玻璃钢冷压成型液压机油缸系统设计

1、 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：必须本人签字 年 月 日 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密

2、，在_年解密后适用本授权书。2、不保密 。（请在以上相应方框内打“”）作者签名：必须本人签字 年 月 日 导师签名：必须本人签字 年 月 日 目 录摘要1前言21绪论3 1.1液压传动的基本原理41.2发展趋势41.3液压系统的组成51.4液压传动的优缺点52液压机油缸系统6 2.1液压油缸的技术参数62.2 液压油缸的基本结构设计7 2.2.1液压油缸的类型7 2.2.2活塞材料及活塞的密封7 2.2.3活塞杆的导向、密封和防尘7 2.2.4缺口部分结构8 2.2.5主缸缸体端部连接形式8 2.2.6液压缸的缓冲装置8 2.2.7液压缸的排气装置82.3主缸性能参数的设计 9 2.3.1主缸

3、内径的计算9 2.3.2主缸进油流量和排油流量10 2.3.3主缸实际运动速度11 2.3.4主缸行程时间12 2.3.5主缸的推力和拉力13 2.3.6主缸的速比14 2.3.7主缸所做的功和功率142.4液压缸主要几何参数的设计15 2.4.1活塞宽度的确定15 2.4.2缸盖滑动支承面的长度的确定16 2.4.3主缸活塞杆杆长16 2.4.4主缸缸筒长度的确定16 2.4.5主缸最小导向长度的确定16 2.4.6主缸缸筒壁厚的计算18 2.4.7主缸端盖厚度的计算18 2.4.8主缸缸底厚度的计算18 2.4.9主缸油口尺寸的确定192.5主缸的连接计算19 2.5.1主缸活塞杆连接螺纹

4、的计算19 2.5.2主缸活塞杆卡键连接强度的计算21 2.5.3主缸缸盖内部的连接强度计算23 2.5.3.1法兰螺栓连接强度的计算23 2.5.3.2主缸缸盖和缸筒间卡键连接强度计算24 2.5.4主缸缸盖外部锁紧螺母的连接强度计算242.6主缸的活塞杆稳定性验算253.1顶出缸性能参数的设计26 3.1.1顶出缸内径的计算26 3.1.2顶出缸的推力和拉力27 3.1.3顶出缸的速比27 3.1.4顶出缸所做的功283.2顶出缸主要几何参数的确定28 3.2.1顶出缸活塞宽度的确定28 3.2.2顶出缸缸盖滑动支承面的长度的确定29 3.2.3顶出缸活塞杆杆长29 3.2.4顶出缸最小导

5、向长度的确定29 3.2.5顶出缸缸筒壁厚的计算30 3.2.6顶出缸缸体端部的连接形式30 3.2.7顶出缸缸底厚度的计算31 3.2.8顶出缸油口尺寸的确定313.3顶出缸的连接计算31 3.3.1顶出缸活塞杆连接螺纹的计算32 3.3.2顶出缸活塞杆卡键连接强度的计算33 3.3.3顶出缸缸盖内部的连接强度计算34 3.3.4顶出缸端部螺母的强度计算34致谢35参考文献36玻璃钢冷压成型液压机的油缸系统设计学 生：郭佩指导老师：吴世立（三峡大学 科技学院）摘要:本课题是针对模压成型方法而设计的一种玻璃钢成型设备。它采用液压传动的方式，PLC控制，四柱液压机的结构。模压成型又称压制成型，这

6、种方法是将模塑料（粉料、粒料、碎屑或纤维预浸料等）置于凹模型腔内，合上凸模，借助压力和热量作用，使物料熔化充满型腔，形成与型腔相同的制品。在经过加热使其固化，冷却后脱模，便制的模压制品。四柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。液压机主机部分包括液压缸、横梁、立柱及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力阀、方向阀等组成。液压机采用 PLC 控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。该系列液压机具有独立的动力机构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现手动和自动两种操作方式。该液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和

7、行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。在本设计中，通过查阅大量文献资料， 设计了液压缸的尺寸，拟订了液压原理图。按压力和流量的大小选择了液压泵,电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。关键词：模压成型 四柱 液压机 PLCAbstract：This topic is the design of a glass fiber reinforced plastic molding equipment for molding method. It uses hydraulic transmission, PLC control, four-column hydraulic machine str

8、ucture. Molding, also known as press molding, this method is the molding compound (powder, pellets, chips or fiber prepreg, etc.) placed in the concave mold cavity, closing the punch by means of pressure and heat effect, so that the materialmelting cavity filled with the formation of the same produc

9、ts with the cavity. Molded articles are cured by heating, cooling after release.The four-pillars hydrauli cpress is divided into two parts,host machine and control mechanism.Hydraulic press host machine is make up of hydraulic cylinder, beam, upright, prefill valve and so on.Dynamic mechanism is mak

10、e up of tank, high pressurepump, control systems ,electromoto, pressure valve, direction valve and so on.Hydraulic press control systems adopt plc.It will be come true energy conversion, regulate and transport, all kinds of technical motions cycle,through control pump,hydraulic cylinder and all kind

11、s of hydraulic valve. The series hydraulic machine is an independent body and the electrical power system, and centralized control buttons used, achieve both manual and automatic operation mode.This hydraulic system framework is compact, movement keen reliable, the speed is quick, the energy consump

12、tion is small, the noise is low, the pressure and the traveling schedule may adjust willfully in the stipulation scope, the operation is simple. In this design, through the consult massive literature material, has designed the hydraulic cylinder size, has drafted the hydraulic pressure schematic dia

13、gram. According to the pressure and the current capacity size choose the hydraulic pump, the electric motor, the control valve, hydraulic pressure parts, the auxiliary part and filter. Key words: Molding；four-pillars；hydraulic press ；PLC 前言 液压传动是一门比较新兴的技术，它被各国普遍重视并得到广泛应用，也只是近几十年的事。液压技术的发展历史虽然较短，但发展速

14、度却非常之快。液压机是玻璃钢层压及模压工艺所用的主要设备，也是玻璃钢成型所用的主要设备之一。层压及模压成型时橡胶、塑料制品最早采用的制造方法之一，目前仍在广泛应用和不断改进。在玻璃钢制品生产中，用于制造各种层压玻璃钢板材、复合玻璃钢板材、各种模压制品及传递模压制品，也用于部分热塑性制品生产和热塑性片状模塑料制品、含填料板材等。这类成型方法的主要设备是压机。除早年使用的机械式压机外，目前都采用液压传动的压机-液压机。随着片状模塑料的出现及大型精密制品、热塑料制品的发展，液压机也在发展中。通过对本课题进行设计，进一步理解和掌握液压系统、液压机、机械加工工艺等理论知识，了解先进液压技术、工艺技术，提

15、高液压系统分析能力，结构设计能力，加强分析和解决现场机械和结构设计问题的能力，为以后工作时的产品开发、技术改进打下基础，并在实际的生产中灵活处理质量、生产率和成本之间的关系，获得良好的经济效益。液压机是利用液体来传递压力的液压设备 。液体在密闭的容器中传递压力时是遵循帕斯卡定律.液压机的液压传动系统由动力机构、控制机构、执行机构、辅助机构和工作介质组成。本机器采用三梁四柱结构形式，机身由工作台、滑块、上横梁、立柱、 锁母和调节螺母等组成。四柱式结构为液压机最常见的结构形式之一。四柱式结构最显著的特点是工作空间宽敞、便于四面观察和接近模具。整机结构简单，工艺性较好，但立柱需要大型圆钢或锻件。液压

16、机在一定的机械、电子系统内，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压、传递、放大，实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化。液压机械具有重量轻、功率大、结构简单、布局灵活、控制方便等特点，速度、扭矩、功率均可做无级调节，能迅速换向和变速，调速范围宽，快速性能好，工作平稳、噪音小. 适用于金属材料压制工艺,如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可从事于校正、压装、砂轮成型、冷热挤压金属等同样适应于非金属材料，如塑料、玻璃钢、粉末冶金、绝缘材料等压制成型，以及有关压制方面的新工艺、新技术的试验研究等。已经广泛应用到医疗、科技、军事、工业、自动化生产、运输、矿山、建筑、航空等领域1 绪论1.1液压传动的基本原理

17、液压传动是以液体为工作介质，利用压力能来驱动执行机构的传动方式。驱动机床工作台的液压系统是由油箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。1）工作原理：电动机驱动液压泵经滤油器从油箱中吸油，油液被加压后，从泵的输出口输入管路，油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸，推动活塞而使工作台移动。液压缸里面的油液经换向阀和回油管排出油箱。2）工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度增大，当节流阀关小时，进入液压缸的流量减小，工作台的移动速度减小。由此可见，工作台的移动速度是由油量决定的。1.2 发展趋

18、势 (1)高速化，高效化，低能耗。提高液压机的工作效率，降低生产成本。 (2)机电液一体化。充分合理利用机械和电子方面的先进技术促进整个液压 系统的完善. (3)自动化、智能化。微电子技术的高速发展为液压机的自动化和智能化提供 了充分的条件。自动化不仅仅体现的在加工，应能够实现对系统的自动诊断和调 整，具有故障预处理的功能。 (4)液压元件集成化，标准化。集成的液压系统减少了管路连接，有效地防止泄漏和污染。标准化的元件为机器的维修带来方便。1.3.液压系统的组成 一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。 1）动力元件的作用是将原动机的机械能转

19、换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。 2)执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。 3) 控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 4)辅助元

20、件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位油温计等。 5) 液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类.1.4液压传动的优缺点液压传动的主要优点有：1）液压传动可以在很大的调速范围内较方便地实现无极调速。2）运动平稳、可靠、反应快，能高速启动、制动和频繁换向。3）与机械传动相比，在输出功率相同的情况下，液压传动装置的体积小、重量轻、惯性小，而且能传递大的力和转矩。4）控制和调节比较简单、操作方便、易于实现自动化。当和电气控制配合使用时，易于实现各种复杂的程序动作和远程控制。5）易于实现过载保护。因采用液体

21、作为工作介质，故能够自行润滑，减少了零件的磨损，提高了元件的使用寿命。6）液压元件实现了系列化、标准化和通用化，故易于设计、制造和推广使用和选用。液压传动的主要缺点有：1)液压传动存在不可避免的液体泄漏，同时液体不是绝对不可压缩的，故不 能保证严格的传动比。2）由于在能量转换和传动过程中存在着压力损失和泄漏，因而效率低。3）温度的变化可使液体的粘度受到影响，故不宜在高温和低温条件下工作，同时液体 要求有较好的过滤设施。4)当液体受污染后会使液压系统发生故障，出现故障时不易直观的查找原因。2液压机油缸系统设计2.1液压油缸的基本技术参数序号名称数值单位1公称力800kN2液体最大工作压力26MP

22、a3滑块回程力400kN4滑块行程1500mm5顶出压力160kN6顶出行程100mm7空程下行速度50mm/s8工作速度3-5mm/s9回程速度100-200mm/s2.2液压缸的基本结构设计2.2.1液压油缸的类型 图2.1双作用单活塞杆液压缸由于活塞杆在液压缸内往复运动，液压缸可选用双作用单活塞杆液压缸。它主要由缸体、活塞、活塞杆和缸盖等组成。双作用单活塞杆液压缸的活塞双向受液压力而运动，在行程终了时不减速，双向受力且速度不同。2.2.2活塞材料及活塞的密封本次设计选用的活塞是无导向环的活塞，选用活塞材料为高强度铸铁HT200.特点主要是耐磨。活塞装置主要用来防止液压油的泄露。对密封装置

23、的基本要求是具有良好的密封性能，并随压力的增加能自动提高密封性，除此之外，摩擦阻力要小，耐油，抗腐蚀，耐磨，寿命长，制造简单，拆装方便。液压缸主要采用密封圈密封。（1）O性密封圈的截面为圆形，主要用于静密封。所以缸底与缸筒间多采用O性密封圈。（2）性密封圈的截面为形，它主要用于往复运动的密封。所以活塞与缸体之间及缸筒有杆腔的密封用形密封圈。2.2.3活塞杆的导向、密封和防尘活塞杆导向套装在液压缸的有杆侧端盖内，用以对活塞杆进行导向，内装有密封装置以保证缸筒有杆腔的密封。外侧装有防尘圈，以防止活塞杆在后退时把杂质、灰尘和水分带到密封装置处，损坏密封装置。2.2.4缸口部分结构 缸口部分采用了 Y

24、 形密封圈、导向套、O 形防尘圈和锁紧装置等组成，用来密封和引导活塞杆。由于在设计中缸孔和活塞杆直径的差值不同，故缸口部分的 结构也有所不同。2.2.5主缸的缸体端部的连接形式对于压力较高、缸壁较厚和缸径较大（63mm320mm）的液压缸，其端盖与缸筒采用内卡键式联结的结构，具有重量轻、外形尺寸小、加工简单和拆装方便等优点。如检修活塞更换密封、维修导套等十分方便，同时，端盖具有径向浮动的特点，使活塞杆不易产生卡紧现象。2.2.6液压缸的缓冲装置液压缸拖动沉重的部件做高速运动至行程终端时，往往会发生剧烈的机械碰撞。另外，由于活塞突然停止运动也常常会引起压力管路水击现象。从而产生很大的冲击和噪声。

25、这种机械冲击的产生，不仅会影响机械设备的工作性能，而且会损坏液压缸及液压系统的其他元件，具有很大的危险性。缓冲器就是为防止或减轻这种冲击振动而在液压缸内部设计的装置，在一定程度上能起到缓冲作用。液压缸一般都设置缓冲装置，特别是对大型、高速或要求高的液压缸，为了防止活塞在行程终点时和缸盖相互碰撞，引起噪声、冲击，则必须设置缓冲装置。缓冲装置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程终端时封住活塞和缸盖之间的部分油液，强迫它从小孔或细缝中挤出，以产生很大的阻力，使工作部件受到制动，逐渐减慢运动速度，已达到避免活塞和缸盖相互碰撞的目的2.2.7液压缸的排气装置通常油缸在装配后或系统内有空气进入时，使油缸

26、内部存留一部分空气，而 常常不易及时被油液带出。这样，在油缸工作过程中由于空气的可压缩性，将使 活塞行程中出现振动。因此，除在系统采取密封措施、严防空气侵入外，常在油缸两腔最高处设置放气阀，排出缸内残留的空气，使油缸稳定的工作。排气阀的结构形式包括整体式和组合式。在设计中选用的是整体式。整体式排气阀阀体与阀针合为一体，用螺纹与钢筒或缸盖连接，靠头部锥面 起密封作用。排气时，拧松螺纹，缸内空气从锥面间隙中挤出，并经斜孔排出缸 外。这种排气阀简单、方便、但螺纹与锥面密封处同心度要求较高，否则拧紧排 气阀后不能密封，会造成泄露。2.3主缸性能参数的设计2.3.1主缸内径的计算由于液压缸的运动速度与液

27、压缸结构及进入液压缸的油液流量有关。因此，当供压缸的流量一定时活塞杆的伸出速度为:活塞杆的缩回速度为:式中 活塞杆伸出和缩回时的速度,常用单位m/s. 无杆腔和有杆腔活塞有效作用面积 活塞直径和活塞杆直径进入液压缸的流量活塞杆外伸时的推力为 （1-1）即活塞直径按标准取整 活塞杆缩回时的拉力为 （1-2）即活塞杆直径 按标准取整 或根据活塞杆的受力状况来确定，当液压缸内的工作压力7MPa时，活塞杆直径=0.7 =0.14m。式中 活塞推力和拉力 无杆腔和有杆腔活塞有效作用面积 液压缸工作压力2.3.2主缸进油流量与排油流量流量是指单位时间内液体流过管道某一截面的体积。对液压缸来说等于液压缸容积

28、与液体充满液压缸所需时间之比。即式中 液压缸实际需要的液体体积 液体充满液压缸所需要的时间由于则(1)快速空行程时的活塞腔进油流量Q1 Q1=94.2L/min(2)快速空行程时的活塞腔的排油流量 =(3)工作行程时的活塞腔进油流量Q2(4)工作行程时的活塞腔的排油流量(5)回程时的活塞杆腔进油流量Q3(6)回程时的活塞腔的排油流量,根据以上计算可确定油泵规格选用。系统工作时所需高压液体最大流量是主缸工作行程活塞腔的进油流量.可选型号工作压力31.5MPa的斜盘式轴向柱塞泵。2.3.3主缸的实际运动速度运动速度是指单位时间内液体流入液压缸推动活塞移动的距离。运动速度可表示为下式中流量 活塞直径

29、 活塞杆直径 容积效率，一般取0.90.95(1)快速空行程时的活塞杆前进速度(2)工作行程时的活塞杆前进速度(3)回程时的活塞杆后退速度 由上式可以看出，运动速度只与流量和活塞的有效面积有关，而与压力无关。计算运动速度的意义在于根据液压缸的速度，可以确定液压缸进、出油口的尺寸;利用活塞杆前进和后退的不同速度，可实现液压缸的慢速工进和快速退回。2.3.4主缸行程时间行程时间是指活塞在缸体内完成全部行程所需要的时间。 (1)快速空行程时的活塞杆伸出时间 (2)工作行程时的活塞杆伸出时间 (3)回程时的活塞杆缩回时间 2.3.5主缸的推力和拉力液压油作用在活塞上的液压力，对于单活塞杆双作用液压缸来

30、说，将和 分别代入（1-1）和（1-2）式可得活塞杆外伸时的推力为： = 活塞杆缩回时的拉力为： =式中 液体工作压力 回油背压力。对于工作压力1632的高压系统，回油压力可忽略不计。 机械效率,一般取=0.850.952.3.6主缸的速比速比是指液压缸活塞杆往复运动时速度之比。因为速度与活塞的有效工作面积有关，速比也是活塞两侧有效工作面积之比。 = =1.96式中 活塞杆的伸出速度活塞杆的退回速度液压缸直径活塞杆直径计算速比主要是为了确定是否设置缓冲装置。速比不宜过大或过小，以免产生过大的背压或造成活塞杆太细，稳定性不好。查液压缸往复速度比推荐表可知对于液压缸的工作压力20MPa时，取往复速

31、度比=2.2.3.7主缸所做的功和功率从力学上可知，液压缸所做的功为液压缸的功率为式中 S活塞行程(1) 快速空行程时活塞杆伸出所做的功和功率J(2)快速空行程时的活塞杆缩回所做的功和功率(3)工作行程时的活塞杆伸出所做的功和功率 (4)工作行程时的活塞杆缩回所做的功和功率(5)回程时的活塞杆伸出所做的功和功率 (6)回程时的活塞杆缩回所做的功和功率2.4液压缸主要几何参数的计算2.4.1活塞宽度的确定查液压系统设计简明手册知:活塞的宽度一般取B=取式中 液压缸内径2.4.2缸盖滑动支承面的长度的确定查液压系统设计简明手册知:缸盖滑动支承面的长度，根据液压缸内径而定,在1.4钢筒材料的抗拉强度

32、 试验压力，当P16MPa时,一般取=1.25P2.4.7主缸的端盖厚度的计算在单活塞杆液压缸中，有活塞杆通过的缸盖叫端盖，无活塞杆通过的缸盖叫缸头或缸底。端盖、缸底与缸筒构成的封闭的压力容腔，它不仅要有足够的强度以承受液压力，而且必须具备一定的强度。端盖上有活塞杆导向孔及防尘圈、密封槽圈，还有连接螺钉孔。工作压力p10MPa时，可使用HT20HT40、HT25HT47、HT30HT54等铸铁。P20MPa时使用铸钢或锻钢。缸盖常用、35钢、45钢的锻件或铸造毛坯。表2.2主缸端盖所选材料型 号440240采用螺钉连接端盖，端盖的厚度按下式计算 式中 在截面上的弯曲应力 许用应力 端盖厚度 端

33、盖受力总和 一般 液压力 附加密封压力，一般取密封材料的屈服点。 螺栓孔中心圆直径 查表得=210mm 颈部直径 查表得=170mm 密封面中心距离 查表得=184mm 其中 代入数值求得 取=252.4.8主缸的缸底厚度的计算表2.3主缸缸底所选材料型 号45610355对于有孔的平缸底，平缸底厚度按下式计算 取式中 底孔直径 许用应力 安全系数，一般2.4.9主缸的油口尺寸的确定选择油口尺寸的主要参数是油管直径。油管的有效通油直径，应保证油液流速在24.5，这样可以减少压力损失，提高效率减轻振动和噪声。油管厚度要有足够的强度。油管的内径可以从下表中查出。表2.4 液压缸油口安装尺寸缸筒内径

34、进、出油口100200油口设在缸筒上，对于高压系统，采用普通细牙螺纹连接，螺纹连接的特点：密封性能好，制造简单，安装方便。但是它的安装方向性差，特别是直角接头，拧紧后方向不一定正合适。螺纹连接的耐冲击性稍差，拧得过紧会发生斜楔效应，以致挤裂油口。表2.5 液压缸油口螺纹连接系列根据进、出油口的尺寸，查出进、出油口的最小值为25，一般压油管道的油口要小些，所以选液压缸的油口螺纹分别为和。2.5主缸的连接计算2.5.1主缸活塞杆连接螺纹的计算活塞杆的材料一般用中碳钢（如45钢、40等），调质处理241286HB;对活塞杆通常要求淬火5258HRC, 淬火深度一般0.51，或活塞杆直径每毫米淬深0.

35、03;再较直，再磨，再镀铬镀镍，再抛光。活塞杆的螺纹形式选外螺纹带肩形式。一般轴肩高度为0.070.1.根据主缸活塞杆的直径,轴肩高度取0.1，得出螺纹外径 表2.6液压缸活塞杆螺纹尺寸系列直径与螺距（）螺纹长112125 取标准值表2.7主缸活塞杆所选材料型 号45610355活塞杆处螺纹的强度计算：根据第四强度理论 其中 则 式中 螺纹外径 螺纹内径 活塞拉力 螺纹连接摩擦系数，一般取0.072.5.2主缸活塞杆卡键连接强度的计算表2.8卡键所选材料型号45610355活塞杆卡键连接强度按下式计算求得 取 一般 可取 式中 剪切应力 挤压应力 工作油压力 缸筒内径 活塞杆直径 卡键高度 卡

36、键宽度2.5.3主缸缸盖内部连接强度计算缸盖和缸筒的连接称为内部链接。本次设计缸盖和缸筒采用螺栓连接和卡键连接。表2.9 螺钉所选材料型 号355402802.5.3.1法兰螺栓连接强度计算(1)螺纹处的拉应力Pa20MPa时，取往复速度比=2.3.1.4顶出缸所做的功从力学上可知，液压缸所做的功为式中 S活塞行程（1）顶出缸活塞杆伸出所做的功 （2）顶出缸活塞杆缩回所做的功 3.2顶出缸主要几何参数的确定3.2.1顶出缸活塞宽度的确定查液压系统设计简明手册知:活塞的宽度一般取B=取式中 液压缸内径3.2.2顶出缸缸盖滑动支承面的长度的确定查液压系统设计简明手册知:缸盖滑动支承面的长度，根据液

37、压缸内径而定：在1.4钢筒材料的抗拉强度 试验压力，当P16MPa时,一般取=1.25P3.2.6顶出缸的缸体端部的连接形式当缸体的体积小、重量轻、结构紧凑时一般采用螺纹式连接。本次设计缸底与缸筒焊接，活塞杆与缸筒之间锁紧螺母连接。3.2.7顶出缸的缸底厚度的计算表3.2顶出缸缸筒所选材料型号 35540280对于无孔的平缸底，平缸底厚度按下式计算 式中 缸底止口内径3.2.8顶出缸的油口尺寸的确定同主缸的选用原则一样，可查表来确定顶出缸的油口尺寸表3.3 液压缸油口安装尺寸缸筒内径进、出油口100200表3.4 液压缸油口螺纹连接系列根据进、出油口的尺寸，查出进、出油口的最小值为20，可选液

38、压缸的油口螺纹为。3.3顶出缸的连接计算3.3.1顶出缸活塞杆连接螺纹的计算活塞杆的螺纹形式选外螺纹带肩形式。一般轴肩高度为0.070.1.根据顶出缸活塞杆的直径,轴肩高度取0.1，得出螺纹外径 表3.5液压缸活塞杆螺纹尺寸系列直径与螺距（）螺纹长6375由于实际需要取表3.6顶出缸活塞杆所选材料型 号 45610360活塞杆处螺纹的强度计算：根据第四强度理论 式中 螺纹外径 螺纹内径 活塞拉力 螺纹连接摩擦系数，一般取0.07 3.3.2 顶出缸活塞杆卡键连接强度的计算活塞杆卡键连接强度按下式计算求得 取一般 可取 式中 剪切应力 挤压应力 工作油压力 缸筒内径 活塞杆直径 卡键高度 卡键宽度3.3.3顶出缸缸盖内部连接强度计算本次设计顶出缸采用端盖法兰焊接和V形坡口焊接的方式，可按下式进行强度计算查相关书籍知:端盖法兰焊接取， V形坡口对接焊时取端盖法兰焊接取，V形坡口对接焊时取当采用端盖法兰焊接时:当采用V形坡口对接焊缝时 式中 液压缸推力 有效焊缝宽度 焊缝强度系数 液压缸的外径 焊缝底径 3.3.4顶出缸端部螺母的强度计算根据承受工作剪力的紧螺栓连接可知; 螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为： 螺栓杆的剪切强度条件为： 式中 螺栓所受的工作剪力 单位N 螺栓剪切面的直径 单位mm 螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度 单位