單作用法蘭式液壓缸設(shè)計(jì)

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1、題目單作用法蘭式液壓缸設(shè)計(jì)目錄第1章設(shè)計(jì)參數(shù)及工況分析31.1主要設(shè)計(jì)參數(shù)31.2工況分析3第2章液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算52.1液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的計(jì)算52.1.1液壓缸內(nèi)徑D的計(jì)算52.1.2活塞桿直徑d的計(jì)算62.2液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算62.3液壓缸工作行程的確定72.4缸蓋厚度的確定72.5最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定72.6缸體長(zhǎng)度的確定82.7法蘭的設(shè)計(jì)82.8活塞的設(shè)計(jì)8第3章液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算103.1活塞桿的校核103.2缸筒壁厚的校核113.3法蘭螺栓組連接強(qiáng)度校核12第4章液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)134.1液壓缸的安裝形式134.2

2、缸體與缸蓋的連接形式134.3活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)134.4活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)134.5活塞及活塞桿處密封圈的選用144.6液壓缸的緩沖裝置144.7液壓缸主要零件的材料1415第1章設(shè)計(jì)參數(shù)及工況分析1.1主要設(shè)計(jì)參數(shù)最大輸出力：20000N；最大運(yùn)行速度：0.12m/s；運(yùn)動(dòng)行程：0.42m（420mm）1.2工況分析液壓缸所受負(fù)載F包括有效工作負(fù)載，摩擦阻力和慣性力三種類型，即式中—有效工作負(fù)載，在本設(shè)計(jì)中即為題目給定的最大輸出力Fw=20000N；—運(yùn)動(dòng)部件速度變化時(shí)的慣性負(fù)載；—導(dǎo)軌摩擦阻力負(fù)載，啟動(dòng)時(shí)為靜摩擦阻力，啟動(dòng)后

3、為動(dòng)摩擦阻力，對(duì)于平導(dǎo)軌可由下式求得—運(yùn)動(dòng)部件重力；—垂直于導(dǎo)軌的工作負(fù)載，本設(shè)計(jì)中為零；—導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，在本設(shè)計(jì)中取靜摩擦系數(shù)為0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1則求得上式中為靜摩擦阻力，為動(dòng)摩擦阻力。式中m—負(fù)載質(zhì)量、—加速或減速時(shí)間，本次設(shè)計(jì)中??；—時(shí)間內(nèi)的速度變化量,本次設(shè)計(jì)最大速度為0.12m/s,??；先取負(fù)載質(zhì)量為1000kg，故根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，列出個(gè)各工作階段所受的外負(fù)載：前進(jìn)時(shí)最大負(fù)載啟動(dòng)加速F=++2296015勻速移動(dòng)+20980減速制動(dòng)+-Fa1998015第1章液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的計(jì)算2.

4、1.1液壓缸內(nèi)徑D的計(jì)算由于啟動(dòng)加速階段工作負(fù)載力最大，故按牛頓運(yùn)動(dòng)定律，pA--=ma式中—液壓缸有效工作面積(m2)?！峙浣o執(zhí)行元件用于克服執(zhí)行元件外負(fù)載的壓力（MPa）,為局部損失和沿程損失之和，初步估算為0.5MPa.根據(jù)附表1選擇工作壓力P=3.5Mpa附表1按負(fù)載選擇執(zhí)行元件工作壓力負(fù)載F（N）<50005000~1000010000~2000020000~3000030000~50000>50000工作壓力P（MPa）<0.8~11.5~22.5~33~44~5>5~7在本設(shè)計(jì)中，由此求得，活塞缸內(nèi)徑為根據(jù)附表2缸筒內(nèi)徑

5、尺寸系列GB2348-80（mm），將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑D=125mm；附表2缸筒內(nèi)徑尺寸系列GB2348-80（mm）152.1.2活塞桿直徑d的計(jì)算—液壓缸內(nèi)徑與活塞桿直徑的關(guān)系?？紤]到活塞桿受壓，且液壓缸工作壓力小于5MPa，根據(jù)附表3液壓缸工作壓力與活塞桿直徑，取。附表3液壓缸工作壓力與活塞桿直徑液壓缸工作壓力p/MPa<55～7>7推薦活塞桿直徑d(0.5～0.55)D(0.56～0.6)D0.65D活塞桿直徑根據(jù)附表4液壓缸的活塞桿外徑尺寸系列GB2348-80（mm），將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑d=70mm；

6、附表4液壓缸的活塞桿外徑尺寸系列GB2348-80（mm）由此求得液壓缸最大工作壓力根據(jù)附表5液壓缸公稱壓力系列（GB/T7938-1987），取液壓缸額定工作壓力為2.5MPa。附表5液壓缸公稱壓力系列（GB/T7938-1987）2.2液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來計(jì)算。工程機(jī)械的液壓缸，一般是用無縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計(jì)算式中—液壓缸壁厚(m)；—液壓缸內(nèi)徑(m)；—試驗(yàn)壓力，取最大工作壓力的1.5倍（MPa）；—缸筒材料的許用應(yīng)力。無縫鋼管45鋼。15液壓缸壁厚取液壓缸壁厚

7、算出后，可求出缸體的外徑根據(jù)附表5工程機(jī)械用標(biāo)準(zhǔn)油缸的缸體外徑(JBIO68-67)[mm]，將液壓缸缸體外徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑D1=152mm；附表5工程機(jī)械用標(biāo)準(zhǔn)油缸的缸體外徑(JBIO68-67)[mm]2.3液壓缸工作行程的確定根據(jù)題目給定運(yùn)動(dòng)行程0.42m，參照液壓缸行程系列選用工作行程為450mm。2.4缸蓋厚度的確定一般液壓缸多為平底缸蓋，有孔時(shí)式中t—缸蓋有效厚度(m)；—缸蓋止口內(nèi)徑(m)；—缸蓋孔的直徑(m)。取缸蓋厚度為25mm。2.5最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定活塞寬度，取值B=80mm。缸蓋滑動(dòng)支承面的長(zhǎng)度，在缸徑小于1

8、50mm時(shí)取隔套的長(zhǎng)度152.6缸體長(zhǎng)度的確定液壓缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩短端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20倍。因此取缸體長(zhǎng)度為600mm。2