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液压油缸设计资料
液压油缸设计资料
液压油缸主要几何尺寸的计算:
上图中各个主要符号的意义:
—液压缸工作腔的压力(Pa)
—液压缸回油腔的压力(Pa)
—液压缸无杆腔工作面积
—液压缸有杆腔工作面积
D—液压缸内径
d—活塞杆直径
F—液压缸推力(N)
v—液压缸活塞运动速度
液压缸内径D的计算
依据载荷力的大小和选定的系工作统压力来计算液压缸内径D。液压缸内径D
和活塞杆直径d可依据最大总负载和选用的工作压力来定,对单杆缸而言,无
杆腔进油其实不考虑机械效率时:
4F1
d2p2
D
p1p2
p1p2
有杆腔进油其实不考虑机械效率时:
4F2
d2p1
D
p1p2
p1p2
一般状况下,选用回油背压,这时,上边两式即可简化,即无杆腔进油时
4F1p1
有杆腔进油时:
4F2d2p1
设计调高油缸为无杆腔进油。
4F1
41108000
,依照GB/T2348-2001
对液压缸
所以,D
p1
内径进行圆整,取D
250mm,即缸内径能够取为250mm。
在液压油缸的活塞来去运动速度有必定要求的状况下,活塞杆的直径d往常根
据液压缸速度比v
v1
的要求已经缸内径D来确立。此中,活塞杆直径与缸内
v2
径和速度比之间的关系为:
dDv1
v
式中D—液压缸内径
—活塞杆直径
—来去速度比
液压缸的来去运动速度比v,一般有2、、、。
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v
d
2
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液压缸来去速度比v介绍值以下表所示:
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液压缸工作压力P(MPa)
≤10
~20
>20
来去速度比v
~2
2
因为此采煤机的调高油缸的工作压力为
30MPa,所以选择来去速度比
v2,计
算得:。计算所得的活塞杆直径应圆整为标准
系列。按GB/T2348-2001标准进行圆整后,取d=160mm,即活塞杆直径为
160mm。
调高油箱位于牵引部底部,两头分别与牵引部和截割部铰接。经过活塞杆的伸缩,实现摇臂的摇动。液压缸行程s,直接影响采煤机摇臂的摇动范围,从而影响采煤机的采高。
设计参数(摇臂摆角范围):°,°
设计剖析实例的已知数据以下:
L1—摇臂长度
L2—摇臂展转中心到调高油箱前铰接点的距离
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L3—摇臂展转中心到调高油箱后铰接点的距离
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—摇臂上摆角度
—摇臂下摆角度
,,L2730mm。
由上图可求出液压缸活塞近似行程:
S2L2sin(
1
2)2730sin()772mm
2
2
液压缸活塞行程s,主要依照机构的运动要求而定。但为了简化工业工艺成
本,应尽量采纳标准值。按GB/T2349-2001选择活塞行程系列的标准值,取
S800mm,即活塞行程为800mm。
液压缸的构造设计
、资料的选用以及强度给定
缸体端部与缸盖的连结形式与工作压力、缸体资料以及工作条件有关。主要连结形式有法兰连结、内螺纹连结、外螺纹连结、外半环连结、内半环连结、拉杆连结、焊接以及钢丝连结。
a、法兰连结:
长处:构造比较简单,易加工,易装卸;
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弊端:重量比螺纹连结的大,但比拉杆连结的小,外径较大。
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b、螺纹连结:
长处:重量较轻,外径较小;
弊端:端部构造比较复杂,装卸需要特意的工具,拧端部时,有可能把密封圈拧扭。
c、外半环连结:
长处:重量比拉杆连结的轻;
弊端:缸体外径要加工,半环槽削弱了缸体,相应的要加大缸体厚度。
d、内半环连结:
长处:构造紧凑,重量轻;
弊端:安装时,端部进入缸体较深,密封圈有可能比进油孔边沿处擦伤。
e、拉杆连结:
长处:缸体最易加工,最易装卸,构造通用性大;
弊端:重量较重,外形尺寸较大。
、焊接:
长处:构造简单,尺寸小;弊端:缸体有可能变形。
g、钢丝连结:
长处:构造简单,重量轻,尺寸小。
比较各样连结形式,采纳法兰连结
:
1)有足够的强度,能长久承受最高工作压力及短期动向实验压力而不致产生永远
性变形;
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2)有足够的刚度,能承受活塞阀向力和安装的反作使劲而不致于产生曲折;
3)内表面与活塞密封件及导向环的摩擦力作用下,能长久工作而磨损少,有高的
几何精度,足以保证活塞密封件的密封性;
4)有几种构造的钢筒还要求有优秀的可焊性,以便在焊上法兰或管接头后不致于
产生裂纹或过大的变形。
1)缸筒的资料
⑴无缝钢管若能知足要求,能够采纳无缝钢管作缸筒毛坯。一般常用调质的
45号钢。需要焊接时,常用焊接性能较好的20-35号钢,机械粗加工后再
调质。
⑵铸件关于形状复杂的缸筒毛坯,能够采纳铸件。灰铸铁铸件常用HT200至HT350之间的几个牌号,要求较高者,可采纳球墨铸铁QT450-10、QT500-7、QT600-3等。别的还能够采纳铸钢ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570等。
⑶锻件关于特别要求的缸筒,应采纳锻钢。
此处选用无缝钢管,因为调高油缸处的工作压力较大,所以采纳
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15MnVn,资料的折服强度
s
500MPa
;缸筒资料的抗拉强度
b
750MPa
;
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缸筒资料的许用应力
[
]
150MPa
。
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2)缸筒的加工要求
缸筒内径D采纳H7级配合,,需要进行研磨;热处
理:调制,HB240;缸筒内径D的圆度、锥度、圆柱度不大于内径公差的一
半;;油口的孔口及排气口一定有倒角,不可以有飞边、
毛刺;在缸内表面镀铬,表面面刷防腐油漆。
缸盖的资料、技术要求
缸盖与缸底常用45号钢锻造或锻造毛坯。需要焊接构造的,采纳焊接性能较好的35号钢。中低压缸可用HT200、HT250、HT300等灰口铸铁资料。此处选择缸盖和缸底的资料为15MnVn。
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缸盖内孔一般尺寸公差采纳H7、H8的精度等级、表面粗拙度往常取为
~。
缸盖内孔与凸缘止口外径的圆度、圆柱度偏差不大于直径尺寸公差的一
半。
,。
缸盖和缸底采纳法兰连结的方式与缸筒相连结,所选螺栓为
M242,材
料为30CrMo,资料的折服强度s785MPa,抗拉强度b930MPa。
活塞杆构造
活塞杆有实心杆和空心杆两种。一般状况下多用实心杆,空心杆多用于一下
几种状况:
1、缸筒运动的液压缸,用来导通油路;
2、大型液压缸的活塞杆(或柱塞杆)为了减少重量;
3、为了增添活塞杆的抗弯能力;
4、d/D比值较大或杆心需安装如地点传感器等机构的状况。
此处选择活塞杆的构造为实心杆。因为调高油缸工作时轴线摇动,杆外端采纳光杆耳饰,其基本尺寸设计以下列图:
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活塞杆一般用优良碳素构造钢制成。关于有腐化性气体场合采纳不锈钢制造。活塞杆一般用棒料,此刻大部采纳冷拉棒材。为了提升硬度、耐磨性和耐
腐化性,活塞杆的资料往常要求表面淬火办理,~1mm,硬度往常为HRC50~60,而后表面再镀硬铬,~。此处活塞杆的资料采纳45号钢。
技术要求
⑴活塞杆外径尺寸公差多为f8,也有采纳f7、f9的。
⑵每100mm直线度≤。
⑶圆度等几何精度偏差一般不大于外径公差的一半。
⑷~;。
⑸活塞杆端部的卡键槽、~
。缓冲柱塞最好采纳活塞杆自己的端头部。
⑹~,精度要求高时,~。
液压油缸设计资料
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活塞的资料
液压油缸设计资料
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无导向环(支承环)的活塞采纳高强度铸铁
环)的活塞采纳碳素钢20号、35号及45号。
HT200~300,有导向环(支承
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活塞的技术要求
采纳无密封件的空隙密封式活塞常取为f6;
采纳活塞环密封经常取为f6或f7;
采纳橡胶、塑料密封件时,常取为f7、f8及f9;
与活塞杆配合的活塞内孔公差等级一般取为H7;
,。
活塞外径、内孔的圆度,圆柱度偏差不大于尺寸公差的一半。
。
。
活塞与活塞杆的连结构造
活塞与活塞杆的连结构造可分为整体式和装置式,装置式又有螺纹连结、半环连结、弹簧挡圈连结和锥销连结等种类。液压缸在一般工作条件下,活塞与活塞杆采纳螺纹连结。但当工作压力较高或载荷较大、活塞杆直径又较小的状况下,活塞杆的螺纹可能过载。此外工作机械振动较大时,固定活塞的螺母有可能振动,所以需要采纳非螺纹连结,采纳半环连结。
活塞与缸体的密封构造
活塞与缸体之间既有相对运动,又需要使液压缸两腔之间不漏油,所以在构造之上应谨慎考虑,选择密封圈密封。
活塞杆导向部分的构造,包含活塞杆与端盖或导向套的构造,以及密封、防尘和锁紧装置等。导向套的构造能够做成端盖整体式直接导向,也可做成与端盖分开的导向套构造,后者导向套磨损后便于改换,所以应用较广泛。导向套的地点可安装在密封圈的内侧,也能够装在外侧,工程机械中一般采纳装在内侧的结
液压油缸设计资料
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构,有益于导向套的润滑;而油压机常采纳装在外侧的构造,在高压下工作时,使密封圈有足够的油压将唇边张开,以提升密封性能。
a、端盖直接导向:端盖与活塞杆直接接触导向,构造简单,但磨损后只好改换整个缸盖;端盖与活塞杆的密封常用O型,Y型等密封圈,防尘圈用无骨架的防尘圈。
b、导向套导向:导向套与活塞杆接触支承导向,磨损后便于改换,导向套也可用耐磨资料;端盖与活塞杆的密封常用Y型等密封装置,密封靠谱,合用于中高压液压缸;防尘方式常用J型或三角形防尘装置。
利用导向套导向,在导向套磨损后便于改换,所以采纳与端盖分开的导向套构造。
活塞杆与端盖之间经过密封圈和防尘圈来防备油的泄漏和防尘的。缸内泄漏会惹起容积效率降落,达不到所需的工作压力;缸外泄漏则造成工作介质的浪费和环境的污染。所以活塞杆与端盖之间的密封经过格来圈来实现。关于活塞杆外伸部分来说,它简单把脏物带入液压缸,使油液受污染,密封件被磨损,所以活塞杆和缸盖之间采纳Z形Turcon防尘圈。
活塞及活塞杆处的密封圈的采纳,依据密封的部位、使用的压力、温度、运
动速度的范围不一样而选择不一样种类的密封圈。常用的密封圈种类有O形圈、Y形
圈、V型和活塞环。
O形圈的构造简单,密封性好,安装空间小,摩擦力小,易于制造,所以应
用较广,但运动速度不可以太大。
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Y形圈合用于压力在20MPa以下、来回速度较高的液压缸,密封性能靠谱。
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