内容发布更新时间 : 2024/12/25 0:38:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
起臂时力臂较小,在仰角△A1B1C 为58°时,力臂h=p,在吊臂仰角较大时,力臂h较大 变幅过程中力臂h变化平油缸工作条件好,压力参数变化小,油缸参数选择较易合理,结构紧凑 △A2B2C 缓,在仰角为38°时,力臂h=p 起臂时力臂h较大,在变油缸工作条件较好,结构紧凑 油缸工作条件恶劣,油缸凑 △A3B3C 幅过程中h<p,在吊臂仰参数选择不合理,结构紧角较大时,力臂h小 有表5.1可以看出,油缸铰点A布置在A2A1段上,可以使油缸工作压力变化平稳而且机构紧凑,所以A点应该布置在段A2A1上,在?=40°~50°时,力臂h=p。
3变幅机构铰点三角形
吊臂与油缸的铰点B一般位于
11?11?L到L吊臂上,故BC=?L,L?,L 32?32?=10 .4m,取BC =5,选择合理的铰点三角形如图5.7,确定变幅铰点三角形几何
尺寸[5]。
图5.7变幅机构三铰点几何三角形
4变幅液压缸的机械设计
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图5.8变幅液压缸额定工作幅度的各参数图
变幅液压缸受到的推力FP:
F??GBlBcos?P?QlcosACsin?
式中:?—变幅轴线与水平线的夹角; l—工作臂长; GB—吊臂的重量;
lB—吊臂重心到铰点C的距离; ?—变幅液压缸与AC的夹角; R—起重机工作幅度; a—铰点C与回转中心的距离。
铰点C与回转中心的距离a的取值范围为1.5~3m[6],此时?Q=67°; 额定工作幅度下起重量Q=78400N;
吊臂质量的取值范围是起重机总质量(10t)的15%~20%,由于采用的是组合式伸缩臂,所以取吊臂的重量GB=10?103?9.8?15%?14700N;
工作绳拉力Smax=14478.3N; 吊臂基本臂长l=10.4m; 铰点A到C的距离AC=947mm;
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(4-4) AC与AB的夹角?=62°;
变幅液压缸最大长度ABmax=2800mm; 变幅液压缸最小长度ABmin=1800mm。
将以上参数带入公式(5-4)得到变幅液压缸的受到的推力:
FQ?
Qlcos?Q?GBlBcos?QACsin??4.17?105N
5变幅液压缸主要几何参数的计算
(1)变幅液压缸压力PN的选取
系统的工作压力为△P=20MPa,因为系统中有一定的背压,所以选择液压缸的被压力为2MPa,故取液压缸的工作压力PN=22MPa。 (2)变幅液压缸内径Db的确定
由于汽车起重机的变幅液压缸是以无杆腔作为工作腔的,所以有公式如下
4?4.17?105Db???155mm
?PN3.14?22?1064FQ参考表5.2液压缸尺寸系列取液压缸内径Db=160mm。
表5.2液压缸径尺寸系列(单位mm)(摘自GB2348-80)
8 63 10 80 12 100 16 125 20 160 25 200 32 250 40 320 50 400 (3)变幅液压缸活塞杆直径d的计算
由于活塞杆受到压力作用,且PN=22MPa>7MPa,故d=0.7D=0.7?160mm=112mm。参看下表5.3取活塞杆的直径d=125mm。
表5.3活塞杆直径尺寸系列/mm 4 20 56 160 5 22 63 180 6 25 70 200 8 28 80 220 10 32 90 250 12 36 100 280 14 40 110 320 16 45 125 360 18 50 140 400 (4)活塞杆理论推力F1和拉力F2的计算
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图5.9活塞杆受力分析图
画活塞杆的受力分析图如图5.9。 当活塞杆伸出时理论推力F1:
F1?A1PN?6.9?105N
当活塞杆回缩时理论拉力F2
F?AP?6.2?104N
22N式中:A1和A2分别为无杆腔和有杆腔的受力面积; PN为液压缸的工作压力,PN=22MPa。 (5)变幅液压缸活塞杆行程S的确定
由于液压缸全伸时:
ABmax=2800mm
变幅液压缸全缩时:
ABmin=1800mm
得到变幅液压缸行程S:
S=ABmax—ABmin=1000mm
查[3]表37.7-3选取行程S=1000mm。 (6)液压缸最小导向长度H的确定
导向长度过短,将使缸因配合间隙引起的初始挠度增大,影响液压的工作性能和稳定性,因此,设计必须保证缸有一定的最小导向长度,液压缸的最小导向长度应满足[2]:
H?S20?D2 式中:S是变幅液压缸的最大行程,S=1000mm; D是变幅液压缸的内径,D=160mm; 故有:
H?SD100020020?2?20?2?150mm。
(7)液压缸缸筒壁厚?b的计算
查[3]表37.7-64工程机械用缸外径系列取变幅液压缸外径为245mm,液压缸体材料为45号无缝钢管。因此,壁厚为?b=(245—200)/2=22.5mm。 (8)液压缸的缸底厚度hb计算
设计此缸为平行缸底,查[3]得
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(4-5)