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液压缸活塞及活塞杆组件

作者:液压机 来源: 日期:2020-12-01 13:51:03 人气:0

活塞及活塞杆组件

确定活塞及活塞杆的连接形式

活塞机及活塞杆的常用连接形式见文献[5],表4-10,根据工作压力及活塞直径、机械振动的大小,选用螺纹连接。

选择活塞及活塞杆的材料

活塞选择ZQSn6-6-3为材料;

活塞杆选择45钢;粗加工后调质到硬度为229~285HB,必要时高频淬火达到45~55HRC。

活塞及活塞杆的连接计算

活塞与活塞杆螺纹连接时,活塞杆危险截面处的拉应力为:

螺纹处的切应力为:

合成应力为:

式中 K—螺纹拧紧系数,静载时K=1.25~1.5;动载时K=2.54

     —螺纹内摩擦系数,一般取=0.12

     —螺纹外径,m

     —螺纹内经,m,一般采用普通螺纹时,=-1.0825tt为螺纹螺距,m);

     D—液压缸内经,m

     []—螺纹材料许用应力,Pa

     —螺纹材料屈服点,Pa

     n—安全系数,通常取n=1.5~2.5

     F—液压缸输出的拉力,N

活塞与缸筒的密封结构

活塞与缸筒之间既有相对运动,有需要使液压缸两腔之间不漏油。根据液压缸的工作压力及作用选择Yx型密封圈进行密封。见文献[5],表8-49孔用Yx形密封圈尺寸,表8-50Yx形孔用密封圈沟槽形式与尺寸;表8-52轴用Yx形密封圈尺寸,表8-53轴用Yx形密封圈沟槽尺寸。根据公称直径进行选取。沟槽的公差选取为h9H9

活塞杆的结构

液压缸通常通过活塞杆的端部与其驱动机构相连接。参见文献[5],表4-13常用活塞杆端部结构形式,选用法兰结构形式。

活塞杆的强度校核

活塞杆只承受轴向力的作用,因此只进行拉压强度校核,此时

活塞杆的导向、密封和防尘

活塞杆导向套装在液压缸的有杆侧端盖内,用以对活塞杆进行导向,内装有密封

装置以保证缸筒有杆腔的密封。外侧装有防尘圈,以防止活塞杆在后退时时把杂质、灰尘和水分带到密封装置处,损坏密封装置。

3.3.6.1 导向套的尺寸配置与最小导向长度

导向套的主要尺寸时支承长度,通常按活塞杆直径、导向套的形式、导向套材料承受能力、可能遇到的最大侧向负载等因素来考虑。

导向套过短将使缸应配合间隙引起初始挠度增大,影响液压缸工作性能和稳定性,因此,设计时必须保证有一定的导向长度,一般液压缸的最小导向长度应满足:

L—液压缸最大行程,mm

D—缸筒内经,mm

其他尺寸见参考文献[5],表4-19导向套的尺寸配置与最小导向长度。其中导向面长度包括了导向套的长度与缸盖厚度部分,参见文献[5]11.3.3 液压缸液压机装配图及零件图。取导向套长度为153mm,端盖总厚度63mm,防尘圈沟槽宽度为16mm。导向面总长度为153+63-16=200mm>180mm,满足要求。

导向套外圆与端盖内孔的配合采用H7/g6。导向套内径的配合一般多为H8/f9(或H9/f9),其表面粗糙度为0.631.25。外圆与内孔的同轴度不大于0.03mm,圆度与同柱度公差不大于直径公差之半,内孔中的环形油槽要浅而宽,以保证良好润滑。

3.3.6.2 活塞杆的密封和防尘

参见文献[5],表8-57活塞杆常用密封与防尘结构,选用J型防尘圈。

8活塞

活塞在液体压力的作用下沿缸筒往复滑动,因此它于缸筒的配合应适当,即不能过紧,也不能间隙过大。设计活塞时,主要任务就是确定活塞的结构形式,其次还有活塞与活塞杆的连接、活塞材料、活塞尺寸及加工公差等。

活塞的结构形式:

活塞的结构形式分为整体活塞和组合活塞,根据密封装置形式来选用活塞结构形式,查参考文献[5]表4-10、4-12与8-50,活塞及活塞杆的密封圈使用,该系统液压缸中可采用Yx形圈密封。所以,活塞的结构形式可选用组合活塞。

9缓冲装置

液压缸的行程终端缓冲装置可使带着负载的活塞,在到达行程终端减速到零,目的是消除因活塞的惯性力和液压力所造成的活塞与端盖的机械撞击,同时也为了降低活塞在改变运动方向时液体发出的噪声,使液压系统速度换接平稳,速度稳定。

缓冲装置的工作原理时使缸筒低压油腔内油液(全部或部分)通过节流把动能转化为热能,热能则由循环的油液带到液压缸外。

液压缸的活塞速度在0.1m/s时,一般不采用缓冲装置;在0.2m/s时,则必须采用缓冲装置。

本设计的液压系统最大速度为3m/min,即0.05m/s小于0.1m/s,但是活塞较大,所以不设置缓冲装置。


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