250kn液压启闭机液压缸毕业设计说明书论文(编辑修改稿)

250kn液压启闭机液压缸毕业设计说明书论文(编辑修改稿)内容摘要：

确定 额定启门力 250kN 启门油压 启门速度 m/min 闭门速度 m/min 工作行程 4100 mm 最大行程 4300mm 启门时间 3 min 闭门时间 3min 油缸内径 200mm 活塞杆直径 140mm 湖北工业大学商贸学院毕业设计 4 ： 系统油压按 21MPa 控制，油缸最大工作油压按比 18MPa 控制。 D： 油缸油压最大 P=180kg/cm2=18MPa 液压缸有效载荷 F=250KN 考虑油缸的最大工作油压 : 425 0002DAFP工 cmD 180 425000    注： F为启门工作力 P 工 为工作压力 A 为油缸面积 查机械设计手册（第三版）表 1963 暂取 D=16cm=160mm 暂按活塞杆 d=D/2 注： 取速度比φ = 222dD D d= 则 d=16cm/2=80mm 则 mpaAFP )816(42500022 工 ＜ 18mpa 设油缸缸筒内径为 D，活塞杆直径为 d，先确定活塞杆直径 d。 活塞杆直径 d 须满足下列要求： 强度要求   m inm ax AF 设活塞杆最小截面处直径为 d0，则上式为： 湖北工业大学商贸学院毕业设计 5    20m a x4 dF   Fd 40  活塞杆材料为 40Cr，热处理方法为调质，其许用应力为： [σ ]=  = s = 4400=1760 kgf/cm2 式中 F=250kN=25000kgf 代入上式，得： mmcmd 1 76 02 50 0 040   长细比要求 根据水利水电工程启闭机设计规范 b＞ 则 L0=μ L1 2212I II  6441 dI  64 )( 442 dDI   注： L1为活塞杆展开全长 I1,I2分别 为活塞杆和油缸缸体断面的惯性矩 mm4 2504 0  dL （规范 SL41 规定） 湖北工业大学商贸学院毕业设计 6 （注：活塞杆受压时λ≤ 220，受拉时λ≤ 250，这里此时受拉） 2504 0Ld 代入 L1=10700mm，得： mmd 2 62 5 0 0 7 0 04  取整查机械设计手册（第三版）表 1963 得 d=140mm 活塞 杆实际长细比为： 226140 0 7 0 044  dL 工作油压计算 启门油压： )(4 220 dDFp  mpacmk g f 53/)1416(41025 2223   ＞ 18mpa 分析得油缸缸径小了，查表 1963（同上）取 D=200mm 时计算得： P0=＜ 18mpa 缸体壁厚计算及强度验算 计算方法参考《机械设计手册》化工版第三版第 4卷。 缸体由缸筒与两端法兰焊接而成，缸筒采用两段德国曼内斯曼公司制造的标准热轧无缝钢管对接焊接，材料牌号为 ST65，热处理方式为正火 +高温回火，其机械性能如下： σ b≥ 6000kgf/cm2；σ s≥ 3550kgf/cm2；δ s=17%； α k≥ 200kJ/m2；ψ≥ 40%； HB=172～ 223 许用应力为：   2/1 2 0 056 0 0 0 cmk g fn b   湖北工业大学商贸学院毕业设计 7 式中 n为安全系数，取 n=5 按中等壁厚考虑，则壁厚应满足：  m a xm a pDp   式中： pmax— 最大工作压力， pmax=156kgf/cm2 D— 缸体内径， D=200mm 代入上式，得： 2 0 202056   考虑外径公差余量及腐蚀余量，壁厚圆整为： δ =20mm 因而外径为： D1=D+2δ =200+2 20=240mm 缸体实际最大环向应力为： m a xm a xm a x pDp   2/1563202056cmk g f  对δ =40mm 作如下三方面的验算： ① 额定工作压力应满足下式要求 ，以保证工作安全： 21221 )(D DDp sn  或4412213)(DDDDp sn  式中： D1— 缸筒外径， D1=240mm D— 缸筒内径， D=200mm σ s=3550kgf/cm2 即： 2222 / 4 620 )2024(3 5 5 cmk g fpn  湖北工业大学商贸学院毕业设计 8 或 24422 /20243 )2024(35 cmk gfp n   ∵ npcmk g fp  2m a x /156 ∴满足要求 ② 为避免塑性变形的发生，额定工作压力还应满足： pn≤（ ~） prL 式中： prL—— 缸筒发生完全塑性变形时的压力 21 / 4 62 0 02 4 0l o g3 5 5 o cmk g fDDpsrL   pn≤ = kgf/cm2 ∵ npcmk g fp  2m a x /156 ∴满足要求 ③ 验算缸体的爆裂压力： 21 / 0 9 2202040l o g6 0 0 o cmk g fDDPbE   ∵ npcmk g fp  2m a x /1 5 6 ∴满足要求 缸体与法兰联接螺栓强度计算 计算方法参考《机械设计手册》机工版（ 98 年版）。 螺栓规格为： M20 2；数量： 12 个 材料： 3Cr13(不锈钢 )，其机械性能如下： σ b≥ 7350kgf/cm2, σ ≥ 5400kgf/cm2 每个螺栓所受的轴向荷载为： ttFFz  按控制预紧力考虑，安全系数 n=～ ，取 n=，则许用拉应力为： 湖北工业大学商贸学院毕业设计 9   / cmk g fn   每个螺栓所受的总拉力为： tFkkF zco 3 2 )()(  式中： ko—— 预紧系数， ko=~，取 ko= kc—— 刚性系数， kc =～ ，取 kc = 拉应力为： 222321 /4 cmk g fcmk g fdFAFs     ][ （注： d1为螺纹内径，查表得 d1=） ∴满足要求 许用剪应力为： /][ cmk g f  许用弯应力为： 2/3 6 0 0][][ cmk g fw   ① 剪切应力计算 bzdk Fz 1  其中， zk —— 载荷不均系数，因 d/t=42/3=14，取 3 5 355  dtkz d1—— 螺纹内径，查表得 cmd  b—— 螺纹牙根部宽度，对普通螺纹： cmmmtb  z—— 旋合圈数，取 z=10 23 /6 4 0102 6 8 3 5 103 2 cmk g f   湖北工业大学商贸学院毕业设计 10 ][ ∴满足要求 ② 弯曲应力计算 zbdk hFzw 213  其中， h—— 螺纹牙的工作高度，对普通螺纹：。