杆径 mm 屈服强度工作压力推力 N 2002001201207857854040 1256000 螺纹大径螺距旋合圈数Kz 2102103 39 9 0 56 普通螺纹 螺纹大径螺纹中径螺纹小径牙根宽螺距 dd2d1bp d 0 54 pd 1 0825 p0 75 p 210208 38206 75252 253 螺螺纹纹强强度度校校验验 1螺纹抗剪强度校验 F Kz 3 14 d1 b Z F轴向负荷 N Kz螺纹各圈牙的受力不均匀系数 Z旋合圈数Z L PL 旋合长度 螺纹牙的许用剪切应力 钢 0 12 0 2 s94 2安全系数 s屈服强度Mpa157结论 2螺纹抗弯强度校验 w w 3FH1 Kz 3 14 d1 b b Z K2 0 56 w 螺纹牙的许用弯曲应力188 4安全系数 钢 w 0 24 0 4 s314结论 3螺纹面抗挤压校验 p p F Kz 3 14 d2 H1 Z p 螺纹牙的许用挤压应力392 5安全系数 钢 p 0 5 0 62 s486 7结论 4螺纹抗拉效验压校验 ca ca 4F 3 14 dc dc dc螺纹计算直径196 25 dc d d1 H 6 2314安全系数 ca 螺纹牙的许用拉应力 钢 ca s 2 5 4 0 25 0 4 s结论 牌 号抗拉强度屈服强度 20390225 牙型角 螺纹实际高度螺纹计算直径35510285 aH1dc45590315 5 8 H20冷拔510 QT500 7500320 拉力 N 调调 质质 状状 态态正正火火 80384035 530 315 260 有效长度45 600 441 290 2727 40Cr 980 785 27SiMn 980 835 牙型角 螺纹实际高度螺纹计算直径 aH1dc 600 54 pd 0 94 p 1 62207 18 液液压压缸缸设设计计常常用用材材料料及及性性能能 材 料 厚 度0 1 1616 3030 延伸率收缩率 45T650441430 109 1945590335325315 1 440 8635510305295285 OKOK 螺螺纹纹抗抗剪剪强强度度满满足足2039024523522510 10335205195185 实际采样140MPa40Cr980785 w 235 8527SiMm980835 42CrMo 1080930 1 330 8035CrMo 1000850 OKOK 螺螺纹纹抗抗弯弯强强度度满满足足 材料名称抗拉强度屈服强度屈服强度屈服强度 p 150 47 3 232 61 OKOK 螺螺纹纹抗抗挤挤压压强强度度满满足足 106 ca 23 86 13 168 23 OKOK 螺螺纹纹抗抗弯弯强强度度满满足足 计计算算 普通螺纹参数 普通螺纹 螺螺纹纹强强度度校校验验 螺纹抗剪强度校验 螺纹抗弯强度校验 w 螺纹面抗挤压校验 p 螺纹抗拉效验压校验 ca 油油缸缸设设计计销销轴轴强强度度验验算算 2009 12 28油缸伸出 受压 油缸缩回 受拉 注 销轴材料选用42CrMo 抗拉强度 b 900MPa 屈服强度 s 650MPa 许用应力 427MPa 许用剪切应力 246MPa 许用挤压应力 j 597MPa 参数单位数值实际取销轴直径 安装长度mm2918单耳厚度 全伸长度mm54185418销轴剪切应力 最大行程mm2500销轴挤压应力 缸筒内径Dmm160销轴安全系数 缸筒外径D1mm180 NO NO 需需重重新新确确定定参参数数 活塞杆直径dmm100 活塞杆内径d1mm0速度 时间 流量计算 速度比缩 伸1 641 64缸径 最大受力t35602880602880125 工作压力pMPa30流流量量 伸伸 L minL min 容积效率 1流流量量 缩缩 L minL min 工作压力pMPa17 117 1速速度度 伸伸 m sm s 缸筒壁厚 mm10 010 0速速度度 缩缩 m sm s 缸筒抗拉强度 bMPa980时时间间 伸伸 s s 安全系数 5时时间间 缩缩 s s 材料许用应力MPa196冲冲击击压压力力 试验压力系数 1 25油油管管内内径径 mmmm 试验压力PyMPa21 321 3 缸筒爆破压力MPa115 3115 3 缸底抗拉强度 b590 0590 0 参 数 缸底壁厚 mm26 326 3 活塞杆应力MPa43 743 7尺寸值 导向套支撑带外径mm115 导向套支撑带长mm3 63 6250 缸缸径径外外径径杆杆径径心心部部行行程程 1802051601307300 活活塞塞杆杆稳稳定定性性校校核核 油缸计算长度mm77507750 l d 54 254 260mm一般须锻胚 对有现货的无缝管 液压缸外径考虑加工量即 可 对临时采购的锻胚 液压缸外径考虑满足强度要求的情况下 外径尽力小 对工艺能满足调质处理的缸筒 一般不选厚壁无缝管 用薄壁调质处理代替 减少材料浪费 十十二二 油油缸缸常常用用材材料料 压压力力 外外径径尺尺寸寸 及及常常用用无无缝缝管管尺尺寸寸二二 调调质质 处处理理4545号号及及27SiMn27SiMn管管 缸径工作压力 25MPa工作压力 31 5MPa 单位 mm45号钢调质处理27SiMn调质处理45号钢调质处理27SiMn调质处理 最小外径无缝管尺寸最小外径无缝管尺寸最小外径无缝管尺寸最小外径无缝管尺寸 2529 30 2 527 30 2 530 30 2 528 30 2 5 3237 38 335 38 338 38 336 38 3 4046 48 443 48 448 48 444 48 4 5058 60 6 554 57 3 560 60 555 57 3 5 6373 73 565 68 2 575 76 6 569 70 3 5 8092 95 7 586 89 4 595 95 7 588 89 4 5 90104 108 1297 102 9107 108 1299 102 9 100115 114 10108 114 10119 121 14110 114 10 110126 127 12119 121 9131 133 15121 121 9 125144 146 14135 140 11149 152 17137 140 11 140161 168 17151 159 13166 168 17154 159 13 160184 194 20172 180 13190 194 20176 180 13 180207 219 24194 203 15215 219 24197 203 15 200229 245 26217 219 13240 245 26221 245 26 220252 273 30241 245 16262 273 30246 273 30 250287 299 28276 299 28298 299 28284 299 28 280322 325 26313 325 26332 340 34323 325 26 320367 377 32364 377 32380 402 45377 377 32 360416 426 36416 426 36433 450 50433 450 50 380443 450 38443 450 38462 480 55462 480 55 400470 480 45470 480 45492 500 55492 500 55 420498 500 45498 500 45522 530 60522 530 60 460555 560 55555 560 55585 610 80585 610 80 480584 610 70584 610 70618 630 80618 630 80 500614 630 70614 630 70651 660 85651 660 85 注 为了统一液压缸外径 同时减少无缝管的采购规格 25MPa以上外径及无缝管规格统一如下 45号无缝管 缸径324050638090100110 外径3848607595106119131 45无缝管38 3冷拔管 48 4冷拔管 60 5冷拔管75 7 5冷拔 95 7 5冷拔108 13121 14133 15 缸径125140160180200220250280 外径149166192217242270298336 45无缝管152 17168 17194 20219 24245 26273 30299 28340 34 27SiMn无缝管 缸径324050638090100110 外径3848577095100110121 27SiMn无缝管38 3冷拔管 48 4冷拔管 57 3 5冷拔70 3 5冷拔95 7 5冷拔102 9114 10121 9 缸径125140160180200200220220 外径138155178200217240242270 27SiMn无缝管140 11159 13180 13203 15219 13245 26245 16273 30 其余厚壁管未列出 壁厚 60mm一般须锻胚 对有现货的无缝管 液压缸外径考虑加工量即 可 对临时采购的锻胚 液压缸外径考虑满足强度要求的情况下 外径尽力小 对工艺能满足调质处理的缸筒 一般不选厚壁无缝管 用薄壁调质处理代替 减少材料浪费 但应该注意的是 除非为了减轻重量 因受无缝管规格限制 有些液压缸采用27SiMn 后可以减小壁厚 但材料浪费很大 注意加强成本核算后进行材料的取舍 十十三三 1 1 液液压压缸缸在在常常用用速速比比下下的的杆杆径径及及各各压压力力下下的的杆杆尾尾螺螺纹纹尺尺寸寸 一一 单位 mm 缸径杆径杆尾尺寸 16MPa25MPa31 5MPa 螺纹尺寸 螺纹长度 螺纹尺寸 螺纹长度 螺纹尺寸 螺纹长度 402013M14 1 520 2215M16 1 516M14 1 525 2820M18 1 59M18 1 514M18 1 518 502518M18 1 521 2820M20 1 517M20 1 527 3528M22 1 511M22 1 518M22 1 523 633226M24 225 3528M27 220M27 232 4532M30 213M30 220M30 225 804030M27 235 4532M30 229M30 346 5640M36 219M36 229M36 236 904532M30 240 5035M33 233M33 353 6345M42 220M42 230M42 238 1005035M33 346 5640M36 238M36 360 7050M48 221M48 233M48 241 1105640M36 350 6345M42 238M42 360 8060M56 220M56 231M56 240 1256345M42 355 7050M48 243 9070M64 223M64 236M64 345 1407050M48 360 8060M56 346 10080M72 226M72 240M72 250 1608060 9070M64 353 11090M80 233M80 351 1809070 10080M76 357 125100M90 336M90 356M95 256 20010080 11090M85 364 140110M125 332M125 349M125 361 十三 2 液压缸在常用速比下的杆径及各压力下的杆尾螺纹尺寸 二 单位 mm 缸径杆径杆尾尺寸 16MPa25MPa31 5MPa 螺纹尺寸 螺纹长度 螺纹尺寸 螺纹长度 螺纹尺寸 螺纹长度 220 11090 125100 160130M125 335M125 355M125 469 250 125100 140110 180150M140 375M140 394M140 482 280 140110 160130M125 482 200160M140 453M140 483 320 160130 180150 220180M160 475 360 180150 200160 250200M180 472 380 180150 220180 280220M200 463 400 200160 220180 280220M200 478 420 220180 250200 300250M220 476 450 220180 250200 320280M250 677M250 6120 480 250200 280220 350300M280 674M280 6115 500 250200 280220 350300M280 687 十十四四 液液压压缸缸活活塞塞杆杆螺螺纹纹尺尺寸寸系系列列 摘摘录录 GB T2350 1980 GB T2350 1980 杆径 螺纹外径 S 长度 mm杆径 螺纹外径 S 长度 mm 单位 mm短型长型单位 mm短型长型 16M10 1 25142290M64 385128 18M12 1 251624100M72 385128 20M14 1 51828110M80 395140 22M16 1 52232125M90 3106140 25M18 1 52536140M100 31