液压缸尺寸计算.docx

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液压缸尺寸计算
大腿液压缸结构尺寸设计计算
①、大腿缸的负载组成
工作载荷Fg=59036N（活塞杆在抬腿过程中始终受压）
惯性载荷Fa=0（由于所选用液压缸尺寸较小，即不计重量，且执行元件运动速度变化较小，故不考虑惯性载荷）
密封阻力Fm=(1-ηm)F，其中F是作用于活塞上的载荷， 且F=Fwηm，Fw是外载荷，Fw=Fg+Fa，其中ηm是液压缸的机 械效率，取ηm=
综上可得：外载荷Fw=59036N，密封阻力Fm=2952N，总载荷F=61988N。
②、初选系统工作压力
按载荷选定工作压力，取工作腔压力为P=12MPa1（由于总载荷为61988N大于50000N，故根据手册选取工作压力为12MPa）
选择执行元件液压缸的背压力为P2=1MPa（由于回油路带有调速阀，且回油路的不太复杂，故根据手册选取被压压力为1MPa）
③、液压缸主要结构尺寸的计算
1、 在整个抬腿过程中活塞杆始终受压，故可得下式：
活塞杆受压时：
F=P1A1-P2A2
P1----------液压缸工作腔压力（Pa）
P2----------液压缸回油腔压力（Pa）
A1----------无杆腔活塞有效作用面积，A1=πD24，D为活塞直径（m）
A2----------有杆腔活塞有效作用面积，A2=π4（D2-d2)，d为活塞杆直径 （m）
选取d/D=（由于工作压力为12MPa大于5MPa，故根据手册选取d/D=）
综上可得：D=，根据手册可查得常用活塞杆直径，可取D=90mm，d=60mm。
校核活塞杆的强度，其中活塞杆的材料为45钢，故[σ]=100MPa。
由于活塞杆在受负载的工作过程中仅收到压力作用，故仅校核其压缩强度即可。σ= F14πd2=＜[σ]=100MPa，故满足强度要求。
即d=60mm，则D=90mm。
由此计算得工作压力为：
P1=
根据所选取的活塞直径D=90mm，可根据手册选的液压缸的外径为108mm，即可得液压缸壁厚为δ =9mm。
校核液压缸缸壁的强度，其中液压缸的材料为45钢，故[σ]=100MPa。
由于该缸处于低压系统，故先按薄壁筒计算，σ=PyD2δ，其中工作压力P=P=12MPa≤16MPa1，可取Py=，则σ=90MPa＜[σ]=100MPa，故满足强度要求。
又由于D/δ=10，故可将该缸筒视为厚壁，则δ的校核应按下面公式进行。
δ≥D2(σ+--1)
计算的δ=9mm≥，故经过校核满足要求
即取缸筒壁厚δ=9mm。
水平摆动液压缸结构尺寸设计计算
①、水平摆动缸的负载组成
工作载荷Fg=4000N（活塞杆正反行程中保持不变）
惯性载荷F=0a（由于所选用液压缸尺寸较小，即不计重量，故不考虑惯性载荷）
密封阻力Fm=(1-ηm)F，其中F是作用于活塞上的载荷， 且F=Fwηm，Fw是外载荷，Fw=