液压缸选型设计与强度校核

1、液压缸选型设计与强度校核液压缸的基本参数选择1. 设计土压力选择在以输出力为主的设计中，首先要选择设计（额定）工作压力。不同的液压设备或不同负载下设计参考压力如表4-4和表4-5所列。选择的设计压力应符合国家标准（见表4-6）。表4-4 各类液压缸设备常用的设计压力设计压力/MPa机床类精加工机床（如各类磨床）0.8-2半精工机床（如组合机床）3-5龙门刨床2-8拉床8-10农业机械、小型工程机械、工程机械辅助机构10-16液压机、大中型挖掘机、中型机械、起重运输机械20-32（资料来源：液压传动）表4-5 不同负载下的设计参数压力负载/kN551010202030305050设计压力/MPa

2、0.811.522.5334455（资料来源：液压传动）表4-6 液压缸的公称压力Pn（GB7938-1987）Pn/MPa1.01.62.54.06.310.016.025.031.540.0（资料来源：液压传动）2. 液压缸内径D与活塞杆直径d的选择在选定适当的工作压力后，对于有杆腔（输出力为拉力），液压缸的内径D为D=4FLpM+d2 （4.7.1）D=98.375根据式（4.7.1）计算出D后，可根据速度的要求确定活塞杆直径d。速度比的含义是=u2u1=QA2QA1=A1A2=D2D2-d2 （4.7.2）根据式（7.72）有d=D1-1 (4.7.3) d=73.782在式（4.71

3、）中，应根据速度比要求，将式（4.7.3）代入D，进而求出d，液压缸速比取值应符合国家标准规定GB/23481993的规定（=1.06,1.12,1.25,1.33,1.46,2,2.25），同时还要参考工作压力进行选择，如表4-7所列。表4-7 液压缸速度比与工作压力的关系工作压力/MPa20速度比1.331.46,1.61,22（资料来源：液压传动）根据计算而选择的液压缸内径D与活塞杆直径d应圆整到国家技术标准之规定，如表4-8和表4-9所列。表4-8 液压缸内径的系列尺寸（GB/T23481993）D/mm10,12,16,20,25,32,40,50,63,80,（90）,100括号内

4、为非优选系列(110),125,(140),160,(180),200,(220),250,(280),320,(360),400,(450),500（资料来源：液压传动）表4-9 液压缸活塞杆系列尺寸（GB/T2348-1993）d/mm4,5,6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,125,140,160,180,220,250,280,320,360（资料来源：液压传动） 根据表4-8,4-9选液压缸内径D=100mm与活塞杆直径d=80mm进行液压缸的结构设计。在设计过程中，确定其他参数，

5、同时记性强度校核和缸体校核。缸筒的设计与校核1. 缸筒材料壁厚的选择与校核缸筒应尽量选择冷拔与热轧无缝钢管；缸筒材料选用45号钢。参考类似液压缸选择缸筒的壁厚按下式校核：PyD2 （4.7.6）式中 Py-液压缸实验压力，MPa。当额定（设计）压力PR16MPa时， Py=1.5PR； 当PR16MPa时，Py=1.25PR。 -缸筒材料许用应力，MPa；=/n，b为材料抗拉强度，n为安全系数，一般n=5。 当D=0.080.3时为中厚壁缸，壁厚按下式校核：PyD2-3Py dang /D0.3时为厚壁缸，壁厚按下式校核：P2+0.4Py-1.3Py-1或P2-3Py-12. 技术条件缸体与活塞一般采用基孔制间隙配合。活塞用橡胶、皮革材质的密封件时，缸筒内孔可采用H8，H9公差等级；采用活塞环密封式，缸筒内孔采用H7公差等级；采用间隙密封时，缸筒内孔擦用H6公差等级。缸筒内孔表面粗糙度一般为Ra=(0.100.05)m。缸筒内孔的圆度、锥度、圆柱度不大于内径公差的一半；轴线的直线度不大于0.03mm/10mm；缸筒断面对轴线的跳动不大于0.04mm/100mm。为防止腐蚀和提高寿命，缸筒内孔镀铬厚度=（0.030.05）mm，并研磨抛光。缸筒端部与端面采用螺纹连接安装时，螺纹采用2a级精度的公制螺纹；采用法兰