hb?0.433?ALpy??? (4-6) 式中：hb—缸底厚度，m；

?AL—液压缸内径，m；

py—试验压力，MPa；

???—缸底材料的许用应力，MPa。

缸底材料选用45钢，查[7]表6-5得到45钢的抗拉强度?b≥600MPa，屈服强度?s≥355MPa，伸长率?5≥16％，断面收缩率为?≥40％，冲击功为39J。则

???=600MPa。

变幅液压缸的工作压力PN=22MPa，取py=1.6PN=35.2MPa

h?0.433?ALpy?0.433?0.2?35.2?21mm 600???综合以上计算，查[3]表37.7-10可知液压缸相关尺寸为：缸径?AL=200mm，D=245mm，UE=270mm，耳环滑动轴承CD=80mm，Y=85mm，PM=105mm，MR×EW=90×90，进出油口尺寸2-EE为M42×2，耳环连接螺纹为M85×3*-95。

六：汽车起重机液压系统的发热温升计算

1计算液压系统的发热功率

液压系统工作时，除执行元件驱动外载荷输出有效功率外，其余功率损失全部转化为热量，使油温升高。油温过高，不仅使油的性质发生变化，影响系统工作，而且会引起容积效率的下降，因此，油温必须控制在一定的范围内。对于复杂系统，由于功率损失的环节太多，通常用下式计算液压系统的发热功率[2]：

Phr?Pr?Pc

式中 Pr—液压系统的总输入功率；

Pc—液压系统输出的有效功率。

(3-8) 1zpiqviti Pr??i?1Tt?Pim1nPc?(?FWiSi??TWj?jtj)

j?1Tti?1(3-9) (3-10) 式中 Tt—工作周期，S;

Z、n、m—分别为液压泵、液压缸、液压马达的数量；

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pi、qvi、?Pi—第i台液压泵的实际输出压力、流量、效率；

ti—第i台液压泵工作时间，s；

m，转速，rad/s，工作时间，s； TWj、?j、tj—液压马达的外载转矩，N·

m。 FWj、si—液压缸外载荷及驱动此载荷的行程，N·

起重机的一个工作循环包括起升、回转、变幅、伸缩臂、下降、空载、回转、装料等工序。在整个循环中，依据经验估算出所需时间为280 s。

Pr?19.5MPa?1500r/min?280min?(50.3?40.6)ml/r60?49.2Kw 280s?0.92080?19.5?57.48?1600?6060?24.1Kw5.20?105?1?4.0?105?8?19.5?80?1200?Pc?280

总发热功率：

Phr?Pr?Pc?49.2?24.1?25.1Kw。

2计算液压系统的散热功率

液压系统的散热渠道主要是油箱表面，但如果系统的外接管路较长，在计算散热功率Phc时，也应该考虑管路表面的散热[2]。

Phc?(K1A1?K2A2)?T

式中 K1—油箱散热系数，见下表3.2，取K1=16； K2—管路散热系数，见下表3.3；

A1、A2—分别为油箱。管道的散热面积，m2；

?T—油温与环境温度之差，℃。

表5.2油箱散热系数K1/[W/(m·℃)]

2(3-11) 冷却条件 通风条件很差 通风条件良好 用风扇冷却 循环水强制冷却 2K1 8～9 15～17 23 110～170 表5.3管道散热系数K2/[W/(m·℃)]

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管道外径/m s 风速/m·?10.01 0 1 5 8 25 69 0.05 6 14 40 0.1 5 10 23 若系统达到热平衡，则Phr?Phc，油温不再升高，此时，最大温差[2]

?T?Phr

K1A1?K2A2(3-12) 环境温度为T0，T0=25℃。查下表3.4可知T≤90，则△T≤T-T0=75℃。取△T=75℃

表5.4各种机械允许油温/℃

液压设备类型 数控机床 一般机床 机车车辆 船舶 冶金机械、液压机 工程机械、矿山机械 （1） 油箱散热面积A1的计算

正常工作温度 30～50 30～55 40～60 30～60 40～70 50～80 最高允许温度 55～70 55～70 70～80 80～90 60～90 70～90 油箱容积一般为液压泵流量的3～8倍，由于汽车起重机的冷却效果较好，故取油箱容量为液压泵流量的6倍，即V=8qvmax=8×128.54=1028.32l=1.03m3。

如令油箱尺寸的高、宽、长之比为1∶1∶1至1∶2∶3，油面高度选油箱高度的0.8，油箱靠自然冷却使系统保持在允许温度以下时，则油箱的散热面积可近似用以下公式计算[2]：

A1?6.663V2

式中 V—油箱的有效体积，m3； A1—油箱的散热面积，m2。

(3-13) 19

则油箱的散热面积A1=6.66m2。 （2） 管路散热面积A2的计算

液压泵吸油管道内径d[2]:

d?4qv ?v(3-14) 式中 qv—通过管道内的流量，qv=128.54l/min=0.002m3/s； v—管道允许流速，m/s，参照表3.5取0.8m/s。

5.5管道内允许流速推荐值 管道 液压泵吸油管道 液压系统压油管道 液压系统回油管道 液压泵吸油管道内径

推荐流速/（m/s） 0.5～1.5，一般常取1以下 3～6，压力高，管道短，粘度小取大值 1.5～2.6 db?管道壁厚?的计算[2]:

4?0.002?0.056m?56mm

3.14?0.8??pd 2???(3-15) 式中 p—管道内最高工作压力，p=22MPa； d—管道内径，m；

???—管道材料的许用应力，Pa，?????b—管道材料的抗拉强度，Pa； p＞17.5MPa时，取n?4。

?bn；

n—安全系数，对钢管来说，p＜7MPa时，取n?8；p＜17.5MPa时，取n?6；由于液压泵的吸油管道内径db?56mm＜80mm，故管道材料采用10钢，查表3.6钢管的力学性质得到10钢消除应力退火后的抗拉强度?b?333N/mm2。故:

?333?83.25N/mm2 ????b?n4管道壁厚：

??pd22?56??7.4mm。 2???2?83.25表5.6钢管的力学性质 牌号

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