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液压缸选型设计与强度校核
液压缸的基本参数选择
1. 设计土压力选择
在以输出力为主的设计中，首先要选择设计（额定）工作压力。不同的液压设备或不同负载下设计参考压力如表4-4和表4-5所列。选择的设计压力应符合国家标准（见表4-6）。
表4-4 各类液压缸设备常用的设计压力
机床类
精加工机床（如各类磨床） 半精工机床（如组合机床）
龙门刨床 拉床
农业机械、小型工程机械、工程机械辅助机构 液压机、大中型挖掘机、中型机械、起重运输机械
（资料来源：液压传动）
设计压力/MPa
0.8-2 3-5 2-8 8-10 10-16 20-32
表4-5 不同负载下的设计参数压力
负载/kN 设计压力/MPa
5 0.8~1
5~10 1.5~2
10~20 2.5~3
20~30 3~4
30~50 4~5
50 5
（资料来源：液压传动）
表4-6 液压缸的公称压力Pn（GB7938--1987）
Pn/MPa
1.0
1.6
2.5
4.0
6.3
10.0
16.0
25.0
31.5
40.0
（资料来源：液压传动）
2. 液压缸内径D与活塞杆直径d的选择
在选定适当的工作压力后，对于有杆腔（输出力为拉力），液压缸的内径D为
（4.7.1）
D=98.375
根据式（4.7.1）计算出D后，可根据速度的要求确定活塞杆直径d。速度比 的含义是
（4.7.2）
根据式（7.72）有
(4.7.3) d=73.782
在式（4.71）中，应根据速度比要求，将式（4.7.3）代入D，进而求出d，液压缸速比 取值应符合国家标准规定GB/2348—1993的规定（ =1.06,1.12,1.25,1.33,1.46,2,2.25），同时还要参考工作压力进行选择，如表4-7所列。
表4-7 液压缸速度比与工作压力的关系
工作压力/MPa 速度比
1.33
12.5~20 1.46,1.61,2
（资料来源：液压传动）
2
根据计算而选择的液压缸内径D与活塞杆直径d应圆整到国家技术标准之规定，如表4-8和表4-9所列。
表4-8 液压缸内径的系列尺寸（GB/T2348—1993）
D/mm 括号内为非优选系
列
10,12,16,20,25,32,40,50,63,80,（90）,100 (110),125,(140),160,(180),200,(220),250,(280),
320,(360),400,(450),500
（资料来源：液压传动）
表4-9 液压缸活塞杆系列尺寸（GB/T2348--1993）
d/mm
4,5,6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,125,140,160,180,22
0,250,280,320,360
（资料来源：液压传动）
根据表4-8,4-9选液压缸内径D=100mm与活塞杆直径d=80mm进行液压缸的结构设计。在设计过程中，确定其他参数，同时记性强度校核和缸体校核。
缸筒的设计与校核
1. 缸筒材料壁厚的选择与校核
缸筒应尽量选择冷拔与热轧无缝钢管；缸筒材料选用45号钢。参考类似液压缸选择缸筒的壁厚 按下式校核：
（4.7.6）
式中 ----液压缸实验压力，MPa。当额定（设计）压力 时， ； 当 时， 。
----缸筒材料许用应力，MPa； ， 为材料抗拉强度，n为安全系数，一般
n=5。 当 时为中厚壁缸，壁厚 按下式校核：
dang 时为厚壁缸，壁厚 按下式校核：
或
2. 技术条件
缸体与活塞一般采用基孔制间隙配合。活塞用橡胶、皮革材质的密封件时，缸筒内孔可采用H8，H9公差等级；采用活塞环密封式，缸筒内孔采用H7公差等级；采用间隙密封时，缸筒内孔擦用H6公差等级。缸筒内孔表面粗糙度一般为 =(0.10~0.05) 。
缸筒内孔的圆度、锥度、圆柱度不大于内径公差的一半；轴线的直线度不大于0.03mm/10mm；缸筒断面对轴线的跳动不大于0.04mm/100mm。
为防止腐蚀和提高寿命，缸筒内孔镀铬厚度 （ ） ，并研磨抛光。 缸筒端部与端面采用螺纹连接安装时，螺纹采用2a级精度的公制螺纹；采用法兰连接安装时，结合端面对轴线的垂直度不大于0.04mm/100mm，缸筒与法兰的合接的精度等级一般可选择H8/f8，H9/f8。缸体采用耳轴（环）轴线与缸筒轴线的位置度不大于0.04mm
本文来源：https://www.wddqxz.cn/2ffbc9d5adf8941ea76e58fafab069dc51224778.html
2022-04-25
