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液壓缸活塞桿的結構設計參數設置

文字:[大][中][小] 2013-9-4  瀏覽次數:1747

  國家標準GB/T 2348-1993規定了液壓缸活塞桿直徑d的尺寸系列,見表1-9。在有速度比ψ需求的情況下,活塞桿直徑d可根據已確定的液壓缸內徑D和公式   來計算,d的最終取值應符合尺寸系列的規定。速度比ψ即兩腔面積比,其系列值應符合國家標準GB 7933-1987,如表1-11所列。ψ的取值與工作壓力Pn相關,可參看表4-5來選擇。由表4-5可以看出,額定工作壓力Pn較高時,速度比ψ的取值也較大,大的ψ值意味著D/d比值較大,即活塞桿較粗,有利于穩定工作。無速度比要求時,可按d=(1/5 - 1/3)D 取之,并圓整到尺寸系列的規定。
     活塞桿有實心式(整體式)和空心式(分體焊接式)兩種情況(參看圖4-30)。一般情況下應采用實心式。空心式常用于特殊要求的情況下(如伺服液壓缸中的活塞桿內必須裝有傳感器)。為節約材料,有些文獻推薦d> 55 mm或d>70 mm時采用空心結構,但會造成生產成本的增加。建議設計者參照類似液壓缸選擇活塞桿的結構形式,不失為一種好方法。
  活塞桿的尾部是指活塞桿與活塞的連接部位,結構形式有多種,其中卡鍵式連接結構形式(參看圖4-29)安裝方便,使用性能較好,應用較多。活塞桿頭部是指活塞桿與外部負載(構件)連接部位,必須根據實際工作情況來確定。常見的連接結構形式有螺紋式和單耳環式,有關尺寸可參看表4-20~表4-22。
  活塞桿的長度L由下列尺寸確定:活塞桿尾部長度/i(包括軸頸長度即活塞寬度B和連接部位尺寸L1',,即L1=L1'+B),中隔圈長度L2,行程S,端蓋長度/3(導向部位長度與防塵、密封長度),活塞桿頭部長度L4,余量長度/s(活塞桿完全退回時,外部連接件底部與液壓缸端蓋外表面的距離),即L=L1+L2+L3+L4+L5十S。液壓缸行程按照國家標準GB/T 2349-1980選定,見表1-10。中隔圈用于行程較大的液壓缸,它是為液壓缸穩定工作而設置的(參看4.4.4節);行程較短的液壓缸,不需設置中隔圈(L2=0)。當設置中隔圈時,一般可取L2等于活塞寬度B。余量長度Ls可取L5=(15~20)mm。
  活塞寬度B.通常取值為B=(0.6~1.0)D,D為缸筒內徑。活塞的結構設計是指在寬度B確定的情況下,進行密封設計,包括密封形式和密封件的選擇,密封溝槽的設計,支承環的選擇及溝槽設計。密封結構形式取決于工作壓力(參看第3章的相關內容)。由于活塞作往復運動,不宜選擇動靜密封摩擦力差別較大的O形圈,一般可選用Y形圈(含Yx形圈),Y形圈通常與支承環聯合使用。Y形圈有等高唇和不等高唇兩種,每種也有寬窄之分。Y形圈為標準件,尺寸系列由國家標準GB 10708.1-1989所規定(參看表3-12~表3-15),相應的液壓缸活塞、活塞桿密封溝槽尺寸和公差的國家標準為GB 2879-1986(參看表3-16和表3-17),擋圈尺寸和形式見表3-18和表3-19。有關V形密封、山形和鼓形密封及同軸密封可以參看第3章(3.4節~3.6節)內容,不另述。
  活塞內徑與活塞桿尾軸徑配合處,通常選用O形圈,密封溝槽可設置在活塞上,也可設置在活塞桿上。
 

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