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技术资料

u乐代理机械部分液压u乐娱乐国际电气u乐娱乐国际设计(七)

作者: 来源: 日期:2018/1/3 7:07:46 人气:0 评论:0

顶出缸的设计与计算

2.6.1顶出缸内径的设计计算

顶出缸结构图如图(2-8)

 

顶出缸内径 D0

式中  P——液压缸名义压力  (N)

P=35×1000×9.8=343000 N

q——液体工作压力       q=250 

 

将上述各值代入式(222)中,有

内径             D0=D+t                                     (2-23)

t  10——15mm,此处取  t=10mm=1cm

  D0=13.22+1=14.22 cm

   D0=14 cm

2.6.2 油缸外径D1的计算

缸体材料选用35锻纲 , 其应用于不同部分时的许用应力如下

材料           缸筒                缸底            活塞杆    

                   n    许用应力       平形许用应力    n   许用应力

锻钢35      5-6  1000-1200        800          4-5     1500

应用第四强度理论计算

式中 P——液体最大工作压力(     P=28    

[σ]=1000 

由上式导出

P[σ]及D0代入式(2-24)

  D1=20  cm

2.6.3活塞杆直径d的计算

由回程压力  

            

                                 

式中 P=250       D0=14 cm      P=25t=25000kgf

代入式(2-25)中

d=8cm

2.6.4 实际工作压力的计算

2.6.4.1主压力

式中  D0=14cm,  P=250 

2.6.4.2 回程压力

 

式中  D0=14cm,  d= 8cm

2.6.5 缸体强度的计算

2.6.5.1 中段强度的计算

缸体材料选用35锻钢,应用第四强度理论进行计算

式中符号如图(29)

D1=20cm,  D0=14 cm, P=250 

代入上式       

∴强度满足要求

2.6.5.2 支承台肩处的计算

如图(2-9)所示

支承台肩接触面挤压应力

式中  [σ]=1000    S1=0.2cm  S2=0.5 cm     P=38465 kgf

D2——顶出缸体上螺纹外径     D2=20.5cm

由上式可得

将数据代入上式可得

                     D4=24 cm

导向套的设计及计算

导向套对活塞杆起导向和支承作用,它要求配合精度高,摩擦阻力小,耐磨性

能好,能承受活塞杆的压力,弯曲力及冲击振动。在采用活塞的液压缸中,导向套长度一般取为活塞杆直径的0.6倍。

d =8cm   则导向套长度 L=0.6*8=4.8 cm  L= 6cm

材料选用耐磨铸铁,导向套内孔尺寸公差一般取 H7,外径尺寸公差一般取g7,表面光洁度一般取 Ra1.6Ra0.8

导向套的直径尺寸见图(210)

活塞杆密封圈的选择及计算

选用活塞杆密封腔体 L3用组合密封圈,其基本尺寸如下

长度L3     内径      外径      V型圈数量

25mm        79.3mm    95mm         3

参见《中国机械设计大典5》  表42.785

导向套内径d0取为8 cm,  采用阶梯结构   如图(210)

外径d1=14cm , d2=17cm , 安装密封圈处d0=9.5 cm

支承台肩断面处强度计算

按照如图(29)所示,可以看出,台肩断面上的和应力为弯曲应力与拉伸应力之和,即

式中  P=38465 kgf       D2=20.5cm

D3=17cm,

 

 

 

 

l=( D3- D0)=(17-14)=3 cm

   H=(1.52)

   H=2l=6cm        

μ—材料的泊松比系数   μ=0.3

μD3h值代入式(230)

β,T,h,H, D3,D4代入式(228), (229)

   

 

强度满足要求

2.6.5.3 缸底强度计算

如图(2-11),按圆形平板弯曲计算 

式中 P=280     D=14 cm       取 B=6cm

代入上式

   

强度满足要求

2.6.6 顶出缸缸口部分零件强度的计算

2.6.6.1 作用在缸口导套及法兰上的力

       

 

式中字母如图(212)

D1=14 cm   d=8 cm     P=280 

因此有     

2.6.6.2 螺栓的计算

螺栓选用16个M16双头螺柱(B级等长双头螺柱,GB/T901-1988)  参见《机械设计手册2》表6.2-87 见附录,性能等级8.8

螺栓拉伸应力为 

式中 n——螺栓数目  n=16         F1——螺栓面积( 

[σ]——许用拉伸应力(  [σ]=1200  

强度满足要求

2.6.6.3 缸口导套挤压计算

缸口导套材料选用耐磨铸铁,导套挤压应力为

符号见图(212),尺寸为 D=9.5 cm,  D=17 cm

代入公式得

强度满足要求

2.6.6.4 法兰盘的计算

法兰材料选用35,故弯曲应力

式中符号见图(212),尺寸为

D3=20.5cm     

D4=24cm  d0=1.8cm  H=4cm  D2=10cm

代入上式得

 

强度满足要求

2.6.7活塞部分的计算

图示为活塞结构

密封圈采用活塞密封体窄断面Y形橡胶密封圈,参见《中国机械设计大典5》

42.7-69

其基本尺寸为

公称内径:         沟槽深度        沟槽长度       沟槽底径

 

    

 D                  t          L1    L2 d

140mm               5mm     7.5mm   13mm       130mm

活塞材料选用35钢,活塞的外径基本尺寸公差采用h,橡胶密封活塞公差等级选用7级,活塞内孔的公差等级一般选用H7,与活塞杆轴径组成H7/g6

的过度配合。活塞外径,内孔的表面光洁度均取Ra0.8—Ra0.4

采用烧焊铜合金式,在钢制活塞的外圆表面烧焊一层铜合金,当坚硬的细小颗粒和其它异物进入活塞和缸壁间隙时,能嵌入铜合金中,不致划伤缸筒表面或卡死。它滑动性能好,可以长时间连续工作。当它磨损或划伤时,可补焊后再次使用。

2.6.7.1 活塞杆受压计算

活塞杆材料选用35钢,活塞杆直径为8cm,长度为440mm=44cm,长度与直径之比小于10。在加压过程中,面积较大,仅受压力,故其挤压和稳定性可忽

略不计。

 

2.6.7.2 活塞头部导向套的计算

 

导向套的材料选用35钢,挤压应力为:

 

 

 

 

 

 d1= 4.5 cm  由上知D=14 cm    S1,S2=0.2cm   d=8cm 

P=280 

代入上式:

强度满足要求

2.6.7.3 活塞头部锁紧螺母的计算

锁母螺纹所受的力

式中符号如图(26)中所示,尺寸

D0=14cm   d1=4.5cm   代入式2-38)中

螺纹剪切应力

螺纹弯曲应力

式中  螺纹选为M304

d  ——螺纹内径(cm)    d  =2.57cm

t——螺距(cm          t=0.4cm

b——螺纹长度(cm      b=2.5cm

h——螺纹高度(cm)      h=0.43cm

K——螺纹完满系数(cm)  对于三角形螺纹 K=0.81

代入上两式,  2-39)  2-40)

 

强度满足要求

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