【正文】 液壓缸直徑 63mm 活塞桿直徑 45mm 活塞桿伸出時液壓缸所需的流量 minL 活塞桿縮回時液壓缸所需的流量 minL 。 液壓缸型號的選擇 ： 選擇重載液壓缸 其液壓缸型號： CD250B10070 — 450A1001 CGUMA 舉升液壓缸的 計算與選型 已知 參數(shù)（工藝給定）： 活塞桿最大受力： WF =127KN 活塞桿行程： S=550mm 活塞桿單行程的動作時間： t=40s 舉升液壓缸 參 數(shù)的計算 與選型 和推進鑿巖機的液壓缸完全相同，這里不重復計算過程，只寫計算結果。表面粗糙度大于 m? ，工作表面的直線度誤差在 400mm長度上 ? ，活塞桿工作部分及其安裝活塞的部分圓度和圓柱度誤差不大于各自直徑公差的一半，跳動不大于 ，防腐蝕因該先鍍層軟鉻，后鍍硬鉻，鍍后剖光。這里取活塞桿材料為 45 鋼。 活塞桿彎曲穩(wěn)定性驗算： 當液壓缸支承在 L(10~ 15)時，須考慮活塞桿彎曲穩(wěn)定性，此系統(tǒng)中 L=400mm ，10d=10? 70=700mm ， L10d 所以不需要驗算活塞桿彎曲強度。只與載荷情況有關。 （ 2） 在缸筒上裝有溢流閥和單個液壓鎖 ，需要有鎖緊裝置。 材料的確定 初步選定 為 45 。 活塞的設計： 結構的確定 活塞根據(jù)密封裝置型式來選取其結構型式 (密封裝置則按工作條件而選定 )， 通常分為整體活塞聯(lián)接或組合活塞兩類，整體活塞可采用活塞環(huán)，“ O”型密封圈，唇形密封圈等來密封。 當缸筒端面與缸蓋固定時，缸筒端面的跳動 直徑在 100mm上不大于 。 技術加工要求： 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 31 當缸筒與活塞采用橡膠密封圈時，其配合采用 9 8H f ，缸筒內徑表面進行剖 光。 額定工作壓力應與完全塑性變形有一定的比例范圍，避免塑性變形： ( )n rlPP? （ MPa） 式中 nP 額定工作壓力 plP 缸筒發(fā)生完全塑性變形時的壓力 rlP = 1logs DD? ? 則 ( 0 .3 5 ~ 0 .4 2 ) 9 4 .3nP ?? =（ 33～ ） MPa 由于 25 ( 33 ~ )M Pa M Pa? 所以選擇參數(shù)合理。 610 0 .4 3 1 .2 5[ ] 0 .4 0 .1 5116102 [ ] 1 .3 2 1 .3 3 1 .2 55yyPDP????????????? ? ? ?????? ????=（ m） 根據(jù)經驗再加上適當厚度： 0 1 2CC??? ? ? 其中： 0? 缸筒材料強度要 求的最小值 ，此處去 1C 缸筒外徑公差余量 2C 腐蝕余量 根據(jù) GB108667 最終值定為 ? =20mm 則缸筒的外徑取值定為 1D =100+20? 2=140mm 對缸筒壁厚進行驗算： 要求 額定工作壓力低于一定極限值，以保證工作安全。 2[ ]yPD? ?? 式 中 D液壓缸內徑 ； yP 試驗壓力，當缸的額定壓力 nP 16MPa 時 ，取 yP = ； []? 缸筒 材料 的 許用應力 ， []bn?? ? ， b? 為材料抗拉強度， n為安全系數(shù)，一般取 n=5。因此可以認為活塞在行程過程中保持恒定速度 m? 運動。因此可以認為活塞在行程過程中保持恒定速度 m? 運動。 流量的計算 （一） .活塞桿外推 ? 1）活塞瞬間線速度 ?? ?? = AQ? ( sm ) 式中： ?? 活塞線速度 A活塞的有效作用面積 ( 當桿外推時為 A1 ，內拉時為 A2 ) ?Q 液壓缸的流量 當 ?Q =常數(shù)時， ?? =常數(shù)，但實際上活塞在行程兩端各有一個加速或減速階段。 活塞桿伸出時 d? = 1 1 2 211PA PAPA? 式（ 13） 活塞桿縮回時 d? = 2 2 1 122PA PAPA? 式（ 14） ( 《機械設計手冊》第五版第 5 卷 表 — 3 ) 其中： 1P 當活塞桿伸出時為進油口壓力，當活塞桿 縮回時為排油壓力， MPa 2P 當活塞桿伸出時為排油口壓力，當活塞桿縮回時為進油壓力， MPa 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 24 把數(shù)據(jù)代入得： 活塞桿伸出時： d? = 6 4 6 4642 5 1 0 3 1 .1 5 1 0 1 1 0 1 5 .9 1 02 5 1 0 3 1 .1 5 1 0???? ? ? ? ? ? ?? ? ?= 活塞桿縮回時： d? = 6 4 6 4642 5 1 0 1 5 .9 1 0 1 1 0 3 1 .1 5 1 01 1 0 1 5 .9 1 0???? ? ? ? ? ? ?? ? ?= 3. 液壓缸的總效率 ? ： ?= md???? 活塞桿伸出時 t? = ??= 活塞桿縮回時 t? = ??= 液壓缸型號的選擇： 選擇 CD250 系列 重載液壓缸 其液壓缸型號： CD250B6345 — 1600A1001 CGUMA 千斤頂（液壓缸）的計算與選擇 已知 參數(shù)（工藝給定）： 活塞桿最大受力： WF = 活塞桿行程： S=400mm 活塞桿單行程的動作時間： t=50s 千斤頂（液壓缸）參數(shù)的計算 與選型 和推進鑿巖機的液壓缸完全相同，這里不重復計算過程，只寫計算結果。在額定壓力下，通常取 m? = 。 則液壓缸的流量 Q 為： Q= ??? 2Am = ??? ? 410?? sm3 ? minL 液壓缸的功和功率 液壓缸所做的功為： W=F S? ( J ) 式（ 9） 功率則為： N = W F S SFFt t t ???? (W) 式（ 10） 由于： F P A?? QA?? 式（ 11） 代入式 （ 11） 中，則有： N =F?? QPA A??=PQ? 式（ 12） 即：液壓缸的功率等于壓力與流量的乘積。 則液壓缸的流量 Q 為： Q= ??? 1Am = ??? ? 310?? sm3 ? minL （二） .活塞桿縮回 ，直接應用上面的結果： m? = sm max? = sm Q? Q? = ??? 2maxA 式中： ?? 容積效率， 取 ?? = 代入數(shù)據(jù)： Q? = ??? 2maxA = ??? ? 410?? sm3 ? minL 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 22 但活塞在行程開始的加速階段和行程結束的減速階 段非常短暫，在工程實際應用中一般忽略。（見 ） 圖 2）活塞外推時活塞的平均線速度 m? m? = tS 式（ 7 式中： S活塞行程 （ m） t活塞在單一方向全程的運動時間 （ s） 工藝給定值： S = 1600 mm= m t = 30 s 則有： m? =tS = = sm 3) 活塞桿外推時活塞的最高線速度 max? max? = k? m?? ( sm ) 式（ 8） 式中： k? 活塞的線速度系數(shù) 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 21 ? k? = 因此： max? = k? m?? = ? = sm 活塞桿外推時液壓缸的最大體積流量 Q? Q? = ??? 1maxA 式中： ?? 容積效率 ， ?? = 代入數(shù)據(jù)： Q? = ??? 1maxA = ??? ? 410?? sm3 ? minL 但活塞在行程開始的加速階段和行程結束的減速階段非常短暫，在工程實際應用中一般忽略。 液壓執(zhí)行元件的計算與選型 推進鑿巖機的液壓缸的計算與選型 已知 參數(shù)（工藝給定）： 活塞桿最大受力： WF =25KN 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 17 活塞桿行程： S=1600mm 活塞桿單行程的動作時間： t=30s 液壓 缸內徑的確定 ： 根據(jù)公式：mWFF ?? =P1 A2 P2 A1 式（ 1） 選自《機 械設計手冊單行本液壓傳動與控制》 式 — 5 式中： A1 =4? D2 無桿腔活塞有效工作面積 （ m2 ） ； A2 = 4? ( D2 — d2 )有桿腔活塞有效工作面積 （ m2 ）； FW : 外載荷； F: 活塞受力 P1 : 油缸的工作腔受力； P2 : 油缸的回油腔壓力 ； d： 活塞桿直徑； D： 油缸的內徑； m? ： 液壓缸機械效率； 令 桿徑比： ? =Dd 查《機械設計手冊單行本液壓傳動與控制》表 — 5， 取 ? = 有 D= ])1([ 4 221 PP Fm W ????? 式（ 2） 其中： FW = 25KN= 25 310? N m? = 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 18 P1 = 25MPa = 25 610? Pa P2 = 1MPa = 1 610? Pa ?? 查《機械設計手冊單行本液壓傳動與控制》表 — 4 取 P2 = 1MPa 把數(shù)據(jù)代入式（ 2）中得 ： D = 62310]1)(