液压缸选型设计与强度校核
液压缸的设计和校验
pyD
2[σ ]
（3－23）
式中 D 为缸筒内径； p y 为缸筒试验压力，当缸的额定压力
p n ≤ 16 Mpa
时取
p y = 1. 5 p n
当
p n > 16 Mpa
时取
p y = 1.25 p n
；
[σ ] = σ b / n ，
当 D /δ
σ b 为材料抗拉强度， n 为安全系统，一般取 n = 5 。
长度。对于一般的液压缸，当液压缸的最大行程为 L ，缸筒直 径为 D 时，最小导向长度为
H≥ L D + 20 2
（3-21）
B = (0.6 ~ 1.0) D ；导向套滑动面的长度
活塞的宽度，一般取
A
， 在 D < 80mm 时 取
A = (0.6 ~ 1.0) D
, 在 D > 80mm
时 取
(4)液压缸各部分的结构需根据推荐的结构形式和设计标 准进行设计，尽可能做到结构简单、紧凑、加工、装配和维修方 便。 2.液压缸主要尺寸的确定 缸筒内径 D 液压缸的缸筒内径 D,是根据负载的大小和选 定的工作压力，或运动速度和输入阻抗的流量，依式（3-7）— 式（3-19）有关节公式计算之后。再从 GB2348-80 标准中选取最 近的输入值而得出的。 (1)活塞杆直径 d 液压缸活塞杆直径 d 通常先满足液压缸 速度或速比的要求来选择，然后校核其结构强度和稳定性，若速 比为 λ，则
p c max = p c +
2 mv0 2 Ac l c
(3－30)
若缓冲装置为节流口变化式缓冲装置， 则由于缓冲压力 Pc 始终不变，最大缓冲力的值即如式（3-29）所示。 5、缸稳定性校核 对受压的活塞杆来说,一般其直径 d 应不小于长度 l 的
油缸(液压缸)设计指导书
液压缸设计指导书一、设计目的油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于360°回摆运动的液压执行元件。
具有结构简单，工作可靠，制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。
因此，广泛应用于工业生产各部门。
其主要应用有：工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构，起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构，矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置，建筑机械中的打桩机，冶金机械中的压力机，汽车工业中自卸式汽车和高空作业车，智能机械中的模拟驾驶舱、机器人、火箭的发射装置等。
它们所用的都是直线往复运动油缸，即推力油缸。
所以进一步研究和改进液压缸的设计制造，提高液压缸的工作寿命及其性能，对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。
通过学生自己独立地完成指定的课程设计任务，提高理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，学会查阅参考书和工具书的方法，提高编写技术文件的能力，进一步加强设计计算和制图等基本技能的训练，为毕业后成为一名出色的机械工程师打好基础。
二、设计要求1、每个参加课程设计的学生，都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。
2、设计说明书和设计计算书要层次清楚，文字通顺，书写工整，简明扼要，论据充分。
计算公式不必进行推导，但应注明公式中多符号的意义，代入数据得出结果即可。
3、说明书要有插图，且插图要清晰、工整，并选取适当此例。
说明书的最后要附上草图。
4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定，符合国家标准。
5、学生在完成说明书、图纸后，准备进行答辩，最后进行成绩评定。
三、设计任务设计任务由指导教师根据学生实际情况及所收集资料情况确定。
四、设计依据和设计步骤油缸是液压传动的执行元件，它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。
不同的机型和工作机构对油缸则有不同的工作要求。
因此在设计油缸之前，首先应了解下列这些作为设计原始依据的主要内容。
主机的用途和工作条件，工作机构的结构特点，负载值，速度，行程大小和动作要求，液压系统所选定的工作压力和流量等。
液压油缸的主要设计技术参数
液压油缸的主要设计技术参数一、液压油缸的主要技术参数：1.油缸直径；油缸缸径，内径尺寸。
2. 进出口直径及螺纹参数3.活塞杆直径；4.油缸压力；油缸工作压力，计算的时候经常是用试验压力，低于16MPa乘以，高于16乘以5.油缸行程；6.是否有缓冲；根据工况情况定，活塞杆伸出收缩如果冲击大一般都要缓冲的。
7.油缸的安装方式；达到要求性能的油缸即为好，频繁出现故障的油缸即为坏。
应该说是合格与不合格吧好和合格还是有区别的。
二、液压油缸结构性能参数包括：1.液压缸的直径；2.活塞杆的直径；3.速度及速比；4.工作压力等。
液压缸产品种类很多，衡量一个油缸的性能好坏主要出厂前做的各项试验指标，油缸的工作性能主要表现在以下几个方面：1.最低启动压力：是指液压缸在无负载状态下的最低工作压力，它是反映液压缸零件制造和装配精度以及密封摩擦力大小的综合指标；2.最低稳定速度：是指液压缸在满负荷运动时没有爬行现象的最低运动速度，它没有统一指标，承担不同工作的液压缸，对最低稳定速度要求也不相同。
3.内部泄漏：液压缸内部泄漏会降低容积效率，加剧油液的温升，影响液压缸的定位精度，使液压缸不能准确地、稳定地停在缸的某一位置，也因此它是液压缸的主要指标之。
液压油缸常用计算公式液压油缸常用计算公式项目公式符号意义液压油缸面积(cm 2 ) A =πD 2 /4 D ：液压缸有效活塞直径(cm) 液压油缸速度(m/min) V = Q / A Q ：流量(l / min)液压油缸需要的流量(l/min) Q=V×A/10=A×S/10t V ：速度(m/min) S ：液压缸行程(m) t ：时间(min)液压油缸出力(kgf) F = p × AF = (p × A) －(p×A)p ：压力(kgf /cm 2 )非标液压、机电、试验、工控设备开发研制。
液压缸无杆腔面积A=*40*40/ (平方米)=(平方米)泵的理论流量Q=排量*转速=32*1430/1000000 (立方米/分)=(立方米/分) 液压缸运动速度约为V=*Q/A= m/min所用时间约为T=缸的行程/速度=L/V==8 (秒) 上面的计算是在系统正常工作状态时计算的,如果溢流阀的安全压力调得较低,负载过大,液压缸的速度就没有上面计算的大,时间T就会增大.楼主应把系统工作状态说得更清楚一些.其实这是个很简单的问题:你先求出油缸的体积,会求吧,等于:4021238立方毫米;然后再求出泵的每分钟流量,需按实际计算,效率取92%(国家标准),得出流量为:32X1430X1000X92%=立方毫米;两数一除就得出时间:分钟,也就是秒,至于管道什么流速什么的东西根本不要考虑,影响比较少.油缸主要尺寸的确定方法1．油缸的主要尺寸油缸的主要尺寸包括：缸筒内径、活塞缸直径、缸筒长度以及缸筒壁厚等。
液压油缸设计手册
液压油缸设计手册摘要：1.液压油缸设计概述2.液压油缸的组成部分3.液压油缸的设计原则与方法4.液压油缸的性能参数5.液压油缸的应用领域6.液压油缸的选用与安装7.液压油缸的维护与故障排除8.液压油缸的设计案例分析正文：一、液压油缸设计概述液压油缸作为液压传动系统的重要组成部分，广泛应用于各种工程机械、自动化设备和工业领域。
液压油缸的设计涉及到力学、材料科学、热处理技术等多个方面，合理的設計可以提高液压油缸的使用寿命、工作效率和安全性。
二、液压油缸的组成部分液压油缸主要由缸体、活塞、密封装置、导向装置、驱动装置等组成。
各部分之间相互配合，完成液压油的吸入、压力传递、动作控制等功能。
三、液压油缸的设计原则与方法1.设计原则：液压油缸设计应满足使用要求，确保安全可靠，力求结构简单、紧凑，降低成本。
2.设计方法：根据液压油缸的使用条件，确定其主要尺寸、材料、密封形式等，进行结构设计，然后校核强度、刚度、稳定性等性能。
四、液压油缸的性能参数液压油缸的性能参数主要包括工作压力、行程、活塞面积、承载能力等。
设计时应根据实际工况，合理选择性能参数，使之满足使用要求。
五、液压油缸的应用领域液压油缸在工程机械、冶金设备、汽车制造、航空航天、船舶等领域有着广泛的应用。
不同领域的液压油缸有着不同的使用要求和技术特点。
六、液压油缸的选用与安装1.选用液压油缸时，应根据使用条件选择合适的结构形式、材料、密封形式等。
2.安装液压油缸时，要注意安装位置、方向、支撑结构等，确保液压油缸能正常工作。
七、液压油缸的维护与故障排除1.定期检查液压油缸的密封性能、油液质量、活塞运动情况等，及时更换密封件、添加油液。
2.遇到故障时，可通过外观检查、拆卸检查、试验等方法，找出故障原因，并进行排除。
八、液压油缸的设计案例分析通过对实际工程中的液压油缸设计案例进行分析，探讨液压油缸设计中应注意的问题，为液压油缸设计提供参考。
液压缸的设计
3.2 液压缸的设计计算液压缸一般来说是标准件，但有时也需要自行设计。
本节主要介绍液压缸主要尺寸的计算及强度，刚度的验算方法。
液压缸的设计是在对所设计的液压系统进行工况分析、负载计算和确定了其工作压力的基础上进行的。
首先根据使用要求确定液压缸的类型，再按负载和运动要求确定液压缸的主要结构尺寸，必要时需进行强度验算，最后进行结构设计。
液压缸的主要尺寸包括液压缸的内径D 、缸的长度L 、活塞杆直径d 。
主要根据液压缸的负载、活塞运动速度和行程等因素来确定上述参数。
3.2.1液压缸工作压力的确定液压缸要承受的负载包括有效工作负载、摩擦阻力和惯性力等。
液压缸的工作压力按负载确定。
对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同，采用的压力范围也不同。
设计时，液压缸的工作压力可按负载大小及液压设备类型参考表3.2、表3.3来确定。
表3.2 液压缸的公称压力（单位：MPa,GB7938-87）表3.3 各类液压设备常用的工作压力(单位：MPa)3.2.2液压缸主要尺寸的确定液压缸内径D 和活塞杆直径d 可根据最大总负载和选取的工作压力来定，对单杆缸而言，无杆腔进油并不考虑机械效率时，由式（3.4）D =有杆腔进油并不考虑机械效率时，由式（3.6）可得D=一般情况下，选取回油背压，这时，上面两式便可简化，即无杆腔进油时D=（3.16）有杆腔进油时：D= (3.17)式（3.17）中的杆径d可根据工作压力选取，见表3.4；当液压缸的往复速度比有一定要求时，由式（3.7）得杆径为d=推荐液压缸的速度比如表3.5所示。
表3.4 液压缸工作压力与活塞杆直径表3.5 液压缸往复速度比推荐值计算所得的液压缸内经D和活塞杆直经d应圆整为标准系列参见《新编液压工程手册》。
液压缸的缸筒长度由活塞最大行程，活塞长度，活塞杆导向套长度，活塞杆密封长度和特殊要求的长度确定。
其中活塞长度为（0.6~1.0）D；导向套长度为（0.6~1.5）d。
液压缸选型设计与强度校核
液压缸选型设计与强度校核液压缸的基本参数选择1. 设计土压力选择在以输出力为主的设计中，首先要选择设计（额定）工作压力。
不同的液压设备或不同负载下设计参考压力如表4-4和表4-5所列。
选择的设计压力应符合国家标准（见表4-6）。
表4-4 各类液压缸设备常用的设计压力（资料来源：液压传动） 表4-5 不同负载下的设计参数压力（资料来源：液压传动）表4-6 液压缸的公称压力Pn （GB7938--1987）2. 液压缸内径D 与活塞杆直径d 的选择在选定适当的工作压力后，对于有杆腔（输出力为拉力），液压缸的内径D 为D =√4FL πpηM +d 2 （4.7.1）D=98.375根据式（4.7.1）计算出D后，可根据速度的要求确定活塞杆直径d。
速度比φ的含义是φ=u2u1=Q A2⁄Q A1⁄=A1A2=D2D2−d2（4.7.2）根据式（7.72）有d=D√1−φ−1 (4.7.3)d=73.782在式（4.71）中，应根据速度比要求，将式（4.7.3）代入D，进而求出d，液压缸速比φ取值应符合国家标准规定GB/2348—1993的规定（φ=1.06,1.12,1.25,1.33,1.46,2,2.25），同时还要参考工作压力进行选择，如表4-7所列。
表4-7 液压缸速度比与工作压力的关系根据计算而选择的液压缸内径D与活塞杆直径d应圆整到国家技术标准之规定，如表4-8和表4-9所列。
表4-8 液压缸内径的系列尺寸（GB/T2348—1993）表4-9 液压缸活塞杆系列尺寸（GB/T2348--1993）根据表4-8,4-9选液压缸内径D=100mm与活塞杆直径d=80mm进行液压缸的结构设计。
在设计过程中，确定其他参数，同时记性强度校核和缸体校核。
缸筒的设计与校核1.缸筒材料壁厚的选择与校核缸筒应尽量选择冷拔与热轧无缝钢管；缸筒材料选用45号钢。
参考类似液压缸选择缸筒的壁厚δ按下式校核：δ≥P y D2[σ]（4.7.6）式中P y----液压缸实验压力，MPa。
油缸设计规范(企业标准)
目录1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 油缸基本构成 (1)4 油缸分类 (3)5 油缸设计原则 (3)6 油缸总体结构设计 (3)6.1 油缸主参数确定 (3)6.1.1 工作压力确定 (4)6.1.2 油缸缸径确定 (4)6.1.2.1 根据载荷力和油缸工作压力计算油缸缸径 (4)6.1.2.2 根据油缸运行速度和油缸油液流量计算油缸缸径 (4)6.1.3 油缸杆径确定 (4)6.1.3.1 根据强度要求计算油缸杆径 (4)6.1.3.2 根据速比要求计算油缸杆径 (5)6.1.4 行程、安装距确定 (6)6.2 油缸安装形式确定 (6)6.3 油缸内部结构确定 (7)6.3.1 活塞与活塞杆连接方式 (7)6.3.2 导向套与缸筒连接方式 (8)6.4 油缸密封系统确定 (9)6.4.1 动密封 (9)6.4.1.1 活塞密封方式 (9)6.4.1.2 活塞杆密封方式 (9)6.4.1.3 防尘密封方式 (10)6.4.2 静密封方式 (10)6.5 油缸支撑系统确定 (11)6.5.1 支撑环材料确定 (11)6.5.2 支撑环参数确定 (14)6.5.2.1 支撑环厚度确定 (14)6.5.2.2 支撑环宽度确定 (14)6.6 油缸其它装置确定 (17)6.6.1 缓冲装置确定 (17)6.6.1.1 恒节流型缓冲装置 (17)6.6.1.2 变节流型缓冲装置 (18)6.6.1.3 浮动自调节流型缓冲装置 (20)6.6.1.4 弹簧缓冲装置 (24)6.6.1.5 卸压缓冲装置 (25)6.6.2 排气装置确定 (26)6.7 油缸内部油路及其接口件确定 (26)6.7.1 油缸进出油方式确定 (26)6.7.2 油路接口件确定 (26)6.8 油缸装配总图绘制规范 (26)6.8.1 总图中包括的内容 (26)6.8.2 总图绘制规范 (26)7 油缸标准零件设计 (28)7.1 缸筒设计 (28)7.2 缸底设计 (32)7.3 安装法兰设计 (34)7.4 铰轴设计 (35)7.5 油路接口件设计 (36)7.6 活塞杆设计 (38)7.6 活塞设计 (42)7.7 导向套设计 (44)7.8 其它小件设计 (46)8 油缸总体设计 (48)8.1 油缸组装 (48)8.2 装配工程图绘制 (48)8.3 零部件校核计算 (48)附录A （规范性目录）油缸主要参数优选表 (49)附录B （规范性目录）油缸常用材料性能及规格优选表 (49)附录C （规范性目录）缸径杆径优选表 (52)附录D （规范性目录）油缸标准零件命名规范 (53)附录E （规范性目录）图号编制规定 (64)附录F （规范性目录）设计用螺纹规格 (65)附录G （规范性目录）环缝焊焊接坡口设计规范 (66)附录H （规范性目录）油缸标准零件技术要求 (67)附录I （规范性目录）产品图样设计补充规定 (69)油缸设计规范1 范围本标准规定了油缸设计的基本构成、分类、设计原则、总体结构设计、零件设计及关键零件强度校核方法。
液压缸选型
液压缸选型（你做设计的时候，遇见液压缸的问题不用愁了）液压缸的结构基本上可以分为缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置和排气装置五个部分.1.液压缸的设计内容和步骤(1)选择液压缸的类型和各部分结构形式。
(2)确定液压缸的工作参数和结构尺寸。
(3)结构强度、刚度的计算和校核。
(4)导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。
(5)绘制装配图、零件图、编写设计说明书。
下面只着重介绍几项设计工作。
2.计算液压缸的结构尺寸液压缸的结构尺寸主要有三个：缸筒内径D、活塞杆外径d和缸筒长度L。
(1)缸筒内径D。
液压缸的缸筒内径D是根据负载的大小来选定工作压力或往返运动速度比，求得液压缸的有效工作面积，从而得到缸筒内径D，再从GB2348—80标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径。
根据负载和工作压力的大小确定D：①以无杆腔作工作腔时(4-32)②以有杆腔作工作腔时(4-33)式中：pI为缸工作腔的工作压力，可根据机床类型或负载的大小来确定；Fmax为最大作用负载。
(2)活塞杆外径d。
活塞杆外径d通常先从满足速度或速度比的要求来选择，然后再校核其结构强度和稳定性。
若速度比为λv，则该处应有一个带根号的式子：(4-34)也可根据活塞杆受力状况来确定，一般为受拉力作用时，d=0.3～0.5D。
受压力作用时：pI＜5MPa时，d=0.5～0.55D5MPa＜pI＜7MPa时，d=0.6～0.7DpI＞7MPa时,d=0.7D(3)缸筒长度L。
缸筒长度L由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定，即：L=l+B+A+M+C式中：l为活塞的最大工作行程；B为活塞宽度，一般为(0.6-1)D;A为活塞杆导向长度，取(0.6-1.5)D;M为活塞杆密封长度，由密封方式定；C为其他长度。
一般缸筒的长度最好不超过内径的20倍。
另外，液压缸的结构尺寸还有最小导向长度H。
(4)最小导向长度的确定。
当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度H(如图4-19所示)。
液压缸强度校核的有限元分析
0引言近年来液压技术已广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震预测及各种电液伺服系统，其应用已到了一个崭新的高度。
液压传动技术已成为工业机械、工程建筑机械及国防尖端产品生产中不可缺少的技术。
液压缸是液压系统中的执行元件，它的作用是将液体的压力能转换为机械能。
只有液压缸的安全工作才能保证整个液压系统的正常工作，借助分析软件，对液压缸筒进行有限元分析。
1编程设计液压缸如果校核强度不够，需要修改缸筒尺寸，然后再进行校核，如果多次校核计算，比较麻烦。
所以，开发一种计算器，只要输入缸筒的尺寸、压力和材料参数即可生成有限元分析命令流，导入到有限元分析软件即可进行有限元分析，方便快捷。
自动生成命令流计算器编程如下：Private Sub Command1_Click()a =Val(Text1.Text)b =Val(Text3.Text)l =Val(Text2.Text)c =Val(Text4.Text)d =Val(Text5.Text)Dim p(1To 16)As String p(1)="/PREP7"p(2)="MP,EX,1,"&c p(3)="MP,PRXY,1,"&d p(4)="ET,1,PLANE82"p(5)="PCIRC,"&a /2&","&b /2&","&"0,90"p(6)="LSEL,S,LINE,,1,3"p(7)="LESIZE,ALL,,,60"p(8)="LSEL,S,LINE,,2,4"p(9)="LESIZE,ALL,,,60"p(10)="AMESH,ALL"p(11)="FINISH"p(12)="/SOLU"p(13)="DL,2,,UX,0"p(14)="DL,4,,UY,0"p(15)="SFL,3,PRES,"&l p(16)="SOLVE"Dim Str2As String For I =1To 16Str2=Str2&p(I)&Chr(10)NextStr2=Replace(Str2,vbLf,vbCrLf)Open "D:\1.txt"For Output As #1Print #1,Str2Close #1Shell "cmd /c d:\1.txt",vbHide End Sub2有限元分析在计算器中，输入缸筒外径D=100mm ，内径d=80mm ，液压缸受最大压力P=15MPa ，液压缸材料为45号钢，弹性模量E=1.9×105MPa ，泊松比液压缸强度校核的有限元分析伍晓红（辽宁轨道交通职业学院，辽宁沈阳110023）摘要:液压系统现在应用越来越广泛，所以安全性和可靠性尤其重要。
油缸设计规范(企业标准)QB
Q/HC企业标准Q/HC 001-2014油缸设计规范2014-08-25发布2014-09-01实施XX公司发布目录1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 油缸基本构成 (2)4 油缸分类 (4)5 油缸设计原则 (5)6 油缸总体结构设计 (6)6.1 油缸主参数确定 (6)6.1.1 工作压力确定 (6)6.1.2 油缸缸径确定 (6)6.1.2.1 根据载荷力和油缸工作压力计算油缸缸径 (6)6.1.2.2 根据油缸运行速度和油缸油液流量计算油缸缸径 (6)6.1.3 油缸杆径确定 (7)6.1.3.1 根据强度要求计算油缸杆径 (7)6.1.3.2 根据速比要求计算油缸杆径 (8)6.1.4 行程、安装距确定 (8)6.2 油缸安装形式确定 (8)6.3 油缸内部结构确定 (9)6.3.1 活塞与活塞杆连接方式 (10)6.3.2 导向套与缸筒连接方式 (11)6.4 油缸密封系统确定 (12)6.4.1 动密封 (13)6.4.1.1 活塞密封方式 (13)6.4.1.2 活塞杆密封方式 (14)6.4.1.3 防尘密封方式 (14)6.4.2 静密封方式 (15)6.5 油缸支撑系统确定 (15)6.5.1 支撑环材料确定 (15)6.5.2 支撑环参数确定 (19)6.5.2.1 支撑环厚度确定 (20)6.5.2.2 支撑环宽度确定 (20)6.6 油缸其它装置确定 (23)6.6.1 缓冲装置确定 (23)6.6.1.1 恒节流型缓冲装置 (24)6.6.1.2 变节流型缓冲装置 (25)6.6.1.3 浮动自调节流型缓冲装置 (28)6.6.1.4 弹簧缓冲装置 (34)6.6.1.5 卸压缓冲装置 (34)6.6.2 排气装置确定 (35)6.7 油缸内部油路及其接口件确定 (36)6.7.1 油缸进出油方式确定 (36)6.7.2 油路接口件确定 (36)6.8 油缸装配总图绘制规范 (36)6.8.1 总图中包括的内容 (36)6.8.2 总图绘制规范 (37)7 油缸标准零件设计 (39)7.1 缸筒设计 (39)7.2 缸底设计 (44)7.3 安装法兰设计 (47)7.4 铰轴设计 (49)7.5 油路接口件设计 (50)7.6 活塞杆设计 (51)7.6 活塞设计 (57)7.7 导向套设计 (60)7.8 其它小件设计 (63)8 油缸总体设计 (66)8.1 油缸组装 (66)8.2 装配工程图绘制 (66)8.3 零部件校核计算 (66)附录A （规范性目录）油缸主要参数优选表 (68)附录B （规范性目录）油缸常用材料性能及规格优选表 (68)附录C （规范性目录）缸径杆径优选表 (72)附录D （规范性目录）油缸标准零件命名规范 (73)附录E （规范性目录）图号编制规定 (87)附录F （规范性目录）设计用螺纹规格 (88)附录G （规范性目录）环缝焊焊接坡口设计规范 (90)附录H （规范性目录）油缸标准零件技术要求 (91)附录I （规范性目录）产品图样设计补充规定 (94)油缸设计规范1 范围本标准规定了油缸设计的基本构成、分类、设计原则、总体结构设计、零件设计及关键零件强度校核方法。
液压缸校核
液压缸主要参数液压缸的公称压力系列 Mpa0.63 1.0 1.6 2.5 4.0 6.3 10.0 16.0 25.0 31.5液压缸缸筒内径 mm液压缸活塞杆外径 mm液压缸行程参数 mm活塞直径D（mm）活塞杆直径d 活塞面积0活塞杆面积0缸中有杆的面积0工作压力（pa）0速比0作用力效率机械效率活塞行程 m 液压缸内径 m 0活塞杆直径 m 0活塞杆运动速度 m/min 0一次行程所需时间 min液压缸的总效率液压缸容积效率 一次行程消耗油液体积 L0（流量）（速度）缸筒内径钢铜材料的许用应力缸筒外径缸筒材料的抗拉强度活塞杆直径 安全系数供油压力 缸筒材料屈服点1.5 40.0液压缸推力F（N）活塞杆伸出流量 L/min0>8~16中压>2.5~8中高压高压超高压工作压力（pa）0额定压力 Mpa低压0~2.5>16~32>32级别液压缸的功液压缸的功率000活塞杆缩回0差动伸出液压缸理论力 缸筒发生完全塑性变形的压力液压缸理论力 缸筒耐压试验压力活塞杆实际作用力 缸筒材料弹性模量负载率ψ缸筒材料泊松比液压缸的总效率液压缸的体积供油量活塞杆的伸出时的速度活塞杆的缩回时的速度缸筒材料强度要求最小值缸筒外径公差余量腐蚀余量缸筒内最高工作压力无活塞杆理论里作用下0供油量&速度作用下0选定δ0δ/D≤0.08δ0δ/D=0.08~0.3δ0δ/D>0.3δ0压力极限值#DIV/0!塑性变形压力#NUM!缸筒径向变形#DIV/0!缸筒爆裂压力#NUM!缸筒底部厚度（平面）0D2缸筒底部厚度（拱面）D0β螺纹处的拉应力缸筒端部最大推力螺纹处的切应力缸筒内径0螺纹外径螺纹处的合应力螺纹内径0螺纹底经许用应力拧紧螺纹系数0螺纹连接的摩擦因数材料的屈服点安全安全系数缸筒壁厚验算缸筒螺纹连接部分缸筒内径缸筒壁厚。
液压缸主要尺寸的确定
液压缸主要尺寸的确定液压缸是液压传动的执行元件，它和主机工作机构有直接的联系，对于不同的机种和机构，液压缸具有不同的用途和工作要求。
因此，在设计液压缸之前，必须对整个液压系统进行工况分析，编制负载图，选定系统的工作压力(详见第九章)，然后根据使用要求选择结构类型，按负载情况、运动要求、最大行程等确定其主要工作尺寸，进行强度、稳定性和缓冲验算，最后再进行结构设计。
1.液压缸的设计内容和步骤(1)选择液压缸的类型和各部分结构形式。
(2)确定液压缸的工作参数和结构尺寸。
(3)结构强度、刚度的计算和校核。
(4)导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。
(5)绘制装配图、零件图、编写设计说明书。
下面只着重介绍几项设计工作。
2.计算液压缸的结构尺寸液压缸的结构尺寸主要有三个：缸筒内径D、活塞杆外径d和缸筒长度L。
(1)缸筒内径D。
液压缸的缸筒内径D是根据负载的大小来选定工作压力或往返运动速度比，求得液压缸的有效工作面积，从而得到缸筒内径D，再从GB2348—80标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径。
根据负载和工作压力的大小确定D：①以无杆腔作工作腔时(4-32)②以有杆腔作工作腔时(4-33)式中：p I为缸工作腔的工作压力，可根据机床类型或负载的大小来确定；F max为最大作用负载。
(2)活塞杆外径d。
活塞杆外径d通常先从满足速度或速度比的要求来选择，然后再校核其结构强度和稳定性。
若速度比为λv，则该处应有一个带根号的式子：(4-34)也可根据活塞杆受力状况来确定，一般为受拉力作用时，d=0.3～0.5D。
受压力作用时：p I＜5MPa时，d=0.5～0.55D5MPa＜p I＜7MPa时，d=0.6～0.7Dp I＞7MPa时,d=0.7D(3)缸筒长度L。
缸筒长度L由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定，即：L=l+B+A+M+C式中：l为活塞的最大工作行程；B为活塞宽度，一般为(0.6-1)D;A为活塞杆导向长度，取(0.6-1.5)D;M 为活塞杆密封长度，由密封方式定；C为其他长度。
液压缸选型设计与强度校核
液压缸选型设计与强度校核液压缸的基本参数选择1.设计土压力选择在以输出力为主的设计中，首先要选择设计（额定）工作压力。
不同的液压设备或不同负载下设计参考压力如表4-4和表4-5所列。
选择的设计压力应符合国家标准（见表4-6）。
表4-4 各类液压缸设备常用的设计压力（资料来源：液压传动）表4-5 不同负载下的设计参数压力表4-6 液压缸的公称压力Pn（GB7938--1987）（资料来源：液压传动）2.液压缸内径D与活塞杆直径d的选择在选定适当的工作压力后，对于有杆腔（输出力为拉力），液压缸的内径D为（4.7.1）D=98.375根据式（4.7.1）计算出D后，可根据速度的要求确定活塞杆直径d。
速度比的含义是（4.7.2）根据式（7.72）有(4.7.3)d=73.782在式（4.71）中，应根据速度比要求，将式（4.7.3）代入D，进而求出d，液压缸速比取值应符合国家标准规定GB/2348—1993的规定（=1.06,1.12,1.25,1.33,1.46,2,2.25），同时还要参考工作压力进行选择，如表4-7所列。
表4-7 液压缸速度比与工作压力的关系根据计算而选择的液压缸内径D与活塞杆直径d应圆整到国家技术标准之规定，如表4-8和表4-9所列。
表4-8 液压缸内径的系列尺寸（GB/T2348—1993）（资料来源：液压传动）表4-9 液压缸活塞杆系列尺寸（GB/T2348--1993）（资料来源：液压传动）根据表4-8,4-9选液压缸内径D=100mm与活塞杆直径d=80mm进行液压缸的结构设计。
在设计过程中，确定其他参数，同时记性强度校核和缸体校核。
缸筒的设计与校核1.缸筒材料壁厚的选择与校核缸筒应尽量选择冷拔与热轧无缝钢管；缸筒材料选用45号钢。
参考类似液压缸选择缸筒的壁厚按下式校核：（4.7.6）式中----液压缸实验压力，MPa。
当额定（设计）压力时，；当时，。
----缸筒材料许用应力，MPa；，为材料抗拉强度，n为安全系数，一般n=5。
液压缸体材料强度计算公式
液压缸体材料强度计算公式液压缸是工程机械中常见的液压传动元件，其主要作用是将液压能转换为机械能，实现各种运动。
液压缸的性能直接关系到机械设备的工作效率和安全性，而液压缸的材料强度则是影响其性能的重要因素之一。
在设计液压缸时，需要对其材料强度进行计算，以保证其在工作过程中不会发生破裂或变形，从而保证机械设备的安全运行。
液压缸的材料强度计算公式是设计液压缸时必须要考虑的重要内容之一。
通常情况下，液压缸的材料强度计算公式可以通过以下步骤来进行：1. 确定液压缸的工作条件和载荷情况。
在进行材料强度计算之前，首先需要明确液压缸在工作过程中所承受的载荷情况，包括静载荷和动载荷，以及工作压力和工作温度等因素。
2. 选择合适的材料参数。
根据液压缸的工作条件和载荷情况，选择合适的材料参数，包括材料的屈服强度、抗拉强度、断裂韧性等参数。
3. 计算液压缸的受力情况。
根据液压缸的结构和工作条件，计算液压缸在工作过程中所受到的各种受力情况，包括拉伸、压缩、弯曲等。
4. 根据材料参数和受力情况计算材料强度。
根据所选择的材料参数和液压缸的受力情况，利用相应的材料强度计算公式进行计算，得出液压缸在工作过程中的强度情况。
在进行液压缸材料强度计算时，通常会使用以下几种常见的材料强度计算公式：1. 拉伸强度计算公式。
液压缸在工作过程中通常会承受拉伸载荷，因此需要根据材料的屈服强度和拉伸应力来计算液压缸的拉伸强度，常用的拉伸强度计算公式为，σ = P/A，其中σ为拉伸应力，P为受力，A为受力面积。
2. 压缩强度计算公式。
液压缸在工作过程中也会承受压缩载荷，因此需要根据材料的抗压强度和压缩应力来计算液压缸的压缩强度，常用的压缩强度计算公式为，σ = P/A，其中σ为压缩应力，P为受力，A为受力面积。
3. 弯曲强度计算公式。
液压缸在工作过程中还会承受弯曲载荷，因此需要根据材料的抗弯强度和弯曲应力来计算液压缸的弯曲强度，常用的弯曲强度计算公式为，σ = Mc/I，其中σ为弯曲应力，M为弯矩，c为截面的最大距离，I为截面的惯性矩。
油缸设计规范
Q/HC企业标准Q/HC 001-2014油缸设计规范2014-08-25发布2014-09-01实施XX公司发布目录1 范围 ..................................................... 错误!未定义书签。
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3 油缸基本构成.............................................. 错误!未定义书签。
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5 油缸设计原则.............................................. 错误!未定义书签。
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油缸主参数确定......................................... 错误!未定义书签。
工作压力确定....................................... 错误!未定义书签。
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根据强度要求计算油缸杆径....................... 错误!未定义书签。
根据速比要求计算油缸杆径....................... 错误!未定义书签。
液压缸设计校核
液压缸设计校核(总15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、液压缸的分类液压缸按其结构形式，可以分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸三类。
活塞缸和柱塞缸实现往复运动，输出推力和速度，摆动缸则能实现小于360度的往复摆动，输出转矩和角速度。
液压缸除单个使用外，还可以几个组合起来或和其它机构组合起来，以完成特殊的功用。
（一）活塞式液压缸活塞式液压缸分为双杆式和单杆式两种。
1、双杆式活塞缸双杆式活塞缸的活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出，它根据安装方式不同又可以分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。
如图3-4a所示的为缸筒固定式的双杆活塞缸。
它的进、出油口布置在缸筒两端，活塞通过活塞杆带动工作台的移动，当活塞的有效行程为l时，整个工作台的运动范围为l3，所以机床占地面积大，一般适用于小型机床。
当工作台行程要求较长时，可采用图3-4b所示的活塞杆固定的形式，这时，缸体与工作台相敬如宾连，活塞杆通过支架固定的机床上，动力由缸体付出。
这种安装形式中，工作台的移动范围只等于液压缸有效行程l的两倍（l2），因此占地面积小。
进出口可以设置在固定不动的空心的活塞杆的两端，使油液从活塞杆中进出，也可设置在缸体的两端，但必须使用软管连接。
如图3-4双杆式活塞缸由于又杆活塞缸两端的活塞杆直径通常是相等的，因此它左、右两腔的有效面积也相等。
当分别向左、右腔输入相同压力和相同流量的油液时，液压缸左、右两个方向的推力和速度相等，当活塞的直径为D，活塞杆的直径为d，液压缸进、出油腔的压力为1p和2p，输入流量为q时，双杆活塞缸的推力F和速度V为))((4)(212221p p d D p p A F --=-=π（ 3-7 ） )(422d D q A q v -==π （ 3-8 ）式中 A 为活塞的有效工作面积。
对杆活塞缸在工作时，设计成一个活塞杆是受拉的，而另一个活塞杆不受力，因此这种液压缸的活塞杆可以做得细些。
液压缸设计要求
液压缸设计--------《液压传动与控制》课程设计一、设计要求设计一种用于单柱压力机的液压缸。
主要技术参数：压力机额定输出力：10吨（100000 N）液压缸安装方式：竖直布置，法兰固定液压缸行程：250 mm液压缸额定压力：16 MPa液压缸背压：1 MPa环境温度：-10～70 ℃《液压传动》P9 8《液压传动与控制课程设计》教学大纲适用于热能与动力工程等专业教学周数：一周一、课程的性质和任务液压传动与控制课程设计是在学习完液压传动与控制课程之后进行的一个重要的实践教学环节，它是在教师指导下由学生独立完成的。
学生通过课程设计对所学内容能够灵活掌握，融会贯通，并获得综合运用所学知识进行液压缸设计的基本能力。
通过课程设计，应达到以下目的：1.巩固和深化已学的液压传动的理论知识，掌握液压缸设计计算的一般方法和步骤；2.训练机械制图、结构设计和工程运算的能力；3.熟悉液压缸的结构设计；4.学会使用有关国家标准、液压手册及产品样本等有关技术资料。
二、教学内容及要求（一）准备分析设计任务书，明确设计任务。
要求借用的资料：机械设计手册，金属材料手册，液压设计手册以及相关国家标准。
要求准备的工具：图板、丁字尺、绘图工具，绘图铅笔,削笔刀，透明胶带纸。
（二）液压缸设计计算1.根据设计要求，进行工况分析，确定主要参数。
2.强度校核。
3.稳定性校核。
4.设计液压缸。
在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计工作。
要求设计态度严肃认真，并在设计思想、方法和技能等方面得到良好的训练和提高。
（三）绘制图纸绘制一张液压缸的装配图。
要求符合国家制图标准和相关标准，特别是标题栏尺寸，字体以及线条。
（四）课程设计上交的内容每人上交一个文件袋，内装：（1）液压缸设计计算说明书一份；（2）手工绘制的液压缸装配图一张三、时间安排四、考核课程设计结束后，由教研室组织学生答辩。
课程设计成绩应根据学生的设计态度、设计质量及答辩情况综合评定，应着重考察学生的分析问题与解决问题的能力。
油缸设计规范(企业标准)QB1
Q/HC企业标准Q/HC 001-2014油缸设计规范2014-08-25发布2014-09-01实施XX公司发布目录1 范围 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
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3 油缸基本构成 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
4 油缸分类 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
5 油缸设计原则 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
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油缸主参数确定 .................................................................................. 错误!未定义书签。
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液压缸选型设计与强度校核
液压缸的基本参数选择
1. 设计土压力选择
在以输出力为主的设计中，首先要选择设计（额定）工作压力。
不同的液压设备或不同负载下设计参考压力如表4-4和表4-5所列。
选择的设计压力应符合国家标准（见表4-6）。
表4-4 各类液压缸设备常用的设计压力
（资料来源：液压传动） 表4-5 不同负载下的设计参数压力
（资料来源：液压传动）
表4-6 液压缸的公称压力Pn （GB7938--1987）
2. 液压缸内径D 与活塞杆直径d 的选择
在选定适当的工作压力后，对于有杆腔（输出力为拉力），液压缸的内径D 为
D =√4F
L πpηM +d 2 （4.7.1）
D=98.375
根据式（4.7.1）计算出D后，可根据速度的要求确定活塞杆直径d。
速度比φ的含义是
φ=u2
u1=Q A2
⁄
Q A1
⁄
=A1
A2
=D2
D2−d2
（4.7.2）
根据式（7.72）有
d=D√1−φ−1 (4.7.3)
d=73.782
在式（4.71）中，应根据速度比要求，将式（4.7.3）代入D，进而求
出d，液压缸速比φ取值应符合国家标准规定GB/2348—1993的规定
（φ=1.06,1.12,1.25,1.33,1.46,2,2.25），同时还要参考工作压力进行选择，如表4-7所列。
表4-7 液压缸速度比与工作压力的关系
根据计算而选择的液压缸内径D与活塞杆直径d应圆整到国家技术标准
之规定，如表4-8和表4-9所列。
表4-8 液压缸内径的系列尺寸（GB/T2348—1993）
表4-9 液压缸活塞杆系列尺寸（GB/T2348--1993）
根据表4-8,4-9选液压缸内径D=100mm与活塞杆直径d=80mm进行液压缸的结构设计。
在设计过程中，确定其他参数，同时记性强度校核和缸体校核。
缸筒的设计与校核
1.缸筒材料壁厚的选择与校核
缸筒应尽量选择冷拔与热轧无缝钢管；缸筒材料选用45号钢。
参考类似液压缸选择缸筒的壁厚δ按下式校核：
δ≥P y D
2[σ]
（4.7.6）式中P y----液压缸实验压力，MPa。
当额定（设计）压力P R≤16MPa时， P y=1.5P R；当P R>16MPa时，P y=1.25P R。
[σ]----缸筒材料许用应力，MPa；[σ]=σ/n，σb为材料抗拉强度，n 为安全系数，一般n=5。
当δ
D
=0.08~0.3时为中厚壁缸，壁厚δ按下式校核：
δ≥
P y D
2[σ]−3P y
dang σ/D>0.3时为厚壁缸，壁厚σ按下式校核：
δ≥P
2[√[σ]+0.4P y
[σ]−1.3P y
−1]或δ≥P
2
[√
[σ]−√3P
−1]
2.技术条件
缸体与活塞一般采用基孔制间隙配合。
活塞用橡胶、皮革材质的密封件时，缸筒内孔可采用H8，H9公差等级；采用活塞环密封式，缸筒内孔采用H7公差等级；采用间隙密封时，缸筒内孔擦用H6公差等级。
缸筒内孔表面粗糙度一般为R a=(0.10~0.05)μm。
缸筒内孔的圆度、锥度、圆柱度不大于内径公差的一半；轴线的直线度不大于0.03mm/10mm；缸筒断面对轴线的跳动不大于0.04mm/100mm。
为防止腐蚀和提高寿命，缸筒内孔镀铬厚度δ=（0.03~0.05）mm，并研磨抛光。
缸筒端部与端面采用螺纹连接安装时，螺纹采用2a级精度的公制螺纹；采用法兰连接安装时，结合端面对轴线的垂直度不大于0.04mm/100mm，缸筒与法兰的合接的精度等级一般可选择H8/f8，H9/f8。
缸体采用耳轴（环）轴线与缸筒轴线的位置度不大于0.04mm。