液壓缸尺寸計(jì)算

1、A、大腿液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 、大腿缸的負(fù)載組成1、 工作載荷？?？= 59036N （活塞桿在抬腿過程中始終受壓）2、 慣性載荷？?？= 0 （由于所選用液壓缸尺寸較小，即不計(jì)重量，且執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度變化較小，故不考慮慣性載荷）3、密封阻力？?？ = （1- ?）F,其中F是作用于活塞上的載荷，?"且F =， ?是外載荷，? = ?+ ?，其中？?是液壓 缸的機(jī) 械效率，取？?？ = 0.95綜上可得：外載荷？?？= 59036N，密封阻力? = 2952N，總 載荷F 二 61988N 、初選系統(tǒng)工作壓力1、按載荷選定工作壓力，取工作腔壓力為？= 12MPq（由于 總載荷為61

2、988N大于50000N,故根據(jù)手冊(cè)選取工作壓力 為 12MPa2、選擇執(zhí)行元件液壓缸的背壓力為 ？?2 = 1MPa （由于回油路 帶有調(diào)速閥，且回油路的不太復(fù)雜，故根據(jù)手冊(cè)選取被壓 壓力為1MPa 、液壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算1、在整個(gè)抬腿過程中活塞桿始終受壓，故可得下式：活塞桿受壓時(shí)：F= ?1 ?1 - ?2?2?1 液壓缸工作腔壓力（Pa）?2 液壓缸回油腔壓力（Pa）?1 無桿腔活塞有效作用面積，？?二nD，D為活塞直徑（m）?2 有桿腔活塞有效作用面積，？2二寸（D2- d2），d為活塞桿直徑 （m）選取d/D=（由于工作壓力為12MPa大于5MPa故根據(jù)手冊(cè)選取d/D=）綜上可得

3、：D二,根據(jù)手冊(cè)可查得常用活塞桿直徑，可取D=90mmd=60mm校核活塞桿的強(qiáng)度，其中活塞桿的材料為 45鋼，故（T = lOOMPa由于活塞桿在受負(fù)載的工作過程中僅收到壓力作用，故僅校核其壓縮 強(qiáng)度即可。= 亠 =21.9MPa<（T = lOOMPa,故滿足強(qiáng)度要求。4nd即 d=60mm 則 D=90mm由此計(jì)算得工作壓力為：?1 = 10.3MPa根據(jù)所選取的活塞直徑D=90mm可根據(jù)手冊(cè)選的液壓缸的外徑為108mm即可得液壓缸壁厚為3= 9mm校核液壓缸缸壁的強(qiáng)度，其中液壓缸的材料為45鋼，故（T = 100MPa 由于該缸處于低壓系統(tǒng)，故先按薄壁筒計(jì)算=警?，其中工作壓 力

4、P 二？ = 12MPa< 16MPa,可取?= 1.5?1，貝卩。=90MP& ° = 100MPa故滿足強(qiáng)度要求。又由于D/ 5 = 10,故可將該缸筒視為厚壁，則3的校核應(yīng)按下面公式進(jìn)行D J(T + 0.4?2( - 1.3?計(jì)算的3 = 9m存8.23mn,故經(jīng)過校核滿足要求即取缸筒壁厚3= 9mmB、水平擺動(dòng)液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 、水平擺動(dòng)缸的負(fù)載組成1、工作載荷？?？= 4000N （活塞桿正反行程中保持不變）2、慣性載荷？= 0?（由于所選用液壓缸尺寸較小，即不計(jì)重 量，故不考慮慣性載荷）3、密封阻力？?？ = （1- ?）F,其中F是作用于活塞上的載

5、荷，?"且F = ?， ?是外載荷，? = ?+ ?，其中?是液壓缸的機(jī) 械效率，??？?？ = 0.95綜上可得：外載荷？?？= 4000N，密封阻力?？= 211N，總載荷F = 4211N 、選定系統(tǒng)尺寸由所受最大負(fù)載的大腿缸計(jì)算所得的液壓缸的數(shù)據(jù)，初步擬定水平擺動(dòng)缸的尺寸為:D=90mm d=60mrp3 =9mm 、液壓缸工作壓力的計(jì)算擺腿動(dòng)作開始時(shí)已經(jīng)將腿抬起，故不受外載荷作用，則擺動(dòng)腿液壓 缸受外載荷工作的過程為腿已放下，并且開始拖動(dòng)身體前進(jìn)的過程，在這 個(gè)過程中活塞桿受拉?；钊麠U受拉時(shí):F = ?1 ?2 - ?2?1?i 液壓缸工作腔壓力（Pa）?2 液壓缸回油腔壓力

6、（Pa）（由于回油路帶有調(diào)速閥，且回油路的不復(fù)雜，故根據(jù)手冊(cè)選取回油腔壓力為）nD 2?1 無桿腔活塞有效作用面積，？?1二 ，D為活塞直徑（m）?2 有桿腔活塞有效作用面積，？2二寸（D2- d2）, d為活塞桿直徑 （m）綜上可得： 工作腔壓力？?i = 203MPa校核活塞桿的強(qiáng)度，其中活塞桿的材料為 45鋼，故（T = 100MPa由于活塞桿在受負(fù)載的工作過程中僅收到拉力作用，故僅校核其拉伸 強(qiáng)度即可。= 二 =1.4MPa<（T = lOOMPa,故滿足強(qiáng)度要求。4nd校核液壓缸缸壁的強(qiáng)度，其中液壓缸的材料為45鋼，故（T = 100MPa由于該缸處于低壓系統(tǒng)，故先按薄壁筒計(jì)算

7、警?，其中工作壓力P = ?i = 1MPa< 16MPa,可取?？?？ = 1.5?1，則。=15.225MP< 。= 1OOMPa故滿足強(qiáng)度要求又由于D 5 =10,故可將該缸筒視為厚壁，則3的校核應(yīng)按下面公式進(jìn)行(T + 0.4?；-1.3?- 1)計(jì)算的5 = 9mnr 1.197mm故經(jīng)過校核滿足要求即取缸筒壁厚5= 9mmC、小腿液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 、小腿液壓缸的負(fù)載組成1、2、3、在工作過程中存在拉力與壓力的循環(huán)作用，其中最大拉力為?拉 = 27176N，最大壓力為？?壓=10618N。慣性載荷？?？= 0 （由于所選用液壓缸尺寸較小，即不計(jì)重量，故不考慮慣性載荷

8、）密封阻力？?？ = （1 - ?）F,其中F是作用于活塞上的載荷， 且卩=g, ?是外載荷，？?？ = ?+ ?，其中？?是? 液壓缸的機(jī)械效率，?。?？ = 0.95綜上可得：外拉載荷 ？?拉=27176N，密封阻力？?立=1359N總拉載荷F拉二28535N ;外壓載荷?壓=10618N , 密封阻力？?壓=531N，總拉載荷F拉二11149N 、選定系統(tǒng)尺寸由所受最大負(fù)載的大腿缸計(jì)算所得的液壓缸的數(shù)據(jù)，初步擬定水平擺動(dòng)缸的尺寸為：D=90, d=60,8 =9mm 、液壓缸工作壓力的計(jì)算活塞桿受拉時(shí)：F= ?拉 /?2 - ?2?1活塞桿受壓時(shí)：F= ?壓 i?1- ?2?2?i 液壓

9、缸工作腔壓力（Pa）?2 液壓缸回油腔壓力（Pa）（由于回油路帶有調(diào)速閥，且回油路有背壓閥，回油路油路不復(fù)雜，故根據(jù)手冊(cè)選取回油腔壓力為 iMPanD 2?i 無桿腔活塞有效作用面積，？?i = 丁，d為活塞直徑（m?2有桿腔活塞有效作用面積，？2二nn （d2- d2）d為活塞桿直徑（m綜上可得：在受最大拉力作用時(shí)，工作腔壓力？?拉1 = 9.87MPa;在受最大壓力作用時(shí)，工作腔壓力？?壓1 = 2.3MPa。校核活塞桿的強(qiáng)度，其中活塞桿的材料為 45鋼，故（T = lOOMPa由于活塞桿在受負(fù)載的工作過程中不僅受到拉力作用，還受到壓力作用，但是拉力較壓力大，故僅校核其拉伸強(qiáng)度即可(T；nd1O.1MPa<（T = lOOMPa,故滿足強(qiáng)度要求校核液壓缸缸壁的強(qiáng)度，其中液壓缸的材料為45 鋼，故(T = 1OOMPa由于該缸處于低壓系統(tǒng)，故先按薄壁筒計(jì)算？2S其中最大工作壓力 P= ？拉 1 = 9.87MPa< 16MPa,可??？?？ = 1.5？1