3.1.2.1 液压缸的受力分析
在（?）轴所受的扭矩为最大时，（?）轴的扭矩同时为最大，此时液压缸的负载为最大。
根据仿形设计，取液压缸杆距（?）轴的距离为225mm。 则，由 T2?F?d
由前面计算可得 ：T2?52648.2N 得：R=233992N
在工作过程中存在摩擦力，但是相对较小，可以忽略不计，为保证工作安全，最后我们取R?250000N
3.1.2.2已知液压缸的设计相关数据
由翻转机构的工作原理，我们选用双作用单活塞杆的液压缸，无杆腔由系统直接提供压力，有杆腔的进油由液压泵直接提供，回油直接通油箱。
3.1.2.3确定液压缸的工作压力
根据前面算出的力R=250000N。由《液压与气压传动》中表9.3查得工作压力取 4 Mpa，同时根据表9.5，执行原件的背压估计值，取回油背压为 3 Mpa。即：
a P1为进口压力， P1?4MP；
。 P2为回油背压， P2?3MPa3.1.2.4缸筒内径D的计算
在确定D时，必须保证液压缸在系统所给定的工作压力下，具有足够的牵引力来驱动工作负荷。对于双作用单活塞杆液压缸，当活塞杆是以推力驱动工作负载时，即压力油输入无杆腔时，工作负载R为：
R?F??推出：
?4?(D2p?D2p0?d2p0)? （3-1）
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d2p04R? D? (3-2)
?(p?p0)?p?p0式中：
R——液压缸的工作负载； F——活塞杆的最大推力；
?——机械效率，考虑密封件的摩擦阻力损失，橡胶密封常取??0.95；
p——工作压力，一般情况下取系统的调定压力；
p0——回油背压， p0?3MPa；
d——活塞杆直径，
根据《液压与气压传动》表4-2 液压缸工作压力与活塞杆直径查得 d?0.7D。 其中??0.95将已知相关的数据代入公式可得：
D?4?125000?130.7mm 73.14?1?10?0.95根据《液压系统设计元器件选型手册》表2-51，液压缸内径尺寸系列，最后取D?160mm。 活塞杆的直径d为 d?0.7D?122mm。
根据《液压系统设计元器件选型手册》表2-52，最后取杆的外径为：d?125mm。
3.1.2.5 液压缸最大工作行程
小齿轮，机构运动简图如图3-2所示：
翻转电磁铁在翻转时，小齿轮旋转
扇形齿轮，，60°180?，即转过11个齿，对应的扇形齿轮也转过11个齿，即扇形齿轮转了20?，由于曲柄和扇形齿轮通过键固连接在一起，所以曲柄也转了20?。活塞杆从
曲柄轴曲柄初始位置开始转过一定的角度，同时有一定的身长量，通过下图的运动分析及几何分析，我们可以算出活塞的行程。
图3-2
液压缸支座- - 10
其中，??arctan125?30? 216.5- - 11
几何运动分析图如图3?3所示：
图3?3
注：其中黑色粗实线组成的三角形表示系统的初始位置，即翻转电磁铁的0?位置，细实线组成的三角形表示系统的翻转极限位置，即翻转电磁铁翻转180?时的位置。
我们可以根据余旋定理计算出行程的大小：
l理论?216.52?2502?2?216.5?250?cos50??125?77mm
以上l值为理论值，现实中我们选则的液压缸的行程应略大于理论值，参考《液压元件及选用》中表3.63 ZQ型重型冶金设备液压缸的型号和技术参数得：我们选择其行程为
l＝90mm。
注：此处在进行行程计算的时候，由于活塞杆的转动角度较小，我们对其进行了简化处理，将圆心移至图示的位置了，结果相差并不大，也不会影响我们最后的选择。
3.1.2.6 缸筒长度L
缸筒长度由活塞最大行程，活塞长度、活塞杆导向长度H和特殊要求的其他长度确定（见图3-4）
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