液壓缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算ppt課件.ppt

寶雞理工學(xué)校 液壓缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 液壓缸工作壓力的確定液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的確定缸筒壁厚 的確定液壓缸其它部位尺寸的確定 1 寶雞理工學(xué)校 4 2液壓缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 液壓缸的主要尺寸包括 液壓缸內(nèi)徑D活塞桿直徑d液壓缸缸體長(zhǎng)度L 2 寶雞理工學(xué)校 液壓缸工作壓力的確定 見(jiàn)表4 2 1 4 2 2 3 寶雞理工學(xué)校 液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的確定 一 液壓缸內(nèi)徑D 二 活塞桿直徑d 4 寶雞理工學(xué)校 液壓缸內(nèi)徑D 1根據(jù)最大總負(fù)載和選取的工作壓力來(lái)確定2根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度要求和選定液壓泵流量來(lái)確定 5 寶雞理工學(xué)校 根據(jù)最大總負(fù)載和選取的工作壓力來(lái)確定 以單桿缸為例 無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)D 4F1 p1 p2 d2p2 p1 p2有桿腔進(jìn)油時(shí)D 4F2 p1 p2 d2p1 p1 p2若初步選取回油壓力p2 0 則上面兩式簡(jiǎn)化為 無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)D 4F1 p1有桿腔進(jìn)油時(shí)D 4F2 p1 d2 6 寶雞理工學(xué)校 根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度要求和選定液壓泵流量來(lái)確定 無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí) D 4qv v1有桿腔進(jìn)油時(shí) D 4qv v1 d2計(jì)算所得液壓缸的內(nèi)徑 即活塞直徑 應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 7 寶雞理工學(xué)校 二 活塞桿直徑d 原則 活塞桿直徑可根據(jù)工作壓力或設(shè)備類型選取液壓缸的往復(fù)速度比有一定要求時(shí)d D v 1 v計(jì)算所得活塞桿直徑d亦應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列值 8 寶雞理工學(xué)校 三 液壓缸缸體長(zhǎng)度L 原則 由液壓缸最大行程 活塞寬度 活塞桿導(dǎo)向套長(zhǎng)度 活塞桿密封長(zhǎng)度和特殊要求的其它長(zhǎng)度確定 為減小加工難度 一般液壓缸缸體長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20 30倍 9 寶雞理工學(xué)校 三缸筒壁厚 中低壓系統(tǒng) 無(wú)需校核確定原則 高壓大直徑時(shí) 必須校核 10 寶雞理工學(xué)校 缸筒壁厚 校核方法 薄壁缸體 無(wú)縫鋼管 當(dāng) D 0 08時(shí) pmaxD 2 厚壁缸體 鑄造缸體 當(dāng) D 0 08 0 3時(shí) pmaxD 2 3 3pmax當(dāng) D 0 3時(shí) D 2 0 4py 1 3py 1 11 寶雞理工學(xué)校 液壓缸其它部位尺寸的確定 導(dǎo)向長(zhǎng)度H L 20 D 2 L為液壓缸最大行程 活塞寬度B 0 6 1 0 D A 0 6 10 D D 80mm 導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度AA 0 6 1 d D 80mm 如裝有隔套K時(shí) C H A B 2 12 寶雞理工學(xué)校 液壓缸其它部位尺寸的確定 活塞桿長(zhǎng)度由L確定 必要時(shí)需進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算 當(dāng)液壓缸承受軸向壓縮載荷時(shí) 若l d 15時(shí) 無(wú)須驗(yàn)算驗(yàn)算l d 15時(shí) 可按材料力學(xué)有關(guān)公式進(jìn)行 13 寶雞理工學(xué)校 4 3液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 3 1液壓缸的典型結(jié)構(gòu)舉例4 3 2缸體與端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 寶雞理工學(xué)校 4 3 1液壓缸的典型結(jié)構(gòu)舉例 典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù) 15 寶雞理工學(xué)校 典型結(jié)構(gòu) 缸體組件 活塞組件 密封件 連接件 緩沖裝置 排氣裝置等 16 寶雞理工學(xué)校 設(shè)計(jì)依據(jù) 缸工作壓力 運(yùn)動(dòng)速度 工作條件 加工工藝及拆裝檢修等 17 寶雞理工學(xué)校 4 3 2缸體與端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 缸體與端蓋的連接活塞和活塞桿結(jié)構(gòu)活塞桿頭部的連接液壓缸的緩沖裝置液壓缸的排氣裝置 18 寶雞理工學(xué)校 缸體與端蓋的連接 法蘭連接半環(huán)連接螺紋連接拉桿連接焊接連接 19 寶雞理工學(xué)校 缸體與端蓋的連接 工作壓力 缸體材料 工作條件不同 連接形式很多低壓 鑄鐵缸體 外形尺寸大 20 寶雞理工學(xué)校 缸體與端蓋的連接形式 法蘭連接 高壓 需焊接法蘭盤(pán) 較雜 內(nèi)半環(huán) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 緊湊 裝卸半環(huán)連接重量輕 外徑小 但端部復(fù)雜 外螺紋裝卸不便 需專用工具焊接連接 21 寶雞理工學(xué)校 拉桿連接 通用性好 缸體加工方便 裝拆方便 但端蓋體積大 重量也大 拉桿受力后會(huì)拉伸變形 影響端部密封效果 只適于低壓 22 寶雞理工學(xué)校 活塞和活塞桿的連接 工作壓力 安裝方式 工作條件的不同 活塞組件有多種結(jié)構(gòu)形式 整體式 常用于小直徑液壓缸 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 軸向尺寸緊湊 但損壞后需整體更換 23 寶雞理工學(xué)校 活塞和活塞桿的連接 焊接式 同上錐銷式 常用于雙桿缸 加工容易 裝配簡(jiǎn)單 但承載能力小 螺紋式 常用于單桿缸 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 裝拆方便 但需防止螺母松動(dòng) 半環(huán)式 常用于高壓大負(fù)載或振動(dòng)比較大的場(chǎng)合 強(qiáng)度高 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜 裝拆方便 24 寶雞理工學(xué)校 活塞桿頭部結(jié)構(gòu) 活塞桿 是連接活塞和工作部件的傳力零件 必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度 一般用鋼料制成 且需鍍鉻 25 寶雞理工學(xué)校 液壓缸的緩沖裝置 必要性緩沖原理緩沖裝置類型 26 寶雞理工學(xué)校 緩沖的必要性 在質(zhì)量較大 速度較高 v 12m min 由于慣性力較大 活塞運(yùn)動(dòng)到終端時(shí)會(huì)撞擊缸蓋 產(chǎn)生沖擊和噪聲 嚴(yán)重影響加工精度 甚至使液壓缸損壞 常在大型 高速 或高精度液壓缸中設(shè)置緩沖裝置或在系統(tǒng)中設(shè)置緩沖回路 27 寶雞理工學(xué)校 緩沖原理 利用節(jié)流方法在液壓缸的回油腔產(chǎn)生阻力 減小速度 避免撞擊 28 寶雞理工學(xué)校 緩沖裝置類型 1 圓柱形環(huán)隙式緩沖裝置 2 圓錐形環(huán)隙式緩沖裝置 3 可變節(jié)流槽式緩沖裝置 4 可調(diào)節(jié)流孔式緩沖裝置 29 寶雞理工學(xué)校 液壓缸的排氣裝置 必要性排氣方法 30 寶雞理工學(xué)校 排氣的必要性 系統(tǒng)在安裝或停止工作后常會(huì)滲入空氣 使液壓缸產(chǎn)生爬行 振動(dòng)和