来复式摆动液压缸设计要点

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(1)主要参数计算

(A)来复运动副的设计是来复式摆动液压缸设计的关键。它的结构尺寸直接决定了液压缸所需的压力和流量。当活塞受液压力作用时，来复运动副上能输出的实际转矩：

端面牙宽：

来复杆法面顶圆半径

来复杆法面根圆半径

法面牙宽

b_f=bcosβ(m) (25．5－16)

法面牙隙

渐开线牙形的设计原理可参照斜齿轮设计。

来复螺旋副强度计算主要是校核其齿面挤压强度。对于矩形牙和梯形牙的螺旋副，可用下式进行强度设计或校核齿面强度。

应使σ_cm≤［σ_cm］。

式中 σ_cm——每个齿的工作面上产生的挤压应力(MPa)；

T——来复式摆动液压缸需要传递的总转矩，可按式25．5－8求得(N·m)；

φ——不均匀分配系数，取0．7～0．8；

Z_c——齿数；

h——端面牙形的齿高(m)，h=R_g－γ_g

式中 R_g——来复杆端面顶圆半径(m)；

γ_g——来复杆端面根圆半径(m)；

S_cp——端面牙形上平均半径γ_cp上的导程(m)；

［σ_cm］——许用挤压应力(MPa)，对于经热处理的

优质结构钢可取10MPa。

对于渐开线牙形，则用下式计算：

由于齿工作面投影面积取近似值，故式(25．5－19)和式(25．5－20)也是一个近似的计算式，但其计算精度可满足实际需要。

D．活塞尺寸的确定

由式(25．5－8)和式(25．5－11)知，活塞面积与压力和流量都有关，应根据整个液压系统的要求合理选定。此外，还应考虑来复螺旋副升角的影响。升角越大，活塞面积应选得越小。

(2)轴承的选用

由于来复运动的特点，主轴总是同时受径向力和轴向力。通常选用滑动轴承承受径向载荷，推力滚动轴承承受轴向载荷。滑动轴承需验算比压：

式中 F_Rmax——作用于滑动轴承上的最大径向载荷(N)；

d——主轴直径(m)；

l——滑动轴承长度(m)；

［p］——许用比压(MPa)。活塞直线运动速度较低时，可取得大一些。钢与铸造青铜配合时，［p］=5MPa。

滚动轴承按静载荷选用。轴承上的额定静载荷应不小于1．5倍负载作用在轴承上的轴向力。

(3)花键的选用

传递输出转矩用的花键必须是齿侧定心。矩形牙或梯形牙的来复螺旋副，用矩形花键。渐开线形牙则用渐开线形花键。

(4)材料的选用

来复螺旋副通常用两种不同的材料制造。如钢和铸铁，钢和青铜。活塞可用两种材料组合也可用同一种材料。用一种材料时，与缸体配合处要有鼓形密封圈和尼龙环。滑动轴承可用尼龙制作。