液压缸设计常用结构参数及计算表

0.1-1616-3045T6504414304559033532535510305295203902452351033520519540Cr98078527SiMm98083542CrMo108093035CrMo1000850材料名称抗拉强度屈服强度屈服强度20500400～450835600500～550645700600～650427SiMm900800伸长率推力（T）压力(MPa)缸径(mm)推力（T）缸径(mm)35023451.724320413232050025532.0579231102506.36332655.836694066.36331604.32932655.047591034.32931601820107.074591530200缸径(mm)1001.251.331.462杆径(mm)45505670.71067812受拉力杆径为：30至50P≤5MPa：50至555＜P≤7时：60至70P＞7时：70缸径(mm)行程（mm）10030060至100最小导向长度6530至501.2已知推力、缸径求压力(效率0.9-0.98)一般缸筒长不超过内径20倍液压缸设计常用结构参数及计算表1.一般缸径、杆径及压力的计算缸径(mm)缸筒长≤液压缸设计常用材料及性能1.3已知缸径、速比求杆径速比据受力情况确定杆径受拉力杆径等于0.3-0.5缸径材料厚度1.1已知推力、压力求缸径(效率0.9-0.98)受压力时：最小导向长度H≥L/20+D/2缸径＜80时按缸径取：缸径＞80时按杆径取：导向套滑动面长度弹性模数安装及导向系数KE=MPa自由+固定双铰+导向固定+铰+导向双固定+导向210000210.7070.5缸径(mm)杆径(mm)心部(mm)行程(mm)安装(mm)1801601307300450推力(N)拉力(N)速度比/面积比两腔同时相进同压力惯性矩（mm)47630201601404.76470588260288018140859.38结论初定壁厚安全系数313.33333333安全系数522.22222222缸径外径δ/D屈服强度抗拉强度2002400.1800900条件计算壁厚0.0820.6250.080.324.535315990.321.617338870.324.729882计算点径向应力δr-40切向应力δt221.8181818200合应力226.7411966缸底厚度50.42226.7345455安全系数3.528355145244.2867845安全系数3.274839455219.952935185.55555556结论65.4967891结论极限值Pm(MPa)OK,满足安全要求2.为避免缸体在工作时发生塑性变形,工作压力应低于0.42Ps1.液压缸的工作压力应低于一定的极限值Pm以确保工作安全极限值Pm(MPa)OK,满足安全要求缸筒内壁处最大合应力二、一缸筒壁厚的验算A(35,45,20MnMo,许用应力110-150MPa)缸底支承时缸筒内壁处最大合应力NO右边计算结果不考虑NO右边计算结果不考虑二、二缸筒壁厚的验算B最小外径最大外径结论OK,缸筒壁厚设计参数正确,进入下一代验算NO,右边计算结果不考虑OK,右边计算结果正确计算条件一、缸筒的初步确定及验算负载率ON,稳定性不足稳定性计算、速度比、推拉力（欧拉公式）缸筒各设计参数的确定及验算结论50.99272245结论61.19126695结论206000试验压力500.354699912结论163.9051793结论安全系数35812最小外径234.0911021243.0316991255.8574815272.019441最大内径257.8785682249.470626236.2984324217.4981005屈服强度335抗拉强度590已知内径最小外径最小外径最小外径最小外径350359.0245731364.9169861373.5813845安全系数35812最小槽径12.8571428616.5985000620.9956263725.71428571最大内径53.4761056752.4355775850.8348667148.6186745最大尾孔#NUM!#NUM!#NUM!#NUM!屈服强度835抗拉强度980最小杆尾53.5561883152.5716226751.0591893448.97000331已知大径已知倒角已知角度实际大径最小杆尾5532052.8161031451.3108766缸径外径屈服强度抗拉强度工作压力28034033559035缸底孔径缸底厚度焊接效率焊接强度焊缝底径22068.850.70500.00276.41缸径外径屈服强度抗拉强度工作压力10012133559031.5法兰外径螺孔1中心螺孔1径大法兰外径44040022380缸筒法兰厚度缸底法兰厚度导向套法兰厚度大法兰厚度353515015044.5808155879.6681550379.66815503活塞杆的参数三、二缸底参数确定及验算四、缸筒法兰、缸底法兰、导向套法兰厚度的验算1.法兰强度的计算缸筒法兰厚度缸底法兰厚度导向套法兰厚度4.缸体在耐压试验时缸筒的爆破压力Pe远大于液压缸的耐压试验压力Pt3.缸体在耐压试验时的径向变形量不得大于孔用密封圈的最大压缩量弹性模数E=Mpa三、一缸筒及活塞杆抗拉强度的验算缸筒的参数爆破压力Pe(MPa)OK,满足爆破安全要求结论OK,缸筒壁厚设计参数正确0.35Ps(MPa)OK,满足朔性要求0.42Ps(MPa)OK,满足朔性要求径向变形量Db(mm)OK,满足弹性变形要求螺栓承载螺栓安全系数螺栓个数螺栓应力安全系数1470001.252012363.7511.8895966缸径杆径(mm)屈服强度抗拉强度工作压力22022033559025挤压外径挤压底径挤压应力安全系数10209206.237113402189.1900826螺栓承载螺栓个数螺栓应力安全系数91000120#DIV/0!缸径外径屈服强度抗拉强度工作压力20024078598040焊接外径焊接底径抗拉力安全系数2402026460581.45.143775焊接大径焊接小径配合直径焊接长度17014114115抗剪力安全系数抗拉力安全系数32541392.5908753124452.171.952782606配合直径焊接长度抗剪应力安全系数1411302014.46716.03875焊接效率焊接强度抗拉应力安全系数0.75001424.65841611.34282178焊接长度焊接宽度抗剪应力安全系数13031365000.108678344焊接效率焊接强度抗拉应力安全系数0.750096534.653470.054355587抗拉合力抗拉合系数9586458.2287.632530437抗剪合力抗剪合系数3256153.4672.592478875抗拉结果OK,焊缝强度足够抗剪结果NO,需重新确定参数结论结论结论NO,需重新确定各设计参数3、角型焊缝的强度计算结论结论4、L*L角型焊缝的强度计算1、立“U”型焊缝的强度计算结论2、横“U”型焊缝的强度计算结论2.法兰受拉螺栓强度的计算结论结论#DIV/0!六、缸筒焊缝的强度验算结论OK,螺栓设计参数正确五、缸筒法兰抗压强度及受拉螺栓的验算1.法兰挤压强度的计算(铸钢件许用挤压应力=80MPa)结论结论NO,需重新确定各设计参数2.螺栓抗拉强度的计算缸径外径屈服强度抗拉强度工作压力25029083598030螺纹大径螺距螺纹长度*底径*安全系数2805832761.2螺纹拉应力螺纹剪应力螺纹合应力安全系数摩擦系数-3616.005139-1132.5099324113.7852890.2029760770.12牙拉应力安全系数牙剪应力安全系数有效圈数265.73133553.142271492136.08015974.90887137115.93143037螺帽外径退刀槽拉应力退刀槽安全系数螺纹拉应力螺纹剪应力300178.98052694.665312242.456896672.05673902螺帽受剪宽度剪应力安全系数受挤压大径受挤压小径4415.55851062.358272234223结论导套受剪宽度剪应力安全系数53752.613333333结论缸径缸筒外径屈服强度抗拉强度工作压力16019033559035螺纹大径螺距螺纹长度*外径*安全系数1703601901.2螺纹拉应力螺纹剪应力螺纹合应力安全系数摩擦系数186.666666754.2437175208.97747991.335869620.12螺纹退刀槽螺纹退刀槽171NO,牙拉应力安全系数牙剪应力安全系数有效圈数348.55621910.96110751178.49451541.50144669320.90014686结论OK,内螺纹尺寸设计参数正确螺纹牙的强度验算(外径计算n=3,5,8,12,其余n=1.5--2.5)结论NO,需重新确定螺纹牙型各设计参数九、缸筒内卡键及槽的强度验算NO,需重新确定螺帽各设计参数NO,需重新确定导向套各设计参数八、缸筒内螺纹的强度验算螺纹退刀槽安全系数2.564469866结论NO,需重新确定各设计参数螺纹牙的强度验算(外径计算n=3,5,8,12,其余n=1.5--2.5)结论NO,需重新确定牙型各设计参数7.1外螺帽强度的计算七、缸筒外螺纹的强度验算缸径缸筒外径屈服强度抗拉强度工作压力20024244165028卡键外径卡键内径卡键厚度键外缸筒长键屈服强度2141801616440卡键剪应力安全系数卡键压应力1安全系数卡键压应力287.55.942857143193.2367156.7275147.3684211键槽拉应力安全系数键槽剪应力安全系数键槽压应力87.719298257.4181.775700936.358857143193.236715缸径杆径(mm)杆尾心部(mm)屈服强度抗拉强度145700441650卡键外径卡键内径卡键厚度键外杆长杆尾8448202065卡键剪应力安全系数卡键压应力1安全系数卡键压应力289.927884628.718096766165.180148411.86583267243.4279021键槽拉应力安全系数键槽剪应力安全系数键槽压应力202.96223963.20256615989.927884625.78241112243.4279021工作压力肩甲压应力安全系数29903.29629631.439173398缸径杆径(mm)杆尾心部(mm)屈服强度抗拉强度2501100441650有杆腔压力无杆腔压力安全系数1摩擦系数安全系数235351.250.121.2螺纹大径螺距螺纹长度杆尾(mm)螺纹底径95255092.83493649螺纹拉应力螺纹剪应力螺纹合应力安全系数螺纹退刀底径245.6161602118.383181319.95473231.37831997991.834936493.活塞杆肩甲部挤压强度的计算结论NO,需重新确定杆尾各设计参数十一、一、活塞杆外螺纹的强度验算(安全系数1=静3；动5-8；12；系数2=1.2--2.5)十、活塞杆卡键及槽的强度验算1.卡键挤压强度及剪切强度的计算结论OK,卡键设计参数正确2.卡键槽挤压、抗拉、剪切强度的计算结论OK,卡键槽设计参数正确1.卡键挤压强度及剪切强度的计算结论OK,卡键设计参数正确2.卡键槽挤压、抗拉、剪切强度的计算结论OK,卡键槽设计参数正确牙拉应力安全系数牙剪应力安全系数有效圈数1849.6028160.238429568947.17563580.372475797110.6535882合力安全系数2472.3380910.178373662安全系数35812最小槽径12.8571428616.5985000620.9956263725.71428571最大内径53.4761056752.435577