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）

螺栓强度根据下式计算： 螺纹处的拉应力为

??KF?6MPa； ?102?4d1Z

螺纹处得剪应力为

??K1KFd0?10?6MPa； 30.2d1z合成应力

?n??2?3?2???? MPa；

最大推力为F=800000N,使用16个螺栓紧固缸盖，即：Z=16 螺纹外径和底径的选择：d0=20mm,d1=17mm

选取K=2.5,K1=0.12,可求得?=550MPa,?=187.5MPa,?n=638MPa。 由以上运算结果知，应选择螺栓等级为12.9级： 查表的得：抗拉强度极限?b=1220MP 屈服极限强度?s=1100MP

不妨取安全系数n=1.5，可以得到许用应力值： [?]=?s/n=1100/1.5=733MP 再次使用式23.3—22得到：

?n ?[?]成立

证明选用螺栓等级合适。

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3.3活塞设计

3.3.1活塞结构的设计

活塞分为整体式和组合式，组合式制作和使用比较复杂，所以在此选用整体式活塞，形式如下图：

此整体式活塞中，密封环和导向套是分槽安装的。

3.3.2活塞的密封

选用Yx型圈，聚氨酯和聚四氟乙烯密封材料组合使用，可以显著提高密封性能：

㈠、降低摩擦阻力，无爬行现象；

㈡、具有良好的动态和静态密封性，耐磨损，使用寿命长； ㈢、安装沟槽简单，拆装简便。

这种组合的特别之处就是允许活塞外园和缸筒内壁有较大间隙，因为组合式密封的密封圈能防止挤入间隙内，降低了活塞与缸筒的加工要求，密封方式图如下：

3.3.3活塞的材料

选用高强度球墨铸铁QT600-3

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3.3.4活塞的尺寸及加工公差

选择活塞厚度为活塞杆直径的1倍，因为活塞杆直径是56mm（这个在后面的活塞杆设计中会给出解释），所以活塞的厚度为56mm。

活塞的配合因为使用了组合形式的密封器件，所以要求不高，这里不加叙述。 活塞外径对内孔的同轴度公差不大于0.02mm，断面与轴线的垂直度公差不大于0.04mm/100mm，外表面的圆度和圆柱度不大于外径公差之半。

3.4活塞杆的设计

3.4.1活塞杆杆体的选择

此次设计需要安装位移传感器，因此选用空心杆件，形式如下图：

3.4.2活塞杆与活塞的连接形式

此次设计采用的是锁紧螺母型连接，如下图：

3.4.3活塞杆材料和技术要求

因为没有特殊要求，所以选用45号钢作为活塞杆的材料，本次设计中活塞杆只承受压应力，所以不用调制处理，但淬火处理是必要的，淬火深度在0.5—1mm左右。安装活塞的轴颈和外圆的同轴度公差不大于0.01mm，保证活塞杆外圆和活塞外圆的同轴度，避免活塞与缸筒、活塞杆和导向的卡滞现象。安装活塞的轴间端面与活塞杆轴线的垂直度公差不大于0.04mm/100mm，保证活塞安装不产生歪斜。活塞杆外圆粗糙度Ra选择为0.3?m。运行在低载荷情况下，所以省去了表面处理。

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3.4.4活塞杆的直径计算

活塞杆的直径可以根据速比来确定

由于公称压力为16MPa，选择其速度比为1.46， 由表上可以查得d=140mm

3.4.5活塞杆强度的计算

活塞杆端部的负载连接点与与液压缸支撑之间的距离为LB，如果：

LB?10d（显然这个是成立的） 就用下式计算活塞杆强度：

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