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0.51D2?4?1134
??106 D=0.053m 整理得到D=63mm,则d=45mm。 ②液压缸壁和外径计算
?? ??PyD2[?] (3—24)
1.5?63?5mm 2?60 Py?1.5P1?1.5MPa
材料为高强度铸铁,[?]=60Pa
D1?D?26?63?2?5?73mm
液压缸为平底缸差,其厚度t按强度要求计算
t?0.433D2Py[?]1.5?1.67mm60无孔时: (3—25)
?0.433?63?取t=3mm
③液压缸工作行程的确定 由A1B1?A2B2?S得S=16mm
由参考文献[8]中表2-6的系列尺寸查得:S=25cm则活塞杆L=30cm 活塞杆的稳定性校核,活塞杆由45钢制成。杆长300mm,d=45mm,最大压力P=1134N,设稳定安全系数为Snst?8?9,?s?350MPa,?p?280MPa,
E?210GPa。
将上面参数带入式中求得:
?2E?2?210?109?1???86
?p28?106活塞杆两端可简化为铰支座,故??1,活塞杆横截面为圆形i=
d,故为 4 23
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4?300?10?3????26.7
i45?10?3?l因为???1,故不能用欧拉公式计算,使用直线公式,由参考文献[5]中表10.1查得
a?461MPab?2.568MPa
a??s461?106?350?106??43.2 可得: ?2?b2.568?106?w?a?b??393MPa ?Pw?A?w??(45?10?3)2?625.04kN4而P=1134N,活塞杆的工作安全系数为n=(2)油缸端盖的连接方式及强度计算
PCN?551?nst,所以满足要求。 Pmax为保证连接的紧密性,必须规定螺钉的间距t1,进而决定螺钉的数目。缸的一端为缸体与缸盖铸造成一体,另一端缸体与缸盖采用螺钉连接。
①缸盖螺钉的计算
为保证连接的紧密性,必须规定螺钉的间距t1,进而决定螺钉的数目,在这种连接中,每个螺钉在危险剖面上承受的拉力Q0为工作载荷Q和预进力QO`之和。
?s??0??s` ?D2P?0??Z式中:P—驱动力kgf
P—工作压力kgf/cm2 Z—螺钉数目,取8
4ZP?367.95kgf (3—26)
?s`—预紧力kgf ?s`=K?,K=1.5-1.8
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螺钉的强度条件为:
?合?1.3?o4Q12?1690kgf/cm??[?] (3—27) 22?d1?d14d1?4Q1 ?[?]式中:Q1=1.3?o—计算载荷(kgf)
[?]??sn—抗拉许用应力(kgf/cm2)
n?1.2?2.5,d1—螺纹内径(cm)
表3-1 常用螺钉材料的流动极限 kgf/cm
钢号 10 2100 A2 2200 A3 2400 35 3200 45 3600 40cr 6500-9000 2?s ②缸体螺纹计算:
?合?K1Q0?[?]22?(d?D)4 (3—28)
4K1Q0?D2?[?]d1?(cm)?[?]式中?s??0??s`,?s`?KP?(1.5?1.8)?P
P??D24p , D—油缸内径
K1—考虑螺纹拉应力和扭应力合成作用系数取K1=1.3 (3)大臂回转缸的设计 驱动手臂回转的力矩:
M驱?M惯?M封?M回 M封?M封1?M封2 L?d02k?k2 1M封1??2LMP2D—输出轴与缸差密封处的直径(cm)
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L—密封的有效长度(cm)
d0—“O”形密封圈的截面直径(cm)
k—“O”形圈在装配时压缩率,对于回转运动,k=0.03-0.35
?—摩擦系数
P—回转轴缸的工作压力(kg/cm2)
选取?=0.5,b=10cm,p=80kg/cm2,设b1=6mm,
DD?1.5?2.5,则取?2,D?2d dd2b2b?2,取?3, D?dD?d2?10?3d,d?6.7cm?7cm,D=14cm 则
2d?d若
选用O型橡胶密封圈S58型,d0=4.7mm,则
l?0.47?2?0.05?0.052?0.15cm
11 M封1??d2l????7?0.15?0.5?80?65.98kg?cm
22M封侧—动片侧面与缸盖密封处的摩擦阻力距: M封侧?F2D?d1?l1(D2?d2)p? 48 l1?d12k?k2?0.6?2?0.05?0.052?0.19cm
11M封侧?l1(D2?d2)p???0.19?(142?72)?80?0.5?139.65kg?cm
88 M封径?532kg M惯?j0???w(kg?cm) ?t?w—回转缸动片的角速度变化量,在启动过程中?w?w(弧度/秒) ?t—启动过程时间
j0—手臂回转部件,对回转轴的轻功惯量(kg?cm?s2) 若手臂回转零件的重心与回转轴的距离为?,则j0?jc?G2p g 26
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jc—回转零件对重心轴线的转动惯量
m回2jc??l?R?(l+3R02)122122552.4912.13?0.12?(0.122?3?0.072) ??1.72?12212?6.314(kg?cm?s2)22m工件m手臂 j0=649.2(kg?cm?s2)
设角速度w?40o/s,启动时间t?0.1s
M惯?649.2?40?0.0175?4544.5kg?cm 0.1D1 (3—29) M回??dbp回pd??bp回(D2-d2)22取p回=0.2P=16(kg?cm2)
1 M回??10?16?(142?72)?11760kg?cm
2
M驱?11760?4544.5?139.65?532?2?65.98?17108.11kg?cm 由内径公式:
D?8M驱8?17108.11?d2??0.25?D2 bp10?80D?15.11cm基本满足要求,则D=16cm,d=8cm。 (4)缸盖连接螺钉和动片连接螺钉计算 螺钉的强度条件为: ??1.3Qj?[?]或d1?4Qj?d124?[?](取d1=8mm) (3—30) ?0.65cm式中:d1—螺钉的内径(cm)
Qj—计算载荷(kgf)
[?]—螺钉材料作用拉应力
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