【文章內容簡介】 計算夾持油缸受力 圖 7 夾持油缸受力圖 12 / 2 s i n 5 5 3 0 0 0 0 / 0 . 8 1 9 1 8 3 0 0F G N? ? ? ? 1 1 2/ 0 . 6 6 1 8 3 0 0 / 0 . 2 6 4 6 4 5 0jF h F h N? ? ? ? 每個油缸為１ /２ jF ＝２３２２５Ｎ 計算 翻轉油缸 受力 （如圖 8 所示） １ .３ .鏈輪 ２ .鏈條 ４ .花鍵軸 ５ .活塞桿 ６ .翻轉油缸 圖 8 翻轉機構，翻轉阻力矩包括礦車，礦石，支架夾持機構的重力對回轉軸產生的力 22 1 1 2(1. 86 0 ) (1. 86 0 )M G L G L? ? ? ? ＝ 6 5 0 0 0 . 4 1 5 3 0 0 0 0 0 . 2 5 1 0 2 0 0 N? ? ? ?m 活塞桿的拉力為： 2 1 0 2 0 0 / 2 0 . 1 3 2 5 4 2 5 0 0rzF M r N? ? ? ? r鏈輪節(jié)圓半徑， r= 鏈條選擇 選套筒滾子鏈 40A 160? ， 鏈條節(jié)距 P= 滾子直徑 1 mm? 鏈條極限載荷 Q=347000N 鏈條安全系數 n=Q/ Ak rF ==347000/ 425000= 符合要求。 式中 Ak =為工作情況系數。 花鍵強度驗算 花鍵軸兩端采用不同的花鍵組合 ，分別計算如下： 10120 108 18，組合 擠壓強度 65 1 0 0 / 0 .7 5 1 0 2 .9 8 5 .8 1 0J Y n mG M ZF r? ?? ? ? ? ? ? = 393 5510 [ ] 875 10JYG? ? ? ? 符合要求。 式中： / 2 1 0 2 0 0 / 2 5 1 0 0nZM M N m? ? ? 傳遞扭矩 = 載荷不均勻系數。 Z=10 花鍵齒數 ( / 2 )F D d c r l? ? ? ? (1 2 1 0 .8 / 2 0 .0 5 0 .0 4 ) 9 .6? ? ? ? ? = ( ) / 4 (1 2 1 0 .8 ) / 4mr D d? ? ? ? = 中間直徑 55[ ] 3. 5 25 0 10 87 5 10JYG M P a? ? ? ? ? 許用擠壓應力 109 83 14?? 組合 /JY n mG M ZF r?? 65 1 0 0 / 0 .7 5 1 0 4 .7 7 4 .4 5 1 0?? ? ? ? ? = 553 4 5 1 0 [ ] 8 7 5 1 0jyP a G P a? ? ? ?符合要求 [ ( 9 . 5 8 . 3 / 2 ) 0 . 0 4 0 . 0 3 ] 9F ? ? ? ? ? = 9 .5 8 .3 / 4 4 .4 5mR cm? ? ? 第 五 章 液壓系統(tǒng)設計計算 工況分析 (1) 現場要求；一個工作循環(huán)周期小于 90 秒，其中油缸工作時間 于 40 秒，行走對位時間小于 50 秒。 (2) 工作條件差，灰塵，溫度較大。 初選系統(tǒng)壓力 bP = MPa16 齒輪 泵 ? 其主要參數為： MPaPH 16? ， MPaPm 20? rV min/? ?? ?? V 油缸參數計算 (1)翻轉油缸 采用等徑雙活塞桿油缸 ,活塞直徑為 D, ?? ))(( 022 PPdDF ??? 21002 )]())(4[( PPPPdFD ???? ??? 式中 F活塞桿拉力 , N P油缸工作壓力 , MPa 0P 油缸的背壓力 , MPa d活塞桿直徑 ,mm η 油缸的總效率 , A:在前面的工作設計力的計算中可知 活塞桿拉力 F=42500 N B:液壓缸的總效率 η 由 《 機械設計手冊 》 第四版 的第 4卷可知 ,液壓缸的總效率由以下幾部分組成 : ① 機械效率 m? ,由活塞桿密封處的摩擦阻力所造成的摩擦損失通?？扇???m? ② 容積效率 V? ,可取 V? =1,因為活塞密封為彈性材料 . ③ 作用力效率 d? ,可取 d? =1 或 22122 )( APAPAPd ??? 式中 2P 油缸的工作壓力 MPa 1P 回油的背壓力 MPa 21,AA 油缸的工作面積 2m 由于在翻轉油缸的復位時存在著一定的壓力 ,所以采用 22122 )( APAPAPd ??? 又因為油缸的活塞桿等徑雙活塞桿 , 所以 21 AA? 所以 212 )( PPPd ??? 212 )( PPPmdvm ??? ????? 初取 ?m? 212 )( PPP ??? 參考 《 機械設計手冊 》 表 17214,可知執(zhí)行元件的回油背壓在回油路上的背壓閥或調速閥的系統(tǒng)可取背壓值為 MPa 取 ?P MPa C:估算活塞桿直徑 d,油缸的內徑 D. 初選油缸的工作壓 力為 P=15 MPa 油缸的效率 η = 活塞桿直徑系列 (GB/T23481993) d=32mm ?? ))(( 022 PPdDF ??? 21002 )]())(4[( PPPPdFD ???? ??? 代入數據得 D = mm 查 《 機械設計手冊 》 表 1762 可知 ,液壓缸內徑系列 (GB/T23481993) 可選 D=80 mm 所以油缸的實際工作壓力 01 PAFP ?? ? A1油缸的工作面積 , 2m 代入數據得 MPaP ? 驗算油缸內徑 D 21002 )]())(4[( PPPPdFD ???? ??? 代入數據得 D= mm 不可取 212 )( PPPd ??? ?d? dm???? 代入數據得 ?? 經過分析， 取油缸的總效率 ?? 油缸的工作壓力 MPap ? 回油背壓力為 MPaP ? 活塞桿直徑系列（ GB/T23481993） md 31036 ??? 計算油缸內徑 D 21002 )]())(4[( PPPPdFD ???? ??? 代入數據得 mD 3101 5 ??? 可取 mD 31080 ??? 所以油缸的實際工作壓力 01 PAFP ?? ? 代入數據得 MPaP ? 驗算油缸的內徑 D 21002 )]())(4[( PPPPdFD ???? ??? 代入數據得 mD ??? 可取 dm????? dm ??? ?? 代入數據得 ? ? 也可取 所以取油缸機械效率 ? ? ?? 油缸的有效工作面積 4)( 221 dDA ?? ? 代入數據得 21 mmA ? 活塞強度的效核 因為活塞桿不論在翻車還是在復位一直處于受拉狀態(tài)，所以只要效核拉應力則可 活塞桿采用 45材料，查《機械設計手冊》可知 MPas 355?? 又 24 dF ?? ?? 代入數據得 sM P a ?? ?? （安全） 為了方便計算，工作機構的油缸活塞直徑皆取相同值為 231080 mD ??? ② 舉升油缸 采用單活塞桿油缸，兩端鉸接，如圖（ 9） 圖 9 為了方便購買和計算，采用與翻轉油缸相同的內徑的油缸 mD 31080 ??? 已知：最小安裝高度 mL ? 最大行程 mS ? 對于活塞桿的直徑 d，查表 1762 可初選 md 31045 ??? 由于活塞桿在整個工作過程中，始終是受壓的，所以就需要考慮它的壓桿穩(wěn)定性。 驗算活塞桿的穩(wěn)定性 mLB ??? 22612 10Bk LKIEF ??? 1E 實際彈性模數 K液壓缸的安裝及導向系數 I活塞桿橫截面積慣性矩， 4m 式中 M P aE 51 ?? 圓截面 444 0 4 mddI ?? ? 查表 17617，兩端鉸接有耳環(huán)，取 K=2 代入數據得 221142 10450 4 ? ?????kF NFk ?? 已知 NF 414251? 316 7 . 4 7 1 0 1 . 641425k kF nF ?? ? ? ? 不可取 kn 安全系數，在通常情況下取 。 經過分析 取 md 31056 ??? 與 md 31060 ??? 分別計算， 如表（ 1） 表（ 1） md 31056 ??? 1 k kF nF ?? md 31060 ??? 1 k kF nF ?? 為了安全考慮，取 md 31060 ??? 所以舉升油缸的內徑 mD 31080 ??? ，活塞桿的直徑 md 31060 ??? 油缸實際工作壓力 024 PDFP ??? 代入數據得 M P aP 44 14 2 52 ?? ?? MPaP ? ③ 夾持油缸 采用單活塞桿油缸，兩端鉸接，如圖（ 10） 圖 10 已知最小安裝高度 mL ? ，最大行程 mS ? 。 同樣選油缸內徑 mD 31080 ??? 查表 1762 可知，初選 md 31040 ??? 活塞桿在工作過程中也始終是受壓的，需要效核它的穩(wěn)定性， mL B ??? 22612 10Bk LKIEF ?? ? 1E 實際彈性模數 K液壓缸的安裝及導向系數 I活塞桿橫截面積慣性矩， 4m 式中 M P aE 51 ?? 圓截面 444 0 4 mddI ?? ? 查表 17617，兩端鉸接有耳環(huán)，取 K=2 代入數據得 221142 10400 4 ? ?????kF NFk 4108 7 ?? 已知工作壓力 NF 232251 ? 1 k kF nF? ? ? 不可取 kn 安全系數，在通常情況下取 。 經過分析，取 md 31050 ??? 和 md 31045 ??? 分別計算，其結果如下表（ 2） d（ mm） 1FFk 50 kn? 45 kn? 表（ 2） 由計算結果分析，取活塞桿直徑 md