液压油缸课程设计说明书

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液压缸设计说明书样本

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目录一、设计要求——————————————————————-11、目的—————————————————————————12、题目—————————————————————————1二、总述————————————————————————-21、作者的话——————————————————————--22、设计提要———————————————————————3三、各零部件的设计及验算————————————————-51、缸筒设计———————————————————————52、法兰设计———————————————————————143、活塞设计———————————————————————194、活塞杆设计——————————————————————215、缓冲装置和排气阀设计—————————————————26四、外接线路和程序———————————————————-271、液压设配外接线路———————————————————272、操作板————————————————————————283、程序地址分配—————————————————————294、芯片接线图——————————————————————315、 PLC程序指令—————————————————————-33五、参考文献———————————————————————38一、设计要求1、目的①、培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识, 独立进行机电控制系统的初步设计工作, 并结合设计或实验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。

②、培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料, 运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力, 提高计算、绘图等基本技能。

③、培养学生掌握机电产品的一般程序和方法, 进行工程师基本素质的训练。

④、树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。

2、题目液压油缸的压力和速度控制①、执行元件: 液压油缸;②、传动方式: 电液比例控制;③、控制方式: 单片微机控制、 PLC控制;④、控制要求: 速度控制、推力控制;⑤、主要设计参数:油缸工作行程————600、 400mm;额定工作油压————4MP;移动负载质量————1000、 kg;负载移动阻力————5000、 10000N;移动速度控制————3、 6m/min。

液压油缸设计手册

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液压油缸设计手册一、液压油缸概述1.定义及作用液压油缸,作为一种将液压能转换为机械能的元件,广泛应用于各种工程机械、汽车制造、航空航天、工业自动化等领域。

它以油液为工作介质,通过活塞往复运动实现驱动和控制设备的动作。

液压油缸在实现机械自动化、提高生产效率等方面具有重要作用。

2.分类及特点液压油缸按结构可分为单杆、双杆、多杆等类型;按驱动方式可分为手动和电动两种。

液压油缸具有以下特点:(1)输出力大,承载能力高;(2)体积小,重量轻,结构简单;(3)动作平稳,无噪声,无污染;(4)易于控制,便于实现自动化;(5)寿命长,维护方便。

二、液压油缸设计要点1.选材与工艺液压油缸的材料选择应考虑强度、耐磨性、耐腐蚀性等因素。

常见的材料有碳钢、不锈钢、铝合金等。

工艺方面,应根据油缸的工作条件选择合适的加工方法,如焊接、铸造、数控加工等。

2.结构设计与计算液压油缸的结构设计应满足以下要求:(1)确保油缸在正常工作时,密封件的寿命;(2)考虑油缸的安装方式,如耳轴、法兰等;(3)满足油缸在各种工况下的稳定性能;(4)考虑油缸的防尘、防水、防爆等性能。

计算方面,主要包括以下内容:(1)确定油缸的工作压力;(2)计算油缸的驱动力和负载力;(3)计算油缸的有效面积;(4)校核油缸的材料强度、密封件寿命等。

3.油缸尺寸确定根据液压油缸的用途和工况,确定油缸的长度、直径、行程等尺寸。

同时,考虑油缸的安装空间和外形要求。

4.密封与防尘设计密封设计应考虑油缸的工作压力、运动速度、介质性质等因素,选择合适的密封材料和型式。

防尘设计方面,可根据工况要求,采用不同的防尘措施,如防尘圈、防护罩等。

5.油缸性能优化针对液压油缸的性能要求,通过结构优化、材料选择、工艺改进等手段,提高油缸的性能。

三、液压油缸应用领域1.工程机械液压油缸在工程机械中的应用十分广泛,如液压起重机、液压挖掘机、液压支撑等。

2.汽车制造液压油缸在汽车制造领域的应用主要包括车身装配、发动机装配、底盘装配等。

液压缸课程设计.docx

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河南理工大学机械学院课程设计说明书题目名称:单柱压力机的液压缸设计学院:机械与力工程学院班:机11-1姓名:邱学号:3指教:刘俊利目录一、程的目的及要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯二、程内容及参数确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯三、液缸主要尺寸的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯四、液缸的密封⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯五、支承向的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯六、防圈的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯七、液缸材料的用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯八、程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯九、参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯说明书一、课程设计的目的油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于 360°回摆运动的液压执行元件。

具有结构简单,工作可靠,制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。

因此,广泛应用于工业生产各部门,如:工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构,起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构,矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置,建筑机械中的打桩机,冶金机械中的压力机,汽车工业中自卸式汽车和高空作业车,智能机械中的模拟驾驶舱、机器人,火箭的发射装置等。

它们所用的都是直线往复运动油缸,即推力油缸。

所以,研究和改进液压缸的设计制造,提高液压缸的工作寿命及其性能,对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。

设计要求1、每个参加课程设计的学生,都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。

2、设计说明书和设计计算书要层次清楚,文字通顺,书写工整,简明扼要,论据充分。

计算公式不必进行推导,但应注明公式中各符号的意义,代入数据得出结果即可。

3、说明书要有插图,且插图要清晰、工整,并选取适当此例。

说明书的最后要附上草图。

4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定,符合国家标准。

5、绘制液压缸总图;6、一份设计说明书二、课程设计内容及所给参数1、设计参数主要技术参数:压力机额定输出力: 20 吨;液压缸安装方式:竖直布置,法兰固定;液压缸行程: 250 mm;液压缸额定压力: 10MPa;液压缸背压: 1 MPa;环境温度: -10 ~70 ℃。

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液压油缸设计手册摘要:一、液压油缸设计手册概述二、液压油缸的工作原理三、液压油缸的设计要点四、液压油缸的制造与材料选择五、液压油缸的性能测试与维护正文:一、液压油缸设计手册概述《液压油缸设计手册》是一本详细介绍液压油缸设计、制造、材料选择、性能测试和维护等方面的专业书籍。

液压油缸是液压系统中的重要执行元件,广泛应用于各种工程机械、机床、汽车等设备中。

本书旨在为广大工程技术人员提供一本实用的液压油缸设计参考书。

二、液压油缸的工作原理液压油缸是一种将液压能转换为机械能的装置,主要由缸体、活塞、密封装置、缓冲装置等组成。

当液压油通过输入口进入油缸时,油压作用在活塞上,使活塞进行往复运动,从而实现对负载的推动或拉动。

三、液压油缸的设计要点1.确定油缸的工作压力:根据液压系统的工作压力和油缸的实际应用需求,合理确定油缸的工作压力。

2.选择合适的缸径和行程:根据负载的大小和运动速度,选择合适的缸径和行程,以保证油缸有足够的承载能力和运动速度。

3.选择合适的密封形式:根据工作环境和压力等级,选择合适的密封形式,以保证油缸具有良好的密封性能。

4.设计缓冲装置:为了减小活塞在行程末端的冲击和噪声,应设计缓冲装置。

5.选择合适的材料:根据油缸的工作压力、温度和介质,选择合适的材料,以保证油缸具有良好的耐压性能、耐磨性能和抗腐蚀性能。

四、液压油缸的制造与材料选择1.制造工艺:油缸的制造工艺主要包括焊接、锻造、热处理、机加工等。

2.材料选择:油缸的材料应具有良好的力学性能、耐磨性能和抗腐蚀性能。

常用的材料有碳钢、不锈钢、铝合金等。

五、液压油缸的性能测试与维护1.性能测试:油缸在制造完成后,应进行压力试验、泄漏试验、运动试验等性能测试,以确保其性能符合设计要求。

2.维护与保养:在使用过程中,应定期检查油缸的密封性能、润滑状况等,发现问题及时处理。

液压油缸设计手册

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液压油缸设计手册主要包含以下内容:
1. 液压油缸的基本原理与结构特点:详细介绍液压油缸的工作原理,以及其构成部件如缸体、活塞、活塞杆、密封件等。

2. 设计步骤:掌握原始资料和设计依据,包括主机的用途和工作条件,工作机构的结构特点、负载状况、行程大小和动作要求,液压系统所选定的工作压力和流量等。

然后进行缸盖的结构形式设计,计算缸盖与缸筒的连接强度。

根据工作行程要求确定液压缸的最大工作长度L,通常L=D(活塞杆径)。

对于活塞杆细长的情况,应进行纵向弯曲强度校核和液压缸的稳定性计算。

必要时设计缓冲、排气和防尘等装置。

3. 校核与调整:活塞与活塞杆同轴度不好的情况应进行校正、调整。

活塞杆弯曲的情况应校直,活塞杆严重时应镇磨。

双出杆活塞缸的活塞杆两端螺帽太紧的情况应略松螺帽,使活塞处于自然状态。

可以用肉眼判别排气是否彻底。

4. 绘制装配图和零件图:完成设计后,需要绘制液压缸装配图和零件图。

5. 整理设计计算书:整理所有的设计计算书,审定图样及其它技术文件。

以上内容仅供参考,具体内容可能会根据不同的设计手册有所差异。

如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业工程师。

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液压油缸设计手册第一章:液压油缸的工作原理和结构设计1.1 液压油缸的工作原理液压油缸是一种将液压能转换为机械能的装置,它利用压力油作为工作介质,通过将液压能转化为机械能来实现工作。

液压油缸的工作原理是通过液压力作用在活塞上,从而驱动活塞做直线运动。

1.2 液压油缸的结构设计液压油缸主要由缸体、活塞、密封件、油口、活塞杆等部分组成。

在设计液压油缸结构时,需要考虑工作压力、工作温度、工作环境等因素,以选择合适的材料和结构设计方案,确保液压油缸能够稳定可靠地工作。

第二章:液压油缸的选型和性能参数计算2.1 液压油缸的选型在选型时需要考虑液压油缸的工作压力、推力、速度、工作温度等因素,根据实际工作条件来选择最适合的液压油缸型号和规格。

2.2 液压油缸的性能参数计算液压油缸的性能参数包括工作压力、推力、速度等,需要通过相关公式和计算方法来确定,确保液压油缸在工作时能够满足设计要求。

第三章:液压油缸的材料选择和密封件设计3.1 液压油缸的材料选择液压油缸的材料选择直接影响着其使用寿命和性能稳定性,需要根据工作条件选择合适的材料,例如缸体和活塞可采用优质的合金钢或不锈钢材料,活塞杆则选择具有高强度和耐磨性的材料。

3.2 液压油缸的密封件设计液压油缸的密封件起着密封作用,保证液压油缸的正常工作,需要根据工作环境和工作压力设计合适的密封结构和材料,以确保液压油缸具有良好的密封性能和使用寿命。

第四章:液压油缸的安装和维护4.1 液压油缸的安装在安装液压油缸时,需要确保其与其他部件的配合精确,活塞杆的外部装配与液压机械部件的连接可靠,同时还要注意安装过程中的油污和杂质。

4.2 液压油缸的维护液压油缸在工作过程中需要定期进行维护,保持液压油清洁,检查密封件是否有磨损或老化,以确保液压油缸的正常使用和延长使用寿命。

结语液压油缸作为重要的液压传动元件,其设计、选型和维护都对液压系统的工作稳定性和可靠性起着至关重要的作用。

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液压油缸设计手册【原创实用版】目录1.液压油缸设计手册概述2.液压油缸的工作原理3.液压油缸的分类与结构4.液压油缸的设计要点5.液压油缸的性能测试与优化6.液压油缸在工程中的应用7.液压油缸的未来发展趋势正文一、液压油缸设计手册概述液压油缸设计手册是一本针对液压油缸设计、制造和使用的专业指南。

它涵盖了液压油缸的基本原理、结构分类、设计要点、性能测试与优化、应用实例以及未来发展趋势等方面的内容。

本书旨在帮助工程师、技术人员以及相关领域的研究人员更好地理解和应用液压油缸技术,提高液压系统的性能和可靠性。

二、液压油缸的工作原理液压油缸是一种将液压能转换为机械能的装置,主要由缸体、活塞、密封件和连接件等组成。

当液压油通过进口进入油缸时,液压油对活塞产生压力,使活塞向外移动。

当活塞向外移动时,连接在活塞上的机械装置也随之移动,从而实现能量的传递和转换。

三、液压油缸的分类与结构液压油缸根据其结构和功能的不同,可分为多种类型,如单杆液压油缸、双杆液压油缸、多级液压油缸等。

各类液压油缸的结构也有所不同,但其基本组成相似,主要包括缸体、活塞、密封件和连接件等。

四、液压油缸的设计要点液压油缸的设计要点主要包括以下几个方面:1.确定液压油缸的工作压力、行程和安装方式等参数;2.选择合适的缸体材料和活塞材料,以满足工作环境和性能要求;3.选择合适的密封件,以确保液压油缸的密封性能;4.设计合理的连接件和附件,以方便液压油缸的安装和使用;5.考虑液压油缸的热胀冷缩等因素,预留适当的间隙;6.根据工程实际需求,选用合适的液压油缸类型和结构。

五、液压油缸的性能测试与优化为了确保液压油缸的性能和可靠性,需要对其进行性能测试,包括压力测试、行程测试、泄漏测试等。

根据测试结果,可以对液压油缸的设计进行优化,提高其性能和可靠性。

六、液压油缸在工程中的应用液压油缸广泛应用于各种工程领域,如机床、起重设备、工程车辆等。

通过液压油缸,可以实现设备的精确控制和高效传动,提高工程效率和质量。

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液压油缸设计手册液压油缸是工业领域常用的一种液压传动装置,它通过液压油的压力来产生直线运动力,广泛应用于各种机械设备、建筑工程等领域。

在设计液压油缸时,需要考虑动力、稳定性、密封性等多个方面的因素。

本手册将详细介绍液压油缸的设计原理、结构特点、选型计算、安装调试等方面的内容,帮助读者了解液压油缸的设计与应用。

第一部分液压油缸的基本原理与结构特点1.1 液压油缸的工作原理液压油缸是一种将液压能转换为机械能的装置,其工作原理是通过液压油的压力作用在活塞上,产生直线运动力。

液压油缸通常由缸体、活塞、活塞杆、密封件等部件构成,通过控制液压系统的压力和流量,实现对液压油缸的控制。

1.2 液压油缸的结构特点液压油缸具有结构简单、传动力矩大、速度可调、动作平稳等特点。

根据不同的工作要求,液压油缸的结构形式可以有单作用、双作用、Telescopic等多种形式,满足不同的应用需求。

第二部分液压油缸的选型计算与设计要点2.1 液压油缸的选型计算在设计液压油缸时,需要根据工作条件、负载要求、速度要求等因素进行选型计算。

液压油缸的选型需要考虑活塞直径、活塞杆直径、有效面积、工作压力、作用力等参数,以确保在实际工作中能够满足要求。

2.2 液压油缸的设计要点在液压油缸的设计过程中,需考虑密封件的选择、活塞杆的设计、缸体的材料、活塞的制造工艺、液压系统的选用等因素。

合理的设计能够保证液压油缸的稳定性、可靠性和使用寿命。

第三部分液压油缸的安装调试与维护保养3.1 液压油缸的安装调试在液压油缸安装调试过程中,需要注意密封件的安装、活塞杆的对中、管路的连接、液压系统的调试等内容。

在调试过程中,需要检查液压油缸的运动是否顺畅,密封是否良好,保证液压油缸的正常工作。

3.2 液压油缸的维护保养定期对液压油缸进行维护保养,包括清洗液压油缸内部、检查密封件的状况、润滑活动部件、排除异物等,确保液压油缸能够长期稳定、可靠地工作。

结语液压油缸作为一种重要的液压传动装置,在各种机械设备中都有广泛的应用。

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课程设计说明书(液压油缸的压力和速度控制)目录1、设计课题 (3)1.1设计目的 (3)1.2设计要求 (3)1.3设计参数 (3)1.4设计方案 (3)2、设计方案 (4)2.1工况分析 (4)2.2拟定液压系统 (6)3、机械部分计算 (9)3.1液压缸的设计计算 (9)3.2液压缸的校核计算 (12)3.3液压缸结构设计 (15)3.4选择液压元件 (17)4 、系统的验算 (20)4.1.压力损失的验算 (20)4.2 系统温升的验算 (21)5、电气部分设计 (23)5.1控制系统基本组成 (23)5.2PLC控制系统的流程图 (24)1 设计课题1.1设计目的通过课程设计培养学生综合运用所学知识和技能、提高分析和解决实际问题能力的一个重要环节,专业课程设计是建立在专业基础课和专业方向课的基础上的,是学生根据所学课程进行的工程基本训练,课程设计的目的在于:1、培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识,独立进行机电控制系统(产品)的初步设计工作,并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。

2、培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料,运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力,提高计算、绘图等基本技能。

3、培养学生掌握机电产品设计的一般程序和方法,进行工程师基本素质的训练。

4、树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。

1.2设计要求执行元件:液压油缸;传动方式:电液比例控制;控制方式:PLC控制;控制要求:速度控制;控制精度:0.011.3设计参数油缸工作行程——600 mm;额定工作油压——6.5MPa;移动负载质量——1000 kg;负载移动阻力——5000 N;移动速度控制——0.2m/s;1.4设计方案利用设计参数和控制要求设计出液压油缸,进而设计出液压系统,通过PLC 对液压油缸进行速度控制。

2 设计方案2.1工况分析 首先根据已知条件,绘制运动部件的速度循环图,如图2.1所示。

然后计算个阶段的外负载并绘制负载图。

液压缸所受负载F 包括有效工作负载,摩擦阻力和惯性力三种类型,即 =++w f a F F F F (2-1) 式中 w F ——有效工作负载,在本设计中即为题目给定的负载移动阻力F w =5000N ;a F ——运动部件速度变化时的惯性负载;f F ——导轨摩擦阻力负载,启动时为静摩擦阻力,启动后为动摩擦阻力,对于平导轨f F 可由下式求得()=+f Rn F f G F G ——运动部件重力;R n F ——垂直于导轨的工作负载,本设计中为零;f ——导轨摩擦系数,在本设计中取静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1则求得错误!未找到引用源。

(2-2)错误!未找到引用源。

(2-3)上式中fs F 为静摩擦阻力,fa F 为动摩擦阻力。

a vF m t∆=∆ (2-4)式中 m ——负载质量 t ∆——加速或减速时间,本次设计中取错误!未找到引用源。

;υ∆——t ∆时间内的速度变化量,本次设计最大速度为0.2m/s,取υ∆=0.2m/s ; 在本设计中0.2100010000.2a F N==(2-5)计算结果F w =5000N1960fs F N = 980fa F N =错误!未找到引用源。

υ∆=0.2m/s1000a F N =根据上述计算结果,列出个工作阶段所受的外负载(见表2.1),并画出如图2.2所示的负载循环图。

表2.1 工作循环各阶段的外负载前进时 最大负载()F N启动加速 F=fs F +a F +w F7960 匀速移动 fa F F =+w F 5980 减速制动fa F F =+w F - F a4980速度循环图v —t工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。

第一种如图2-1中实线所示,液压缸开始作匀加速运动,然后匀速运动,图2-1 速度循环图最后匀减速运动到终点;第二种,液压缸在总行程的前一半作匀加速运动,在另一半作匀减速运动,且加速度的数值相等;第三种,液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动,然后匀减速至行程终点。

v —t 图的三条速度曲线,不仅清楚地表明了三种类型液压缸的运动规律,也间接地表明了三种工况的动力特性。

液压缸的负载循环图。

对较为复杂的液压系统,为了更清楚的了解该系统内各液压缸(或液压马达)的速度和负载的变化规律,应根据各阶段的总负载力和它所经历的工作时间t 或位移L 按相同的坐标绘制液压缸的负载时间(F —t)或负载位移(F —L)图,然后将各液压缸在同一时间t(或位移)的负载力叠加。

图2-2负载循环图图2-2为一部机器的F —t 图,其中:0~t1为启动过程;t1~t2为加速过程;t2~t3为恒速过程; t3~t4为制动过程。

它清楚地表明了液压缸在动作循环内负载的规律。

图中最大负载是初选液压缸工作压力和确定液压缸结构尺寸的依据。

2.2拟定液压系统2.2.1系统类型大量的实践工程表明,在现有的技术条件下,开环控制的比例系统,其位置控制精度只能达到0.3mm(即位置控制误差大于0.3mm),速度控制精度最高只能达到3%(加速或减速过程为0~0.5s),压力控制精度最高只能达到比例压力阀最大设定压力的3%(采用带位置调节型比例电磁铁的压力阀)。

题目要求精度为0.01m/s,故采用闭环控制。

2.2.2确定供油方式考虑到题目给定额定工作油压为6.5MPa,以及系统采用电液比例控制单个执行元件,故拟选用定量叶片泵。

2.2.3调速方式的选择在中小型专用机床的液压系统中,进给速度的控制一般采用节流阀或调速阀。

根据题目的速度控制要求,选用定量泵-回油节流调速。

这种调速方式的优点是结构简单,价廉,调速范围大,适用于低速小功率场合。

2.2.4调压方式的选择本系统采用溢流阀旁接在液压泵出口用以控制系统压力在进、回油路节流调速系统中保证系统压力恒定。

2.2.5回路的选择本次设计为电液比例控制,故选用电液比例换向阀,根据产品实际型号选择二位三通或者三位四通阀。

2.2.6拟定液压系统图液压系统计算简图电液比例速度控制系统原理图3 机械部分设计计算3.1液压缸的设计计算3.1.1系统压力Ps的估算系统工作压力指的是泵站的调定压力,其值应该在液压泵的额定压力范围内。

对于阀控系统,由于本质上是节流控制,为保证系统有足够高的效率,系统压力应按照低于2/3的液压泵的额定压力的原则选择。

此处就按题目给定的额定工作油压初步估计作为系统压力,即Ps=6.5MPa.根据经验,设计刚开始的时候,可将系统压力减去管道流动的局部损失和沿程损失之后剩余的压力,其1/3用于克服执行机构恒速时的负载,1/3用于产生执行元件的加速度,1/3用于产生执行元件的速度。

前两项(即2/3的系统压力)就是克服执行元件外负载的压力。

只是一部分是静态负载(含摩擦),另一部分是加速度负载。

产生执行元件速度的压力时压力油通过阀口流动所必须的,实际上是流动的压力油在液压阀上的压力降。

3.1.2计算液压缸内径D 和活塞杆直径d由于启动加速阶段工作负载力最大,故按牛顿运动定律, pA-fs F -w F =ma (3-1) pF F ma A wfs ++=(3-2) 式中 A ——液压缸有效工作面积(m 2)。

p——分配给执行元件用于克服执行元件外负载的压力(MPa ))(32p p p s ∆-=,p ∆为局部损失和沿程损失之和,初步估计为0.5MPa.在本设计中, 226329.1900199.010)5.05.6(7960cm m A ==⨯-⨯= (3-3) 由此求得,活塞缸内径为 mm cm A D 35.50035.59.1944==⨯=⨯=ππ (3-4)根据液压缸内径尺寸系列,将液压缸内径圆整为标准系列直径D=50mm ;活塞杆直径d 按0.7d D =求得d=36mm 。

由此求得 。

222145.9,64.19cm A cm A == d D ——液压缸内径与活塞杆直径的关系。

考虑到活塞杆受压,且液压缸工作压力在5~7MPa 之间,故取d D 为0.7。

液压缸最大工作压力 MPa A F p 464.1910079601001max 1=⨯== (3-5)根据液压缸公称压力系列(GB/T7938-1987)取液压缸额定工作压力为6.3MPa 。

按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度m in.333m inq 00510A >cm 5cm 10υ⨯== (3-6)Ps=6.5MPa219.9A cm =式中 m in q 是由产品样本查的GE 系列调速阀AQF30-E10B 的最小稳定流量为0.05/m in L 。

调速阀是安装在回油路上,故液压缸节流腔有效工作面积应选取液压缸有杆腔的实际面积,即()2222246.9)6.35(44cmdDA =-=-=ππ(3-7)可见上述不等式能满足,液压缸能达到所需低速。

3.1.3计算液压缸所需最大流量max max Av q = (3-8)式中 A ——液压缸有效工作面积(m 2);max v ——最大控制速度,题目给定为0.2m/s;max q ——液压缸最大流量(L/min )。

min /57.2360102.01064.1934max L q =⨯⨯⨯⨯=- (3-9)3.1.4液压缸壁厚和外径的计算液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。

工程机械的液压缸,一般是用无缝钢管材料,大多属于薄壁圆筒结构,其壁厚按薄壁圆筒公式计算[]y p D2δσ≥(3-10) 式中 δ——液压缸壁厚(m);D ——液压缸内径(m);y p ——试验压力,取最大工作压力的1.5倍(MPa ); []σ——缸筒材料的许用应力。

无缝钢管45钢[]100M Pa σ=。

m 3105.1100205.045.1-⨯=⨯⨯⨯≥δ (3-11) 液压缸壁厚取最小值 mm 5.1=δ液压缸壁厚算出后,可求出缸体的外径1D mm D D 535.125021=⨯+=+≥δ (3-12)D=50mmd=36mm 2119.64A cm =229.45A cm =14a P M P =P=6.3a M P29.46A cm =3.1.5液压缸工作行程的确定 根据题目给定,参照液压缸活塞行程参数系列选用工作行程为630mm 。

3.1.6缸盖厚度的确定一般液压缸多为平底缸盖有孔时[].y 2p t 0433D σ≥ (3-13)无孔时[]().y 2220p D t 0433D D d σ≥-(3-14)式中 t ——缸盖有效厚度(m);2D ——缸盖止口内径(m); 0d ——缸盖孔的直径(m)。

在本设计中有孔时 mm p D t y 30.510045.150433.0][433.02=⨯⨯⨯=≥σ (3-15)无孔时 ()()mm d D D p D t y 02.1036501005045.150433.0][433.00222=-⨯⨯⨯⨯⨯=-≥σ(3-16)3.1.7最小导向长度的确定mm D L H 5.5625020630220=+=+≥ (3-17) 活塞宽度B 取 mm D B 30506.06.0=⨯== (3-18) 缸盖滑动支承面的长度,在缸径小于80mm 时取mm D l 30506.06.01=⨯== (3-19) 隔套的长度 ()mm B l H C 5.26)3030(215.56211=+-=+-= (3-20)3.1.8缸体长度的确定 液压缸刚体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。

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