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两辊卷板机升降液压缸的设计及计算过程案例综述
目录
TOC\o1-3\h\u3936两辊卷板机升降液压缸的设计及计算过程案例综述 1
178381结构设计 1
322111.1缸筒端部连接结构 1
3631.2缸筒内径计算 2
314861.3缸筒厚度计算 3
102141.4缸筒底部厚度计算 4
82461.5缸筒材料 4
57241.6加工要求 4
1692413活塞的结构形式 4
2097814材料 4
2870315活塞杆结构 4
224541）杆体 4
64122）活塞杆的外端结构 4
29038我所选取的活塞杆外端结构型式为外螺纹（无肩） 5
1767716活塞杆的计算 5
240811）初步确定活塞杆直径d 5
63502）按强度条件校核 5
212223）按弯曲稳定性校核 5
1296317液压缸活塞杆的材料 6
1703818加工要求 6
1480719缓冲装置 6
400110缓冲装置的结构 6
1结构设计
1.1缸筒端部连接结构
图4-1缸筒端部连接结构
法兰连接：法兰连接的结构相较于其他连接比较简单，并且有更容易加工的特点，螺纹连接质量比法兰连接的小，但是拉杆连接比法兰连接大，外径较大。结构特点：缸筒为钢桶，端部镦粗。
1.2缸筒内径计算
液压缸的主要参数是缸筒内径，内径可以根据机构的工作驱动力确定，也可以根据机构的运动速度的要求确定。
当缸筒内径是按机构的运动速度计算：如果对液压缸的运动速度v有一定的要求，缸筒的内径D可以根据液压的流量q计算。如果是无活塞杆腔，运动速度记v1,进入液压缸的流量记q1，
D
如果是有活塞杆腔运动速度记v2，进入液压缸的流量记q2，
D
缸筒的内径应按D1、D2中较大的一个圆整为标准值，由于液压缸的升降速度为定值，所以可得内径D=180mm
1.3缸筒厚度计算
缸筒厚度：δ=δ0+C1+C2
式中：δ0为缸筒材料强度要求的最小厚度（m）
C1为缸筒外径公差余量（m）
C2为腐蚀余量
关于δ0的值，可按下列情况分别进行计算：
当δ/D≤0.08时，可用薄壁缸筒的公式：
δ
当δ/D=0.08～0.3时，可用公式：
δ
当δ/D≥0.3时可用下式计算：
δ
δ
式中[σ]为缸筒材料许用应力：[σ]=σ/n
n为安全系数，查下表
材料名称
静载荷
交变载荷
不对称对称
冲击载荷
钢，锻铁
铸铁
3
4
58
610
12
15
从表中得n=3
经我计算后得当δ/D=0.08～0.3有[σ]=200Mpa
P
δ
在设计时加上缸筒外径公差余量和腐蚀余量得δ=28mm
1.4缸筒底部厚度计算
其厚度δ
由于升降液压缸得承受压力大，我设计的厚度为δ=53mm
1.5缸筒材料
缸筒材料一般对强度和冲击韧性有一定要求，对焊接的缸筒还会要求焊接性能良好。根据液压缸的具体参数，液压缸的用途和液压缸的毛坯的来源等，我们可以选择的材料有以下这些：
合金结构钢30CrMo、35CrMo、38CrMoAlA等
碳素钢30、35、45等不锈钢Cr18Ni9铸钢ZG35、ZG45
青铜QA19-4、QA110-3-1.5等铝合金ZL105、LF3、LF6等
1.6加工要求
H8～H9为缸筒内壁表面的加工公差，0.32～1.25um为缸筒的表面粗糙度。由于密封圈需要在装配时防止损伤，缸筒必须要有导角，为了防止密封圈损伤，导角的大小建议为20～25。
13活塞的结构形式
根据密封装置的情况选择活塞(根据工况选择密封装置)。通常分为一体式活塞和和部件组合式活塞。一体式活塞可由活塞环、O形环、唇环、迷宫环等组成。部件组合活塞可采用组合密封圈，其拥有较复杂的机构形式，加工工作量较大。通过查阅表格可以得到一些常见的活塞结构形式，具体选择的活塞结构类型可以在装配图中看到。
14材料
高强度铸铁HT200～HT300或者球墨铸铁可以被采用在无导向环活塞上。#20冷轧钢、碳素钢可以被采用在有导向环活塞上。
15活塞杆结构
1）杆体
活塞杆的杆体可以分为实心杆跟空心杆。相对来说制造工艺更简单的是实心杆，而直径比较大或者位置传感器需要被装在杆内时我们多采用空心杆。
2）活塞杆的外端结构
活塞杆的外端时液压缸用以与负载连接的部位，有多种结构型式。
我所选取的活塞杆外端结构型式为外螺纹（无肩）
图4-2活塞杆外端结构