1、A、 大腿液压缸结构尺寸设计计算、大腿缸的负载组成1、 工作载荷 （活塞杆在抬腿过程中始终受压）=590362、 惯性载荷 （由于所选用液压缸尺寸较小，即不=0计重量，且执行元件运动速度变化较小，故不考虑惯性载荷）3、 密封阻力 ，其中 是作用于活塞上的=(1) 载荷， 且 ， 是外载荷， ，其中= =+是液压缸的机 械效率，取 =0.95综上可得：外载荷 ，密封阻力 ，=59036 =2952总载荷 。=61988、初选系统工作压力1、 按载荷选定工作压力，取工作腔压力为（由于总载荷为 61988N 大于 50000N，=121故根据手册选取工作压力为 12MPa）2、 选择执行元件液压缸的
2、背压力为 （由于2=1回油路带有调速阀，且回油路的不太复杂，故根据手册选取被压压力为 1MPa）、液压缸主要结构尺寸的计算1、 在整个抬腿过程中活塞杆始终受压，故可得下式：活塞杆受压时：=1122-液压缸工作腔压力（Pa）1-液压缸回油腔压力（Pa）2-无杆腔活塞有效作用面积， ，D 为活塞直径1 1=24（m）-有杆腔活塞有效作用面积， ，d 为活塞杆2 2=4（ 22)直径 （m）选取 d/D=0.7（由于工作压力为 12MPa 大于 5MPa，故根据手册选取 d/D=0.7） 综上可得：D=82.8mm，根据手册可查得常用活塞杆直径，可取D=90mm， d=60mm。校核活塞杆的强度，其
3、中活塞杆的材料为 45 钢，故。=100MPa由于活塞杆在受负载的工作过程中仅收到压力作用，故仅校核其压缩强度即可。 ，故满足强= 142=21.9MPa =100MPa度要求。即 d=60mm，则 D=90mm。由此计算得工作压力为：1=10.3MPa根据所选取的活塞直径 D=90mm，可根据手册选的液压缸的外径为 108mm，即可得液压缸壁厚为 。 =9校核液压缸缸壁的强度，其中液压缸的材料为 45 钢，故。=100MPa由于该缸处于低压系统，故先按薄壁筒计算， ，其中工=2作压力 ，可取 ，则P=12MPa16MPa1 =1.51，故满足强度要求。=90MPa =100MPa又由于 ，故
4、可将该缸筒视为厚壁，则 的校核应按下面D/=10 公式进行。2( +0.41.31)计算的 ，故经过校核满足要求=98.23即取缸筒壁厚 。=9B、 水平摆动液压缸结构尺寸设计计算、水平摆动缸的负载组成1、 工作载荷 （活塞杆正反行程中保持不变）=40002、 惯性载荷 （由于所选用液压缸尺寸较小，即不=0计重量，故不考虑惯性载荷）3、 密封阻力 ，其中 是作用于活塞上的=(1) 载荷， 且 ， 是外载荷， ，其中= =+是液压缸的机 械效率，取 =0.95综上可得：外载荷 ，密封阻力=4000，总载荷 。=211 =4211、选定系统尺寸由所受最大负载的大腿缸计算所得的液压缸的数据，初步拟定
5、水平摆动缸的尺寸为:D=90mm ，d=60mm， =9mm。、液压缸工作压力的计算摆腿动作开始时已经将腿抬起，故不受外载荷作用，则摆动腿液压缸受外载荷工作的过程为腿已放下，并且开始拖动身体前进的过程，在这个过程中活塞杆受拉。活塞杆受拉时：=1221-液压缸工作腔压力（Pa）1-液压缸回油腔压力（Pa） （由于回油路带有调速阀，且 2回油路的不复杂，故根据手册选取回油腔压力为0.5MPa）-无杆腔活塞有效作用面积， ，D 为活塞直径1 1=24（m）-有杆腔活塞有效作用面积， ，d 为活塞杆2 2=4（ 22)直径 （m）综上可得： 工作腔压力 1=2.03MPa校核活塞杆的强度，其中活塞杆的
6、材料为 45 钢，故。=100MPa由于活塞杆在受负载的工作过程中仅收到拉力作用，故仅校核其拉伸强度即可。 ，故满足强度= 142=1.4MPa =100MPa要求。校核液压缸缸壁的强度，其中液压缸的材料为 45 钢，故。=100MPa由于该缸处于低压系统，故先按薄壁筒计算， ，其中工=2作压力 ，可取 ，则P=1=1MPa16MPa =1.51，故满足强度要求。=15.225MPa =100MPa又由于 D/ =10，故可将该缸筒视为厚壁，则 的校核应按下面 公式进行。2( +0.41.31)计算的 ，故经过校核满足要求。=91.197即取缸筒壁厚 。=9C、 小腿液压缸结构尺寸设计计算、小
7、腿液压缸的负载组成1、 在工作过程中存在拉力与压力的循环作用，其中最大拉力为 ，最大压力为 。拉 =27176 压 =10618N2、 惯性载荷 （由于所选用液压缸尺寸较小，即不=0计重量，故不考虑惯性载荷）3、 密封阻力 ，其中 是作用于活塞上的= (1) 载荷， 且 ， 是外载荷， ，其= = +中 是液压缸的机械效率，取 =0.95综上可得：外拉载荷 ，密封阻力拉 =27176，总拉载荷 ；外压载荷拉 =1359 拉 =28535，密封阻力 ，总拉载荷压 =10618 压 =531拉 =11149、选定系统尺寸由所受最大负载的大腿缸计算所得的液压缸的数据，初步拟定水平摆动缸的尺寸为:D=
8、90，d=60， =9mm。、液压缸工作压力的计算活塞杆受拉时：=拉 1221活塞杆受压时：=压 1122-液压缸工作腔压力（Pa）1-液压缸回油腔压力（Pa） （由于回油路带有调速阀，且 2回油路有背压阀，回油路油路不复杂，故根据手册选取回油腔压力为 1MPa）-无杆腔活塞有效作用面积， ，D 为活塞直径1 1= 24（m）-有杆腔活塞有效作用面积， d 为活塞杆2 2= 4（ 22)直径 （m）综上可得： 在受最大拉力作用时，工作腔压力 ；拉 1=9.87MPa在受最大压力作用时，工作腔压力 。压 1=2.3MPa校核活塞杆的强度，其中活塞杆的材料为 45 钢，故。=100MPa由于活塞杆在受负载的工作过程中不仅受到拉力作用，还受到压力作用，但是拉力较压力大，故仅校核其拉伸强度即可。，故满足强度要求。=拉142=10.1MPa =100MPa校核液压缸缸壁的强度，其中液压缸的材料为 45 钢，故。=100MPa由于该缸处于低压系统，故先按薄壁筒计算， ，其中最= 2大工作压力 ，可取 ，则P=拉 1=9.87MPa16MPa =1.51，故满足强度要求。=74.025MPa =100MPa又由于 ，故可将该缸筒视为厚壁，则 的校核应按下面D/=10 公式进行。2( +0.41.31)计算的 ，故经过校核满足要求。=96.54即取缸筒壁厚 。=9
