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液壓缸活塞及活塞桿組件

作者:液壓機 來源: 日期:2020-12-01 13:51:03 人氣:0

活塞及活塞桿組件

確定活塞及活塞桿的連接形式

活塞機及活塞桿的常用連接形式見文獻[5],表4-10,根據工作壓力及活塞直徑、機械振動的大小,選用螺紋連接。

選擇活塞及活塞桿的材料

活塞選擇ZQSn6-6-3為材料;

活塞桿選擇45鋼;粗加工后調質到硬度為229~285HB,必要時高頻淬火達到45~55HRC。

活塞及活塞桿的連接計算

活塞與活塞桿螺紋連接時,活塞桿危險截面處的拉應力為:

螺紋處的切應力為:

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,=-1.0825tt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—液壓缸輸出的拉力,N;

活塞與缸筒的密封結構

活塞與缸筒之間既有相對運動,有需要使液壓缸兩腔之間不漏油。根據液壓缸的工作壓力及作用選擇Yx型密封圈進行密封。見文獻[5],表8-49孔用Yx形密封圈尺寸,表8-50Yx形孔用密封圈溝槽形式與尺寸;表8-52軸用Yx形密封圈尺寸,表8-53軸用Yx形密封圈溝槽尺寸。根據公稱直徑進行選取。溝槽的公差選取為h9H9。

活塞桿的結構

液壓缸通常通過活塞桿的端部與其驅動機構相連接。參見文獻[5],表4-13常用活塞桿端部結構形式,選用法蘭結構形式。

活塞桿的強度校核

活塞桿只承受軸向力的作用,因此只進行拉壓強度校核,此時

活塞桿的導向、密封和防塵

活塞桿導向套裝在液壓缸的有桿側端蓋內,用以對活塞桿進行導向,內裝有密封

裝置以保證缸筒有桿腔的密封。外側裝有防塵圈,以防止活塞桿在后退時時把雜質、灰塵和水分帶到密封裝置處,損壞密封裝置。

3.3.6.1 導向套的尺寸配置與最小導向長度

導向套的主要尺寸時支承長度,通常按活塞桿直徑、導向套的形式、導向套材料承受能力、可能遇到的最大側向負載等因素來考慮。

導向套過短將使缸應配合間隙引起初始撓度增大,影響液壓缸工作性能和穩定性,因此,設計時必須保證有一定的導向長度,一般液壓缸的最小導向長度應滿足:

L—液壓缸最大行程,mm;

D—缸筒內經,mm;

其他尺寸見參考文獻[5],表4-19導向套的尺寸配置與最小導向長度。其中導向面長度包括了導向套的長度與缸蓋厚度部分,參見文獻[5],11.3.3 液壓缸液壓機裝配圖及零件圖。取導向套長度為153mm,端蓋總厚度63mm,防塵圈溝槽寬度為16mm。導向面總長度為153+63-16=200mm>180mm,滿足要求。

導向套外圓與端蓋內孔的配合采用H7/g6。導向套內徑的配合一般多為H8/f9(或H9/f9),其表面粗糙度為0.631.25。外圓與內孔的同軸度不大于0.03mm,圓度與同柱度公差不大于直徑公差之半,內孔中的環形油槽要淺而寬,以保證良好潤滑。

3.3.6.2 活塞桿的密封和防塵

參見文獻[5],表8-57活塞桿常用密封與防塵結構,選用J型防塵圈。

8活塞

活塞在液體壓力的作用下沿缸筒往復滑動,因此它于缸筒的配合應適當,即不能過緊,也不能間隙過大。設計活塞時,主要任務就是確定活塞的結構形式,其次還有活塞與活塞桿的連接、活塞材料、活塞尺寸及加工公差等。

活塞的結構形式:

活塞的結構形式分為整體活塞和組合活塞,根據密封裝置形式來選用活塞結構形式,查參考文獻[5]表4-10、4-12與8-50,活塞及活塞桿的密封圈使用,該系統液壓缸中可采用Yx形圈密封。所以,活塞的結構形式可選用組合活塞。

9緩沖裝置

液壓缸的行程終端緩沖裝置可使帶著負載的活塞,在到達行程終端減速到零,目的是消除因活塞的慣性力和液壓力所造成的活塞與端蓋的機械撞擊,同時也為了降低活塞在改變運動方向時液體發出的噪聲,使液壓系統速度換接平穩,速度穩定。

緩沖裝置的工作原理時使缸筒低壓油腔內油液(全部或部分)通過節流把動能轉化為熱能,熱能則由循環的油液帶到液壓缸外。

液壓缸的活塞速度在0.1m/s時,一般不采用緩沖裝置;在0.2m/s時,則必須采用緩沖裝置。

本設計的液壓系統最大速度為3m/min,即0.05m/s小于0.1m/s,但是活塞較大,所以不設置緩沖裝置。


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