油缸强度计算公式汇总
常用油缸强度计算公式汇总 一、 缸体强度计算:
1、缸体壁厚计算
PDy, ? 按薄壁筒计算: ,,,2,
PDy, ? 按中等壁厚计算: ,,c,,,,2.3,,,Py
,,,D,,,,,, ?按厚壁筒计算: ,,,,2,,1.73Py,,
P 试验压力(Mpa); y
,σ, 缸体材料许用应力;,σ,,σ/ n; b
σ 缸体材料的抗拉强度。对于45钢正火处理,σ,580 Mpa; bb
n 安全系数;一般取3.5,5;
ψ 强度系数;对于无缝钢管ψ,1;
c 计入管壁公差及侵蚀的附加壁厚;一般按
圆整缸体外圆值;
D 缸体内径(mm)
2、缸底厚度计算
Py ? 平形无油孔: h,0.433D,,,
PDy ? 平形有油孔: ,h0.433D,,,,,,Dd0
d 油口直径(mm); 0
3、缸筒发生完全塑性变形的压力计算
D,,12.3, P,Log,,p1sD,,
式中:
P 缸筒发生完全塑性变形的压力; pl
σ 缸体材料的屈服强度。对于45钢正火处理,σ,340 Mpa; ss
D 缸体外径 1
4、缸筒径向变形计算
22DP,,,DD,y1,, D,,,,22,,EDD,,1,
式中:
?D 缸体材料在试验压力下的变形量; 5E 缸体材料弹性模数;对于钢材E,2.1×10 Mpa;
γ 缸体材料的泊松系数;对于钢材γ,0.3;
5、缸体焊缝连接强度计算
24FPyD ,,,,,,,2222,,,,,,DdDd,,,1111
式中:
d 焊缝底径; 1
η 焊接效率,一般取η,0.7; ,σ, 缸体材料许用应力;,σ,,σ/ n; bσ 缸体材料的抗拉强度。对于45钢正火处理,σ,580 Mpa; bb
n 安全系数;一般取3.5,5;
6、缸体螺纹连接强度计算
缸体外螺纹的拉应力为:
21.5DP4KFy, ,,2222,,,,,,,dDdD11
缸体螺纹处的剪应力为:
20.7DdPKFKd0y10 ,,,3332,,,,0.2dDdD11
合应力为:
22,,,,,,3,,,,, n
式中:
K 螺纹预紧力系数,一般为1.25,1.5; K 螺纹内摩擦系数,一般取K,0.12; 11
d 螺纹外径; 0
,σ, 缸体材料底许用应力,,σ,,σ/ n; sσ 缸体材料的屈服强度。对于45钢正火处理,σ,340 MPa; sb
n 安全系数;一般取1.5,2.5; d 螺纹底径; 1
7、缸体端部法兰厚度计算
Fb43 h,,10,,,rd,,,,al
r法兰外圆半径; a
b 螺栓孔中心距法兰根部距离
8、缸体螺钉强度计算
2DP1.5KF4y, 拉应力为: ,,23,dZdZ11
2DdP0.7KKFd0y10 剪应力为: ,,,33dZdZ0.211
22,,,,3,,,,, 合应力为: n
Z 螺栓数量;
d 螺纹底径; 1
9、缸体端部卡键连接强度计算:
PDy卡键剪应力为: ,,4l
2PDy,卡键挤压应力为: ,c,,h2D,hh卡键厚度;
l l卡键宽度,一般h= 注:一般要计算缸体危险截面拉应力计算
二、活塞杆强度计算:
1、活塞杆危险截面强度校核:
22DdP,,,y ,,2d1
d 活塞杆危险截面直径 1
2、活塞杆连接螺纹强度校核:
22,,1.5D,dP4KFy,拉应力为: ,,22,dd11
22,,0.7D,ddPKKFd0y10 剪应力为: ,,,330.2dd11
22,,,,3,,,,, 合应力为: n
d 活塞杆螺纹底径 1
3、焊接式活塞杆焊缝强度校核:
22PyDd,,, ,,,,,,22,,dd,,1
d 焊缝底径 1
4、活塞杆与活塞肩部端面的压应力计算
2PDy ,,,,,,cc2,,,,d2cd2c,,,21
式中:
c 活塞杆倒角尺寸;
c 活塞孔倒角尺寸; 1
,σ, 许用压应力;σ,(0.2,0.3)σ ccb
σ 活塞材料的抗拉强度; b
5、活塞杆细长比计算
L40 ,,d
L 支铰中心到耳环中心距离; 0
6、活塞杆稳定性计算:
Fk ,,N,,nkkF
32,Ed ,Fk24,
N 计算安全系数; k
F 临界载荷; k5E 材料弹性模数,对于钢材E=2.1×10 MPa
F 活塞杆承受最大压力 KN; [N] 许用安全系数,[N]=2,4,一般取3; kk