柱塞式液压缸设计计算说明书讲解.doc

1.1已知数据： 推力载荷：150KN行程：150mm 速度：1mm/sec 安装方式：后法兰 1.2设计内容及完成的工作量 根据给定要求完成装配图和所有非标零件图 完成全部零件三维实体造型，并进行装配 完成标准件的计算选型 完成非标零件精度设计 编写设计计算说明书一份 原动机经联轴器驱动泵类负载 二、液压缸主要几何尺寸的设计计算 2.1液压缸工作压力的确定 在液压系统中，为了便于液压元件和管路的设计选用，往往将压力分级 2.1压力分级 级别 低压 中压 中高压 高压 超高压 压力范围（MPa） 0～2.5 2.5～8 8～16 16～32 32 2.2液压缸的公称压力系列（GB2346-80）（bar） 25 40 63 （80） 100 （125） 160 200 250 315 400 500 630 800 依据表2.2所规定的公称压力系列，计算或选择的柱塞缸的公称压力为315bar=31.5MPa 2.2柱塞杆直径的确定 由柱塞式液压缸柱塞外伸时的推力公式： （2-1） 得： （2-2） 式中： —液压缸的推力，这里为液压缸载荷(N) P—工作压力（Mpa） —柱塞杆的作用面积（） （2-3） 式中： d—柱塞杆的直径（m） 将2-3带入2-2得d=0.019m=19mm， 由柱塞杆的标准系列 取d=32mm 2.3液压缸行程 根据设计要求，行程取150mm 2.4柱塞缸内径的确定 查表可得=42mm 2.5液压缸外径的确定 查表可得=50mm 2.6缸筒壁厚 计算得壁厚δ=(-)/2=4mm 缸的材料选45钢 2.7缸底壁厚 平行缸底，取缸底无油情况， （2-7） 式中： h—缸底厚度（mm） D—液压缸内径（mm） —试验压力（MPa）,工作压力时，；工作压力时， —缸底材料的许用应力（MPa） 对于：锻钢 铸钢 钢管 铸铁 45钢[] =120 MPa 将以上数据代入上式得h=10.4mm，圆整取15mm。 2.8端盖厚度的确定 依据机械设计手册22.6-66选择活套式法兰缸头， 端盖的厚度： （2-8） 式中： D—缸筒内径（m） —螺钉孔圆周直径（m） —作用力圆周直径（m） —螺钉孔直径（m） —柱塞缸内径（m） —活塞缸筒与缸体配合的外径（m） —端盖外径（m） F—缸头所受到得最大压力（N） 首先来计算缸头在最大内压的情况下受到的压力F： 柱塞的面积是： ==0.0014 缸壁厚度计算中得出最大压强： =39.375MPa 所以法兰承受的最大压力为： F==55125N 查表得，=0.085m，m，=0.024m，=0.042m，=0.050m，=0.110m，缸盖的材料为45钢，缸筒材料的许用应力[]=/n=360/5=72MPa代入上式； 得h=75mm 2.9导向套尺寸的确定 导向套滑动面的长度A，在缸径小于80mm时取 A=（0.6~1.0）D （2-9） 当缸径大于80mm时取 A=（0.6~1.0）d （2-10） 式中： D—缸筒内径（mm） d—柱塞杆直径（mm） 由于缸径D=42mm，则A=（0.6~1.0）*42=25.2~42mm 取A=42mm 由于安装与密封原因则套的内径为42mm。 加工要求：导向套与柱塞杆外圆的配合多为H8/f7～H9/f9. 2.10法兰安装方式 采取如图所示的后端法兰安装方式 后端法兰安装方式 2.11密封环 本例中选取静密封的为一般的O型密封圈加挡圈。柱塞杆动密封使用U形环式组合密封圈，本设计选用d=85mmU形密封圈 2.12防尘圈 查机械设计手册表21-6-28，选用2型特康防尘圈。 2.13各种主要零件名称和材料 件号 名称 材料 1 2 3 4 5 6 7 挡板 防尘圈 法兰 套 U形夹织物密封圈 支承环 导套 Q235-