黄泉清 郑永强 曹银苟 陈素芳

（郑州四维矿业机械有限责任公司，河南 郑州 450000）

目前液压支架油缸的设计中，为保证密封件最佳性能，控制最大挤出间隙，通常将导向套孔定为柱径d+0.5,公差为±0.1，但在实际应用中，由于油缸一般都会承受不同程度的偏载力，当最小金属配合间隙偏小时，就可能造成导向套与活塞杆金属相接触，从而拉伤活塞杆的镀层。为了得到更合理的间隙尺寸，并给设计提供更好的理论依据，我们对导向套与活塞杆的间隙进行了详细的分析与计算。

1 计算分析依据

1.1 基本数据

表1 导向环参数

1.2 最小金属配合间隙Fmin与最大挤出间隙Fmax的存在

由于各组成之间配合间隙和各组成件自身尺寸公差的存在，可能出现活塞杆或活柱偏向一侧，导致活塞杆或活柱与导向套不同轴，这样就会有最小间隙Fmin与最大间隙Fmax的存在，如图1。

图1 导向环沟槽尺寸示意图

图中：D2——导向环槽径；D3——导向套孔径；d1——杆径；Fmin——最小配合间隙；Fmax——最大挤出间隙。

2 计算分析过程

从图1中可以看出：当S、D3最小，D2最大时，存在最小配合间隙 Fmin；当 S、d1最小，D2，D3最大时，存在最大挤出间隙Fmax。

我们由此导出

因为D2，D3，d1，S的基本尺寸相互关联，若设定d1的基本尺寸为d,D3基本尺寸为d+δ,则可以表示如表2。

表2 尺寸替代表

由此Fmin，Fmax公式可简化为

从公式中可以看出，EIs、ESD2、EIs越小越好，D3、d1 的公差越小越好，由于S的公差由供应商决定，目前保证在-0.1～+0.05范围，计算时我们将|EIs|设定为 0.1。

这样，通过调整δ值，D3、D2及d1的公差值，我们可以得到最Fmin及Fmax的最佳配置。

经过进一步的分析，我们现用液压支架油缸的杆(柱)径集中在45～480之间，导向环槽孔D2公差采用H8～H10，公差值在0.054～0.155之间。……