矿用液压支架毕业设计说明书(8)

中国矿业大学毕业设计（论文）说明书

P—安全阀调定压力，MPa 代入上式可得 D1=3.57×10

-2

171540=233.8㎜

在表3-2给出了液压缸的一些主要参数，通过查阅表3-2可以将液压缸内径圆整为标准系列直径： 即: 液压缸大缸体内径250mm 而通过查阅表格可以得出液压缸：

小缸体外径 =220mm 小缸体内径 =200mm

表3—2 液压缸主要参数的尺寸系列（GB2348-1993） 液压缸的公称压力系列 （MPa） 液压缸内径尺寸 （mm） 0.63， 1.0， 1.6， 2.5， 4， 6.3， 10， 16， 25， 31.5， 40.0 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 140, 160, 180, 200,（220）， 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500 液压缸活塞杆 外径尺寸序列 (mm) 液压缸行程序列 （mm） (第一序列)

18, 80, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360 25, 50, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2500, 3200, 4000 计算活柱的直径时则可以按工作压力选取d/D,d/D的值按下表3-3选取

表3-3 按工作压力选取d/D值 工作压力/MPa d/D 0.5~0.55 0.62~0.70 0.7 ?5.0 5.0~7.0 ?7.0

则活柱直径d2=250×0.7=175㎜

根据表3-1活塞杆直径圆整为标准系列直径：

30

中国矿业大学毕业设计（论文）说明书

d2=180mm

综上，初步确定液压缸： 大缸体D1= 250㎜

小缸体外径d1=220㎜ 小缸体内径D2=200㎜ 活柱直径d2=180mm

3.7.5液压缸壁厚和外径的计算

液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算液压缸的壁厚一般指缸筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知，承受内压力的缸筒，其内应力分布规律因壁厚的不同而各异。一般计算是分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。

缸体材料选用27SiMn无缝钢管，其抗拉强度?b?1000MPa，屈服强度?s?850MPa。取抗拉强度?b?1020MPa，屈服强度?s?850MPa，则

[?]??bn?1020?340MPa 3 式中 [?]——许用应力，MPa n——安全系数，取 n=3

缸筒壁厚的计算，在实际使用中有三种公式，这里采用下述公式： ?? 式中

PyD?C （3-2）

(2.3[?]?Py)??—— 液压缸壁厚，m；

D—— 液压缸内径，m；

Py—— 试验压力，一般取工作压力的（1.25-1.5）倍，MPa； [?]—— 缸筒材料的许用应力，MPa； ?—— 为强度系数，无缝钢管?=1； C—— 考虑壁厚公差及侵蚀的附加厚度，m。

取D=250mm，Py=1.25P=40MPa，[?]=340MPa，C=0.0024m,将上述值代入公式得：

31

中国矿业大学毕业设计（论文）说明书

?=0.015m

除上述计算外，确定缸壁厚度时，还要考虑以下两个问题：

(1)制造工艺对缸筒壁厚的要求： 缸筒内孔采用液压加工时，壁厚不能太薄否则容易产生变形，影响加工精度。

(2)连接方式对壁厚的要求： 在缸筒上加工较大的沟槽或螺纹时，必须注意对缸筒强度的影响。设计时可将螺纹或沟槽的底径作为计算壁厚的实际尺寸或者为了减小它们对缸筒强度的影响，规定螺纹、沟槽部的最小壁厚不能小于壁厚的70％。当槽深为0.3t时，槽宽不能超过0.5t，当槽深为0.1，槽宽不能超过1t，而且槽底根部应为圆角。

缸筒外径 D2＝D1+2?=250+2?15=280mm （3-3） 式中 D2——缸筒外径，mm； D1——缸筒内径，mm；

?——缸筒壁厚，mm。

按标准圆整后取 D2=280mm

3.7.6液压缸工作行程的确定

液压缸工作行程的长度，可以根据执行机构实际工作的最大行程来确定，并根据表3-1中的系列尺寸来选取标准值。

查得实际工作最大行程为：2175毫米

由于为Ⅱ级立柱缸，可取:一级缸1250mm 二级缸1000mm

3.7.7缸盖厚度的确定

一般液压缸多为平底液压缸盖，其有效厚度t按强度要求可用下面两式进行近似计算。 无孔时

t?0.433D2有孔时

t?0.433D2py??? （3-4）

pyD2????D2?d0?32

（3-5）

中国矿业大学毕业设计（论文）说明书

式中：t---缸盖有效厚度（m）； D2 ---缸盖止口内径(m)； d0---缸盖孔的直径（m）。

按有孔计算，利用公式3-5计算，代入数据可得： t?0.433D2pyD2????D2?d0?

=0.433?0.2540?0.25=0.07m

340?（0.25-0.18）3.7.8最小导向长度的确定

当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点的距离H称为最小导向长度。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定的最小导向长度。

对一般的液压缸，最小导向长度应满足以下要求： H?LD? (3-6) 202 式中： L---液压缸的最大行程； D---液压缸的内径。 代入数据得：

LD? 2022.1750.25 ==0.234m ?202 H? 又活塞的宽度B一般取：

B=（0.6～1.0）D （3-7） 则活塞宽度B可求得：

B=0.8?0.25=0.2m

而缸盖滑动支承面的长度L1,根据液压缸的内径而定: 当D>80mm时,取L1=(0.6～1.0)d 即：L1=0.8×0.18=0.144m

为了保证最小导向长度H，若过分增大L1和B都是不适宜的，必要时可在缸盖与活塞之间增

33

中国矿业大学毕业设计（论文）说明书

加一隔套K来增加H的值，隔套的长度C由需要的最小导向长度H来决定，即：

1(L1+B) （3-8） 21 =0.234-(0.144+0.2)=0.062m

2 C=H-

3.7.9缸体长度的确定

液压缸体的内部长度应等于活塞杆的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。

缸体长度=L+B+2t （3-9） =2.175+0.2+2×0.07 =2.515m

一般液压缸缸体长度不应大于内径的20～30倍. 经验算： 缸体长度=2.515m﹤30d=7.5m 所以，无须考虑活塞杆稳定性，并进行验算。

通过上述计算，确定了液压支架立柱缸的主要尺尺寸参数后，便可绘制液压支架的装配图，如下图所示

图3-10 立柱装配图

3.7.10液压缸主要零件的材料和技术要求 1、缸体材料和毛坯

选择缸筒材料和毛坯，主要需考虑机械性能，此外兼顾它的工艺性和经济性。缸筒常用材料和毛坯如下：

34

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库矿用液压支架毕业设计说明书(8)在线全文阅读。