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查表3-2，得出许用安全系数?n?=1.1 综上所述：顶梁的强度满足要求。
表3-2许用安全系数表
许用安全系数 前梁 1.1 主要轴 1.3 顶梁 1.1 缸体 3.3~4 底座 1.1 掩护梁 1.3 焊缝 3.3~4 前连杆 1.3 后连杆 1.3 活塞杆 >1.4 ?n? 许用安全系数 ?n? 注：1.顶梁、底座许用安全系数为1.1，主要考虑加载时加载力为工作阻力的1.1倍，掩护梁、连杆、销轴等不能进行加载强度校核，为偏于安全取1.3（如果能精确计算、有限元计算等，许用安全系数可以减小，这个问题有待研究解决）。
2.如果各结构件计算出来的许用安全系数偏大，可按标准钢材厚度减薄，或减少加强筋数量和筋板高度，以减轻支架重量，降低成本。根据计算表明，改变结构件高度对强度影响较大，而改变结构件钢板厚度对强度影响较小，在设计时可根据结构件具体情况酌情处理。
资料来源：鲁忠良，景国勋，肖亚宁，液压支架设计使用安全辨析，北京：煤炭工业出版社，2006
3.2.3装配关系
立柱部分：活塞与缸体内径的配合精度一般为H9/f9；导向套外表面与缸体或与二级缸的配合精度一般采用H10/f9、H10/d10、H10/d11。具体配合尺寸关系见图纸。顶梁部分：顶梁与立柱是通过销轴连接，都是大间隙的，不要求有配合精度。
3.2.4总体尺寸控制、配合公差 1、总体尺寸控制
立柱：立柱的行程主要液压支架最低位置来确定。又由于本设计的液压支架分前后排立柱，且后排立柱较前排立柱要短，因此立柱的行程应由后排立柱确定。
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通过画液压支架的总装图的草图已确定了液压支架立柱的行程，根据立柱各部分零件的定位要求，一一确定各部分零件的横向尺寸。
顶梁采用铰接式，其尺寸受顶梁总长度的计算部分控制，在范围内，可利用类比法合理分配顶梁和前梁的尺寸，从而确定顶梁的长度。宽度方面前面总体设计部分已设计过。
2、配合公差。通过配合精度计算得出配合公差。 活塞与缸体内径的配合精度为H9/f9 由互换性计算出：
中缸与缸体的配合公差Tf为：0.280mm 活柱与中缸的配合公差Tf为：0.230mm
大导向套外表面与缸体配合精度为：?355H10/f9、?360H10/d10、
?360H10/d11
则计算得出的配合公差Tf分别为：0.370mm、0.460mm、0.590mm
小导向套外表面与中缸体配合精度为：?240H10/f9、?245H10/d10、
?360H10/e11
则计算得出的配合公差Tf分别为：0.185mm、0.370mm、0.300mm。 3.2.5总图及工作原理 立柱的总图如图3-7 顶梁的总图如图3-8
工作原理：双伸缩立柱动作原理如图3-9所示
当高压液进入中缸下腔，上腔回液，使中缸伸起，如图3-9a所示 当中缸全部伸出后，中缸下腔压力增加，当压力增加至超过底阀弹簧调定压力时，底阀打开，高压液进入上柱下腔，上柱上腔液体经中缸上部小孔排出，使上柱伸出，如图3-9b所示。降柱时，如图3-8c、d所示。
当高压液进入中缸上腔，下腔回液，中缸下降；当中缸降到底时，一方面底阀被缸底打开，另一方面中缸上孔正对立柱上部进液孔，如图3-8c所示。
立柱上部进液孔经中缸小孔进入上柱上腔，下腔液体经底阀从立柱下部孔回液，上柱下降，如图3-8d所示。
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图3-7立柱
图3-8顶梁
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图3-9双伸缩立柱动作原理
机械加长杆的工作原理：
需要增加支架到最大高度时，可以先拆下4根立柱中对角线上的2根立柱上机械加长杆的卡环，操作支架升柱，支架顶梁升起，带动机械加长杆从立柱中拔出，当达到所调高度时，再把这两根机械加长杆的卡环固定。把支架降至原来高度，拆下另两根机械加长杆的卡环，用同样的方法使机械加长杆达到与前2根相
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同的高度为止。 3.3主要零部件设计
主要零部件设计主要设计大缸、中缸、活柱等。 3.3.1结构分析 1、大缸
大缸缸体的下端焊接球形缸底，在缸底上钻有孔并焊有管接头作为立柱下腔（活塞下部空腔）的进液口。在缸体的上端装有导向套，它为活柱的上下往复运动导向。
2、中缸。也即二级缸。
中缸要与大卡键、支撑环、鼓形密封圈、导向环连接。另外在缸口部位要与小导向套配合、与卡环、小缸盖、挡圈连接。所以在连接处和配合处其结构都得符合零件的定位要求以及尺寸要求。中缸与小缸底焊接在一起，焊缝要作抛光处理，保证同轴度，进而使各零件定位准确可靠。 3、活柱
活柱要与小卡键、小支撑环、鼓形密封键、导向环连接。活柱内要镗孔与加长杆连接，还要钻孔与半圆卡环连接。 4、导向套
导向套起导向作用。与缸体、导向环相连接。导向的长度也是有要求的。过短的话强度不够，影响立柱的正常工作；过长使立柱的行程缩短影响液压支架的最大高度。 3.3.2工艺性分析 1、大缸
下料、热处理、车直口、装加强套、焊加强套、车倒角及截长短、镗内孔、车架窝、车缸口、钻进液孔、焊成品。加强套加热装至大缸直口。采用两撑装卡工件车工艺15°工艺倒角和焊接倒角。钻进液孔时，内孔孔壁要修光倒圆。焊成品时，焊接倒角、接头座、堵头等都要烘干、除锈，防止出现焊接缺陷。 2、中缸
下料、车直口、堆焊、热处理、车架窝、车倒角及截长短、镗内控、车架窝、车缸口、焊缸底、修中心孔、钻进回液孔、半精车外圆及切槽、车底阀孔、磨外圆、包装、电镀。堆焊采用加垫片堆焊方法，精车时垫片全部车掉。热处理时调制硬度为240-280HB。车工艺15°工艺倒角和焊接倒角。采用两撑装卡。镗内控分为一次粗镗、二次粗镗、精镗、滚压。采用两顶装卡。15°工艺倒角用
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