理论教育 液压缸结构参数的计算方法

液压缸结构参数的计算方法

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:要想完成液压缸的结构设计,还需要完成相关结构参数计算,其主要的结构参数包括:工作行程L;端盖导向面宽度A、活塞宽度B 和液压缸最小导向长度H;缸盖厚度t;缸体长度L1。液压缸通常最小导向长度及液压缸其他结构关系表示如图3-1 所示。

液压缸结构参数的计算方法

要想完成液压缸的结构设计,还需要完成相关结构参数计算,其主要的结构参数包括:工作行程L;端盖导向面宽度A、活塞宽度B 和液压缸最小导向长度H;缸盖厚度t;缸体长度L1

1.工作行程L

液压缸工作行程应满足机械设备需要,可根据执行机构实际工作的最大行程来确定,并参照表3-1 中的系列尺寸来选取标准值。缸筒的长度一般不超过其内径的20 倍。

表3-1 液压缸活塞行程参数系列(GB/T 2349—1980) 单位:mm

2.端盖导向面宽度A、活塞宽度B 和液压缸最小导向长度H

活塞杆全部外伸时,从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点的距离,称为液压缸最小导向长度H。液压缸通常最小导向长度及液压缸其他结构关系表示如图3-1 所示。如果最小导向长度过小,将使液压缸的初始挠度(间隙引起的挠度)增大,影响液压缸的稳定性。所以设计时,必须保证最小导向长度的值合适。

图3-1 液压缸的最小导向长度

对一般的液压缸,最小导向长度H 应满足的要求为

式中:L 为液压缸工作行程,单位为m;D 为缸筒内径,即活塞直径,单位为m。

前端盖导向面宽度(有的也叫长度)用A 表示,一般地,在D<80 mm 时,其取导向套滑动面的长度,A=(0.6~1.0)D;在D>80 mm 时,A=(0.6~1.0)d。(www.daowen.com)

活塞的宽度用B 表示,一般取B=(0.6~1.0)D。为保证最小导向长度H,过分增大A 和B 都会给加工和使用带来不便,可以在二者之间装一隔套K。

隔套宽度C,由所需的最小导向长度决定,即

采用隔套,不仅能保证最小导向长度,还可以改善导向套及活塞的通用性;另外必要时可以调节准确行程,故有时可以用端盖或轴上结构取代。

3.缸盖厚度t

一般液压缸多为平底缸盖,其有效厚度t 可按强度要求,用下面两公式进行近似计算。当缸盖上中心无通孔时,缸盖厚度为

当缸盖中心有通孔时,缸盖厚度为

式中:t 为缸盖有效厚度,单位为m;D2为缸盖止口内直径,单位为m;d0为缸盖孔的直径,单位为m;其他字母含义及单位同前文。计算后尽量圆整为整齐数值,便于分析、加工、测量等。

4.缸体长度L1

液压缸缸体内部长度,应等于活塞的行程与活塞的宽度及隔套(一些简单缸没有)之和。缸体外形长度,还要考虑到两端端盖的厚度,与配套定型设备连接结构需要等,才能合理加以确定。缸筒的长度,一般不超过其内径的20 倍。不过,现在有一些特殊液压缸,缸体长度为内径的20~30 倍。

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