簡(jiǎn)述液壓缸主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程

張鳳志

摘要：液壓缸一般來(lái)說(shuō)是標(biāo)準(zhǔn)件，但有時(shí)也需要自行設(shè)計(jì)。液壓缸的設(shè)計(jì)是在對(duì)所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行工況分析、負(fù)載計(jì)算和確定了其工作壓力的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。本文主要介紹液壓缸主要尺寸的計(jì)算及強(qiáng)度，剛度的驗(yàn)算方法。

關(guān)鍵詞：液壓缸 缸徑 活塞桿

1 確定液壓缸結(jié)構(gòu)類型和各部分的連接形式

在確定液壓缸結(jié)構(gòu)類型和各部分連接形式時(shí)，應(yīng)綜合考慮主機(jī)的用途、工作條件、液壓缸負(fù)載的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)要求。具體如下：①確定液壓缸的結(jié)構(gòu)類型、安裝方式。②確定缸體和缸蓋的連接形式。③確定活塞和活塞桿的連接形式。④確定緩沖裝置形式、密封和防塵結(jié)構(gòu)。

2 主要零件的材料和技術(shù)要求

①缸體。缸體常用材料為20、35、45號(hào)無(wú)縫鋼管制造。35、45號(hào)鋼用的較多，并在粗加工后調(diào)質(zhì)。②活塞?；钊牧铣Ｓ媚湍ヨT鐵，在工作壓力及沖擊載荷較大時(shí)采用鋼材。為了避免活塞與缸體直接接觸，在活塞上套有聚四氟乙烯或尼龍支承環(huán)，以防止活塞劃傷缸體表面。③活塞桿。有實(shí)心和空心兩種。用35、45號(hào)鋼制造。為了提高活塞桿的耐磨和防銹性能及抗碰撞能力，常在活塞桿表面高頻淬火或火焰淬火（深度0.5～1mm），然后再鍍鉻（0.03～0.05mm）拋光。④導(dǎo)向套。導(dǎo)向套應(yīng)具有良好的耐磨性能和一定的機(jī)械性能，材質(zhì)不能太硬。一般用鑄鐵、黃銅、青銅、尼龍等耐磨材料制成。

3 設(shè)計(jì)輸入

本文以一小型液壓機(jī)的工作主缸研究對(duì)象，簡(jiǎn)述了其主要參數(shù)、尺寸的確定及強(qiáng)度、穩(wěn)定性的校核方法過(guò)程。

液壓機(jī)主機(jī)概況：①液壓機(jī)公稱力400kN；②液壓系統(tǒng)最大工作壓力20Mpa；③滑塊行程400MM；④壓頭工進(jìn)速度10mm/s；⑤壓頭快進(jìn)速度40mm/s。

4 液壓缸主要參數(shù)的確定

4.1 缸徑。由F=P·A·η；F——液壓缸負(fù)載；P——工作壓力；A——液壓缸無(wú)桿腔面積；η——液壓缸效率，按照0.9計(jì)算。

4.3 缸體壁厚。液壓缸缸體采用45#無(wú)縫鋼管制作。

4.4 液壓缸活塞桿強(qiáng)度校核?；钊麠U的直徑d按下式進(jìn)行校核：d≥■。式中，F(xiàn)為活塞桿上的作用力；[σ]為活塞桿材料的許用應(yīng)力，[σ]=σb/1.4。

5 結(jié)論

上述計(jì)算及校驗(yàn)方法主要依據(jù)為機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（液壓傳動(dòng)卷），作者在多年的實(shí)際工作中對(duì)此進(jìn)行了總結(jié)整理。此計(jì)算方法簡(jiǎn)便易懂，在一般的工程應(yīng)用中其計(jì)算結(jié)果是可靠的，計(jì)算精度也能滿足一般工程應(yīng)用的需要。

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