液压系统设计(4)

[?]--液压缸许用应力，MPa

对于：锻钢[?]?100~120MPa 铸钢[?]?100~110MPa 钢管[?]?100~110MPa 铸铁[?]?60MPa

D1?D?2??320?80?2?480mm 液压缸油口直径计算 d0?0.13Dv?50mm v0式中 d0--液压缸油口直径，m D--液压缸内径，m

v--液压缸最大输出速度，m/s v0--油口液流速度，m/s

2.11.2缸底厚度计算

平底缸底，当缸底有油孔时、

h?0.433Dpy[?]?0.433?320?1.25?25?77mm100

式中，h--缸底厚度，mm D--液压缸内径，mm

py--试验压力，MPa

[?]--液压缸许用应力，MPa

2.11.3缸头厚度计算

由于在液压缸缸头上有活塞杆导向孔，因此其厚度的计算方法与缸底有所不同。对于常用的法兰式缸头，其计算方法如下

螺钉连接法兰

h?3F(D0?dcp)

?dcp[?] 式中，h--法兰厚度，m F--法兰受力总和，N

44

d--密封环内径，m

F??d2p??2(dH?d2)q

dH--密封环外径，m p--系统工作压力，pa

q--附加密封力，，pa若采用金属材料密封时，q值取值屈服点

D0--螺钉孔分布圆直径，m

dcp--密封环平均直径，m

[?]--法兰材料的许用应力，pa

2.11.4缸体与缸盖的连接形式

缸体与刚改的连接形式与工作压力、缸体材料与工作条件有关。 端盖分为前端盖和后端盖。前端盖将液压缸的活塞杠(柱塞)腔封闭，并起着为活塞杆导向，防尘和密封的作用。后端盖将缸筒内腔一端封闭，并常常起着将液压缸与其他机件连接的作用。常用的缸筒与端盖的连接有拉杆、法兰、焊接、外螺纹、外卡环、内螺纹、内卡环和挡圈等八种连接型式。其中焊接连接型式只用于缸筒与后端盖的连接。

2.11.5活塞杆与活塞的连接形式

活塞材料通常用钢或铸铁，也有用铝合金制成的，它的结构上主要考虑的问题是：活塞与缸筒的滑动和密封，活塞与活塞杆之间的连接与密封。

活塞根据压力、速度、温度等工作条件来选用密封件的型式，而选定的密封件型式决定了活塞的结构型式。

活塞杆的内端是用来与活塞连接的部位，常用的活塞与活塞杆连接结构型式见下图。所有的连接结构型式均须有锁紧措施，以防止活塞作往复运动时松动。

2.11.6活塞杆的结构

活塞杆的外端是液压缸用以与负载连接的部位，可根据液压缸的安装连接方式有多种结构型式。常用的活塞杆的外端结构型式： (a)光杆(带销孔)；(b)球头；(c)圆形双耳环；(d)单耳环(带球铰)；(e)方形双耳环；(f)单耳环；(g)外螺纹(带肩)；(h)外螺纹(无肩)；(i)内螺纹

2.11.7活塞杆的导向、密封和防尘

活塞杆的导向套安装在液压缸有杆侧端盖内，用以对活塞杆进行导向，内装有密封装置以保证缸筒有杆腔的密封。外侧装有防尘圈，以防止活塞杆在后退时把杂质、灰尘及水分带到密封装置处，损坏密封装置。当导向套采用非耐磨材料时，其内侧还可装导向环，用作活塞杆的导向。

在液压缸的前端盖内，有对活塞杆导向的内孔；有对缸筒有杆侧腔密封的密封件；有活塞杆内缩时刮除附着在表层的杂质、灰尘和水份的防尘圈。

活塞杆的导向有无导向套(环)、金属导向套和非金属导向环等三种结构型式。

2.12联轴器计算

不同的联轴器有不同的作用，综合各种联轴器的作用如下：把原动机和 工作机械的轴联接起来并传递扭矩；可以适当补偿两根轴因制造、安装等因 素造成的径向和轴向误差；当发生过载时，联轴器打滑或销子断开以保护工 作机械；弹性联轴器还有缓冲和吸振的作用。

2.12.1联轴器的理论转矩计算

联轴器的理论转矩是根据功率和工作转速计算而得，即

T?9550P30W?9550??195N?m n1470式中，T--理论转矩

W--驱动功率，KW P n--工作转速，r/min

2.12.2联轴器的计算转矩计算

联轴器的计算转矩是由理论转矩和动力机系数、工况系数及其有关系数计算而得，即

?195?1?1.5?1.?31.?1N4 1?m8WKKZKt Tc?TK式中，KW--动力机系数，动力机是电动机，KW?1 K--工况系数，工作机是泵，K?1.5 KZ--起动系数，KZ?1.3

Kt--温度系数，工作温度假设为30°~ 40°，Kt?1.1

2.12.3通过选用计算确定联轴器的规格

当需要减振、缓冲、改善传动系统对中性能时，应选用弹性联轴器，机组系统中联轴器为唯一弹性部件，主、从动机可简化为两个质量系统。

弹性活销联轴器减振、缓冲性能好、补偿量大，工作平稳可靠，无噪音，不用润滑和密封，拆装方面，工艺性能好，成本低，使用寿命长，通用性好，适用范围广，便于各种行业选用配套，更换弹性元件不用移动联轴器。可广泛用于冶金、矿山、起重、运输、化工、船舶、交通、纺织、轻工、农机等轴系传动。

通过计算，选用LF9弹性活销联轴器。

表2-12-3 LF9弹性活销联轴器主要参数

公称转型号 矩/N?m 910 /r/min 铁 LF9 3180 钢 4240 许用转速轴孔直/mm 50~65 径转动惯外径/mm 180 量/kg?m 0.059 2质量/kg 19.1 2.13 管道选择、布置与连接

2.13.1管道的作用

液压系统中元件与元件之间的连接，以及载能工作介质的输送是借助于管路、软管、油路块的孔道来实现的。在接口处通常使用可以拆开的连接件。选择管路、接头与连接件时耍考虑的因素有：静态和动态压力、所通过的流量、密封特性、机械振动和液压脉动、安装的便利性、周围的条件和货源及成本等。

2.13.2管道的要求

2.13.2.1管子的强度

管于的强度应足以承受所使用的工作压力．并能承受机器循环中的任何阶段可能出现的最高冲击压力；足以支撑安装在管路中的元件；足以减小或抑制由机器的正常工作所产生的冲击等。 2.13.2.2管子的口径

既保证最佳的流动状态，又能经济地利用材料。 2.13.2.3管子的连接

与元件连接处要设置可拆开的连接件(管接头或法兰)，以便检修或拆装元件；连接处要妥为密封；连接密封要设计成能以最短的时间和最少的维修工作量重复使用。

2.13.3管路布置的一般要求

①管路布置一股公所连接的元件及设备布置完毕后进行，这就限制了布置方案的多样性。

②管路敷设位置应便于装拆、维修，且不妨碍生产人员通道、维修区、操作者活动区的通畅，不妨碍液压元件和设备部件的调整、运转(如机床排屑，上、

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