液压平台的设计

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（5） x=0.6m ,受力图如下所示

（6） x=0.8m ,受力图如下所示

比较上述三种情况下的载荷分布状况，x 取小值，则升到顶端时，两相互绞合的支架间的间距越大，而此时升降台的载荷为均布载荷，有材料力学理论可知，此时两支架中点出所受到的弯曲应力为最大，可能会发生弯曲破坏，根据材料力学中提高梁的弯曲强度的措施

M?max?max????w 知，合理安排梁的受力情况，可以降低Mmax值，从而改善提高其承载能力。分析上述x=0.4m.x=0.6m,x=0.8m时梁的受力情况和载荷分布情况，可以选择第二种情况，

即x=0.6m时的结构作为升降机a的最终值，由此便可以确定其他相关参数如下：

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t=0.32m. l=0.53m, h=1.7m

2.4升降机系统的设计要求

液压系统的设计在本升降台的设计中主要是液压传动系统的设计，它与主机的设计是紧密相关的，往往要同时进行，所设计的液压系统应符合主机的拖动、循环要求。还应满足组成结构简单，工作安全可靠，操纵维护方便，经济性好等条件。

本升降台对液压系统的设计要求可以总结如下：

升降台的升降运动采用液压传动，可选用远程或无线控制，升降机的升降运动由液压缸的伸缩运动经转化而成为平台的起降，其工作负载变化范围为0~~~2500Kg，负载平稳，工作过程中无冲击载荷作用，运行速度较低，液压执行元件有四组液压缸实现同步运动，要求其工作平稳，结构合理，安全性优良，使用于各种不同场合，工作精度要求一般.

2.5液压系统主要参数的确定

2.5.1系统压力的初步确定

液压缸的有效工作压力可以根据下表确定：

表1 液压缸牵引力与工作压力之间的关系 牵引力F（KN） 工作压力P（MPa）

<5 <0.8-10 5-10 1.5-2 10-20 20-30 2.5-3 3-4 30-50 4-5 >50 >5-7 由于该液压缸的推力即牵引力为10KN，根据上表，可以初步确定液压缸的工作压力为：p=2MPa 。

2.5.2液压执行元件的主要参数

（1）液压缸的作用力

液压缸的作用力及时液压缸的工作是的推力或拉力，该升降台工作时液压缸产生向上的推力，因此计算时只取液压油进入无杆腔时产生的推力：

F=4p?D2?cm

5(20-3)?10Pa 式中： p 液压缸的工作压力 Pa 取p=

D 活塞内径 单位m 0.09m

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?cm 液压缸的效率 0.95 代入数据:

? F = 4?(90?10?3)2?(20?3)?105?0.95

F = 10.3KN

即液压缸工作时产生的推力为10.3KN。

表2 系统被压经验数据

回路特点 进油路调速 进油路调速回油装背压阀 回油路调速

背压值 1－2×10 2－5×10 6－10×10 （2）缸筒内径的确定

该液压缸宜按照推力要求来计算缸筒内经，计算式如下： 要求活塞无杆腔的推力为F时，其内径为：

D?4F?p?cm 式中： D 活塞杆直径 缸筒内经 单位m F 无杆腔推力 单位N P 工作压力 单位MPa ?cm 液压缸机械效率 0.95 代入数据：

4?10?103 D= 2?10?0.95=0.083m D= 83mm 取圆整值为 D=90mm

液压缸的内径，活塞的的外径要取标注值是因为活塞和活塞杆还要有其它的零件相互配合，如密封圈等，而这些零件已经标准化，有专门的生产厂家，故活塞和液压缸的内径也应该标准化，以便选用标准件。 （3）活塞杆直径的确定

1、活塞杆直径根据受力情况和液压缸的结构形式来确定

受拉时： d?(0.3?0.5)D

受压时： p?5MPa d?(0.3?0.5)D 5?p?7MPa d?(0.5?0.7)D

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p?7MPa d?0.7D

该液压缸的工作压力为为：p=2MPa,<5MPa,取d=0.5D,d=45mm。 2、活塞杆的强度计算

活塞杆在稳定情况下，如果只受推力或拉力，可以近似的用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进行：

??

F?10?6?4d2????

式中： F 活塞杆的推力 单位N d 活塞杆直径 单位m

? 材料的许用应力 单位MPa 活塞杆用45号钢

?????s,?s?340MPa,n?2.5n

10?103?10?6?4???323.14?(45?10) 代入数据：

=6.3MPa

活塞杆的强度满足要求。

（3）稳定性校核

该活塞杆不受偏心载荷，按照等截面法，将活塞杆和缸体视为一体，其细长比为：

Ln?2EJ?mnFK?KL2 时，在该设计及安装形式中，液压缸两端采用铰接，其值分别为： n?1,m?85,L?1260mm

将上述值代入式中得：

L?mnK 故校核采用的式子为：

K?Jd?A4

n?2EJFK?L2

式中： n=1 安装形式系数

11E 活塞杆材料的弹性模量 钢材取 E?2.1?10Pa

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