起重机液压系统计算书.doc

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1、一、油缸的设计计算1、变幅油缸设计计算1）缸筒径D(单位mm)其中F为缸体最大受力，单位NP为系统压力，单位MP。计算出缸筒径D后，圆整到国家标准油缸参数（见起重机液压手册1057页）。2）活塞杆直径d(单位mm)根据国家标准油缸参数，找到缸筒径D对应的活塞杆直径d,考虑到减重及稳定性等参数，尽量选择对应较大速比的d。3）缸筒外径D1(单位mm)根据国家标准油缸参数，找到缸筒径D对应的缸筒外径D1(JB1068-67)，然后根据钢桶强度计算公式校对D1(计算公式见第5项)，如不满足要求就要加大缸筒外径D1。4）活塞杆径d1(单位mm)考

2、虑到减重一般活塞杆做成中空，d1的确定要根据活塞杆强度验算公式及稳定性公式验算（强度及稳定性公式分别见6、7项）。5）校验缸筒强度是否满足要求式中，式中，—缸筒应力，单位MPa；—试验压力,单位MPa，等于1.5倍工作压力；—缸筒径,单位mm；—缸筒壁厚，,单位mm；—材料许用应力，；—抗拉强度，材料选用45号钢；—安全系数，一般取—5。根据要求缸筒应力应小于材料许用应力。6）校验活塞杆强度是否满足要求式中，—活塞杆应力,单位MPa；—最大负载力,单位N；—活塞杆外径,单位mm；—活塞杆径单位mm。根据要求活塞杆应力应小于材料许用应力。

3、7）校验活塞杆稳定性是否满足要求液压缸承受轴向压缩载荷时，要计算活塞杆稳定性，活塞杆计算长度L(全伸长度)与活塞杆直径d之比大于10时（即L/d）应计算活塞杆的稳定性。计算稳定性时一般按照无偏心载荷时计算1）等截面算法①当细长比L/K≥时，可按欧拉公式计算临界载荷Pk。此时式中Pk———活塞杆纵向弯曲破坏的临界载荷（N）;n———末端条件系数，此处n=1（根据固定类型而定：一端固定，一端自由n=1/4;两端铰接n=1;一端固定，一端铰接n=2;两端固定n=4）E——活塞杆材料的弹性模量，对于钢E=2.1×1011Pa。J———活塞杆截面

4、的转到惯量（m4），。L—活塞杆计算长度(m)K—活塞杆断面的回转半径，—柔性系数，中碳钢取m=85②当细长比L/K≤时，可按戈登—金兰公式计算临界载荷Pk。此时—极限载荷；—活塞杆计算长度,单位mK—活塞杆断面的回转半径，,单位m;—柔性系数，中碳钢取m=85；n—末端条件系数，n=0.25；—材料强度实验值，中碳钢取=4.9X108Pa；A—活塞杆截面积，,单位m；a—实验常数，中碳钢取a=0.0002；计算：如果则油缸满足稳定性要求F为缸体最大受力,单位KN。【n】安全系数（一般情况取2—4）。注：变幅油缸一般着重考虑强度，稳定性

5、次之。2、伸缩油缸设计计算1）缸筒径D(单位mm)其中F为缸体最大受力，单位NP为系统压力，单位MP。计算出缸筒径D后，圆整到国家标准油缸参数（见起重机液压手册1057页）。2）活塞杆直径d(单位mm)根据国家标准油缸参数，找到缸筒径D对应的活塞杆直径d,考虑到减重及稳定性等参数，尽量选择对应较大速比的d。3）缸筒外径D1(单位mm)根据国家标准油缸参数，找到缸筒径D对应的缸筒外径D1(JB1068-67)，然后根据钢筒强度计算公式校对D1(计算公式见第5项)，如不满足要求就要加大缸筒外径D1。4）活塞杆径d1(单位mm)考虑到减重一般

6、活塞杆做成中空，d1的确定要根据活塞杆强度验算公式及稳定性公式验算（强度及稳定性公式分别见6、7项）。5）校验缸筒强度是否满足要求式中，—缸筒应力，单位MPa；—试验压力,单位MPa，等于1.5倍工作压力；—缸筒径,单位mm；—缸筒壁厚，,单位mm；—材料许用应力，；—抗拉强度，材料选用45号钢；—安全系数，一般取。根据要求缸筒应力应小于材料许用应力。6）校验活塞杆强度是否满足要求式中，—活塞杆应力；—最大负载力；—活塞杆外径；—活塞杆径。根据要求活塞杆应力应小于材料许用应力。7）校验活塞杆稳定性是否满足要求液压缸承受轴向压缩载荷时，要

7、计算活塞杆稳定性，活塞杆计算长度L(全伸长度)与活塞杆直径d之比大于10时（即L/d）应计算活塞杆的稳定性。计算稳定性时一般按照无偏心载荷时计算1）等截面算法①当细长比L/K≥时，可按欧拉公式计算临界载荷Pk。此时式中Pk———活塞杆纵向弯曲破坏的临界载荷（N）;n———末端条件系数，此处n=2（根据固定类型而定：一端固定，一端自由n=1/4;两端铰接n=1;一端固定，一端铰接n=2;两端固定n=4）E——活塞杆材料的弹性模量，对于钢E=2.1×1011Pa。J———活塞杆截面的转到惯量（m4），。L—活塞杆计算长度(m)K—活塞杆断面

8、的回转半径，—柔性系数，中碳钢取m=85②当细长比L/K≤时，可按戈登—金兰公式计算临界载荷Pk。此时—极限载荷；—活塞杆计算长度；；K—活塞杆断面的回转半径，—柔性系数，中碳钢取m=85；n—末端条件系数