汽车举升油缸性能试验台加载系统设计

武汉理工大学毕业设计（论文）

本次设计选取15MnVn号钢 从表中可以得到：

缸筒材料的屈服强度?s=500MP； 缸筒材料的抗拉强度?b=750MP； 现在利用屈服强度来引申出：

缸筒材料的许用应力[?]=?s/3.5=500/4=142MP。n为安全系数，一般取n=3.5-5，这里n=3.5。

3.1.4缸筒的计算

①液压缸缸径的计算

被测缸理论推理为800KN，额定压力为16MPa

当液压缸的理论作用力F及供油压力P为已知时，则无活塞杆测的缸筒内径为

D?4F1/(?p)?10?3

查机械设计手册得到缸筒的内径系列有4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40、45、50、56、63、70、80、90、100、110、125、140、160、180、200、220、250、280、320、360mm。（m）

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综合得缸筒内径D=250mm。 ②缸筒壁厚的计算

当额定压力Pn≤16MPa时，Py=1.5Pn=1.5*16=24MPa； 预取δ=25mm，δ/D=0.1，此时??③缸筒壁厚的验算

下面从以下三个方面进行缸筒壁厚的验算：

A.液压缸的额定压力为Pn值应低于一定的极限值，保证工作安全：

PyD2.3[?]-3Py=23.85，故可取δ=25mm。

p?0.35?s(D12?D22)D12(MPa)=53.5。Pn=16<53.5,满足条件。

B.为了避免缸筒在工作时发生塑性变形，液压缸的额定压力Pn值应与塑性变形压力有一定的比例范围：

p?(0.35~0.42)pPL； pPL?2.3?slogD1； D根据上面2式求得pn?31.87~38.24MPa。Pn=16MPa，满足条件。

C.为了确保液压缸安全的使用，缸筒的爆裂压力PE应大于耐压试验压力PT：

DpE?2.3?blog1(MPa)；

D将?b=750MPa带入上式得到PE=136.6MPa

D.耐压试验塔里PT，是液压缸在检查质量时需要承受的试验压力。在规定时间内，液压缸在此压力PT下，全部零件不得有破坏或永久行变形等异常现象。各国规范多数定为：

当额定压力PT≤16MPa时，PT=1.5Pn=24MPa。 爆裂压力远大于耐压试验压力，因此完全满足条件。

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3.1.5缸筒的加工要求

缸筒内径D采用H7级配合，表面粗糙度Ra为0.16，需要进行研磨； 热处理：调制，HB?240；

缸筒内径D的圆度、锥度、圆柱度不大于内径公差之半； 刚通直线度不大于0.03mm；

油口的孔口及排气口必须有倒角，不能有飞边、毛刺； 在缸内表面镀铬，外表面刷防腐油漆。

3.2法兰设计

3.2.1缸筒端部法兰厚度计算

法兰厚度根据下式进行计算h?4Fb?10?3(m)

?(ra?dL)[?']式中，F---法兰在缸筒最大内压下所承受的轴向力（N) Ra---法兰外圆半径(m)

缸筒端部法兰厚度

缸壁厚度计算中得出最大压强：

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Pmax=16?1.5=24MP 法兰承受的最大压力为： F=800000kn

接下来选取其它参数：

ra=180mm dL=30mm b=52.2mm

许用应力在选取材料的时候给出： [?]=?s/n=500/3.5MP 将以上各量带入式上得到： h=7.6mm

为保证安全，取法兰厚度为8mm。

3.2.2（缸筒端部）法兰连接螺栓的强度计算

连接图如下：

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