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  • 【實戰】液壓油缸廠家手把手教您液壓缸怎么選型
    發布時間:2015-11-21 14:54:08 瀏覽次數:16803

    做漢力達液壓缸銷售近5年,經常碰到新客戶對油缸型號的選擇有疑惑。以下結合書本知識以及經驗,談談如何選擇合適的油缸型號,希望對大家有所幫助,如有任何建議歡迎聯系我哦。僅僅針對銷售、采購做初略計算,如果作為技術人員設計參考,則需要更為嚴謹細致的計算。

    準備工具:計算器  紙  筆  漢力達油缸樣本

    基本概念:

    1)油缸基本參數
    缸徑D(缸筒內徑)、桿徑d(活塞桿直徑)、行程S、使用壓力P,安裝方式、安裝尺寸。
    其中最重要的是缸徑、行程、使用壓力缸徑有標準系列可選,
    使用壓力也是分幾個檔

    相關閱讀:middle 缸筒常規規格型號     液壓缸的主要參數

    2)F = PS
    由力的計算公式可知: F = PS(P:壓強; S:受壓面積—由油缸的缸徑、桿徑決定)
    舉例:油缸的推力需要達到10噸,即F=10,則P、S有多種組合。
    100缸徑油缸,使用壓力打到14MPA時可以達到10噸
    80缸徑油缸,使用壓力打到21MPA同樣可以達到10噸

    相關閱讀: 如何計算推力、拉力

    第1步:確定系統壓力P
    初選液壓工作壓力:
    壓力的選擇要根據載荷大小(即F)和設備類型而定。還要考慮執行元件的裝配空間、經濟條件及元件供應情況等的限制。
    在載荷一定的情況下,工作壓力低,勢必要要加大執行元件的結構尺寸,對某些設備來說,尺寸要受到限制,從材料消耗角度看也不經濟;反之,壓力選擇得太高,對泵、缸、閥等元件的材質、密封、制造精度也要求很高,必然要提高設備成本。
    一般來說,對于固定的尺寸不太受限的設備,壓力可以選低一些,行走機械重在設備壓力要選高一些。

    點擊左側圖標,
    即到計算器頁面,
    輸入基本參數,
    系統會自動計算出您需要的參數。

     

    具體選擇參考下表:

    根據負載選擇液壓缸的設計壓力:

        負載/噸

    0.5

    0.5-1

    1-2

    2-3

    3-5

    5

      工作壓力/Mpa

    0.1-1

    1.5-2

    2.5-3

    3-4

    4-5

    大于

     
    根據主機類型選擇液壓執行器的設計壓力:
     

    主機類型

     

    設計壓力

    機床

    精加工機床,

    例如磨床

    0.8-2

    半精加工機床

    3-5

    龍門刨床

    2-8

    拉床

    8-10

              農機機械、小型工程機械

     

    10-16

      液壓機、大中型挖掘機、中型機械、起重運輸機械

     

    20-32

           地質機械、冶金機械、鐵路維護機械

     

    25-100

    第2步:初選缸徑D/桿徑d

    選擇好設計壓力后,即P可知的,負載大小F又是可知的,則用公式得出S受力面積,再根據受力面積計算出油缸的缸徑

    也可以按照以下表格選擇

    練習題

     

                  公式

         單位

    練習題

      P工作壓力

    P=4*F/(D2*3.1415*106)
     
    =4*mg/(D2*3.1415*106)
    F-N  
    P-Mpa
    (0.098Mpa=1Kg/cm2)
    D-M
    1,缸徑50mm的油缸,
    需要推動500KG的力量,
    壓力需要多大?

    F活塞桿伸出時的

    理論推力

    F=PA=P/4*D2*3.1415*106

    F—N
    P—Mpa
    (0.098Mpa=1Kg/cm2)
    D--M
    2,缸徑100mm的4.5Mpa
    的油缸,是多大的力?
    (單位N

     m活塞桿伸出時

     的理論推力

    m=F/g=(P/4*D2*3.1415*106

    G—N

    m—kg

    g—9.8N/kg

    3,缸徑100mm的4.5Mpa的油缸,是多大的力?(單位kg)

      d活塞桿直徑

    d2 =D2 [($-1)/ $]

    P≤10,d=0.5D

    P=12.5~20 ,d=0.56D

    P>20,d=0.71D
    ψ=V2/V1

    ψ1.151.251.331.462d0.36D0.45D0.5D0.56D0.71D

    $液壓缸的往復速度比

    V2活塞桿伸出速度

    V1活塞桿縮入速度

    4,缸徑100的4.5Mpa的油缸,活塞桿直徑取多少?

     公稱壓力(Mpa)

    0.63 1.0 1.6 2.5 4.0 6.3 10.0 16.0
    25.0 31.5 40.0

     

     

    練習題解答:
    1、缸徑50mm的油缸,需要推動500KG的力量,壓力多大?
    P=4*F/(D2*3.1415*106)=(4*500*9.8)/(0.052*3.1415*106)=2.5Mpa
    答案:壓力2.5Mpa
     
    2、缸徑100mm的4.5Mpa的油缸,是多大的力?(單位N)
    F=PS=P/4* D2*3.1415*106=4.5*(0.1/2)2*3.1415*106
    答案:理論推力為35341牛
     
    3、缸徑100mm的4.5Mpa的油缸,是多大的力?(單位kg)
    F=PS=P/4* D2*3.1415*106=4.5*(0.1/2)2*3.1415*106
    m= F/g=35341/9.8=3606.22kg
    答案:理論推力為3.6噸
     
    4、缸徑100mm的4.5Mpa的油缸,活塞桿直徑取多少?
     d≤0.5D=0.5*100=50mm
    5、8噸力,選擇多大內徑多少壓力的油缸?
    F=mg=8*9.8=78.4KN
    F=P/4*D2*3.1415*106≈80*103
    以下三種方案均可實現8噸力:
    P=16,則D=0.25m=250mm  P=18,則D=0.237m≈240mm   P=25,則D=0.20m=200mm
     
    按照選擇原則:
    ①不要上高壓,一般 ≤21Mpa,原因見P1/8初選液壓工作壓力,另外參考根據主機類型選擇液壓執行器的設計壓力;
    ②缸徑要小,可以降低成本;
    ③缸筒選標準尺寸
    記住公式:P=4F/ D2
    基本單位換算
    長度:1毫米=0.1厘米=0.001米      重量:1kg=0.001噸=2.020462磅     力:1N=0.109716kgf;9.80665N=1kgf

    壓力

    bar

    Kgf/cm2

    Mpa

      Psi(lb/in2)

    1

      1.0197162 

    0.1

    14.5

    0.980665

    1

      0.0980665

    14.22

    10

     10.197162

    145.03263

      0.06895

        0.7031 

      0.006895

    1

    再選桿徑d
    1)P≤10,d=0.5D
    2)P=12.5~20 ,d=0.56D
    3)P>20,d=0.71D
     
    第3:選定行程S
    根據設備或裝置系統總體設計的要求,確定安裝方式和行程S,具體確定原則如下:
    1)行程S=實際最大工作行程Smax+行程富裕量△S;
    行程富裕△S=行程余量△S1+行程余量△S2+行程余量△S3。
    2)行程富裕量△S的確定原則
    一般條件下應綜合考慮:系統結構安裝尺寸的制造誤差需要的行程余量△S1、液壓缸實際工作時在行程始點可能需要的行程余量△S2和終點可能需要的行程余量△S3(注意液壓缸有緩沖功能要求時:行程富裕量△S的大小對緩沖功能將會產生直接的影響,建議盡可能減小行程富裕量△S);
    3)對長行程(超出本產品樣本各系列允許的最長行程)或特定工況的液壓缸需針對其具體工況(負載特性、安裝方式等)進行液壓缸穩定性的校核。
    4)對超短行程(超出漢力達液壓樣本各系列某些安裝方式許可的最短行程)的液壓缸
     
    第4:選定安裝方式
    油缸安裝方式,即油缸與設備以什么形式相連接。確定了安裝方式后,再確定安裝尺寸。

    安裝方式的確定原則

    1)法蘭安裝
    適合于液壓缸工作過程中固定式安裝,其作用力與支承中心處于同一軸線的工況;其安裝方式選擇位置有端部、中部或尾部三種,如何選擇取決作用于負載的主要作用力對活塞桿造成壓縮(推)應力、還是拉伸(拉)應力,一般壓縮(推)應力采用尾部、中部法蘭安裝,拉伸(拉)應力采用端部、中部法蘭安裝,確定采用端部、中部或尾部法蘭安裝需同時結合系統總體結構設計要求和長行程壓縮(推)力工況的液壓缸彎曲穩定性確定。

    2)鉸支安裝
     
    分為尾部單(雙)耳環安裝和端部、中部或尾部耳軸安裝,適合于液壓缸工作過程中其作用力使在其中被移動的機器構件沿同一運動平面呈曲線運動路徑的工況;當帶動機器構件進行角度作業時,其實現轉動力矩的作用力和機器連桿機構的杠桿臂與鉸支安裝所產生的力的角度成比例。
    a)尾部單(雙)耳環安裝
    尾部單耳環安裝是鉸支安裝工況中最常用的一種安裝方式,適合于活塞桿端工作過程中沿同一運動平面呈曲線運動時,活塞桿將沿一個實際運動平面兩側不超過3°的路徑工況或結構設計需要的單耳環安裝工況;此時可以采用尾部和桿端球面軸承安裝,但應注意球面軸承安裝允許承受的壓力載荷。
    尾部雙耳環安裝適合于活塞桿端工作過程中沿同一運動平面呈曲線運動路徑的工況;它可以在同一運動平面任意角度使用,在長行程推力工況必須充分考慮活塞桿由于缸的“折力”作用而引起的側向載荷導致縱彎。

    端部、中部或尾部耳軸安裝

    中部固定耳軸安裝是耳軸安裝最常用的安裝方式,耳軸的位置可以布置成使缸體的重量平衡或在端部與尾部之間的任意位置以適應多種用途的需要。耳軸銷僅針對剪切載荷設計而不應承受彎曲應力,應采用同耳軸一樣長、帶有支承軸承的剛性安裝支承座進行安裝,安裝時支承軸承應盡可能靠近耳軸軸肩端面,以便將彎曲應力降至最小。
    c) 尾部耳軸安裝與尾部雙耳環安裝工況相近,選擇方法同上。
    d) 端部耳軸安裝適合于比尾端或中部位置采用鉸支點的缸更小桿徑的液壓缸,對長行程端部耳軸安裝的缸必須考慮液壓缸懸垂重量的影響。為保證支承軸承的有效承載,建議該種安裝的液壓缸行程控制在缸徑的5倍以內。
    3)腳架安裝
    適合于液壓缸工作過程中固定式安裝,其安裝平面
    唯彩会