液壓油缸計算器.xls

1、液液壓壓缸缸設設計計常常用用結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)參參數(shù)數(shù)及及計計算算表表 液液壓壓缸缸設設計計常常用用材材料料及及性性能能 材 料 厚 度0.1-1616-30 45T650441430 45590335325 35510305295 20390245235 10335205195 40Cr980785 27SiMm980835 42CrMo1080930 35CrMo1000850 材料名稱抗拉強度屈服強度屈服強度 205004004508 356005005506 457006006504 27SiMm900800 伸長率 1. 一一般般缸缸徑徑、桿桿徑徑及及壓壓力力的的計計算算 缸缸徑徑(mm)(m

2、m) 缸缸筒筒長長 一般缸筒長不超過內(nèi)徑20倍 1.11.1 已已知知推推力力、壓壓力力求求缸缸徑徑(效率0.9-0.98)1.21.2 已已知知推推力力、缸缸徑徑求求壓壓力力(效率0.9-0.98) 推力（T）壓力(MPa)缸徑(mm)推力（T）缸徑(mm) 350234 45 51 1. .7 72 24 43 32 20 04 4132320 500255 53 32 2. .0 05 57 79 92 23 3110250 6.3633265 55 5. .8 83 36 66 69 94 40 06 66.3633160 4.3293265 55 5. .0 04 47 75 59

3、91 10 03 34.3293160 18201 10 07 7. .0 07 74 45 59 91 15 530200 1.31.3 已已知知缸缸徑徑、速速比比求求桿桿徑徑 缸徑(mm) 速 比 1001.251.331.462 桿徑(mm)4 45 55 50 05 56 67 70 0. .7 71 10 06 67 78 81 12 2 據(jù)據(jù)受受力力情情況況確確定定桿桿徑徑 受受拉拉力力桿桿徑徑等等于于0.3-0.50.3-0.5缸缸徑徑 受拉力桿徑為：3030至5050 受受壓壓力力時時： P5MPa：5050至5555 5P7時：6060至7070 P7時：7070 最最小小導

4、導向向長長度度 HL/20+D/2HL/20+D/2導導向向套套滑滑動動面面長長度度 缸缸徑徑(mm)(mm)行行程程（mmmm）缸缸徑徑8080時時按按缸缸徑徑取取： 1003003006 60 0至至100100 最小導向長度6565缸缸徑徑8080時時按按桿桿徑徑取?。?3 30 0至至5050 穩(wěn)穩(wěn)定定性性計計算算、速速度度比比、推推拉拉力力 （歐歐拉拉公公式式） 彈性模數(shù) 安裝及導向系數(shù) K E=MPa自由+固定雙鉸+導向 固定+鉸+導向雙固定+導向 210000210.7070.5 缸缸徑徑(mm)(mm)桿桿徑徑(mm)(mm) 心心部部(mm)(mm)行行程程(mm)(mm)安

5、安裝裝(mm)(mm) 1 18 80 01 16 60 01 13 30 07 73 30 00 04 45 50 0 推力(N)拉力(N)速度比/面積比兩腔同時相進同壓力慣性矩（mm)4 7 76 63 30 02 20 01 16 60 01 14 40 04 4. .7 76 64 47 70 05 58 88 82 26 60 02 28 88 80 018140859.38 結(jié) 論ONON , , 穩(wěn)穩(wěn)定定性性不不足足 負載率 結(jié)結(jié)論論 缸缸筒筒各各設設計計參參數(shù)數(shù)的的確確定定及及驗驗算算 一一、缸缸筒筒的的初初步步確確定定及及驗驗算算 初定壁厚安全系數(shù) 313.33333333

6、安全系數(shù)522.22222222 缸徑外外徑徑/D屈服強度抗拉強度 2002 24 40 00.1800900 條件 計 算 條 件計算壁厚 0.08 NO, 右邊計算結(jié)果不考慮20.625 0.0817.5MPA,S=4;)(0-7MPA,S=8;7-17.5MPA,S=6;17.5MPA,S=4;) 材料屈服強度抗拉強度安全系數(shù)壓力 20號245410525 35號315530 材材 料料 45號355600 2020號號 已已知知內(nèi)內(nèi)徑徑求求壁壁厚厚壁壁厚厚(mm)(mm)2 2. .7 74 43 39 90 02 24 43 39 9 油管內(nèi)徑1 18 8應應力力82 外外徑徑2 2

7、3 3. .4 48 87 78 80 04 48 88 8 已已知知外外徑徑求求壁壁厚厚 2020號號 油管外徑1 14 4內(nèi)內(nèi)徑徑(mm)(mm)1 10 0. .7 72 28 89 97 71 19 96 6 壁壁厚厚(mm)(mm)1 1. .6 63 35 55 51 14 40 01 19 9 外徑受壓極限 彈性模數(shù)泊松數(shù)工作壓力25 當鋼管長度除平均半徑較大時,近似計算 如下 E=MPaM 2060000.3 桿徑(mm)內(nèi)徑(mm)平均半徑(mm)壁厚(mm)零零界界壓壓力力 2 28 82 22 21 12 2. .5 53 37 70 0. .4 41 11 12 25

8、52 27 75 5 結(jié)論 OK,OK, 油油管管尺尺寸寸設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 二二十十二二、支支承承環(huán)環(huán)長長度度計計算算 支支承承部部分分外外徑徑桿桿 徑徑支支承承環(huán)環(huán)長長度度 活活塞塞桿桿懸懸伸伸長長度度（ 米米） 側(cè)側(cè)向向力力 75705.1760100 支支承承環(huán)環(huán)許許用用應應力力側(cè)側(cè)向向力力矩矩支支承承環(huán)環(huán)面面積積支支承承環(huán)環(huán)受受應應力力 結(jié)結(jié)論論 83.33333333 760000 569.125261.8398556 缸徑（mm）桿徑(mm)心部（mm）行程（mm）安裝距（mm） 6050012501485 全伸長度L 活塞桿斷面回轉(zhuǎn)半徑 k 全伸長度（mm）實心桿空心桿

9、273512.512.542.5 L/K 實心218.8 空心218.8 實實心心用用歐歐拉拉公公式式計計算算 空空心心用用歐歐拉拉公公式式計計算算 歐歐 拉拉 公公 式式 工作壓力安全系數(shù) 203.5 桿受力截面轉(zhuǎn)動慣量安全系數(shù)拉力推力 227813752.485652017270 拉拉 金金 公公 式式 材料強度試驗值 nm 560 桿受力截面面積安全系數(shù) 20.686669431962.52732.19 壓壓 縮縮 彈彈 簧簧 設設 計計 一一、設設計計要要求求及及參參數(shù)數(shù) 安裝載荷（N） 安裝高度（N） 工作載荷（N） 工作行程(mm） 彈簧中徑(mm） 20

10、0564201032 二二、材材料料參參數(shù)數(shù) 材料名稱切變模量彈性模量抗拉強度許用切應力 790002100001520532 三三、計計算算結(jié)結(jié)果果 要求剛度計計算算鋼鋼絲絲直直徑徑旋繞比有有效效圈圈數(shù)數(shù) 224.374.3785.62 四四、校校核核與與分分析析 取取鋼鋼絲絲直直徑徑取取有有效效圈圈數(shù)數(shù)總?cè)?shù)實際剛度安安裝裝變變形形量量 4.54.55.55.57.522.478.9 工作載荷(N)自由高度（mm）壓并高度壓并變形量試驗載荷(N) 427427656533.7533.753131714714 螺旋角 查查表表值值展開長度最小切應力 最大切應力 0.105104886.16.

11、1754754213213451451 OKOK，所所需需鋼鋼度度基基本本符符合合 OKOK，工工作作載載荷荷基基本本符符合合 OKOK，安安裝裝載載荷荷基基本本符符合合 OKOK，試試驗驗切切應應力力符符合合 OKOK，試試驗驗載載荷荷符符合合 OKOK，彈彈簧簧特特性性符符合合在在20%-80%20%-80%之之間間 OKOK，螺螺旋旋角角滿滿足足5-95-9 OKOK，彈彈簧簧穩(wěn)穩(wěn)定定性性滿滿足足 OKOK，彈彈簧簧共共振振要要求求滿滿足足 表A、表C 表A:普通圓柱螺旋壓縮及拉伸彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸(mm)計算公式 參數(shù)名稱及代號 計算公式 備注 壓縮彈簧拉伸彈簧 中徑D2D2=Cd按表C取

12、標準值 內(nèi)徑D1D1=D2-d 外徑DD=D2+d 旋繞比CC=D2/d 彈簧細長比bb=H0/D2 b在15.3的范圍內(nèi) 選取 自有高度或長度H0H0pn+(1.52)d(兩端并緊、磨平)H0pn+(33.5)d(兩段并緊、不磨平)H0=nd+鉤環(huán)軸向長度 工作高度或長度H1，H2，.，HnHnH0lnHnH0+lnln工作變形量 有效圈數(shù)nn2 總?cè)?shù)n1 n1=n+(22.5)(冷卷) n1=n+(1.52) (YII型熱卷) n1=n 拉伸彈簧n1尾數(shù)為 1/4、1/2、3/4、整 圈。推薦用1/2圈 節(jié)距pp=(0.280.5)D2p=d 軸向間距dd=p-d 展開長度LL=pD2n

13、1/cosaLpD2n+鉤環(huán)展開長度 螺旋角a a=arctg(p/pD2) 對壓縮螺旋彈簧，推薦a59 質(zhì)量msmspd2Lg/4 g為材料的密度，對各種鋼，g7700kg/m3；對鈹青銅，g8100kg/m3 尺寸系列表 表C: 普通圓柱螺旋彈簧尺寸系列 （摘自GB1358-78） 彈簧絲直徑d(mm) 第一系列 0.10.150.2 1.21.62 121620 第二系列 0.70.91.4 91418 第一系列 0.40.50.6 3.544.5 253035 110120130 300320360 彈簧中徑D2(mm) 第二系列 1.41.82.2 9.51418 758595 25

14、0270290 有效圈數(shù)n(圈) 壓縮彈簧 22.252.5 55.56 11.512.513.5 拉伸彈簧 234 141516 404550 自由高度H0（mm） 壓縮彈簧（推薦選用） 456 161718 384042 758085 150160170 340360380 620650680 注注：1.1.本本表表適適用用于于壓壓縮縮、拉拉伸伸和和扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的圓圓圈圈界界面面彈彈簧簧絲絲的的圓圓柱柱螺螺旋旋彈彈簧簧 2.2.應應優(yōu)優(yōu)先先采采用用第第一一系系列列。括括號號內(nèi)內(nèi)尺尺寸寸只只限限于于老老產(chǎn)產(chǎn)品品采采用用。 3.3.拉拉伸伸彈彈簧簧有有效效圈圈數(shù)數(shù)除除按按表表中中規(guī)規(guī)定定外外，由

15、由于于兩兩勾勾環(huán)環(huán)相相對對位位置置不不同同，其其尾尾數(shù)數(shù)還還可可以以為為0.250.25、0.50.5、0.750.75。 0 缸徑桿徑 135135 0 已知等于求得 直徑已知是求得的2倍 180 25434 直徑 127.2792206 12717 50 25 30- 延伸率收縮率 315 285 22510 185 屈服強度 140150 170180 210220 硬度（HV） 1002000 壓力(MPa)機械效率 1 17 7. .2 28 85 54 45 50 08 89 90.95 2 24 4. .9 91 11 15 53 35 57 74 40.9 3 3. .1 16

16、 66 64 45 51 10 03 35 51 3 3. .0 07 77 75 58 84 47 73 36 60.7 9 9. .5 55 54 41 14 40 01 12 27 71 輸入速比桿徑 2.560 7 77 7. .4 45 59 96 66 66 69 92 29 99 9. .1 16 63 31 16 65 52 2 活活塞塞長長度度隔隔套套長長度度的的計計算算 缸缸徑徑0.60.61.01.0缸缸徑徑最最小小導導向向長長度度： 65 100100導導向向滑滑動動面面長長： 25 桿桿徑徑活活塞塞長長： 30 5050隔隔套套長長度度：37.537.5 空空桿桿拉拉

17、應應力力計計算算 液液壓壓缸缸設設計計常常用用結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)參參數(shù)數(shù)及及計計算算表表 液液壓壓缸缸設設計計常常用用材材料料及及性性能能 1. 一一般般缸缸徑徑、桿桿徑徑及及壓壓力力的的計計算算 缸缸徑徑(mm)(mm) 缸缸筒筒長長 1.21.2 已已知知推推力力、缸缸徑徑求求壓壓力力(效率0.9-0.98) 1.31.3 已已知知缸缸徑徑、速速比比求求桿桿徑徑 速 比 據(jù)據(jù)受受力力情情況況確確定定桿桿徑徑 受受拉拉力力桿桿徑徑等等于于0.3-0.50.3-0.5缸缸徑徑 受受壓壓力力時時： 導導向向套套滑滑動動面面長長度度 穩(wěn)穩(wěn)定定性性計計算算、速速度度比比、推推拉拉力力 （歐歐拉拉公公式式） 抗

18、抗拉拉強強度度 安全系數(shù)590 K Nk許許用用應應力力 0.53.5118 壓壓力力(MPa)(MPa)有有桿桿腔腔壓壓力力活活塞塞桿桿拉拉應應力力 3 30 03 30 0111.7241379 允許力（N）系數(shù)N3.5 結(jié)結(jié)論論 2501456.9553 3. .2 27 78 83 36 63 35 54 49 9 實實際際使使用用力力理理論論使使用用力力 OKOK，拉拉應應力力滿滿足足500000500000753600753600 0.6634819530.663481953通通常常取取0.450.450.750.75 OKOK， 負負載載滿滿足足 采用拉桿連接時，當液壓缸行程大于

19、內(nèi)徑的20倍時，須加裝中間支承或分段連接 安全系數(shù)835.55555556 工作壓力保險系數(shù) 403.3 計算外徑 外徑結(jié)論 2 24 41 1. .2 25 5 2 24 49 9. .0 07 70 06 63 32 2 2 24 43 3. .2 23 34 46 67 77 77 7 2 24 49 9. .4 45 59 97 76 64 4 軸向應力z90.90909091 缸底抗拉 590 要求安全系數(shù) 2-2.52-2.5 要求安全系數(shù) 2-2.52-2.5 2 22 25 5. .9 94 49 90 03 37 73 3 穩(wěn)穩(wěn)定定性性計計算算、速速度度比比、推推拉拉力力 （

20、歐歐拉拉公公式式） 缸缸筒筒各各設設計計參參數(shù)數(shù)的的確確定定及及驗驗算算 一一、缸缸筒筒的的初初步步確確定定及及驗驗算算 二二、一一 缸缸 筒筒 壁壁 厚厚 的的 驗驗 算算 A A (35,45,20MnMo,許用應力110-150MPa) OK,OK, 缸缸筒筒壁壁厚厚設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確, ,進進入入下下一一代代驗驗算算 二二、二二 缸缸 筒筒 壁壁 厚厚 的的 驗驗 算算 B B 1.液壓缸的工作壓力應低于一定的極限值Pm以確保工作安全 OK, 滿足安全要求 OK, 滿足安全要求 2.為避免缸體在工作時發(fā)生塑性變形,工作壓力應低于0.42Ps OK, 滿足朔性要求 OK, 滿足朔性

21、要求 密封壓縮量0.5mm 缸缸徑徑(mm)(mm)220220 外外徑徑(mm)(mm)270270 壓壓力力(MPa)(MPa)2626 缸徑(mm)80 壓力(MPa)16 桿徑(mm)55 桿尾(mm)30 中心(mm)0 槽徑(mm)0 最最小小桿桿尾尾最最小小桿桿尾尾 50.2823653148.69888672 保險系數(shù)知焊徑求拉力 578 缸底油口30089521 01 13 3. .9 97 7 保險系數(shù) 3 螺孔2中心螺孔2徑 3 34 40 01 19 9 大法蘭厚度 4 45 5. .5 53 31 10 02 24 48 88 8 另法蘭厚度導套法蘭應力 79.668

22、1550331.5 3.缸體在耐壓試驗時的徑向變形量不得大于孔用密封圈的最大壓縮量 OK, 滿足彈性變形要求 4.缸體在耐壓試驗時缸筒的爆破壓力Pe遠大于液壓缸的耐壓試驗壓力Pt OK, 滿足爆破安全要求 OK,OK, 缸缸筒筒壁壁厚厚設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 三三、一一 缸缸筒筒及及活活塞塞桿桿抗抗拉拉強強度度的的驗驗算算 缸缸筒筒的的參參數(shù)數(shù) 活活塞塞桿桿的的參參數(shù)數(shù) 三三、二二 缸缸底底參參數(shù)數(shù)確確定定及及驗驗算算 四四、缸缸筒筒法法蘭蘭、缸缸底底法法蘭蘭、導導向向套套法法蘭蘭厚厚度度的的驗驗算算 1.1. 法法蘭蘭強強度度的的計計算算 導向套法蘭厚度 7 79 9. .6 66 68

23、81 15 55 50 03 3 NO,NO, 需需重重新新確確定定各各設設計計參參數(shù)數(shù) 2.2. 螺螺栓栓抗抗拉拉強強度度的的計計算算 安全系數(shù) 1.25-2.5 回程壓力保險系數(shù) 255 OK,擠壓強度足夠 #DIV/0! 焊接效率焊接強度 0.7700 OK,焊縫強度足夠 焊接效率焊接強度 0.7700 NO,需重定設計參數(shù) OK,焊縫強度足夠 OK,焊縫強度足夠 NO,需重新確定參數(shù) NO,需重新確定參數(shù) 擰緊系數(shù) OK,OK, 螺螺栓栓設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 五五、缸缸筒筒法法蘭蘭抗抗壓壓強強度度及及受受拉拉螺螺栓栓的的驗驗算算 1.1. 法法蘭蘭擠擠壓壓強強度度的的計計算算( (

24、鑄鑄鋼鋼件件許許用用擠擠壓壓應應力力=80MPa)=80MPa) 2.2. 法法蘭蘭受受拉拉螺螺栓栓強強度度的的計計算算 #DIV/0!#DIV/0! 六六、缸缸筒筒焊焊縫縫的的強強度度驗驗算算 1 1、立立“U”“U”型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 2 2、橫橫“U”“U”型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 3 3、角角型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 4 4、L*LL*L角角型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 NO,NO, 需需重重新新確確定定各各設設計計參參數(shù)數(shù) OK,OK, 焊焊縫縫強強度度足足夠夠 NO,NO, 需需重重新新確確定定參參數(shù)數(shù) 七七、缸缸筒筒外外螺螺紋紋的的強強度度驗驗算

25、算 靜載荷動載荷 1.251.25 1.51.5 螺紋底徑 螺紋底徑安全系數(shù) 2 27 74 4. .5 58 87 73 34 41 12 25.744001947 有效長度螺紋外徑驗證 7 79 9. .6 65 57 71 15 51 18 85 51 11 19 9. .5 55 56 61 13 31 13 3 螺紋合應力安全系數(shù) 272.69372493 3. .0 06 62 20 04 43 33 32 25 5 擠壓應力安全系數(shù) 372.98587635 5. .2 25 54 48 89 90 06 66 67 7 擰緊系數(shù) 靜載荷動載荷 1.251.25 1.51.5 螺

26、紋底徑 螺紋底徑安全系數(shù) 1 16 66 6. .7 75 52 24 40 04 47 73.100857028 有效長度螺紋外徑驗證 6 62 2. .7 70 00 04 44 40 05 58 81 10 06 6. .5 52 23 34 47 78 87 7 安全系數(shù) 5 鍵抗拉強度 650650 NO,NO, 需需重重新新確確定定各各設設計計參參數(shù)數(shù) 螺紋牙的強度驗算(外徑計算n=3,5,8,12,其余n=1.5-2.5) NO,NO, 需需重重新新確確定定牙牙型型各各設設計計參參數(shù)數(shù) 7.17.1 外外螺螺帽帽強強度度的的計計算算 NO,NO, 需需重重新新確確定定螺螺帽帽各各

27、設設計計參參數(shù)數(shù) NO,NO, 需需重重新新確確定定導導向向套套各各設設計計參參數(shù)數(shù) 八八、缸缸筒筒內(nèi)內(nèi)螺螺紋紋的的強強度度驗驗算算 OK,OK, 內(nèi)內(nèi)螺螺紋紋尺尺寸寸設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 螺紋牙的強度驗算(外徑計算n=3,5,8,12,其余n=1.5-2.5) NO,NO, 需需重重新新確確定定螺螺紋紋牙牙型型各各設設計計參參數(shù)數(shù) 九九、缸缸筒筒內(nèi)內(nèi)卡卡鍵鍵及及槽槽的的強強度度驗驗算算 1.1. 卡卡鍵鍵擠擠壓壓強強度度及及剪剪切切強強度度的的計計算算 安全系數(shù) 8 8. .8 82 21 14 42 28 85 57 71 1 安全系數(shù) 6 6. .7 72 27 75 5 工作壓力安

28、全系數(shù) 293 鍵屈服強度鍵抗拉強度 835835980980 安全系數(shù) 8 8. .0 05 51 16 66 65 53 33 3 安全系數(shù) 5 5. .3 34 40 03 39 90 02 27 7 擰緊系數(shù) 靜載荷動載荷 1.25-1.52.5-4 1.2 肩甲壓應力安全系數(shù) 180.7851247 7. .1 19 90 08 85 57 71 14 43 3 退刀槽應力安全系數(shù) 209.16196873 3. .1 10 07 76 63 39 95 52 21 1 有效長度螺紋外徑驗證 2 22 21 1. .3 30 07 71 17 76 63 31 14 42 2. .4

29、 42 26 67 73 38 84 4 OK,OK, 卡卡鍵鍵設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 2. 卡鍵槽擠壓、抗拉、剪切強度的計算 OK,OK, 卡卡鍵鍵槽槽設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 十十、活活塞塞桿桿卡卡鍵鍵及及槽槽的的強強度度驗驗算算 1.1. 卡卡鍵鍵擠擠壓壓強強度度及及剪剪切切強強度度的的計計算算 OK,OK, 卡卡鍵鍵設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 2.2. 卡卡鍵鍵槽槽擠擠壓壓、抗抗拉拉、剪剪切切強強度度的的計計算算 OK,OK, 卡卡鍵鍵槽槽設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 3.3. 活活塞塞桿桿肩肩甲甲部部擠擠壓壓強強度度的的計計算算 NO,NO, 需需重重新新確確定定桿桿尾尾各各設設計計參參

30、數(shù)數(shù) 十十一一、一一、活活塞塞桿桿外外螺螺紋紋的的強強度度驗驗算算( (安安全全系系數(shù)數(shù)1=1=靜靜3 3；動動5-85-8；1212；系系數(shù)數(shù)2=1.2-2.5)2=1.2-2.5) OK,OK, 螺螺紋紋尺尺寸寸設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 螺紋牙的強度驗算(外徑計算n=3,5,8,12,其余n=1.5-2.5) 缸徑(mm)250 壓力(MPa)35 桿徑(mm)110 桿尾(mm)100 中心(mm)0 槽徑(mm)16 最最小小桿桿尾尾最最小小桿桿尾尾 50.2823653148.69888672 OK,OK,螺螺母母參參數(shù)數(shù)正正確確 OK,OK,螺螺母母參參數(shù)數(shù)正正確確 回程壓力保險系

31、數(shù) 165 OK,OK,螺螺栓栓抗抗拉拉強強度度足足夠夠 焊接效率焊接強度 0.7500 OK,焊縫強度足夠 焊接效率焊接強度 0.7500 OK,焊縫強度足夠 OK,焊縫強度足夠 OK,焊縫強度足夠 NO,NO, 需需重重新新確確定定各各設設計計參參數(shù)數(shù) NO,NO, 需需重重新新確確定定各各設設計計參參數(shù)數(shù) 活活塞塞桿桿的的參參數(shù)數(shù) 十十二二、二二、活活塞塞桿桿用用螺螺母母外外徑徑的的強強度度驗驗算算 十十三三、活活塞塞桿桿用用螺螺栓栓結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的強強度度驗驗算算 OK,OK, 活活塞塞桿桿螺螺栓栓設設計計正正確確 十十四四、活活塞塞桿桿焊焊縫縫的的強強度度驗驗算算 1 1、立立“U”“U

32、”型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 2 2、橫橫“U”“U”型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 3 3、角角型型焊焊縫縫的的強強度度計計算算 OK,OK, 缸缸筒筒焊焊縫縫參參數(shù)數(shù)正正確確 耳環(huán)孔至底面 有球鉸 2.8d 1.2d 耳耳環(huán)環(huán)孔孔至至底底面面 2 22 24 49 96 6 工作壓力有桿腔壓力 1919 三角變形四面凹陷 34 安全系數(shù) 安全系數(shù) OK,OK, 缸缸筒筒焊焊縫縫參參數(shù)數(shù)正正確確 OK,OK, 焊焊縫縫強強度度足足夠夠 OK,OK, 焊焊縫縫強強度度足足夠夠 十十五五、活活塞塞桿桿銷銷軸軸孔孔、耳耳環(huán)環(huán)厚厚度度、外外型型的的計計算算 耳耳環(huán)環(huán)寬寬度度、外外徑徑、耳耳環(huán)

33、環(huán)孔孔中中心心至至底底面面尺尺寸寸推推薦薦 耳 環(huán) 外 徑 耳耳 環(huán)環(huán) 外外 徑徑 十十六六、空空心心活活塞塞桿桿抗抗拉拉及及抗抗壓壓強強度度驗驗算算 OK,OK, 桿桿內(nèi)內(nèi)徑徑尺尺寸寸設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 十十七七、空空心心活活塞塞桿桿外外壓壓強強度度計計算算 變形系數(shù) 四四面面變變形形時時的的零零界界壓壓力力 OK,OK, 桿桿內(nèi)內(nèi)徑徑尺尺寸寸設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 十十八八、活活塞塞桿桿銷銷軸軸孔孔、耳耳環(huán)環(huán)厚厚度度、外外型型的的計計算算 耳環(huán)孔至底面 有球鉸 2.8d 1.2d 耳耳環(huán)環(huán)孔孔至至底底面面 2 22 24 49 96 6 三角變形四面凹陷 34 安全系數(shù) 安全系數(shù)

34、回程壓力保險系數(shù) 335 NO,NO,需需重重新新確確定定設設計計參參數(shù)數(shù) 銅管25MPA 3535號號 4545號號 2 2. .1 12 22 26 64 41 15 50 09 91 1. .8 87 75 5 106120 2 22 2. .2 24 45 52 28 83 30 02 22 21 1. .7 75 5 3535號號 4545號號 1 11 1. .3 32 28 82 24 44 42 27 71 11 1. .5 58 86 62 20 06 69 9 1 1. .3 33 35 58 87 77 78 86 63 31 1. .2 20 06 68 89 96 6

35、5 55 52 2 耳耳環(huán)環(huán)寬寬度度、外外徑徑、耳耳環(huán)環(huán)孔孔中中心心至至底底面面尺尺寸寸推推薦薦 耳 環(huán) 外 徑 耳耳 環(huán)環(huán) 外外 徑徑 十十九九、空空心心活活塞塞桿桿外外壓壓強強度度計計算算 變形系數(shù) 四四面面變變形形時時的的零零界界壓壓力力 OK,OK, 桿桿內(nèi)內(nèi)徑徑尺尺寸寸設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 二二十十、隔隔套套的的抗抗壓壓強強度度驗驗算算 二二十十一一、油油管管的的計計算算(0-7MPA,S=8;7-17.5MPA,S=6;17.5MPA,S=4;)(0-7MPA,S=8;7-17.5MPA,S=6;17.5MPA,S=4;) 材材 料料 安安全全系系數(shù)數(shù)經(jīng)經(jīng)驗驗零零界界壓壓力力

36、2 2. .8 81 16 64 45 50 01 11 17 70 0. .4 41 11 11 16 61 16 6 抗抗拉拉強強度度支支承承環(huán)環(huán)全全全全系系數(shù)數(shù) 2503 ON , 支承環(huán)長度不足 3125 柔性系數(shù)m 材料鑄鐵鍛鋼低碳鋼中碳鋼 材料強度試驗值560250340490 試驗常數(shù)1/16001/90001/75001/5000 柔性系數(shù)m801109085 末端條件系數(shù) 彈性模數(shù) 安裝及導向系數(shù) K E=MPa自由+固定雙鉸 固定+鉸接雙固定 2100000.25124 直直徑徑旋旋繞繞比比 0.20.20.40.47 71414 0.50.51.01.05 51212 外

37、徑受壓極限 當鋼管長度除平均半徑較大時,近似計算 如下 OK,OK, 油油管管尺尺寸寸設設計計參參數(shù)數(shù)正正確確 二二十十二二、支支承承環(huán)環(huán)長長度度計計算算 1.11.12.22.25 51010 2.52.56.06.04 49 9 7.07.016164 48 8 18184 46 6 曲度系數(shù)（查表）支承圈數(shù)假設鋼絲直徑 1.1824 最大切應力試驗切應力載荷作用次數(shù) 836638.4100000 彈簧自振頻率 n強迫機械振動頻率共振要求 28423.2512.21505376 取取安安裝裝變變形形量量安裝載荷工作變形量 9 920220219 試驗變形量節(jié) 距 3232696.57696

38、.5710.610.6 切應力特性系數(shù) 最大切應力比抗拉 強度 查表對應作用次數(shù) 0.470.470.2970.29710000001000000 圓柱形壓縮螺旋彈簧及其特性曲 壓壓 縮縮 彈彈 簧簧 設設 計計 一一、設設計計要要求求及及參參數(shù)數(shù) 二二、材材料料參參數(shù)數(shù) 三三、計計算算結(jié)結(jié)果果 四四、校校核核與與分分析析 OKOK，所所需需鋼鋼度度基基本本符符合合 OKOK，工工作作載載荷荷基基本本符符合合 OKOK，安安裝裝載載荷荷基基本本符符合合 OKOK，試試驗驗切切應應力力符符合合 OKOK，試試驗驗載載荷荷符符合合 OKOK，彈彈簧簧特特性性符符合合在在20%-80%20%-80%

39、之之間間 OKOK，螺螺旋旋角角滿滿足足5-95-9 OKOK，彈彈簧簧穩(wěn)穩(wěn)定定性性滿滿足足 OKOK，彈彈簧簧共共振振要要求求滿滿足足 0.250.30.350.40.45 2.533.544.5 2530354045 -1.51.82.22.83.2 22-272832-36 0.70.80.911.2 56789 4045505560 140150160180200 400 2.83.23.84.24.8 2228323842 105115125135145 340380450 2.7533.253.53.75 6.577.588.5 14.515161820 56789 1718192

40、022 5560657080 7891011 1920222426 4548505255 9095100105110 180190200220240 400420450480500 700720750780800 g為材料的密度，對各種鋼，g7700kg/m3；對鈹青銅，g8100kg/m3 注注：1.1.本本表表適適用用于于壓壓縮縮、拉拉伸伸和和扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的圓圓圈圈界界面面彈彈簧簧絲絲的的圓圓柱柱螺螺旋旋彈彈簧簧 2.2.應應優(yōu)優(yōu)先先采采用用第第一一系系列列。括括號號內(nèi)內(nèi)尺尺寸寸只只限限于于老老產(chǎn)產(chǎn)品品采采用用。 3.3.拉拉伸伸彈彈簧簧有有效效圈圈數(shù)數(shù)除除按按表表中中規(guī)規(guī)定定外外，由由于于

41、兩兩勾勾環(huán)環(huán)相相對對位位置置不不同同，其其尾尾數(shù)數(shù)還還可可以以為為0.250.25、0.50.5、0.750.75。 采用拉桿連接時，當液壓缸行程大于內(nèi)徑的20倍時，須加裝中間支承或分段連接 m 85 0.25 末端條件系數(shù) 0.50.60.81 56810 50607080 3.84.25.57 38425565 1.622.53 10121620 708090100 220240260280 5.56.57.58.5 48525865 170190210230 44.254.54.75 99.51010.5 22252830 10111213 25283035 90100 12131415

42、 28303235 58606570 115120130140 260280300320 520550580600 8509009501000 注注：1.1.本本表表適適用用于于壓壓縮縮、拉拉伸伸和和扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的圓圓圈圈界界面面彈彈簧簧絲絲的的圓圓柱柱螺螺旋旋彈彈簧簧 2.2.應應優(yōu)優(yōu)先先采采用用第第一一系系列列。括括號號內(nèi)內(nèi)尺尺寸寸只只限限于于老老產(chǎn)產(chǎn)品品采采用用。 3.3.拉拉伸伸彈彈簧簧有有效效圈圈數(shù)數(shù)除除按按表表中中規(guī)規(guī)定定外外，由由于于兩兩勾勾環(huán)環(huán)相相對對位位置置不不同同，其其尾尾數(shù)數(shù)還還可可以以為為0.250.25、0.50.5、0.750.75。 計計算算 螺紋大徑螺紋中徑螺紋小

43、徑牙根寬螺距 dd2d1bp 螺紋理論高度H=(3/2)0.5*P 普通螺紋參數(shù) 缸徑桿徑(mm)屈服強度工作壓力推力(N) 2002001201207857854040 1256000 螺紋大徑螺距旋合圈數(shù)Kz 2102103 39 9 0.56 普通螺紋 螺紋大徑螺紋中徑螺紋小徑牙根寬螺距 dd2d1bp d-0.54*pd-1.0825*p0.75*p 210208.38206.75252.253 螺螺紋紋強強度度校校驗驗 1螺紋抗剪強度校驗() =F/(Kz*3.14*d1*b*Z) F軸向負荷(N) Kz螺紋各圈牙的受力不均勻系數(shù) Z旋合圈數(shù)Z=L/PL:旋合長度 ()螺紋牙的許用剪

44、切應力 鋼()=(0.12-0.2)s94.2安全系數(shù) s屈服強度Mpa157結(jié)論 2螺紋抗彎強度校驗(w) w=3FH1/(Kz*3.14*d1*b*b*Z) K2=0.56 (w)螺紋牙的許用彎曲應力188.4安全系數(shù) 鋼(w)=(0.24-0.4)s314結(jié)論 3螺紋面抗擠壓校驗(p) p=F/(Kz*3.14*d2*H1*Z) (p)=螺紋牙的許用擠壓應力392.5安全系數(shù) 鋼(p)=(0.5-0.62)s486.7結(jié)論 4螺紋抗拉效驗壓校驗(ca) ca=4F/(3.14*dc*dc) dc螺紋計算直徑196.25 dc=(d+d1-H/6)/2314安全系數(shù) (ca)=螺紋牙的許用

45、拉應力 鋼(ca)=s/(2.5-4)=(0.25-0.4)s結(jié)論 牌 號抗拉強度屈服強度 20390225 牙型角 螺紋實際高度螺紋計算直徑35510285 aH1dc45590315 5/8*H20冷拔510 QT500-7500320 拉力(N) 調(diào)調(diào) 質(zhì)質(zhì) 狀狀 態(tài)態(tài)正正火火 80384035530 315260 有效長度45600 441290 2727 40Cr980 785 27SiMn980 835 牙型角 螺紋實際高度螺紋計算直徑 aH1dc 600.54*pd-0.94*p 1.62207.18 液液壓壓缸缸設設計計常常用用材材料料及及性性能能 材 料 厚 度0.1-161

46、6-3030- 延伸率收縮率 45T650441430 =109.1945590335325315 1.440.8635510305295285 OKOK， 螺螺紋紋抗抗剪剪強強度度滿滿足足2039024523522510 10335205195185 實際采樣140MPa40Cr980785 w=235.8527SiMm980835 42CrMo 1080930 1.330.8035CrMo 1000850 OKOK， 螺螺紋紋抗抗彎彎強強度度滿滿足足 材料名稱抗拉強度屈服強度屈服強度屈服強度 p=150.47 3.232.61 OKOK， 螺螺紋紋抗抗擠擠壓壓強強度度滿滿足足 106 ca

47、=23.86 13.168.23 OKOK， 螺螺紋紋抗抗彎彎強強度度滿滿足足 計計算算 普通螺紋參數(shù) 普通螺紋 螺螺紋紋強強度度校校驗驗 螺紋抗剪強度校驗() 螺紋抗彎強度校驗(w) 螺紋面抗擠壓校驗(p) 螺紋抗拉效驗壓校驗(ca) 油油缸缸設設計計銷銷軸軸強強度度驗驗算算 2009.12.28油缸伸出（受壓） 油缸縮回（受拉）注：銷軸材料選用42CrMo，抗拉強度b=900MPa,屈服強度s=650MPa，許用應力=427MPa，許用剪切應力=246MPa，許用擠壓應力j=597MPa 參數(shù)單位數(shù)值實際取銷軸直徑 安裝長度mm2918單耳厚度 全伸長度mm54185418銷軸剪切應力 最

48、大行程mm2500銷軸擠壓應力 缸筒內(nèi)徑Dmm160銷軸安全系數(shù) 缸筒外徑D1mm180 NO,NO, 需需重重新新確確定定參參數(shù)數(shù) 活塞桿直徑dmm100 活塞桿內(nèi)徑d1mm0速度/時間/流量計算 速度比縮/伸1.641.64缸徑 最大受力t35602880602880125 工作壓力pMPa30流流量量（伸伸）L/minL/min 容積效率1流流量量（縮縮）L/minL/min 工作壓力pMPa17.117.1速速度度（伸伸）m/sm/s 缸筒壁厚mm10.010.0速速度度（縮縮）m/sm/s 缸筒抗拉強度bMPa980時時間間（伸伸）s s 安全系數(shù)5時時間間（縮縮）s s 材料許用應

49、力MPa196沖沖擊擊壓壓力力 試驗壓力系數(shù)1.25油油管管內(nèi)內(nèi)徑徑 mmmm 試驗壓力PyMPa21.321.3 缸筒爆破壓力MPa115.3115.3 缸底抗拉強度b590.0590.0 參 數(shù) 缸底壁厚mm26.326.3 活塞桿應力MPa43.743.7尺寸值 導向套支撐帶外徑mm115 導向套支撐帶長mm3.63.6250 缸缸徑徑外外徑徑桿桿徑徑心心部部行行程程 1802051601307300 活活塞塞桿桿穩(wěn)穩(wěn)定定性性校校核核 油缸計算長度mm77507750 l/d54.254.260mm一般須鍛胚；對有現(xiàn)貨的無縫管，液壓缸外徑考慮加工量即 可，對臨時采購的鍛胚，液壓缸外徑考慮

50、滿足強度要求的情況下，外徑盡力小 對工藝能滿足調(diào)質(zhì)處理的缸筒，一般不選厚壁無縫管，用薄壁調(diào)質(zhì)處理代替，減少材料浪費 十十二二、油油缸缸常常用用材材料料、壓壓力力、外外徑徑尺尺寸寸、及及常常用用無無縫縫管管尺尺寸寸二二，調(diào)調(diào)質(zhì)質(zhì) 處處理理4545號號及及27SiMn27SiMn管管 缸徑工作壓力 25MPa工作壓力 31.5MPa 單位：mm45號鋼調(diào)質(zhì)處理27SiMn調(diào)質(zhì)處理45號鋼調(diào)質(zhì)處理27SiMn調(diào)質(zhì)處理 最小外徑無縫管尺寸最小外徑無縫管尺寸最小外徑無縫管尺寸最小外徑無縫管尺寸 2529 30*2.527 30*2.530 30*2.528 30*2.5 3237 38*335 38*3

51、38 38*336 38*3 4046 48*443 48*448 48*444 48*4 5058 60*6.554 57*3.560 60*555 57*3.5 6373 73*565 68*2.575 76*6.569 70*3.5 8092 95*7.586 89*4.595 95*7.588 89*4.5 90104 108*1297 102*9107 108*1299 102*9 100115 114*10108 114*10119 121*14110 114*10 110126 127*12119 121*9131 133*15121 121*9 125144 146*14135

52、 140*11149 152*17137 140*11 140161 168*17151 159*13166 168*17154 159*13 160184 194*20172 180*13190 194*20176 180*13 180207 219*24194 203*15215 219*24197 203*15 200229 245*26217 219*13240 245*26221 245*26 220252 273*30241 245*16262 273*30246 273*30 250287 299*28276 299*28298 299*28284 299*28 280322 3

53、25*26313 325*26332 340*34323 325*26 320367 377*32364 377*32380 402*45377 377*32 360416 426*36416 426*36433 450*50433 450*50 380443 450*38443 450*38462 480*55462 480*55 400470 480*45470 480*45492 500*55492 500*55 420498 500*45498 500*45522 530*60522 530*60 460555 560*55555 560*55585 610*80585 610*80 480584 610*70584 610*70618 630*80618 630*80 500614 630*70614 630*70651 660*85651 660*85 注:為了統(tǒng)一液壓缸外徑,同時減少無縫管的采購規(guī)格,25MPa以上外徑及無縫管規(guī)格統(tǒng)一如下 45號無縫管 缸徑324050638090100110 外徑3848607595106119131 45無縫管38*3冷拔管 48*4冷拔管 60*5冷拔管75*7.5冷拔 95*7.5冷拔