③当细长比

l?20时，缸具有足够的稳定性，不必校核。 klk??iEA2Fncr （3-22）

式中 l—安装长度，其值与安装形式有关，见表3-7 k—活塞杆最小截面的惯性半径，k? m—柔性系数，对钢取m=85

i—由缸支承方式决定的末端系数，其值见表3-7 E—活塞杆材料弹性模量，钢材取E?2.06?1011Pa J—活塞杆横截面惯性矩，m，J?4d?7 4?d464

8 f—材料试验强度值，pa，钢材取f?4.91?10Pa

A—活塞杆横截面面积，A??d24

a—实验常数，钢材取a=1/5000 lk—活塞杆的计算长度

表3-7 缸的安装长度

代入数据得

29

lk??iEA2Fncr??4?2.06?10??11??28242?2040.6?2?10?6?441.9mm

l?lk成立，故活塞杆长度符合要求

Fcr?i?EJ?2l24??2.06?10?211??284-32?450?10?64?10-12?9.8?105N

FcrF?ncr成立，故活塞杆稳定性符合要求

⒋缸筒壁厚的计算与校核 液压缸大多数为薄壁筒，即公式计算，即：

D??10，其最薄处的壁厚用材料力学薄壁圆筒

pD??2??? （3-11）

式中 δ—液压缸筒壁厚 D—液压缸内径

Pt—液压缸试验压力，取Pt=1.5P P—液压缸工作压力

[σ]—缸筒材料许用应力，[σ]=σb/s σb—材料的抗拉强度 S—安全系数，一般取S=5 代入数据得

1.5?0.8?70???0.35mm

2?120经过圆整之后，取δ=7mm

则液压缸外径D1?D?2d=70+7×2=84mm ⒌缸筒长度的确定 ⑴液压缸工作行程

表3-8（a） 液压缸行程系列（GB 2349-80）

30

25 500

50 630 80 800 100 1000 125 1250 160 1600 200 2000 250 2500 320 3200 400 4000

表3-8（b） 液压缸行程系列（GB 2349-80）

220 2200 40 280 2800 360 3600 450 63 550 700 90 900 110 1100 140 1400 180 1800 表3-8（c） 液压缸行程系列（GB 2349-80）

240 750 2400 260 850 2600 300 950 3000 340 1050 3400 380 1200 3800 420 1300 480 1500 530 1700 600 1900 650 2100 根据设计需要，由上表，可取液压缸的工作行程为L=240mm。 ⑵最小导向长度计算

当活塞杆完全伸出来时，从活塞宽度的中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度，如图3-12所示：

图3-12 液压缸的导向长度

对于一般的液压缸，其最小导向长度应满足下式：

LDH?? （3-23）

202

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式中 L—液压缸的最大工作行程 D—液压缸内径

代入数据得H≥55mm，取H=60mm

一般导向套滑动的长度A，在D<80mm时，取A=（0.6~1.0）D；在D>80mm时，取A=（0.6~1.0）d。则取A=0.7D=49mm。

活塞的宽度B=（0.6~1.0）D，则取B=0.7D=49mm。

为确保最小的导向长度，A和B的值都不可以太大，最好在导向套与活塞之间放置一个隔套K，隔套宽度C由H决定，即

C?H?代入数据得隔套长度C=11mm ⑶液压缸缸筒长度计算 液压缸缸筒长度可由下式确定：

A?B （3-24） 2l?L?B?A?M?C （3-25）

式中 L—液压缸的最大工作行程 B—活塞宽度 A—活塞杆导向长度

M—活塞杆密封长度，由密封方式决定 C—其他长度 代入数据得l=354mm

⒍连接螺栓直径的确定与校核

根据载荷的大小，初定螺栓直径d=6mm，螺栓材料为Q235，性能等级为4.6，查表得材料屈服极限σs=240Mpa，安全系数S=1.5，[σ]=σs/S=160Mpa

液压缸盖固定螺栓直径可按下式计算：

5.2kFd? （3-6）

?Z???式中 k—螺纹拧紧系数，k=1.12~1.5 F—液压缸负载 Z—固定螺钉个数

[σ]—螺杆材料的许用应力 σs—材料的屈服极限 S—安全系数，S=1.2~2.5 代入数据得

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