1、起重机液压系统计算书一、油缸的设计计算1、变幅油缸设计计算1) 缸筒内径D(单位mm)D = J十其中 F为缸体最大受力,单位N P为系统压力,单位MP。计算出缸筒内径 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,找到缸筒内径 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,找到缸筒内径 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) 活塞杆内径d1(
2、单位mm)考虑到减重一般活塞杆做成中空,di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Py DCF = 25式中,式中,二一缸筒应力,单位 MPa;Py 试验压力,单位MPa, Py等于1. 5倍工作压力p ;d 缸筒内径,单位mm;一缸筒壁厚,:=(dd)/2 ,单位 mm;二材料许用应力, E = m.in时,可按欧拉公式计算临界载荷 Pk。此时2f n 応 EJPk 2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
3、,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 X怡匸。J 活塞杆截面的转到惯量(m4) , J = n(d4 dl4)/64。L活塞杆计算长度(m)K活塞杆断面的回转半径,k J ,d2 di24m 柔性系数,中碳钢取m=85 当细长比L/K m .n时,可按戈登一金兰公式计算临界载荷 Pk。 此时P-a I 2i ()n KPk 极限载荷;i活塞杆计算长度,单位mK活塞杆断面的回转半径,k J v2 di2,单位m;4m 柔性系数,中碳钢取m=85;n末端条件系数,n=0.25;fc 材料强度实验值,中碳钢取fc=4.9X108Pa;A 活塞杆截面积,a
4、=( d2 d12),单位m;4a 实验常数,中碳钢取a=0.0002;计算:如果Pk /F n =2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,稳定性次之。2、 伸缩油缸设计计算1)缸筒内径D(单位mm)D 4 P其中 F为缸体最大受力,单位N P为系统压力,单位MP。计算出缸筒内径 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,找到缸筒内径 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
5、标准油缸参数,找到缸筒内径 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) 活塞杆内径d1(单位mm)考虑到减重一般活塞杆做成中空,di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Py DCF = 26式中,二一缸筒应力,单位MPa;Py试验压力,单位MPa, Py等于1. 5倍工作压力p ;d 缸筒内径,单位mm;缸筒壁厚,:= _D)/2,单位 mm;材料许用应力, B = 时,可按欧拉公式计算临界载荷 Pk。此时2n兀EJ
6、Pk 2l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 X 1011PaoJ 活塞杆截面的转到惯量(m4), J =(d4 _d14)/64。L 活塞杆计算长度(m)K 活塞杆断面的回转半径,K J d2 d124m 柔性系数,中碳钢取m=85 当细长比L/K =104KN.m;i 回转减速器速比,i=1423.08;n 回转机械传动效率,n =0.90(2)回转马达的排量qM 32 二 M M 3一 4 3二
7、 0.224 10 m / r 二 22.4 cm / r2二 81.2、卡 6 .24 10 0.95式中: PM3回转马达工作压差,:PM 3 二 P进 - P回=26.5 - 2.5 = 24 M Pan M3回转马达机械效率,n m3=0.95三、泵的设计计算液压油泵一般是根据同行业相同产品比较得出,具体计算步骤如下:1、 确定液压泵的额定工作压力P = A(P 亠二、Pi 亠P )其中A为储备系数,常取1.051.25; p为系统工作压力。艺 p、八 p三分别是系统的沿程阻力损失之和和局部阻力损失之和,对节流调速的简单回路这两项之和为 0.2 0.5MP,节流调速的复杂回路取0.5 1.5MP,高压大流量时取高限。2、 液压泵流量 Q和排量qb1) Q=KQ其中K为泄漏系数,一般情况取1.1 1.3 , Q为系统流量(根据马达及油缸的运动速度计算)2) Qb 、.B2) qBnB其中n vb为液压泵的容积效率,齿轮泵取 0.80 0.95,柱塞泵是0.88 0.95。nB为液压泵的转速。
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