缸筒和缸蓋組件

1 確定液壓缸油口尺寸

液壓缸的油口包括油口孔及連接螺紋。油口可布置在缸筒或缸蓋上，油口直徑應根據活塞最大速度和油口最高流速確定，計算公式如下：

式中D—液壓缸內經，m；

    —液壓缸最大輸出流速，m/min；

    —油口流動速度，m/min，一般不大于5m/s。

油口連接螺紋尺寸見參考文獻[5]，表7-20。

對于無桿腔部位油口：

見參考文獻[5]，表7-20，選取M502的鏈接螺紋尺寸。

對于有桿腔部位油口：

見參考文獻[5]，表7-20，選取M422的螺紋連接尺寸。

2確定缸筒和缸蓋的連接形式

有參考文獻[5]表4-5，居于本設計，缸筒和缸蓋的連接形式選用法蘭連接。

3選擇缸筒和缸蓋材料

缸筒選材：鑄鋼45                                                                                                                                                                                                  

前缸蓋選材：鑄鋼45

后缸蓋選材：鑄鋼45

4計算缸筒和缸蓋的結構參數

①缸筒壁厚的計算

本次設計的液壓系統為高壓系統，因此按厚壁缸筒計算

式中p—液壓缸工作壓力，MPa；

—試驗壓力，MPa，工作壓力p≤16MPa時，=1.5p；工作壓力≥16MPa時，=1.5p；

D—液壓缸內徑，m；

—缸體材料許用應力，MPa；

取鑄鋼=120Pa；

②缸筒外徑的計算

見參考文獻[5]表4-7 標準液壓缸的缸筒外徑系列，選取的液壓缸信息如下表2-2。

表2-2

產品系列代號	額定壓力	缸筒內徑D/mm
F型	25	360
		缸筒外徑/mm
		450

 

③缸底厚度h的計算 

對于平型缸底當缸底無油口時

當缸底有油口時

式中—缸底材料許用應力，MPa；

④液壓缸頭部法蘭厚度h的計算

因為在缸筒頭部有活塞桿導向孔，故其厚度的計算方法與缸底有所不同。對于常用的法蘭式缸頭，其厚度的計算方法如下。

式中 F—法蘭受力總和，N；，這里取F=2000000N。

     d—密封環內徑，m；

     —密封環外徑，m；

     q—附加密封壓力，Pa；

     —螺釘孔分布圓直徑，m；

     —密封環平均直徑，m；

     []—法蘭材料許用應力，Pa；

 

5缸筒和缸蓋的連接計算

缸筒和缸蓋采用螺栓連接時，缸筒螺紋處的拉應力為：

螺紋處的切應力：

合成應力為：

式中 K—螺紋擰緊系數，靜載時K=1.25~1.5；動載時K=2.54；

     —螺紋內摩擦系數，一般取=0.12；

     —螺紋外徑，m；

     —螺紋內經，m，一般采用普通螺紋時，=-1.0825t（t為螺紋螺距，m）；

     D—液壓缸內經，m；

     []—螺紋材料許用應力，Pa；

     —螺紋材料屈服點，Pa；

     n—安全系數，通常取n=1.5~2.5；

     F—缸筒螺紋處所受的拉力，N；

     Z—螺栓數；

6 缸筒與缸蓋的配合

本設計以參考文獻[5]，11.3.3 液壓缸液壓機（單桿雙作用活塞缸）裝配圖及零件圖為參照，進行液壓缸的結構設計。

缸蓋與缸筒的配合采用H9/f9的間隙配合；缸筒與導向套采用H7/g6配合；缸底與缸筒采用H7/g6配合。

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