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公司专业生产各类液压机械、液压成套系统标准及非标准液压缸
液压缸设计常用材料及性能-NO2，未完待续
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【摘要】：
欢迎光临驻马店市汇博液压机械有限公司官方网站，汇博凝聚15年研发生产液压系统经验，厂家供货！！
生产销售环卫机械设备（扫路车油缸、洗扫车提升油缸、高压清洗车举生油缸、垃圾压缩车后面油缸、洒水车伸缩油缸等）零部件以及各自配件的定做公司 卖液压油缸的电话号码 15638372585
| 缸筒各设计参数的确定及验算 | ||||||
| 一、缸筒的初步确定及验算 | ||||||
| 初定壁厚 | 安全系数 3 | 13.33333333 | 安全系数5 | 22.22222222 | 安全系数8 | 35.55555556 |
| 缸径 | 外径 | δ/D | 屈服强度 | 抗拉强度 | 工作压力 | 保险系数 |
| 200 | 240 | 0.1 | 800 | 900 | 40 | 3.3 |
| 条件 | 计 算 条 件 | 计算壁厚 | 计算外径 | 外径结论 | ||
| 0.08 | NO, 右边计算结果不考虑 | 20.625 | 241.25 | |||
| >0.08<0.3 | OK, 右边计算结果正确 | 24.53531599 | 249.070632 | |||
| 0.3 | NO 右边计算结果不考虑 | 21.61733887 | 243.2346777 | |||
| 0.3 | NO 右边计算结果不考虑 | 24.729882 | 249.459764 | |||
| 二、一 缸 筒 壁 厚 的 验 算 A (35,45,20MnMo,许用应力110-150MPa) | ||||||
| 计算点 | 径向应力δr | -40 | 切向应力δt | 221.8181818 | 轴向应力δz | 90.90909091 |
| 200 | 合应力 | 226.7411966 | 缸底厚度 | 50.42 | 缸底抗拉 | 590 |
| 缸筒内壁处最大合应力 | 226.7345455 | 安全系数 | 3.528355145 | 要求安全系数 | 2-2.5 | |
| 缸底支承时缸筒内壁处最大合应力 | ||||||
| 244.2867845 | 安全系数 | 3.274839455 | 要求安全系数 | 2-2.5 | ||
| 最 小 外 径 | 219.9529351 | 最 大 外 径 | 225.9490373 | |||
| 结论 | OK, 缸筒壁厚设计参数正确,进入下一代验算 | |||||
| 二、二 缸 筒 壁 厚 的 验 算 B | ||||||
| 1.液压缸的工作压力应低于一定的极限值Pm以确保工作安全 | ||||||
| 极限值Pm(MPa) | 85.55555556 | 结论 | OK, 满足安全要求 | |||
| 极限值Pm(MPa) | 65.4967891 | 结论 | OK, 满足安全要求 | |||
| 2.为避免缸体在工作时发生塑性变形,工作压力应低于0.42Ps | ||||||
| 0.35Ps(MPa) | 50.99272245 | 结论 | OK, 满足朔性要求 | |||
| 0.42Ps(MPa) | 61.19126695 | 结论 | OK, 满足朔性要求 | |||
| 3.缸体在耐压试验时的径向变形量不得大于孔用密封圈的最大压缩量 | ||||||
| 弹性模数E=Mpa | 206000 | 试验压力 | 50 | 密封压缩量 | 0.5mm | |
| 径向变形量Db(mm) | 0.354699912 | 结论 | OK, 满足弹性变形要求 | |||
| 4.缸体在耐压试验时缸筒的爆破压力Pe远大于液压缸的耐压试验压力Pt | ||||||
| 爆破压力Pe(MPa) | 163.9051793 | 结论 | OK, 满足爆破安全要求 | |||
| 结论 | OK, 缸筒壁厚设计参数正确 | |||||
| 三、一 缸筒及活塞杆抗拉强度的验算 | ||||||
| 缸筒的参数 | ||||||
| 安全系数 | 3 | 5 | 8 | 12 | 缸径(mm) | 220 |
| 最小外径 | 234.0911021 | 243.0316991 | 255.8574815 | 272.019441 | 外径(mm) | 270 |
| 最大内径 | 257.8785682 | 249.470626 | 236.2984324 | 217.4981005 | 压力(MPa) | 26 |
| 屈服强度 | 335 | 抗拉强度 | 590 | |||
| 已知内径 | 最小外径 | 最小外径 | 最小外径 | 最小外径 | ||
| 350 | 359.0245731 | 364.9169861 | 373.5813845 | |||
| 活塞杆的参数 | ||||||
| 安全系数 | 3 | 5 | 8 | 12 | 缸径(mm) | 80 |
| 最小槽径 | 12.85714286 | 16.59850006 | 20.99562637 | 25.71428571 | 压力(MPa) | 16 |
| 最大内径 | 53.47610567 | 52.43557758 | 50.83486671 | 48.6186745 | 杆径(mm) | 55 |
| 最大尾孔 | #NUM! | #NUM! | #NUM! | #NUM! | 杆尾(mm) | 30 |
| 屈服强度 | 835 | 抗拉强度 | 980 | 中心(mm) | 0 | |
| 最小杆尾 | 53.55618831 | 52.57162267 | 51.05918934 | 48.97000331 | 槽径(mm) | 0 |
| 已知大径 | 已知倒角 | 已知角度 | 实际大径 | 最小杆尾 | 最小杆尾 | 最小杆尾 |
| 55 | 3 | 20 | 52.81610314 | 51.3108766 | 50.28236531 | 48.69888672 |
| 三、二 缸底参数确定及验算 | ||||||
| 缸径 | 外径 | 屈服强度 | 抗拉强度 | 工作压力 | 保险系数 | 知焊径求拉力 |
| 280 | 340 | 335 | 590 | 35 | 5 | 78 |
| 缸底孔径 | 缸底厚度 | 焊接效率 | 焊接强度 | 焊缝底径 | 缸底油口 | 30089521 |
| 220 | 68.85 | 0.70 | 500.00 | 276.41 | 0 | 13.97 |
| 四、缸筒法兰、缸底法兰、导向套法兰厚度的验算 | ||||||
| 缸径 | 外径 | 屈服强度 | 抗拉强度 | 工作压力 | 保险系数 | |
| 100 | 121 | 335 | 590 | 31.5 | 3 | |
| 法兰外径 | 螺孔1中心 | 螺孔1径 | 大法兰外径 | 螺孔2中心 | 螺孔2径 | |
| 440 | 400 | 22 | 380 | 340 | 19 | |
| 1. 法兰强度的计算 | ||||||
| 缸筒法兰厚度 | 缸底法兰厚度 | 导向套法兰厚度 | 大法兰厚度 | |||
| 44.58081558 | 79.66815503 | 79.66815503 | 45.53102488 | |||
| 缸筒法兰厚度 | 缸底法兰厚度 | 导向套法兰厚度 | 大法兰厚度 | 另法兰厚度 | 导套法兰应力 | |
| 35 | 35 | 150 | 150 | 79.66815503 | 31.5 | |
| 结论 | NO, 需重新确定各设计参数 | |||||
| 2. 螺栓抗拉强度的计算 | ||||||
| 螺栓承载 | 螺栓安全系数 | 螺栓个数 | 螺栓应力 | 安全系数 | 安全系数 | |
| 147000 | 1.25 | 20 | 12363.75 | 11.8895966 | 1.25-2.5 | |
| 结论 | OK, 螺栓设计参数正确 | |||||
| 五、缸筒法兰抗压强度及受拉螺栓的验算 | ||||||
| 缸径 | 杆径(mm) | 屈服强度 | 抗拉强度 | 工作压力 | 回程压力 | 保险系数 |
| 220 | 220 | 335 | 590 | 25 | 25 | 5 |
| 1. 法兰挤压强度的计算(铸钢件许用挤压应力=80MPa) | ||||||
| 挤压外径 | 挤压底径 | 挤压应力 | 安全系数 | 结论 | OK,挤压强度足够 | |
| 1020 | 920 | 6.237113402 | 189.1900826 | |||
| 2. 法兰受拉螺栓强度的计算 | ||||||
| 螺栓承载 | 螺栓个数 | 螺栓应力 | 安全系数 | 结论 | #DIV/0! | |
| 91000 | 12 | 0 | #DIV/0! | |||
| 结论 | #DIV/0! | |||||
| 六、缸筒焊缝的强度验算 | ||||||
| 缸径 | 外径 | 屈服强度 | 抗拉强度 | 工作压力 | 焊接效率 | 焊接强度 |
| 200 | 240 | 785 | 980 | 40 | 0.7 | 700 |
| 1、立“U”型焊缝的强度计算 | ||||||
| 焊接外径 | 焊接底径 | 抗拉力 | 安全系数 | 结论 | OK,焊缝强度足够 | |
| 240 | 202 | 6460581.4 | 5.143775 | |||
| 2、横“U”型焊缝的强度计算 | ||||||
| 焊接大径 | 焊接小径 | 配合直径 | 焊接长度 | 焊接效率 | 焊接强度 | |
| 170 | 141 | 141 | 15 | 0.7 | 700 | |
| 抗剪力 | 安全系数 | 抗拉力 | 安全系数 | 结论 | NO,需重定设计参数 | |
| 3254139 | 2.590875 | 3124452.17 | 1.952782606 | |||
| 3、角型焊缝的强度计算 | ||||||
| 配合直径 | 焊接长度 | 抗剪应力 | 安全系数 | 结论 | OK,焊缝强度足够 | |
| 141 | 130 | 2014.467 | 16.03875 | |||
| 焊接效率 | 焊接强度 | 抗拉应力 | 安全系数 | 结论 | OK,焊缝强度足够 | |
| 0.7 | 500 | 1424.658416 | 11.34282178 | |||
| 4、L*L角型焊缝的强度计算 | ||||||
| 焊接长度 | 焊接宽度 | 抗剪应力 | 安全系数 | 结论 | NO,需重新确定参数 | |
| 130 | 3 | 136500 | 0.108678344 | |||
| 焊接效率 | 焊接强度 | 抗拉应力 | 安全系数 | 结论 | NO,需重新确定参数 | |
| 0.7 | 500 | 96534.65347 | 0.054355587 | |||
| 结论 | NO, 需重新确定各设计参数 | |||||
| 抗拉合力 | 抗拉合系数 | 抗拉结果 | OK, 焊缝强度足够 | |||
| 9586458.228 | 7.632530437 | |||||
| 抗剪合力 | 抗剪合系数 | 抗剪结果 | NO, 需重新确定参数 | |||
| 3256153.467 | 2.592478875 | |||||
| 七、缸筒外螺纹的强度验算 | ||||||
| 缸径 | 外径 | 屈服强度 | 抗拉强度 | 工作压力 | 拧紧系数 | |
| 250 | 290 | 835 | 980 | 30 | 静载荷 | 动载荷 |
| 螺纹大径 | 螺距 | 螺纹长度 | *底径* | 安全系数 | 1.25 | 1.25 |
| 280 | 5 | 83 | 276 | 1.2 | 1.5 | 1.5 |
| 螺纹拉应力 | 螺纹剪应力 | 螺纹合应力 | 安全系数 | 摩擦系数 | 螺纹底径 | 螺纹底径安全系数 |
| -3616.005139 | -1132.509932 | 4113.785289 | 0.202976077 | 0.12 | 274.5873412 | 5.744001947 |
| 结论 | NO, 需重新确定各设计参数 | |||||
| 螺纹牙的强度验算(外径计算n=3,5,8,12,其余n=1.5--2.5) | ||||||
| 牙拉应力 | 安全系数 | 牙剪应力 | 安全系数 | 有效圈数 | 有效长度 | 螺纹外径验证 |
| 265.7313355 | 3.142271492 | 136.0801597 | 4.908871371 | 15.93143037 | 79.65715185 | 119.5561313 |
| 结论 | NO, 需重新确定牙型各设计参数 | |||||
| 7.1 外螺帽强度的计算 | ||||||
| 螺帽外径 | 退刀槽拉应力 | 退刀槽安全系数 | 螺纹拉应力 | 螺纹剪应力 | 螺纹合应力 | 安全系数 |
| 300 | 178.9805269 | 4.665312 | 242.4568966 | 72.05673902 | 272.6937249 | 3.062043325 |
| 螺帽受剪宽度 | 剪应力 | 安全系数 | 受挤压大径 | 受挤压小径 | 挤压应力 | 安全系数 |
| 4 | 415.5585106 | 2.358272 | 234 | 223 | 372.9858763 | 5.254890667 |
| 结论 | NO, 需重新确定螺帽各设计参数 | |||||
| 导套受剪宽度 | 剪应力 | 安全系数 | ||||
| 5 | 375 | 2.613333333 | ||||
| 结论 | NO, 需重新确定导向套各设计参数 | |||||
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