液压缸的设计与计算-课件

液压缸的设计与计算4、2 液压缸的设计与计算液压缸的主要尺寸包括:液压缸内径D 活塞杆直径d 液压缸缸体长度L液压缸工作压力的确定 见表4、2、1,4、2、2 液压缸内径和活塞杆直径的确定(一)液压缸内径D(二)活塞杆直径d 液压缸内径D 1 依照最大总负载和选取的工作压力来确定 2 依照执行机构速度要求和选定液压泵流量 来确定依照最大总负载和选取的工作压力来确定 以单杆缸为例:无杆腔进油时 D=4F1/(p1-p2)-d2p2/p1-p2 有杆腔进油时D=4F2/(p1-p2)+d2p1/p1-p2 若初步选取回油压力p2=0,则上面两式简化为:无杆腔进油时 D=4F1/p1 有杆腔进油时 D=4F2/p1+d2依照执行机构速度要求和选定液压泵流量来确定无杆腔进油时:D=4qv/v1 有杆腔进油时:D=4qv/v1+d2 计算所得液压缸的内径(即活塞直径)应圆整为标准值(二)活塞杆直径d 原则:活塞杆直径可依照工作压力或设 备类型选取液压缸的往复速度比 有一定要求时 d=Dv-1/v 计算所得活塞杆直径d亦应圆整 为标准系列值。(三)液压缸缸体长度L 原则:由液压缸最大行程、活塞宽 度、活塞杆导向套长 度、活 塞杆密封 长度和特别要求的 其它长度确定,为减小加工难 度,一般液压缸缸体长度不 应大于内径的2030倍。三 缸筒壁厚 中低压系统,无需校核 确定原则 高压大直径时,必须校核 缸筒壁厚校核方法薄壁缸体(无缝钢管):当/D0、08时 pmaxD/2 厚壁缸体(铸造缸体):当/D=0、080、3时 pmaxD/2、3-3pmax 当/D0、3时 D/2+0、4 py/-1、3py-1液压缸其它部位尺寸的确定 导向长度HL/20+D/2(L为液压缸最大行程)活塞宽度B=(0、61、0)D;A=(0、610)D(D80mm)导向套滑动面长度A A=(0、61)d(D80mm)如装有隔套K时,C=H-(A+B)/2 液压缸其它部位尺寸的确定活塞杆长度由L确定,必要时需进行稳定性验算。当液压缸承受轴向压缩载荷时:若l/d15时,无须验算 验算 l/d15时,可按材料力学有关公式进行4、3 液压缸结构设计 4、3、1 液压缸的典型结构举例 4、3、2 缸体与端盖的结构设计 4、3、1 液压缸的典型结构举例典型结构设计依据典型结构缸体组件、活塞组件、密封件、连接件、缓冲装置、排气装置等。设计依据缸工作压力、运动速度、工作条件、加工工艺及拆 装检修等。4、3、2 缸体与端盖的结构设计 缸体与端盖的连接 活塞和活塞杆结构 活塞杆头部的连接 液压缸的缓冲装置 液压缸的排气装置 缸体与端盖的连接 法兰连接 半环连接 螺纹连接 拉杆连接 焊接连接 缸体与端盖的连接 工作压力、缸体材料、工作条件不同 连接形式特别多低压,铸铁缸体,外形尺寸大 缸体与端盖的连接形式法兰连接:高压,需焊接法兰盘,较杂。内半环 结构简单、紧凑、装卸半环连接 方便(但因缸体上开了环行槽,强度削弱)外半环 内螺纹 螺纹连接 重量轻,外径小,但端部复杂,外螺纹 装卸不便,需专用工具 焊接连接拉杆连接通用性好,缸体加工方便,装拆方便,但端盖体积大,重量也大,拉杆受力后会拉伸变形,影响端部密封效果,只适于低压、活塞和活塞杆的连接 工作压力、安装方式、工作条件的不同。活塞组件有多种结构形式。整体式:常用于小直径液压缸,结构简单,轴向尺寸紧凑,但损坏后需整体更换 活塞和活塞杆的连接焊接式:同上 锥销式:常用于双杆缸,加工容易,装配 简单,但承 载能力小。螺纹式:常用于单杆缸,结构简单,装拆 方便,但需 防止螺母松动。半环式:常用于高压大负载或振动比较大 的场合,强 度高,但结构复杂,装拆方便。活塞杆头部结构活塞杆:是连接活塞和工作部件的传 力零件,必须具有足 够的强 度和刚度,一般用钢料制成,且需镀铬。液压缸的缓冲装置 必要性缓冲原理缓冲装置类型缓冲的必要性 在质量较大、速度较高(v12m/min),由于惯性力较大,活塞运动到终端时会撞 击缸盖,产生冲击和噪声,严重影响加工 精度,甚至使液压缸损坏。常在大型、高速、或高精度液压缸中设置 缓冲装置或在系统中设置缓冲回路。缓冲原理利用节流方法在液压缸的回油腔产生阻力,减小速度,幸免撞击。缓冲装置类型 (1)圆柱形环隙式缓冲装置 (2)圆锥形环隙式缓冲装置 (3)可变节流槽式缓冲装置 (4)可调节流孔式缓冲装置 液压缸的排气装置 必要性排气方法感谢您的聆听！