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3液压缸的设计及计算
本课题任务要求设备的主要系统性能参数为：
铝合金板材的横截面积为
铝合金板材的强度极限为
型材长度
〔定〕工作压力，；
-----液压缸筒径〔活塞外径〕，；
-----缸筒材料的许用应力，。
对于脆性材料，许用应力可表示为
〔3-9〕
式中 -----材料的抗拉强度或断裂强度〔表4-13〕；
-----平安系数，通常可取n=5，见表4-14。
因为所以
通过上述计算，可得液压缸缸筒外径为
〔3-10〕
计算求得缸筒壁厚值后，还应进展一下4个方面的验算，以保证液压缸平安可靠的工作。
液压缸的额定工作压力应低于一定的极限值，以保证工作平安，即 (3-11)
式中 -----液压缸外径和径，或 ；
-----缸筒材料的屈服强度，。
所以
为了防止缸筒工作时发生塑性变形，液压缸的额定工作压力应与塑性变形压力
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有一定的比例关系：
(3-12)
(3-13)
因为
缸筒的径向变形量值应该在允许围，而不能超过密封件允许的围：
〔3-14〕
式中 -----液压缸耐压试验压力，，取；
-----缸筒材料的弹性模数，；
-----缸筒材料的泊松比，对钢材。
为确保液压缸平安的使用，缸筒的爆裂压力应大于耐压试验压力
(3-15)
所以缸筒壁厚符合哟求。
缸底构造形式有四种：a. 平面缸底，有凹口，无孔；
b．平面缸底，无口；
c．半椭球形缸底；
d．半环形缸底。
本课题选择b. 平面缸底，无口。
(3-16)
式中 -----缸底止口外径，；
-----油口直径, ；
-----工作压力， ；
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----材料许用应力平安系数〔〕,。
选择螺钉连接法兰，法兰厚度为
〔3-17〕
式中 -----法兰厚度，；
-----法兰受力总和， ；；
----密封环平均直径，；；
-----工作压力，；
-----密封环径，，；
----密封环外径，，；
-----附加密封压力，，假设采用金属材料时，值即屈服极限点；
----螺钉孔分布圆直径，；
---法兰材料的许用应力，。
圆整取
-缸盖的连接计算
缸筒与缸盖采用螺栓连接，螺纹处拉应力为
〔3-18〕
螺纹处的切应力为
〔3-19〕
合应力
〔3-20〕
式中 -----螺纹拧紧系数，静载时，取，动载时，取；
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----螺纹摩擦系数，一般取；
----螺纹外径，；
----螺纹径，，采用普通螺纹时，；
-----螺纹螺距，；
----螺栓数量 ；
---螺纹材料的许用应力，，。
这里选择6个的螺栓。
合应力
所以即
〔1〕活塞的构造形式和密封件形式
活塞的密封件形式要根据液压缸的设计〔额定〕压力、速度和温度等工作条件来选择，而选择的密封件形式则决定了活塞的构造形式。
活塞常用的构造形式可分为整体式和分体〔组合〕式两种。整体式活塞要在活塞圆周上开沟槽以安装密封件和支承环，架构简单，件活塞加工困难，另外，密封件安装时也容易拉伤和扭曲，影响密封性能和密封件使用寿命。分