某型液压作动筒活塞杆和耳环的强度
分析
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与计算
某型液压作动筒活塞杆和耳环的强度分析
与计算
《庆安科技情报》
某型液压作动筒活塞杆和耳环的
强度分析与计算
航空设备研究所韩退霞
摘要某型液压作动筒在唐合试验后进行分解时.发现活塞轩和耳环的配告定位面有握伤.经
返修后局部仍有凹坑,本文对起差零件进行了静强度和疲劳强度较枉. 关蕾词强度计算:静强度;疲劳强度
l问题的提出
某型液压作动筒的活塞杆和耳环在磨合后分解时,发现活塞杆和耳环的配合定位面有不
同程度的划伤.活塞杆(如图1所示)中45外圆靠近螺纹一端宽约5mm范围内和耳环(如图2
如示)中45内L端口宽约4ram范围内均有不同程度的划伤,返修后发现局部仍有凹坑(深0,
0,3ram),影响零件的强度,且两零件均为重要零件,它的损坏直接影响飞机安全,因此必须对
返修后的零件进行强度(静强度和疲劳强度)校棱,通过分析计算为返修件的最终处理提供可
靠的依据.
a.产品设计中提高"系列化,
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
化,通用化"
将不同零组件按相似形分类成组,发挥计算
机在产品设计中的优越性.提高产品集成特
点,为制造过程采用成组加工提供条件,减少
设计量;
b制造过程以减少人,财,物,时间,提高工作 效率为目标.利用零件几何形状,加工方法, 精度,光洁度,毛坯材料的相似性充分发挥数 控机床和成组加工单元的效率;
c.工艺编排上以长工序,复杂零件为主线安 排设备和进度,短工序简单零件的安排充分 利用通用设备加工,避免在制黑的积压,降低 生产成本:
d.生产汁划和管理上实施计算机动态管理库 存资源和在制品,减少多余管理层次,进一步 加强生产信息和生产指挥系统的职能.开展 动作研究和基准工时,提高工作效率; e管理思路进一步招展,在全厂乃至全国范 围内进行企业生产成本研究,充分利用外部 加工优势和闲置加工能力为我厂成本大幅降 低服务.影响关键件加工的简单件和小零件 可请托加工.
6结论
在企业通过产品设计,制造,销售来实现 目标利润的过程中,如何降低资本风险和成 本.实现资产最大限度的增值是企业家的核 心工作.在这一过程中流动资产的利用尤为 关键,而流动资产的大多数是产成品,半成 品,辅料,包装物,要实现企业经营目标就必 须对制造过程流动资产合理利用. 正如以上分析,JIT生产方式不但在大 批量生产中发挥着巨大的经济作用,在多品 种小批量生产模式中也有极大的实用价值, 它的基本思想和主要方法在我们企业的生产
管理括动中有较大的实用价值. 7.参考资料(略)
31
2001年第2期
囤1活塞杆
划伤处
2当量载荷的计算
囤2耳环
对某型液压作动简进行100小时的保证寿命试验时,活塞杆的负载P,及运动的次
数N
分别为:
两个液压系统工作时: P.=19000?5%kgf =14000?5%kgf
P:9500?5%kgf
32一
N.=I.6×10×60=960 N2:3x5×60=900 N=4×20×60=4800
《庆安科技情报》
P=70005%kgf IJ'=5000=5%kgf 一
个液压系统工作时:
1=7000?5%kgf
N=12×25×601800 N=30×30×60=54000
N=6×10×60=3600
总循环次数为N=?=82260
在保证寿命试验中,活塞杆处在几何中间位置时为中立位置,当活塞杆离开中立位置运动
时,活塞杆上的负载为线性增大的逆向负载;当活塞杆向中立位置运动时,活塞杆上的负载为
线性减小的顺向负载;当m=6(m一疲劳强度幂指数,一般取m=6,9)时,活塞杆的当量载荷
为:
由公式
'1b
P-tM?三(一F一)
==b?(960×19950+900×14700+3600×73506+4踟0×9975+18000×7350'+54000×5250)
:9930kgf
3活塞杆的强度校核
活塞杆材料为:18CrzNiWA
强度极限为::113kgf/ram
持久极限为:d=38kgf/mm.
活塞杆的I—I截面(如图1所示为划伤所在处)既受拉力,又受压力,属于拉压交变载荷,
现对活塞杆的I—I截面进行强度校核.
3.1静强度校核
由于怕取截面非危险截面,且I—I截面积是危险截面(螺纹遏刀槽处)面积的1.4倍,因
此I一1截面静强度能满足产品要求,静强度校核略
3.2疲劳强度校核
由公式:ii-k
.一——一交变循环应力
其中F=[(萼)一(莩)]
14×f(萼(萼
=1099m
所以d一=下Pk一
_
而
9930
=9.035kgf/mmz
一
33—
2001年第2期
再由公式[]d—L日×p×e
K×n
【.一]——交变循环许用应力
口——粗糙度系数取=0.65(a~lOOkgf/mm,~NXv3,5)
'——尺寸系数取e=0.9(d>40) n——安全系数取n=14(一般取n=1.3,16)K——应力集中系数
K.=1.20.2___Ia~-40 =ll2+I)_2×里
:13
即[.]=12.21kgf/mm: 所以有d一<[d.]
4耳环的强度校核
耳环材料为:18Cr,NWA
强度极限为:-_100kgf/mm 持久擞限为:6_?=36kg[A~ 耳环的I_I截面(如图2所示为划伤所在处)不受拉力.仅受压力,属于脉动载荷,现对
耳
环的I—I截面进行强度校核 41静强度校核【压应力) 静强度的最大载荷计算
由公式P2=f×P
式中I——液压系统工作时,活塞杆所受的最大力
r:2——裕度系数
一一
活塞杆的输出力为21760::要 P!:2I760+0l×21760:23940kgf
所以=2×23940:47880kgi
活塞杆的应力计算
由公式:单
式中.一一拉压应力
F——所取I—I截面的面积 F=[(辈)一()]
,
34,
《庆安科技情报》
[(一(萼
=872.135m【l1
.=549kgf/mm: 考虑巾45
表
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面仍有凹坑,根据《机械零件》中~100kgf/mm!,粗糙度为v3,5v时,
取折
合系数0.65
实际安全系数n==%堕
4.2疲劳强度校核(脉动循环): 由公式=
一
脉动循环应力
——
9930
872135
18>l
=I1.386kgf/mm
鼬猷—
K1,×l1××(#=jf
[.].——脉动循环许用应力
0——粗糙度系数口=065(o~100kgf/mm:,粗糙度3,"75)
e——尺寸系数取=09(d>40) n——安全系数取I1=l4(一艇取n=1.3,16) ——
循环敞感系数取=02(?100kgf/mm时取02) K—一垃力集中系数
1.2l
=ll?
2×36×0.65×0.9
13xI.4×Il0.2
所有.<L]..
5结论
,o65×0.9
,1.3
由上的分析计算可知,返修后活塞和耳子的强度仍能满足产品性能要求,两零件可
超差
使用.