液压缸项目设计

目录

第1章课题分析.....................................

1.1试验目日勺.....................................

1.2试验任务.....................................

第2章液压传动系统的设计及元件选型..................

2.1构造初型.....................................

2.2局部构造初选.................................

2.3选用液压元件.................................

2.4计算和选择液压元件...........................

第3章液压缸的设计计算............................

3.1液压缸重要零件的材料.........................

3.2液压缸的内径D和活塞杆直径d的计算..........

3.3液压缸壁厚的计算.............................

3.4活塞杆的校核................................

3.5缸盖固定螺栓H勺校核...........................

3.6缸体与缸盖采用螺纹连接时的校核..............

3.7活塞与活塞杆采用螺纹连接时日勺校核............

第4章电气控制系统的安装与调试.....................

4.1液压传动系统回路设计.........................

4.2电气控制系统设计

课程设计总结

参照文献

第1章课题分析

1.1试验目的

1.熟悉、理解一种液压网路的I设计过程

2.掌握常见经典液压回路日勺设计、安装及调试

3.掌握继电器控制电路的设计；PLC控制程序的设计、安装及调试

4.培养学生综合运用机械、液压、电气等知识及设计、安装调试等综合技能

1.2试验任务

机械动作规定

快进15050

----------工进］50

1------J壬进：

--------------4-----------------------------------------------------

图1.1

设计参数

工作时最大负载F=1800N;液压缸工作压力为P1=1.7M;快进、快退速度V快

=5m/min;I工进速度Vl=0.8m/min;II工进速度V2=0.6m/min;夹紧油缸工作压力

P=lMPa;夹紧时间T=0.02min;夹紧行程L=0.02叫油缸内径与活塞杆直径比

d/D=0.75;回油腔背压P2=0.5Mpa;油路压力损失£AP=0.3Mpa;Qmin=0.2L/mino

（详细参数根据需要单独布置）

（2）法兰式

用液压缸上的法兰将其固定在机器上。法兰设置在活塞杆端日勺缸头上，外侧

面与机械安装面贴紧，这叫头部外法兰式。由于液压缸工作时反作用力的作用，

安装螺栓承受液压力的拉伸作用，因而安装螺栓的直径较大，并且规定强度计算。

法兰设置在活塞杆端的缸头上，内侧面与机械安装面贴紧，这叫头部内法兰

式。液压缸工作时，安装螺栓受力不大，重要靠安装支承面承受，因此法兰直径

较小，构造较紧凑。这种安装形式在固定安装形式中应用得最多。

法兰设置在缸的底部，与机械安装面用螺栓紧固，这叫尾部法兰式。这种安

装形式使液压缸悬伸，安装长度较大，稳定性差。

（3）支座式

将液压缸头尾两端日勺凸缘与支座紧固在一起。支座可置于液压缸左右日勺径

向、切向，也可置于轴向底部的前后端。径向安装时，安装面与活塞杆轴线在同

一平面上，液压缸工作时，安装螺栓只承受剪切力；切向和轴向安装时，活塞的

轴线与支座底面有一定H勺距离，安装螺栓既受剪切力，又承受因存在倾翻力矩而

产生的弯曲力。切向安装时倾翻力矩比轴向安装时要小某些。

对于支座安装形式，GS3766—83的条规定：“支座式液压缸如不采用键或销

承受剪切力时，则底脚固定螺栓必须经受所有剪切力而不致引起危险”。

2）轴线摆动类

液压缸在往复运动时，由于机构的互相作用使其轴线产生摆动，到达调整位

置和方向的规定。安装此类液压缸，安装形式也只能采用使其能摆动的较接方式。

工程机械、农业机械、翻斗汽车和船舶甲板机械等所用日勺液压缸多用此类安装形

式。

(1)耳轴式

将固定在液压缸上日勺钱轴安装在机械的轴座内，使液压缸轴线能在某个平面

内自由摆动。

耳轴设置在液压缸头部的叫头部耳轴式。这种安装形式的液压缸，摆动幅度

较小，但稳定性很好。

耳轴设置在液压缸尾部『'J尾部耳轴式。这种安装形式的液压缸，摆动幅度较

大，但稳定性较差。

耳轴设置在液压缸中部日勺叫中间耳轴式，其摆动幅度和稳定性一般。

(2)耳环式

将液压缸的耳环与机械上的耳环用销轴连接在一起，使液压缸能在某个平面

内自由摆动。耳环在液压缸口勺尾部，可以是单耳环，也可以是双耳环，还可以做

成带关节轴承的单耳环或双耳环。

(3)球头式

将液压缸尾部的球头与机械上的球座连接在一起，使液压缸能在一定的空间

锥角范围内任意摆动。这种安装形式自由度大，但稳定性差。船舶起货吊杆液压

缸多用这种形式。

应当指出，轴线摆动安装的液压缸往往工作时都是倾斜H勺，伴随活塞杆H勺逐

渐伸出，轴线与水平面的I夹角也逐渐变化，其工作出力伴随夹角日勺变化而变化,

因此，计算液压缸日勺有效工作出力时，一定要以夹角处在最小时能推进日勺负载为

根据。

2.2局部构造初选

根据设计条件，查阅资料确定油缸各零件的陶造、材料及联接方式。

2.2.1缸筒口勺构造设计

缸筒的两端分别与缸盖相连，构成密闭H勺压力腔，因而它的构造形式往往和

缸盖及缸底亲密有关。设计缸筒日勺构造时，也应当一起加以考虑。

缸筒是液压缸的I主体，其他零件装配其上，它日勺构造形式对加工和装配有很

大影响，因此其构造必须尽量便于装配、拆卸和维修。

缸筒与缸盖、缸底H勺连接形式诸多，不少于60多种，把他们按连接措施分

类，大体有如下几种。

（1）法兰连接

缸筒端部设计有法兰，用螺栓将其与端盖连接起来。法兰连接构造简朴，加

工和装拆都很以便，只是外形尺寸和重量都较大。法兰与缸筒为整体式（见图

2.1-a）的多为铸件和铸件缸筒，加工余量较大，挥霍材料；焊接法兰式（见图

2.1-b）多为钢质缸筒，将无缝钢管制成的I缸筒与法兰焊接在起，其焊缝要进

行强度计算。法兰连接是液压缸中使用最普遍时陶造形式。

⑵螺钉连接

将缸盖用螺钉固定在缸筒端部（见图2.l-c）。这种连接方式简朴，但因缸

筒壁薄，需要数量较多日勺螺钉才能承受液压力。这种方式多用于柱塞液压缸和低

压液压缸。

（3）外螺纹连接

这种方式装拆以便，但需要专用工具。它使缸筒端部构造复杂化，螺纹耍与

缸筒的内径同心。螺纹对缸筒壁厚尺寸规定不大，很适合无缝钢管做缸筒的液压

缸。密封槽一般都设置在缸筒端面或端盖上，以免减弱缸筒强度。为了防止螺纹

因冲击震动而松动，往往增长锁紧螺母或紧定螺灯，如图2.l-d所示。

（4）内螺纹连接

在缸筒端部加工出内螺纹和退刀槽，虽然会减弱缸筒强度，并且螺纹与缸筒

规定同心，但其构造紧凑，外形美观，不易损坏。连接螺纹可以设计在端盖上，

也可以用螺纹压圈紧固，如图2.l-e所示。

（5）外卡键连接

这种连接的强度好，构造紧凑，重量轻，装拆轻易，但缸筒端部耍切出卡键

槽，使强度有所减少。外卡键一般由两个半环卡键构成，固定卡键可以用卡键帽,

如图2.1-f所示。

（6）内卡键连接

这种连接方式的优缺陷同外卡键差不多，但装拆不便。为了便于装拆，卡键

一般由三瓣构成，第三瓣日勺剖切口平面必须与轴线平行，否则是装不进去日勺。装

配卡键时，端盖外端面不能高出卡键槽，装好卡键后，端盖才能装到位，如图

2.l-g所示。卡键与卡键槽日勺配合精度要合适，间隙过大，缸筒卡键槽处会因受

到冲击而产生剪切破坏。

（7）弹性卡圈式

弹性卡圈有孔用弹性卡圈和钢丝弹性卡圈两种，如图2.l-h和图2.17所示。

由于它们都是原则件，因此使用以便，装拆轻易。但因厚度较薄，只能用于中低

压缸筒上。

（8）焊接式

如图2.l-j所示，将端盖直接焊在缸筒上，强度高，制造简朴，但轻易引起

焊接变形，维修时需破坏端盖才行。

(9)销钉式

如图2.l-k所示，将端盖装入缸筒后，相配钻较，装上销钉。这种连接方式

简朴以便，但销钉承受H勺剪切力较大，要校核强度和销钉数量。

(10)拉杆式

如图1T所示，起构造简朴，工艺性好，通用性大，但端盖H勺体积和重量较

大，拉杆受力后会拉伸变长，影响密封效果，只合用于中低压液压缸。

除了缸筒与缸盖和缸底口勺构造形式外，安装液压缸时，如构造容许，进出油

口位置必须在最上面。液压缸必须装成使其能自动放气或装有以便的放气口。缸

筒上的进出油口和排气阀的阀座，一般都焊接在缸筒的最上面，以利于安装和空

气日勺排除。

缸筒的材料

缸筒常用20、35、45号无缝钢管，当缸筒上需要焊接缸底、耳轴或管接头

时，多采用35号钢管。在承受的负载很大时，如液压支架中的立柱等，常用低

合金无缝钢管，如27SiMn和30CrMnSi等。

缸底

缸底的材料常用35号或45号钢。缸筒采用无缝钢管时，缸底与缸筒多采用

焊接构造，它的特点是构造紧凑，加工简朴，工作可靠，但轻易产生焊接变形。

一般缸底上口与缸筒内孔间采用过渡配合，以限制焊接后的变形。除焊接构造外,

缸底与缸筒可采用螺纹连接、半环连接和法兰连接等多种连接方式。要根据详细

设计规定灵活选择。

缸盖

缸口部分一般由密封圈、导向套、防尘圈和锁紧装置等构成，用作活塞杆的

导向和密封等。缸孔和活塞杆直径不一样，缸口部分H勺构造也有所不一样，缸盖

与缸筒日勺经典连接构造有，外螺纹连接，它日勺外径小，质量轻，但构造工艺性较

差；内半环连接，内卡环常由三个半环构成，其构造简朴并且紧凑，拆装也较以

便，但缸壁上的环槽减弱了缸筒日勺强度；法兰连接，特点是构造简朴并且紧凑，

拆装和加工轻易。缺陷是外形和质量都比较大；钢丝连接，这种连接方式的构造

最简朴、紧凑，已逐渐被推广使用。值得注意的是缸盖与缸筒的连接很少采用焊

接构造。

缸盖材料一般用35、45号钢锻件。当缸盖兼作导向套时，应采用铸铁并在

其工作表面堆焊青铜，黄铜或其他耐磨材料，导向套也可单独制成后压入缸盖内

孔。

缸体与外部口勺连接构造

油缸依与机器的设置与固定方式可分为两大类：

a、刚性固定：采用底座或法兰连接

b、钱接固定：采用耳环或较轴

油缸的安装一般是通过两端口勺耳环或中部较轴与工作机构连接。缸底耳环一

般做成整体或焊接。活塞杆耳环可做成整体或采用焊接或螺纹连接。钱轴可根据

工作机构的规定焊接在缸体H勺头部、尾部或任意中间位置，其中以头部较轴对活

塞杆的弯曲作用最小。耳环与较轴的材料可采用45号钢或ZG35铸钢。

活塞

活塞材料一般用钢或铸铁，也有用铝合金制成欧I,它的构造上重要考虑日勺问

题是：活塞与缸筒的滑动和密封，活塞与活塞杆之间H勺连接与密封。

活塞杆

活塞杆是油缸的重要传力零件，必须有足够的强度和刚性。活塞杆有空心和

实心两种构造。空心活塞杆口勺一端留有透气孔，使焊接和热处理时能排出热气。

实心活塞杆口勺材料多用35、45号钢，空心活塞杆一般用35、45号无缝钢管。有

特殊用途的油缸（如液压支架）应按照使用条件来选定材料、构造和尺寸。活塞

杆头部与工作机械的连接，根据不一样的规定，选择符合规定的构造型式。

缓冲装置

一般的油缸可以不考虑缓冲规定。当活塞日勺运动速度很高和运动部分质量很

大时，就有很大的惯性力。假如活塞在行程终端与缸底（或缸盖）产生机械碰撞,

会出现冲击和噪声，甚至导致油缸、管路以及阀类元件的破坏，为了防止或缓和

这种冲击，可以在液压回路中设置减速阀和制动阀，使活塞减速制动，也可在液

压缸内部设置缓冲装置。

排气装置

液压系统在安装过程中或长时间停止工作之后会渗透空气，油中也会混入空

气，由于气体具有较大的可压缩性，将使油缸工作中产生振动、颤动和爬行，并

伴随有噪声和发热等系列不正常现象。因此在设计油缸构造时，要保证能及时排

除积聚在缸内的气体。

一般运用空气比重较油轻的特点，在汕缸内腔日勺最高部位设置进出油口或专

门日勺排气装置如排气螺钉、排气阀等，使积聚于缸内日勺气体排出缸外。

图2.2排气装置的形式

排气装置的）形式和构造见图2,一般有整体排气塞和组合排气塞两种。整体

排气塞（图2.2c、e）由螺纹与缸筒或端盖连接，靠头部锥面起密封作用。排气

时，拧松螺纹，缸内空气从锥面空隙中挤出并经斜孔排出缸外。这种排气装置简

朴以便，但螺纹与锥面密封处同心度规定较高，否则拧紧排气塞后不能密封，会

导致外泄漏。组合排气塞一般由螺塞和锥阀构成。螺塞拧松后，锥阀在压力日勺推

进下脱离密封面而排出空气。锥阀可以采用图a所示的锥面密封，也可以采用图

2.2b所示的锥面密封，还可以采用图2.2g所示日勺钢珠密封。后两种排气密封

形式对高压缸比较合用。

耳环和钱轴

耳环和较轴是液压缸的安装连接零件，见图2.3,液压缸的所有出力和负载

重力全靠耳环或较轴承载或传递，因此要保证其有足够的强度。

图2.3耳环和较轴的形式

a）不带衬套单耳环h）带衬套单耳环c）球较形单耳环d）、。）、f）钱

轴

一般状况下，不带衬套的单耳环尺寸R=L=L2R,〃=（1.2-1.4）4；带

衬套的单耳环尺寸A=1.2d,其他同不带衬套的；球钱型单耳环尺寸A=1.4d,

£=1.2/?,Z?=（1.2-1.4）J,较轴尺寸L=d。

油口

油口有油口孔和油口连接螺纹。油口孔是压力油进出的直接通道，假如孔小

了，不仅导致进油时流量供不应求，影响液压缸口勺活塞运动速度，并旦会导致

油时受阻，形成背压，影响活塞的退问速度，减少液压缸的负载能力。

油口孔大多数属于薄壁孔（孔的长度与直径之比20.5的孔）。通过薄壁

空的流量按下式计算

Q=-〃2）=CA.M

式中C一一流量系数，接头处大孔与小孔之比不小于7时为0.6—0.62,不不

小于7时为0.7—0.8o

A——油孔的截面积

p一一液体的I密度

P.一一油孔前腔压力

p2一一油孔后腔压力

从式中可见，。、P是常量，对流量影响最大H勺原因是油孔的面积A。根据

此式，可以求出孔的直径大小，以满足流量的需要，从而保证液压缸的正常工作

运动速度。

密封件的选用

（1）对密封件I内规定

在液压元件中，液压缸日勺密封规定是比较高内，尤其是某些特殊液压缸，如

摆动液压缸等。液压缸不仅有静密封，更多日勺部位是动密封，并且工作压力高，

这就规定密封件的密封性能要好，耐磨损，对温度日勺适应范围大，规定弹性好，

永久变形小，有合适的机械强度，摩擦阻力小，轻易制造和装拆，能随压力日勺升

高而提高密封能力和利于自动赔偿磨损。密封件一般以断面形状分类，有。形、

Y形、U形、V形和Yx形等。除0形外，其他都属于唇形密封件。

（2）。形密封圈内选用

液压缸的静密封部位重要有活塞内孔与活塞杆、支撑座外圆与缸筒内孔、端

盖与缸体端面等处。静密封部位使用的密封件基本上都是0形密封圈。

（3）动密封部位密封圈日勺选用

由于0型密封圈用于往复运动存在起动阻力大欧J缺陷，因此用于往复运动的I

密封件一般不用0形圈，而使用唇形密封圈或金属密封圈。

液压缸动密封部位重要有活塞与缸筒内孔的密封、活塞杆与支撑座（或导向

套）的密封等。

活塞环是具有弹性日勺金属密封圈，摩擦阻力小，耐高温，使用寿命长，但密

封性能差，内泄漏量大，并且工艺复杂，造价高。对内泄漏量规定不严而规定耐

高温向液压缸，使用这种密封圈较合适。

V形圈的密封效果一般，密封压力通过压圈可以调整，但摩擦阻力大，温升

严重。因其是成组使用，模具多，也不经济。对于运动速度不高、出力大的大直

径液压缸，用这种密封圈很好。

U形圈虽是唇形密封圈，但安装时需用支撑环压住，否则就轻易卷唇，并且

只能在工作压力低于lOMPa时使用，对压力高的I液压缸不合用。

比较而言，能保证密封效果，摩擦阻力小，安装以便，制造简朴经济的密封圈就

属Yx型密封圈了。它属于不等高双唇自封压紧式密封圈，分轴用和孔用两种。

2.3选用液压元件

如下表2-1

表2T

序号名称型号数量

1二位二通电磁换向阀22D-10B220V1

2二位三通电磁换向阀23D-10B220V1

3三位四通电磁换向阀34D-10B220V1

4压力表K1-3B2

5先导式溢流阀Y-10B1

6调速阀Q-10B2

7可调整流器L-10B1

8先导式减压阀J-10B1

9压力继电器DP-63B1

根据动作规定和提供的元件，设计液压传动系统，其工作状况由表2-2所示

油路中用到的上述光供的元器件有：二位二通电磁换向阀、调速阀、先导式

溢流阀、三位四通电磁换向阀。

表2-2

动作名称YA1YA2YA3YA4

快进+———

工进1+—+

工进2+—++

快退—+一MB

停止—一一一

2.4计算和选择液压元件

确定液压泵H勺规格和电动机功率

(1)计算液压泵日勺最大工作压力

液压缸在工进时工作压力最大，最大工作压力为门=L7MPa,如在调速阀进

口节流调速回路中，选用进油路上的总压力损失EA尸0.3Mpa,则小流量泵口勺最

高工作压力估算为：

ppl>p、+Ap=(1.7+0.3)MPa=2.MPa(2.1)

计算液压泵H勺流量

油源向液压缸输入H勺最大流量为：

^=0.25x3.14xl00xl00x5x1000/10000000=39.25L/min

因此泵的流量：

qv2q

工进时日勺流量为：

q«=0.25x3.14x70x70^0.8x1000=3.08L/min

确定液压泵H勺规格和电动机功率

据以上压力和流量数值查阅产品样本，并考虑液压泵存在容积损失，最终确

定选用CB-D外齿合齿轮泵。泵日勺排量为50mL/n当液压泵的转速4=940r/niin

时，其理论流量为47L/min,若取液压泵容积效率L=0.9,则液压泵的实际输出

流量为：

q=47x0.9=42.3L/min

由于液压缸在快进时输入功率最大，若取液压泵总效率7『0.8,这时液

压泵时驱动电动机功率为

?>/W=3.0xl0A6x39.25xl0*-3)=2(2>2)

60x0.8x10八3

根据此数值查阅产品样本，选用规格相近的Y132S-6型电动机，其额定

功率为3.0KW,额定转速为960r/min。

确定其他元件及辅件

(1)确定阀类元件及辅件

根据系统口勺最高工作压力和通过各阀类元件及辅件的实际流量，阅产

品样本，选出口勺阀类元件和辅件规格如表2-3所列。

表2-3

序通过日勺最规格

号元件名称大流量型号额定流量额定压力额定压降

o/L/min《/L/nun4/MPaM/MFa

47

1外齿合齿轮70CB-D10—

泵

4调速阀<8Q—10Bb6.3—

9溢流阀5.1Y—10B106.3—

11滤油器36.6XU—80806.30.02

X200

(2)确定油管内径

表2-4容许流速推荐值

表2~4

管道推荐流速/(m/s)

吸油管道0.5〜1.5,一般取1如下

压油管道2〜5,压力高，管道短，粘度小取大值

回油管道1.5〜3

油管内径为:

/4x39.25xl0、(-3)

x10A(-3)=20.4，〃，〃(2.3)

V60x乃x2

根据内径尺寸系列，选用内径为20mmH勺软管

第3章液压缸的设计计算

3.1液压缸重要零件的材料

(1)缸体无缝钢管45钢

无缝钢管作缸体毛坯加工余量小，工艺性能好，生产准备周期短，适于大批

量生产，原则液压缸大部分都采用无缝钢管，一股常用调质日勺45号钢。

(2)活塞铸铁HT200

活塞常用材料灰铸铁，耐磨铸铁、35及40钢和铝合金等。缸径较小的整体

式活塞用35、45钢，其他多用灰铸铁。

(3)活塞杆45钢

活塞杆常使用35、45钢等材料。对于冲击震动很大的活塞杆，也可以使用

55钢。一般实心日勺活塞杆用35、45钢。

(4)前缸盖45钢

缸盖常用35、45钢的J锻件或铸造毛坯，也可以使用铸铁材料。

(5)后缸盖45钢

缸盖常用35、45钢的锻件或铸造毛坯，也可以使用灰铸铁材料。起导向作

用时则用铸铁

3.2液压缸的内径D和活塞杆直径d的计算

PxlAl=P2xA2+F(3.1)

式中：Pl------液压缸工作压力(Mpa)

P2--------回油腔背压(Mpa)

Al--------无杆腔面积(mnT2)

A2--------有杆腔面积(mnT2)

F---------最大负载(N)

式中：D----------液压缸的内径

d----------活塞杆的直径

所给的设计参数为：最大负载F=1800N;工作压力为P1=1.7M;d/D=0.75;回

油腔背压P2=0.5Mpao根据式(3.1)、(3.2)、(3.3)可计算出

内径D和活塞杆直径d.

计算成果为：

D=40.36

圆整为D=40mm,通过校验，强度条件不满足，故选择D=63mm进行设计。

根据GB/T2348T993,液压缸内径尺寸系列和液压缸活塞杆外径尺寸对D和d

进行圆整,取D=63d=50.

3.3液压缸壁厚的计算

q2PyD/2[。]（3.4）

式中：q---------液压缸缸筒厚度（mm）

Py-----------试验压力（加a），工作压力PW16Mpa时，Py=1,5P；

工作压力P216Mpa时，Py=l.25P

[o]-------缸体材料的许用应力（Mpa）

[o]=o/n

。-------缸体材料欧I抗拉强度（Mpa）

n-------安全系数，n=3.5〜5,一股n取5

选用45刚，其抗拉强度为500〜550Mpa,根据式1.4求得:

q20.708mm

根据钢管外径尺寸系列，选用其外径为121mm,其厚度也就为

10.5mm>0.708mm,满足规定。

3.4活塞杆的校核

,4-

d>l——(3.5)

[o]=o/1.4=357Mpa

式中：F--------最大负载(N)

据式1.5计算得d26.809mm

上述计算得d=50mm>6.809mm,因此满足规定。

3.5缸盖固定螺栓的校核

(3.6)

式中：F液压缸负载

K螺纹拧紧系数，K=1.121.5

Z固定螺栓个数

［0］一一螺栓许用应力，［。］=03/(1.22^2.5),。3为材料的

屈服点为355Mpa

其中负载为1800N,拧紧系数取1.5,螺栓个数取6个，根据式

3.6计算得:

d324.77mm,选用M8H勺螺栓。

3.6缸体与缸盖采用螺纹连接时的校核

缸体螺纹处的拉应力：

KF

(T=-------------------(3.7)

7T

-(dlA2-DA2)

螺纹处的切应力为：

K\KFd。

°-0.2(山八3沙3)(3.8)

6=Jo•人2+3*7•人2y［x(3.9)

式中：。------螺纹处欧J拉应力(pa)

K-------螺纹拧紧系数，静载荷时，取K=L25~L5；动载荷时,

取K=2.5〜4,（取K=3）

K1------螺纹内摩擦系数，(取K1=O.12)

dO------螺纹外径m(d0=121mm)

d1------螺纹内径m(dl=l20mm)

D------液压缸内径m(D=l00mm)

T-------螺纹外的切应力pa

［。］----螺纹材料『'J许用应力pa

［os/n

。s-------螺纹材料日勺屈服点pa(。s=355Mpa)

n------安全系数(n=2)

。口----合成应力(pa)

F------缸体螺纹处所受到的拉力(N)

将各参数带入式1.7、1.8、1.9得：

。=15.63MpaT=5.39Mpaon=18.2Mpa［o］=175Mpa

因此。n=18.2Mpa<［。］=175Mpa,其螺纹联接符合规定。

3.7活塞与活塞杆采用螺纹连接时时校核

螺纹连接：构造简朴，在振动H勺工作条件下轻易松动，必须用锁紧装置。

应用用较多，如组合机床与工程机械上的液压缸。

活塞杆危险截面处的拉应力:

KF\

<y=(3.10)

-<ZIA2

4

切应力为：

KiKFid。

T~0.2dir(3.11)

合应力为：

bn=\I（T2+3r2<[o](3.12)

式中：Fl----------液压缸输出压力

尸产?方-/）•〃3•（0・12_0.072”3xl0』20i6.6N

式中：d----------活塞杆直径；

[O]-----活塞杆材料日勺许用应力；

[cr]=—==175Mpa

n2

将各参数带入式2.0、2.1、2.2得：

o=3.19MpaT=1.51Mpaon=4.13Mpa

因此。n=4.13MpaW[。]=175Mpa,其螺纹联接满足规定。

第4章电气控制系统的安装与调试

4.1液压传动系统回路设计

图4.1液压传动系统油路图

4.2电气控制系统设计

4.2.1电气控制系统流程图如图4.2所示

图4.2电气控制系统流程图

4.2.2PLCI/O分派表及接线原理图如下

表4.1I/O分派表

输入输出

输入继电器电路元件作用输出维电器电路元件作用

X0X0启动Y1YA1电磁阀

XI传感器1快退到位Y2YA2电磁阀

X2传感器2快进到位Y3YA3电磁阀

X3传感器3工进1到位Y4YA4电磁阀

X4传感器4工进2到位

X5X5复位

220V

VZ5YIUUM-

I

启动__XvUn

SB1口YA1

n

Y।1i-U

快退到位AI

YA2

\ir\n

Y2u

快进到位vo

X3

工进1到位/YA3

VQn

■ou

X4

工进2到位/

YA4

复位人。Y4—rUi

图4.3PLC接线原理图

PLC电气控制系统梯形图

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S40}

S30}

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31

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