液压缸设计规范.doc

液压缸的设计计算规范目录:一、液压缸的基本参数1、 液压缸内径及活塞杆外径尺寸系列2、 液压缸行程系列（GB2349-1980）二、液压缸类型及安装方式1、 液压缸类型2、 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1、 缸体2、 缸盖（导向套）3、 缸体及联接形式4、 活塞头5、 活寒杆6、 活塞杆的密封和防尘7、 缓冲装置8、 排气装置9、 液压缸的安装联接部分（GB/T2878）四、液压缸的设计计算1、 液压缸的设计计算部骤2、 液压缸性能参数计算3、 液压缸几何尺寸计算4、 液压缸结构参数计算5、 液压缸的联接计算一、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1.1.1液压缸内径系列（GB/T2348-1993）8 10 12 16 20 25 3240 50 63 80 （90） 100 （110） 125 （140） 160 （180） 200 220 （250） （280） 320 （360） 400 450 500括号内为优先选取尺寸1.1.2活塞杆外径尺寸 系列（GB/T2348-1993）4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 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活塞杆连接螺纹型式按细牙，规格和长度查有关资料。1.2液压缸的行程系列（GB23491980）1.2.1第一系列 25 50 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 40001.2.1第二系列 40 63 90 110 140 180 220 280 360 450 550 700 900 1100 1400 1800 2200 2800 3600二、液压缸的类型和安装办法2.1液压缸的类型对江东机械公司而言2.1.1双作用式活塞式液压缸2.1.2单作用式柱塞式液压缸2.2液压缸的安装方式 对江东机械公司而言2.2.1对柱塞式 头部法兰 2.2.2对活塞式 螺纹联接在梁上 三、液压缸主要零件的结构、材料、技术要求3.1缸体3.1.1缸体材料 A焊接缸头缸底等， 采用35钢 粗加工后调质 110MPa B一般情况 采用45钢 HB241285 120MPa C铸钢 采用ZG31057 100MPa D球墨铸铁 （江东厂采用）QT507 8090MPa E无缝纲管调质（35号 45号） 110MPa3.1.2缸体技术要求A内径 H8 H9 精度 粗糙度（ 垳磨 ）B内径圆度 911级 圆柱度 8级 3.2缸盖(导向套) 3.2.1缸盖材料 A可选35,45号锻钢 B可选用ZG35,ZG45铸钢 C可选用HT200 HT300 HT350铸铁 D当缸盖又是导向导时选铸铁 3.2.2缸盖技术要求A直径d(同缸内径)等各种回转面(不含密封圈)圆柱度按 9 、10 、11 级精度B内外圆同轴度 公差0.03mmC与油缸的配合端面按7级D导向面表面粗糙度3.2.3联接形式多种可按图133.2.4活塞头(耐磨)A材料 灰铸铁HT200 HT300 钢35 、45B技术要求 外径D(缸内径)与内孔D1按7、8级 外径D的圆柱度 9、10、11级 端面与内孔D1的按7级 C活塞头与活塞杆的联接方式按图3形式 D活塞头与缸内径的密封方式 柱寒缸 40MPa以下V型组合 移动部分 活塞缸 32MPa以下用Yx型 移动部分 静止部分 32MPa以下用“O“型3.2.5 活塞杆 A端部结构按江东厂常用结构图17、18 B活塞杆结构空心杆 实心杆 C材料实心杆35、45钢空心杆35、45无缝缸管 D技术要求粗加工后调质HB229285可高频淬火HRC4555外圆圆度 公差按9、10、11级精度 圆柱度 按8级两外圆为0.01mm端面按7级工作表面粗糙度 16Mpa时, Py=1.25Pn 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（GB87131988）D缸体外径的计算 D1=D+2 D1缸体外径 （参见4.4.1重型机械表 ）4.4.2 液压缸油口的直径计算 应根据活塞的最高运动速度和油口最高流速o而定。 do=0.13D/oo油口流速（m/min）do液压缸口直径（m）活塞输出速度（m/min）D液压缸内径 （m）液压缸最大输出速度 （m/min）4.4.3 缸底厚度计算无孔底 h=0.433DPy/有孔底 h=0.433DPyD/(D-do)d0油口直径4.4.4 缸头厚度计算A 螺钉连接法兰，如图 h=3F(Do-dcp)/dcp 图13号h法兰厚度（m）F法兰受力总和（N）F=dp/4 + (dh- d)q /4d 密封环内径（m）dH密封环外径（m）P系统工作压力（Pa）q附加密封力（Pa）D0螺孔分布圆直径（m）dcp密封环平均直径（m）法兰材料许用应力 (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第4卷23193页4.5 液压缸的联接计算 4.5.1 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A 焊接联接计算采用对焊，焊缝拉应力为=4F/（D1-D2） F液压缸输出最大推力（N）F=DP/4 D缸内径（m） p系统最大工作压力（Pa） D1缸外径（m） D2焊缝底径 （m） 焊接效率 =0.7如用角焊=2F/D1hh焊角宽度 （m）B螺栓联接的计算 螺纹处的拉应力为 =4kF/d1 z螺纹的切应力=K1KFd0/0.2d1z合成应力n=(2+32)1.3 z 为螺栓的个数K为螺纹拧紧系数 静载荷时 K=1.251.5 动载荷时 K=2.54K1为螺纹内摩擦系数 K1=0.12d1为螺纹内径 （m）当采用普通螺纹时d1= d0-1.0825td0螺纹外径 （m）t螺纹的螺距（m）F缸体螺丝处所受拉力Z螺栓数螺纹处的切应力4.5.2 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）处拉应力为 =4KF1/d1 如图切应力为 =K1KF1d0/0.2d1合成应力为n=(2+32)F1液压缸输出拉力（N） F1=（D-d）p /4P液压系统压力 Pad活塞杆直径 m活活塞杆材料许用应力Pa =s/n螺纹处的拉应力（Pa）K螺纹拧紧系数 静载K=1.251.5 动载K=2