液壓缸尺寸計(jì)算

1、A、大腿液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 、大腿缸的負(fù)載組成1、工作載荷？?？ = 59036（活塞桿在抬腿過程中始終受壓）2、慣性載荷？?？= 0 （由于所選用液壓缸尺寸較小，即不 計(jì)重量，且執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度變化較小，故不考慮慣性 載荷）3、密封阻力？?？ = （1 - ?）F,其中F是作用于活塞上的 載荷，且F = ?，?是外載荷，？?？ = ?+ ?，其 中？?是液壓缸的機(jī) 械效率，取？?？ = 0.95綜上可得：外載荷？?？= 59036N密封阻力？?？= 2952N， 總載荷F = 61988N 、初選系統(tǒng)工作壓力1、按載荷選定工作壓力，取工作腔壓力為 ？= 12MPa（由于總載荷為61988

2、N大于50000N故根據(jù)手冊(cè)選 取工作壓力為12MPa2、選擇執(zhí)行元件液壓缸的背壓力為？?2=1MPa（由于回 油路帶有調(diào)速閥，且回油路的不太復(fù)雜，故根據(jù)手冊(cè) 選取被壓壓力為1MPa 、液壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算1、 在整個(gè)抬腿過程中活塞桿始終受壓，故可得下式:活塞桿受壓時(shí)：F= ?1?1 - ?2?2?1 液壓缸工作腔壓力（Pa）?2 液壓缸回油腔壓力（Pa）nD 2?1 無桿腔活塞有效作用面積，？?1二丁，D為活塞直徑（m?2 有桿腔活塞有效作用面積，？?2二（D2- d2），d為活塞桿直徑 （m選取d/D二（由于工作壓力為12MPa大于5MPa故根據(jù)手冊(cè)選取d/D=）綜上可得：D二，根據(jù)手

3、冊(cè)可查得常用活塞桿直徑， 可取D=90mmd=60mm校核活塞桿的強(qiáng)度，其中活塞桿的材料為45鋼，故（T =100MPa由于活塞桿在受負(fù)載的工作過程中僅收到壓力作用，故僅校核其 壓縮強(qiáng)度即可。= 二 =21.9MPa<（T = lOOMPa,故滿足強(qiáng)度要4nd求。即 d=60mm 則 D=90mm由此計(jì)算得工作壓力為：?1 = 10.3MPa根據(jù)所選取的活塞直徑 D=90mm可根據(jù)手冊(cè)選的液壓缸的外徑 為108mm即可得液壓缸壁厚為3= 9mm校核液壓缸缸壁的強(qiáng)度，其中液壓缸的材料為45鋼，故（T =100MPa由于該缸處于低壓系統(tǒng)，故先按薄壁筒計(jì)算，。=警?，其中2 o 工作壓力 P二

4、？ = 12MPaW 16MPa ,可??？?？ = 1.5? ,貝S。= 90MP& (T = 100MPa故滿足強(qiáng)度要求。又由于D/ 5 = 10,故可將該缸筒視為厚壁，則3的校核應(yīng)按下 面公式進(jìn)行。D (T + 0.4?5 >-(V1)2、(T- 1.3?丿計(jì)算的5 = 9m存8.23mm故經(jīng)過校核滿足要求即取缸筒壁厚5= 9mmB水平擺動(dòng)液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 、水平擺動(dòng)缸的負(fù)載組成1、工作載荷？?？ = 4000N (活塞桿正反行程中保持不變)2、慣性載荷？= 0?(由于所選用液壓缸尺寸較小，即 不計(jì)重量，故不考慮慣性載荷)3、密封阻力？?？ = (1 - ?) F,其中

5、F是作用于活塞上的 載荷，且卩=?, ?是外載荷，？?？ = ?+ ?, 其中?是液壓缸的機(jī) 械效率，?。?？ = 0.95綜上可得：外載荷？?？ = 4000N，密封阻力？?？ = 211N, 總載荷F = 4211N 、選定系統(tǒng)尺寸由所受最大負(fù)載的大腿缸計(jì)算所得的液壓缸的數(shù)據(jù)，初步擬定水平擺動(dòng)缸的尺寸為：D=90mm d=60mm5 =9mm 、液壓缸工作壓力的計(jì)算擺腿動(dòng)作開始時(shí)已經(jīng)將腿抬起，故不受外載荷作用，則擺動(dòng)腿 液壓缸受外載荷工作的過程為腿已放下，并且開始拖動(dòng)身體前進(jìn)的過 程，在這個(gè)過程中活塞桿受拉?；钊麠U受拉時(shí)：F = ?1?2 - ?2?1?1 液壓缸工作腔壓力(Pa)?2 液

6、壓缸回油腔壓力(Pa)(由于回油路帶有調(diào)速閥，且回油路的不復(fù)雜，故根據(jù)手冊(cè)選取回油腔壓力為)?1 無桿腔活塞有效作用面積，？?i = nD, D為活塞直徑(m, nq2?2 有桿腔活塞有效作用面積，？?2二-(D-d), d為活塞桿直徑 (m綜上可得： 工作腔壓力？?i = 2.03MPa校核活塞桿的強(qiáng)度，其中活塞桿的材料為45鋼，故(T = 100MPa由于活塞桿在受負(fù)載的工作過程中僅收到拉力作用，故僅校核其 拉伸強(qiáng)度即可。 二亠二1.4MPa<(T = lOOMPa,故滿足強(qiáng)度要 4nd求。校核液壓缸缸壁的強(qiáng)度，其中液壓缸的材料為45鋼，故(T =1OOMPa由于該缸處于低壓系統(tǒng)，故

7、先按薄壁筒計(jì)算，。=警?，其中2 o工作壓力 P=?i=1MPa<16MPa,可??？?？=1.5?1，貝S。=15.225MP& (T = lOOMPa故滿足強(qiáng)度要求。又由于D 5 =10,故可將該缸筒視為厚壁，則3的校核應(yīng)按下面公式進(jìn)行。(T + 0.4?；-1.3? - 1)計(jì)算的5 = 9m存1.197mm故經(jīng)過校核滿足要求即取缸筒壁厚5= 9mmC小腿液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 、小腿液壓缸的負(fù)載組成1、在工作過程中存在拉力與壓力的循環(huán)作用，其中最大拉力為？?拉二27176N，最大壓力為？?壓=10618N。2、3、慣性載荷？?？ = 0 (由于所選用液壓缸尺寸較小，即不計(jì)重

8、量，故不考慮慣性載荷)密封阻力？?？ = (1 - ?) F,其中F是作用于活塞上的 載荷，且F = ?-, ?是外載荷，？?？ = ?+ ?,? 其中？?是液壓缸的機(jī)械效率，取？?？= 0.95綜上可得：外拉載荷?拉 = 27176N,密封阻力?拉 = 1359N，總拉載荷F拉=28535N ;外壓載荷?壓=10618N，密封阻力？?壓=531N，總拉載荷F 拉=11149N 、選定系統(tǒng)尺寸由所受最大負(fù)載的大腿缸計(jì)算所得的液壓缸的數(shù)據(jù)，初步擬定水平擺動(dòng)缸的尺寸為：D=90, d=60,3 =9mm 、液壓缸工作壓力的計(jì)算活塞桿受拉時(shí)：F = ?拉 1 ?2 -?2?1活塞桿受壓時(shí)：F= ?壓

9、 i?1 -?2?2?1 液壓缸工作腔壓力(Pa)?2 液壓缸回油腔壓力(Pa)(由于回油路帶有調(diào)速閥,且回油路有背壓閥，回油路油路不復(fù)雜，故根據(jù)手冊(cè)選取回油腔壓力為iMPanD 2?i 無桿腔活塞有效作用面積，？?i二，D為活塞直徑(m)?2 有桿腔活塞有效作用面積，？2二寸(D2- d2)d為活塞桿直徑 (m綜上可得：在受最大拉力作用時(shí)，工作腔壓力？?拉1 = 9.87MPa;在受最大壓力作用時(shí)，工作腔壓力？?壓1 = 2.3MPa。校核活塞桿的強(qiáng)度，其中活塞桿的材料為45鋼，故(T = 100MPa由于活塞桿在受負(fù)載的工作過程中不僅受到拉力作用，還受到壓 力作用，但是拉力較壓力大，故僅校核其拉伸強(qiáng)度即可。二二 =4nd10.1MP& (T = 100MPa故滿足強(qiáng)度要求。校核液壓缸缸壁的強(qiáng)度，其中液壓缸的材料為 45鋼，故(T =lOOMPa由于該缸處于低壓系統(tǒng)，故先按薄壁筒計(jì)算= 十，其中2 o最大工作壓力P = ?拉 1 = 9.87MPa< 16MPa,可?。?？ = 1