液压缸尺寸计算
液压油缸缸径计算
液压油缸缸径计算（原创版）目录1.液压油缸的概述2.液压油缸缸径的计算方法3.液压油缸缸径计算的实例4.液压油缸缸径计算的注意事项正文一、液压油缸的概述液压油缸是一种将液压能转换为机械能的装置，通常由缸筒、缸盖、活塞、密封装置等组成。
在工程机械、机床等领域中，液压油缸被广泛应用，其作用主要是传递动力、支撑和控制机械运动。
二、液压油缸缸径的计算方法液压油缸缸径的计算需要根据工程需求、负载大小、工作压力等因素来确定。
计算公式如下：缸径 = (负载力×工作压力) / (液压油的抗压强度×活塞的有效面积)其中，负载力是指液压油缸需要承受的最大力，工作压力是指液压系统中的压力，液压油的抗压强度是指液压油的承受压力能力，活塞的有效面积是指活塞头部的面积。
三、液压油缸缸径计算的实例假设一个液压油缸需要承受的最大力为 100 吨，工作压力为 10MPa，液压油的抗压强度为 25MPa，活塞的头部面积为 0.05 平方米。
根据公式，我们可以计算出该液压油缸的缸径为：缸径 = (100 × 10) / (25 × 0.05) = 400mm因此，该液压油缸的缸径应为 400mm。
四、液压油缸缸径计算的注意事项在计算液压油缸缸径时，需要注意以下几点：1.确保所选用的液压油符合工程需求，具有合适的抗压强度和粘度；2.考虑到液压系统的泄漏、热胀冷缩等因素，计算结果需要留有一定的余量；3.活塞的有效面积需要准确测量，以保证计算结果的准确性；4.在选择缸径时，还需要考虑到液压油缸的安装空间、成本等因素。
综上所述，液压油缸缸径的计算是一个复杂的过程，需要根据工程需求、负载大小、工作压力等多种因素来确定。
液压缸计算
液压缸设计计算说明 系统压力为1p =25 MPa本系统中有顶弯缸、拉伸缸以及压弯缸。
以下为这三种液压缸的设计计算。
一、 顶弯缸 1 基本参数的确定（1）按推力F 计算缸筒内径D根据公式 3.5710D -=⨯ ① 其中，推力F=120KN系统压力1p =25 MPa带入①式，计算得D= 78.2mm ，圆整为D = 80 mm （2）活塞杆直径d 的确定确定活塞杆直径d 时，通常应先满足液压缸速度或速比的要求，然后再校核其结构强度和稳定性。
若速比为ϕ，则d = ② 取ϕ=1.6，带入②式，计算得d =48.9mm ，圆整为d =50mm8050D d ϕ===1.6 （3）最小导向长度H 的确定对一般的液压缸，最小导向长度H 应满足202L DH ≥+ ③ 其中，L 为液压缸行程，L=500mm带入③式，计算得H=65mm （4）活塞宽度B 的确定活塞宽度一般取(0.6~1.0)B D = ④ 得B=48mm~80mm ，取B=60mm （5）导向套滑动面长度A 的确定在D ＜80mm 时，取(0.6~1.0)A D = ⑤ D ＞80mm 时，取(0.6~1.0)A d = ⑥ 根据⑤式，得A=48mm~80mm ，取A=50mm （6）隔套长度C 的确定 根据公式2A BC H +=-⑦ 代入数据，解得C=10mm 2 结构强度计算与稳定校核 （1）缸筒外径缸筒内径确定后，有强度条件确定壁厚δ，然后求出缸筒外径D 1假设此液压缸为厚壁缸筒，则壁厚1]2D δ=⑧ 液压缸筒材料选用45号钢。
其抗拉强度为σb =600MPa 其中许用应力[]b nσσ=，n为安全系数，取n=5将数据带入⑧式，计算得δ=8.76mm故液压缸筒外径为D 1=D+2δ=97.52mm ，圆整后有 D 1=100mm ，缸筒壁厚δ=10mm （2）液压缸的稳定性和活塞杆强度验算按速比要求初步确定活塞杆直径后，还必须满足液压缸的稳定性及其强度要求。
液压缸的设计计算
液压缸的设计计算液压缸设计计算是液压系统设计的关键部分之一，液压缸通过液压油的压力作用，将液压能转化为机械能。
液压缸的设计需要考虑液压缸的工作条件、负载要求、速度要求等多个因素。
下面是液压缸设计计算的一些关键要点。
液压缸设计前需要明确以下几个参数：（1）负载：液压缸要承受的最大负载。
（2）行程：液压缸的活塞行程，即活塞从一个极限位置到另一个极限位置的移动距离。
（3）速度：液压缸的移动速度要求。
（4）传动方式：液压缸的传动方式有单杆式和双杆式，单杆式主要用于简单操作，而双杆式适用于更复杂的应用场景。
（5）工作压力：液压缸的额定工作压力，一般由液压系统的工作压力决定。
在设计液压缸时，需要进行以下计算和选型：（1）工作压力的计算：根据液压缸所需承受的最大负载和速度要求，计算出液压缸所需的工作压力。
工作压力计算公式为：工作压力=功率÷斜杠(活塞面积×张角因数)活塞面积=π×活塞直径²÷4张角因数根据活塞材料和工作环境选取合适的值。
（2）液压缸尺寸的计算：根据所需承受的最大负载和工作压力，计算出液压缸的尺寸。
液压缸尺寸计算公式为：活塞面积=承受的负载÷工作压力活塞直径=(4×活塞面积÷π)^0.5根据液压缸的类型和具体要求，还需要进行一些其他计算，如活塞杆直径、带式液压缸的带宽和带材厚度的计算等。
（3）液压缸速度的计算：根据液压缸的移动速度要求，结合液压缸的流量特性和阀门的流量系数等参数，计算出所需的液压缸速度。
液压缸速度计算公式为：流量=活塞面积×速度速度=流量÷活塞面积其中，流量需要根据阀门流量系数、压差等因素计算得出。
为了确保液压缸的工作效果和可靠性，设计时还需要考虑液压缸的密封性、液压阀的选型、活塞材料的选择和润滑等方面的计算和选型。
总结起来，液压缸的设计计算包括工作压力的计算、液压缸尺寸的计算以及液压缸速度的计算等。
液压缸尺寸计算
A、大腿液压缸结构尺寸设计计算①、大腿缸的负载组成1、工作载荷鸟=59036N（活塞杆在抬腿过程中始终受压）2、惯性载荷化=0 （由于所选用液压缸尺寸较小，即不计重量，且执行元件运动速度变化较小，故不考虑惯性载荷）3、密封阻力凡= （1-力JF,其中F是作用于活塞上的载荷，且卩=匹，比是外载荷，F W = F S+F a，其中耳护是液压缸的机械效率，取??机=0.95综上可得：外载荷凡=59036N,密封阻力& = 2952N, 总载荷F= 61988N。
②、初选系统工作压力2、按载荷选定工作压力，取工作腔压力为P = 12MP幻（由于总载荷为61988N大于50000N,故根据手册选取工作压力为12MPa）2、选择执行元件液压缸的背压力为传=IMP日（由于回油路带有调速阀，且回油路的不太复杂，故根据手册选取被压压力为IMPa）③、液压缸主要结构尺寸的计算1、在整个抬腿过程中活塞杆始终受压，故可得下式：活塞杆受压时：F = P1A1— P2A2P1------ 液压缸工作腔压力（PJ）P2------ 液压缸回油腔压力（PJ）A’ -------- 无杆腔活塞有效作用面积，Ai=乎，D为活塞直径（m）A2------ 有杆腔活塞有效作用面积，A2 = ^（D2-d2）, d为活塞一4杆直径（m）选取d/D二0.7 （由于工作压力为12MPa大于5MPa,故根据手册选取d/D二0.7）综上可得：D二82.8mm,根据手册可查得常用活塞杆直径，可取D=90mm, d二60mm。
校核活塞杆的强度，其中活塞杆的材料为45钢，故[a] = lOOMPao由于活塞杆在受负载的工作过程中仅收到压力作用，故仅校核其压缩强度即可。
总 = 21.9MPaV[o] = 100MPa,故满足强度要即d二60mm,贝D二90mm。
由此计算得工作压力为:竹=10.3MPa根据所选取的活塞直径D=90mm,可根据手册选的液压缸的外径为108mm,即可得液压缸壁厚为§ = 9mm。
液压缸计算公式(液压缸内径和活塞杆直径的确定等)
液压缸计算公式(液压缸内径和活塞杆直径的确定等)Determining the ___ DiameterFor the hydraulic cylinder。
Q235 seamless steel pipe is chosen as the material。
while Q235 is ___.___:D = 4F/πp = 4 x 3.14 x F/(A x P)where F is the load force in Newtons。
A is the area of the non-rod side in square millimeters。
P is the oil supply pressure in Megapascals。
and D is the ___.___π×δ×D/(4×η×≤≥σ×ψ×μ)1) When δ/D ≤ 0.08:δ。
p_max x D/(2 x σ) (in millimeters)where p_max is the maximum operating pressure ___.2) When 0.08 < δ/D ≤ 0.3:δ ≥ 2.3 x p_max x D/(3 x σ) (in millimeters)3) When δ/D ≥ 0.3:δ/D ≥ (2 x σ x (p + 0.4 x p_max))/(σ x p - 1.3 x p_max) (in millimeters)where σ_b is the ___。
σ_s is the yield point of the cylinder material。
and n is the safety factor.Checking the ___PN ≤ 0.35 x σ_s x (D_1^2 - D^2)/(D_1^2 x D) (in Megapascals)where PN is the rated pressure。
液压缸设计计算实例
液压缸设计计算实例液压缸是一种常用于工业设备中的液压传动装置，主要由一个活塞、一个油缸和两个密封件组成。
它通过液压力将活塞推动，从而实现各种机械运动或工艺过程。
液压缸的设计计算主要包括以下几个方面：液压缸的尺寸计算、密封件的设计和选择、液压缸的工作压力计算、液压缸的材料和结构设计。
下面以液压缸在机械设备中的应用为例，进行设计计算。
液压缸的油缸内径可以根据活塞面积计算得到，油缸内径=2×√(A/π)=2×√(0.04/π)≈0.36m。
为了方便选用标准化油缸，取油缸内径为0.35m。
根据液压缸的工作行程和速度，可以计算出整个工作周期的时间 t=行程/速度=1000mm/0.5m/s=2000s。
液压缸的密封件设计和选择也是重要的一步。
常见的密封元件有油封、活塞密封圈和导向环等。
根据液压缸的工作压力和速度，可以选择适用的密封件类型和尺寸，确保密封性能以及使用寿命。
液压缸的工作压力计算也是必要的。
液压缸工作时，会受到工作压力的作用，为了保证液压缸的安全性和可靠性，需要计算液压缸允许的最大工作压力。
液压缸的最大工作压力一般按照材料、工艺和安全要求确定，常用的安全系数为2倍。
根据工作压力和安全系数，可以计算出液压缸最大允许工作压力为12.5MPa×2=25MPa。
液压缸的材料和结构设计也需要考虑。
液压缸常用的材料有铸铁、铝合金和不锈钢等，根据具体的应用场景和要求选择适合的材料。
液压缸的结构设计包括油缸壁厚、密封件槽设计、支撑结构等，需要根据实际情况和安全性要求进行设计。
综上所述，液压缸设计计算涉及液压缸的尺寸计算、密封件的设计和选择、液压缸的工作压力计算、液压缸的材料和结构设计等方面。
通过合理计算和选取，可以设计出安全可靠的液压缸，满足机械设备的工作需求。
计算液压缸的的尺寸和所需流量
计算液压缸的的尺寸和所需流量1液压缸的内径和活塞杆的内径工作压力的确定P=3MPa.2计算液压缸尺寸（1）液压缸的有效面积A1A1=F/P=1000KN/16MPa=62500 mm2D=√4 A1/π=282.16 mm取标准值D=280 mm(2)活塞杆直径取速比系数为ψ=1.46d=√ψ-1/ψ=280√1.46-1/1.46=157.17 mm取标准值d=160 mm3缸径、缸径取标准值后的有效面积无杆腔的有效面积：A1=πD2 /4=πx280 2/4=61544 mm2有杆腔的有效面积：A2=πd2 /4=πx160 2/4=41448 mm24 确定缸所需要的流量无干腔：Q1 = A1 v=61544x10-6 x4=246(L/min)有干腔：Q2= A2v=41448x10-6 x4=167(L/min)液压元件的计算和选择1液压泵和电动机的选择前面选择液压系统的压力为16MPa,因此根据机械手册计算泵的额定压力Pb=（1.25～1.6）P=（1.25～1.6）×25Mpa=20～25.6MPa因此泵的额定压力可取为Pb= 25MPa2系统流量的计算液压缸工作时所需流量为Q= Q1 = A1 v=246(L/min)Q系= KQ=1.2×246 =295.2L/min3泵的选择先取电动机的转速为1500r/min则要求泵的几何流量为q B =1500Q=246/1500= 164 ml/r又因为系统要求压力高且可变流量，故选用柱塞式恒功率变量泵查力士乐设计手册选用泵的型号为A4V180泵。
4电动机的选择泵的输入功率为P=PQ/612X0.9=160x295.2/612/0.9=85.75 KW查机械设计手册得电动机的型号为Y280M-4其输出功率为90kw 转速为1480r/min5油箱容积的计算锻压机械油箱的有效容量一般为泵每分钟流量的5～7倍。
所以泵的排量为Q B =nq B =1500r/min ×295.2ml/r ÷1000=442.8L查机械设计手册得油箱的计算公式为V=（5～7）X442.8L=2214～3099.6L系统取V=2500L因此油箱的长宽高分别取800mm 、620mm 、500mm6管路内径的选择吸油管：d=4.6VQ =4.6√295.2/2=55.8≈56mm 吸油管：d=4.6VQ =4.6√295.2/2.5 =49.9 ≈50mm 根据《机械设计手册》表20－8－2，取公称通径d=65mm,外径75mm 。
液压缸缸体长度的计算公式
液压缸缸体长度的计算公式
液压缸缸体长度的计算公式是根据液压系统中的工作压力、缸体直径和活塞杆长度来确定的。
液压缸是一种用液压力驱动的推拉装置，广泛应用于各种工程和机械设备中。
液压缸的缸体长度计算公式如下：
缸体长度 = 活塞杆长度 + 2 ×缸体壁厚
其中，活塞杆长度指的是液压缸活塞杆的长度，缸体壁厚是液压缸缸体壁的厚度，通常为设计要求的一小部分。
这个公式的基本原理是根据液压系统的工作压力和活塞杆的长度确定液压缸的推力需求，然后根据推力需求确定缸体的尺寸。
活塞杆长度是由液压缸的应用需求和操作环境决定的；缸体壁厚是为了保证液压缸的结构强度和安全性而设计的。
在实际应用中，还需考虑液压缸的材质和制造工艺，以及缸体与其他部件的连接方式，从而综合考虑各种因素来确定液压缸的合适长度。
此外，还需进行合理的安全余量设计，以确保液压缸在工作过程中的稳定性和可靠性。
总之，液压缸缸体长度的计算公式是基于液压系统的工作压力、活塞杆长度和缸体壁厚来确定的。
这个公式可以为液压缸的设计和制造提供参考，并确保液压缸在工作过程中具备所需的推拉能力和结构强度。
液压油缸设计计算公式
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1.5，高于16乘以1.255.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)( 有背压存在时)p ：压力(kgf /cm 2 )泵或马达流量(l/min) Q = q × n / 1000q ：泵或马达的几何排量(cc/rev)n ：转速（rpm ）泵或马达转速(rpm) n = Q / q ×1000 Q ：流量(l / min)泵或马达扭矩(N.m) T = q × p / 20π液压所需功率(kw) P = Q × p / 612管内流速(m/s) v = Q ×21.22 / d 2 d ：管内径(mm)管内压力降(kgf/cm 2 ) △P=0.000698×USLQ/d 4 U ：油的黏度(cst) S ：油的比重L ：管的长度(m) Q ：流量(l/min) d ：管的内径(cm)液压常用计算公式非标液压、机电、试验、工控设备开发研制。
液压缸计算公式
1、液压缸内径和活塞杆直径的确定液压缸的材料选为Q235无缝钢管，活塞杆的材料选为Q235 液压缸内径：p F D π4==⨯⨯14.34= F ：负载力 （N ）A ：无杆腔面积 (2mm )P ：供油压力 (MPa)D ：缸筒内径 (mm)1D ：缸筒外径 (mm)2、缸筒壁厚计算π×／≤≥ηδσψμ1）当δ/D ≤0.08时pD p σδ2max 0＞（mm ） 2)当δ/D=0.08~0.3时maxmax 03-3.2p D p p σδ≥（mm ） 3)当δ/D ≥0.3时⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≥max max 03.14.02p p D p p σσδ（mm ） n bp σσ=δ：缸筒壁厚（mm ）0δ：缸筒材料强度要求的最小值（mm ）m ax p ：缸筒内最高工作压力（MPa ）p σ：缸筒材料的许用应力（MPa ）b σ：缸筒材料的抗拉强度（MPa ）s σ：缸筒材料屈服点（MPa ）n ：安全系数3 缸筒壁厚验算21221s )(35.0D D D PN -≤σ(MPa) D D P s rL 1lg3.2σ≤ PN ：额定压力rL P ：缸筒发生完全塑性变形的压力(MPa)r P ：缸筒耐压试验压力(MPa)E ：缸筒材料弹性模量(MPa)ν：缸筒材料泊松比 =0.3同时额定压力也应该与完全塑性变形压力有一定的比例范围，以避免塑性变形的发生，即：()rL P PN 42.0~35.0≤(MPa)4 缸筒径向变形量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=∆ν221221D D D D E DP D r （mm ）变形量△D 不应超过密封圈允许范围5 缸筒爆破压力DD PE b 1lg 3.2σ=(MPa)6 缸筒底部厚度P P D σδmax 21433.0≥（mm ）2D ：计算厚度处直径（mm ）7 缸筒头部法兰厚度PL a d r Fb h σπ)(4-=（mm ） F ：法兰在缸筒最大内压下所承受轴向力（N ）b ：连接螺钉孔的中心到法兰内圆的距离（mm ）a r ：法兰外圆的半径（mm ）L d ：螺钉孔直径如不考虑螺钉孔，则：Pa r Fb h σπ4=（mm ） 8 螺纹强度计算螺纹处拉应力()2214D d KF-=πσ (MPa)螺纹处切应力)(2.033101D d KFd K -=τ (MPa) 合成应力P n στσσ≤+=223 许用应力0sn P σσ=F ：螺纹处承受的最大拉力0d ：螺纹外径 （mm ）1d ：螺纹底径 （mm ）K ：拧紧螺纹系数，不变载荷取K=1.25~1.5，变载荷取K=2.5~4 1K ：螺纹连接的摩擦因数，1K =0.07~0.2，平均取1K =0.12s σ：螺纹材料屈服点（MPa ）0n ：安全系数，取0n =1.2~2.59 缸筒法兰连接螺栓强度计算螺栓螺纹处拉应力zd KF214πσ= （MPa ）螺纹处切应力zd KFd K 31012.0=τ (MPa)合成应力P n σστσσ≤≈+=3.1322z ：螺栓数量10、缸筒卡键连接卡键的切应力（A 处）lD P l D D P 441max 121max ==ππτ (MPa)卡键侧面的挤压应力 )2(h 4)2(44121max 2212121max h D D P h D D D P c -=--=πππσ 卡键尺寸一般取h=δ,l=h,2h h h 21==验算缸筒在A 断面上的拉应力[]22121max 22121max )(4-)(4D h D D P D h D D P --=-=ππσ (MPa)11、缸筒与端部焊接焊缝应力计算()n d D Fb σηπσ≤-=21214 (MPa)1D ：缸筒外径 （mm ）1d ：焊缝底径 （mm ）η：焊接效率，取η=0.7b σ：焊条抗拉强度 (MPa)n ：安全系数，参照缸筒壁的安全系数选取如用角焊ησh D F 12= h —焊角宽度 （mm ）12、活塞杆强度计算1)活塞杆在稳定工况下，如果只承受轴向推力或拉力，可以近似的用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进行计算：P d Fσπσ≤=24 (MPa)2)如果活塞杆所承受的弯曲力矩（如偏心载荷等），则计算式： P d W M A F σσ≤⎪⎪⎭⎫⎝⎛+= (MPa) 3）活塞杆上螺纹、退刀槽等部位是活塞杆的危险截面，危险截面的合成应力应该满足：P n F σσ≤≈222d 8.1 (MPa) 对于活塞杆上有卡键槽的断面，除计算拉应力外，还要计算校核卡键对槽壁的挤压应力：()[]pp c d d F σπσ≤+-=243212 F ：活塞杆的作用力（N ）d ：活塞杆直径 （mm ）P σ：材料许用应力，无缝钢管P σ=100~110MPa ，中碳钢（调质）P σ=400MPad A ：活塞杆断面积 (2mm )W ：活塞杆断面模数 (3mm )M ：活塞杆所承受弯曲力矩（N.m ）2F ：活塞杆的拉力 （N ）2d ：危险截面的直径 （mm ）1d ：卡键槽处外圆直径 （mm ）3d ：卡键槽处内圆直径 （mm ）c ：卡键挤压面倒角 （mm ）pp σ：材料的许用挤压应力（MPa ）13、活塞杆弯曲稳定行计算活塞杆细长比计算 dL B 4=λ B L ：支铰中心到耳环中心距离（油缸活塞杆完全伸出时的安装距）；1）若活塞杆所受的载荷力1F 完全在活塞杆的轴线上，则按下式验算：kK n F F ≤1 2261210B K L K I E F ⨯=π （N ）()()51108.111⨯=++=b a E E （MPa ） 圆截面：44049.064d d I ==π(4m )K F ：活塞杆弯曲失稳临界压缩力 （N ）K n ：安全系数，通常取K n =3.5~6K ：液压缸安装及导向系数（见机械设计手册5卷21-292） 1E :实际弹性模量（MPa ）a ：材料组织缺陷系数，钢材一般取a ≈1/12b ：活塞杆截面不均匀系数，一般取b ≈1/13E ：材料弹性模量，钢材 5101.2⨯=E （MPa ）I ：活塞杆横截面惯性矩（4m )d A ：活塞杆截面面积 （2m )e ：受力偏心量 （m ）s σ：活塞杆材料屈服点（MPa ）S ：行程 （m ）2）若活塞杆所受的载荷力1F 偏心时，推力与支承的反作用力不完全处在中线上，则按下式验算：βσsec 81106e d A F d S K +⨯= （N ）其中：62010⨯=EI L F a B K β 一端固定，另一端自由0a =1，两端球铰0a =0.5，两端固定0a =0.25， 一端固定，另一端球铰0a =0.3514、 缸的最小导向长度 220D S H +≥（mm ）导向套滑动面的长度1）在缸径≤80mm 时A=(0.6~1)D2）在缸径＞80mm 时A=(0.6~1)d活塞宽度取B=(0.6~1)D15、圆柱螺旋压缩弹簧计算材料直径：P KC P d τn 6.1≥ CC C K 615.04414+--= 或按照机械设计手册选取（5卷11-28） d DC = 一般初假定C-5~8有效圈数：'8'd 3n n4P P D P F Gd n ==弹簧刚度n C GDn D G P 43488d '==总圈数x n +=1nx ：1/2 (见机械设计手册第5卷 11-18） 节距：n dH t )2~1(0-=间距：d t -=δ自由高度：d n H ）（10+=最小工作载荷时高度：101-F H H =GD C P Gd D P F 414311n 8n 8==或者'11P P F =最大工作载荷时的高度n n F H H -0=GD C P Gd D P F n n 443n n 8n 8==或者'n1P P F = 工作极限载荷下的高度j j F H H -0=GDC P GdD P F j j 443j n 8n 8==或者'j 1P P F =弹簧稳定性验算 高径比：DH b 0=应满足下列要求两端固定 b ≤5.3 一端固定，另一端回转 b ≤3.7 两端回转 b ≤2.6 当高径比大于上述数值时，按照下式计算：n B C P H P C P ＞0'=C P ：弹簧的临界载荷 （N ）B C ：不稳定系数 （见机械设计手册第5卷 11-19） n P ：最大工作载荷 （N ）强度验算： 安全系数 P S S ≥+=maxmin075.0τττ0τ： 弹簧在脉动循环载荷下的剪切疲劳强度，（见机械设计手册第5卷 11-19）m ax τ： 最大载荷产生的最大切应力 n 3max 8P d KDπτ=， m in τ： 最小载荷产生的最小切应力 13in8P d KD m πτ=， P S ：许用安全系数 当弹簧的设计计算和材料实验精度高时，取 P S =1.3~1.7 ， 当精确度低时，取 P S =1.8~2.2静强度： 安全系数P SS S ≥=maxττ S τ：弹簧材料的屈服极限15 系统温升的验算在整个工作循环中，工进阶段所占的时间最长，为了简化计算，主要考虑工进时的发热量。
液压缸内径公式
液压缸内径公式
液压缸内径公式是液压传动中常用的计算公式之一，用于计算液压缸的内径大小。
液压缸是一种能够将液压能转化为机械能的装置，广泛应用于各个领域的机械设备中。
液压缸内径公式的一般形式为：内径 = (4 * 流量) / (π * 速度)。
其中，流量表示液压泵流出的液体体积，单位为立方米/秒；速度表示液压缸的运动速度，单位为米/秒；π是一个常数，约等于3.1416。
液压缸内径的大小对液压系统的性能和效率有着重要的影响。
内径过小会导致液压缸的运动速度较慢，承载能力不足，从而影响机械设备的工作效率；而内径过大则会造成液压缸的体积庞大，造成系统的不稳定和能源的浪费。
在实际应用中，计算液压缸内径时需要考虑多个因素。
首先是所需的运动速度和流量，根据机械设备的要求确定；其次是液压缸的工作压力，通常由液压泵的输出压力决定；最后是设计师对液压缸的可靠性和寿命要求。
在进行液压缸内径计算时，需要根据具体的液压系统参数进行选择和计算。
首先，根据所需的流量和速度确定内径的初步取值；然后，根据液压缸的工作压力和所选材料的强度特性，进行内径的修正计算；最后，根据设计师的要求，选择最合适的内径尺寸。
液压缸内径的计算不仅仅是一个简单的公式，而是需要综合考虑多个因素的复杂计算过程。
因此，在实际应用中，通常会借助液压系统设计软件或专业计算工具来进行内径的计算，以确保液压缸的性能和效率满足要求。
液压缸内径公式是液压传动中重要的计算公式之一，通过合理计算和选择液压缸的内径大小，可以保证液压系统的正常运行和高效工作。
在实际应用中，需要综合考虑多个因素，确保计算结果的准确性和可靠性。
液压缸的设计与计算
液压缸的缓冲装置
必要性 缓冲原理 缓冲装置类型
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缓冲的必要性
由于惯性力较大，活塞运动到终端时会撞 击缸盖，产生冲击和噪声，严重影响加工 精度，甚至使液压缸损坏。 ∴ 常在大型、高速、或高精度液压缸中设置 缓冲装置或在系统中设置缓冲回路。
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∵ 在质量较大、速度较高(v>12m/min），
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设计依据
缸工作压力、运动速度、工作条件、
加工工艺及拆 装检修等。
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4、3、2 缸体与端盖的结构设计
缸体与端盖的连接 活塞和活塞杆结构 活塞杆头部的连接 液压缸的缓冲装置 液压缸的排气装置
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缸体与端盖的连接
法兰连接 半环连接 螺纹连接 拉杆连接 焊接连接
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缓冲原理
利用节流方法在液压缸的回油腔产 生阻力，减小速度，避免撞击。
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缓冲装置类型
（1） （2） （3） （4） 圆柱形环隙式缓冲装置 圆锥形环隙式缓冲装置 可变节流槽式缓冲装置 可调节流孔式缓冲装置
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液压缸的排气装置
必要性 排气方法
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排气的必要性
∵ 系统在安装或停止工作后常会渗入空气
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（三）液压缸缸体长度L
原则：由液压缸最大行程、活塞宽 度、活塞杆导向套长 度、活 塞杆密封 长度和特殊要求的 其它长度确定, 为减小加工难 度，一般液压缸缸体长度不 应大于内径的20—30倍。
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三 缸筒壁厚δ
中低压系统，无需校核 确定原则 < 高压大直径时，必须校核δ
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导向长度H≥L/20+D/2 （L为液压缸最大行程） 活塞宽度B =（0、6——1、0）D； A =(0.6—10)D （D<80mm） 导向套滑动面长度A A =(0.6—1)d （D≥80mm） 如装有隔套K时， C = H -（A+B）/2
液压缸的设计与计算
液压缸的设计与计算一液压缸的主要尺寸液压缸的主要尺寸包括：液压缸内径D、活塞杆直径d、液压缸缸体长度l。
（一）液压缸内径D1 根据最大总负载和选取的工作压力来确定以单杆缸为例：无杆腔进油时 D =√4F1/π(p1-p2)-d2p2/p1-p2有杆腔进油时 D =√4F2/π(p1-p2)+d2p1/p1-p2 若初步选取回油压力p2=0，则上面两式简化为：无杆腔进油时 D =√4F1/πp1有杆腔进油时 D =√4F2/πp1+d22 根据执行机构的速度要求和选定的液压泵流量来确定无杆腔进油时：D=√4qv/πv1有杆腔进油时：D=√4qv/πv1+ d2计算所得液压缸的内径（即活塞直径）应圆整为标准系列值。
（二）活塞杆直径d原则：活塞杆直径可根据工作压力或设备类型选取当液压缸的往复速度比有一定要求时 d = D√λv-1/λv计算所得活塞杆直径d亦应圆整为标准系列值。
（三）液压缸缸体长度L原则：由液压缸最大行程、活塞宽度、活塞杆导向套长度、活塞杆密封长度和特殊要求的其它长度确定其中：活塞宽度=（0。
6--1。
0）；D<80mm时，C=(0.6-10)D导向套长度C〈D≥80mm时，C=(0.6-1)d为减小加工难度，一般液压缸缸体长度不应大于内径的20--30倍。
二液压缸的校核1 缸体壁厚δ的校核中低压系统，无需校核原则〈高压大直径时，必须校核δ校核方法：1）薄壁缸体（无缝钢管）当δ/ D≤0.08时：δ≥pmaxD/2[б]2）厚壁缸体（铸造缸体）当δ/ D=0.08--0.3时：δ≥pmaxD/2.3 [б]-3pmax当δ/ D≥0.3时：δ≥D/2（√[б]+ 0.4 pmax/[б] -1.3pmax-12 液压缸缸盖固定螺栓直径d1的校核∵液压缸缸盖固定螺栓在工作过程中同时承受拉应力和剪切应力∴可按下式校核d1≥√5.2KF/πz[б]3 活塞杆稳定性验算当液压缸承受轴向压缩载荷时：若l/d≤10时，无须验算l/d≥10时，应该验算，可按材料力学有关公式进行。
液压油缸缸径计算
液压油缸缸径计算
液压油缸的判断主要根据两个主要参数：
1.工作压力：液压油缸的工作压力是指液压系统中液压油缸所能承受的最大压力。
工作压力的大小会直接影响到液压油缸的尺寸设计和选型。
2.推力需求：推力需求是指液压系统中所需承载的力大小。
根据应用场景和具体使用要求，确定所需的推力大小，再根据工作压力来选择合适的液压油缸。
F=P×A
其中，F表示所需推力大小，P表示液压系统的工作压力，A表示液压油缸的活塞面积。
要计算液压油缸的缸径，首先需要确定所需推力大小F，然后根据所选液压油缸的工作压力P，计算活塞面积A。
最后，通过活塞面积A来确定液压油缸的缸径。
液压油缸的活塞面积计算公式如下：
A=(π/4)×d^2
其中，A表示活塞面积，d表示液压油缸的缸径。
综上所述
1.确定所需推力大小F。
2.根据液压系统的工作压力P，计算活塞面积A。
3.根据活塞面积A，确定液压油缸的缸径d。
需要注意的是，液压系统中的推力需求和工作压力是根据具体应用场
景来确定的，不同的应用场景有不同的推力需求和工作压力，因此在计算
液压油缸缸径时，需要根据具体的使用要求和系统参数来确定相关的数值。
需要特别注意的是，液压油缸的选型不仅仅是根据缸径来确定的，还
需要考虑液压缸的行程、工作温度、密封要求等因素，以确保液压油缸在
实际工作中的可靠性和稳定性。
液压缸内径公式
液压缸内径公式液压缸是一种常见的液压传动元件，广泛应用于各种机械设备中。
液压缸内径是液压缸的一个重要参数，它对液压缸的性能和工作效果有着重要影响。
本文将从液压缸内径的定义、计算公式、影响因素等方面进行介绍和分析。
一、液压缸内径的定义液压缸内径指液压缸活塞工作时与缸体内壁之间的最小距离。
液压缸内径的大小决定了液压缸的工作压力、力矩和速度等参数。
一般情况下，液压缸内径越大，液压缸的工作能力越强。
二、液压缸内径的计算公式液压缸内径的计算需要综合考虑液压缸的工作压力、工作行程、负载条件等因素。
常用的液压缸内径计算公式如下：内径= 2 × 力 / （π × 工作压力）其中，力为液压缸需要输出的力，工作压力为液压缸的工作压力。
三、影响液压缸内径的因素1. 工作压力：液压缸内径的选择与液压缸的工作压力直接相关。
工作压力越大，液压缸内径应越大，以保证液压缸的工作能力。
2. 工作行程：液压缸内径的大小还与液压缸的工作行程有关。
工作行程越大，液压缸内径应越大，以满足液压缸在不同位置的工作需求。
3. 负载条件：液压缸内径的选择还需要考虑负载条件。
负载越大，液压缸内径应越大，以满足液压缸输出足够的力。
四、液压缸内径的选择液压缸内径的选择需要根据具体的工作条件和要求来进行确定。
一般来说，可以根据以下几个步骤进行选择：1. 确定工作压力：根据液压系统的设计要求和工作条件，确定液压缸的工作压力。
2. 确定工作行程：根据机械设备的工作要求和工作空间，确定液压缸的工作行程。
3. 确定负载条件：根据机械设备的负载要求和工作特点，确定液压缸的负载条件。
4. 根据计算公式计算内径：根据以上确定的参数，使用液压缸内径的计算公式计算出合适的内径值。
5. 选择合适的内径规格：根据计算得出的内径值，选择与之相近的标准内径规格。
五、总结液压缸内径是液压缸的重要参数，它对液压缸的工作性能有着重要影响。
本文从液压缸内径的定义、计算公式、影响因素等方面进行了介绍和分析。
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液压缸尺寸计算 The following text is amended on 12 November 2020.
A、大腿液压缸结构尺寸设计计算
①、大腿缸的负载组成
1、工作载荷F F=59036N（活塞杆在抬腿过程中始终受压）
2、惯性载荷F F=0（由于所选用液压缸尺寸较小，即不计
重量，且执行元件运动速度变化较小，故不考虑惯性载荷）
3、密封阻力F F=(1−F F)F，其中F是作用于活塞上的载
荷，且F=F F
，F F是外载荷，F F=F F+F F，其中F F是
F F
液压缸的机械效率，取F F=0.95
综上可得：外载荷F F=59036N，密封阻力F F=2952N，总
载荷F=61988N。
②、初选系统工作压力
1、按载荷选定工作压力，取工作腔压力为F=12MPa1（由于
总载荷为61988N大于50000N，故根据手册选取工作压力
为12MPa）
2、选择执行元件液压缸的背压力为F2=1MPa（由于回油路
带有调速阀，且回油路的不太复杂，故根据手册选取被压
压力为1MPa）
③、液压缸主要结构尺寸的计算
1、在整个抬腿过程中活塞杆始终受压，故可得下式：
活塞杆受压时：
F=F1F1−F2F2
F1----------液压缸工作腔压力（Pa）
F 2----------液压缸回油腔压力（Pa ）
F 1----------无杆腔活塞有效作用面积，F 1=
πD 24，D 为活塞直径（m ） F 2----------有杆腔活塞有效作用面积，F 2=
π4（D 2−d 2)，d 为活塞杆直径 （m ）
选取d/D=（由于工作压力为12MPa 大于5MPa ，故根据手册选取d/D=） 综上可得：D=，根据手册可查得常用活塞杆直径，可取D=90mm ，
d=60mm 。
校核活塞杆的强度，其中活塞杆的材料为45钢，故[σ]=100MPa。
由于活塞杆在受负载的工作过程中仅收到压力作用，故仅校核其压缩
强度即可。
σ= F 14πd 2=21.9MPa＜[σ]=100MPa，故满足强度要求。
即d=60mm ，则D=90mm 。
由此计算得工作压力为：
F 1=10.3MPa
根据所选取的活塞直径D=90mm ，可根据手册选的液压缸的外径为
108mm ，即可得液压缸壁厚为δ =9mm。
校核液压缸缸壁的强度，其中液压缸的材料为45钢，故[σ]=
100MPa。
由于该缸处于低压系统，故先按薄壁筒计算，σ=F F F 2δ，其中工作压
力P =F =12MPa ≤16MPa 1，可取F F =1.5F 1，则σ=90MPa＜[σ]=
100MPa，故满足强度要求。
又由于D /δ=10，故可将该缸筒视为厚壁，则δ的校核应按下面公式
进行。
δ≥D
2
(√
[σ]+0.4F F
[σ]−1.3F F
−1)
计算的δ=9mm≥8.23mm，故经过校核满足要求
即取缸筒壁厚δ=9mm。
B、水平摆动液压缸结构尺寸设计计算
①、水平摆动缸的负载组成
1、工作载荷F F=4000N（活塞杆正反行程中保持不变）
2、惯性载荷F=0F（由于所选用液压缸尺寸较小，即不计重
量，故不考虑惯性载荷）
3、密封阻力F F=(1−F F)F，其中F是作用于活塞上的载
荷，且F=F F
F F
，F F是外载荷，F F=F F+F F，其中
F F是液压缸的机械效率，取F F=0.95
综上可得：外载荷F F=4000N，密封阻力F F=211N，总
载荷F=4211N。
②、选定系统尺寸
由所受最大负载的大腿缸计算所得的液压缸的数据，初步拟定水
平摆动缸的尺寸为:D=90mm，d=60mm，δ=9mm。
③、液压缸工作压力的计算
摆腿动作开始时已经将腿抬起，故不受外载荷作用，则摆动腿液压缸受外载荷工作的过程为腿已放下，并且开始拖动身体前进的过程，在这个过程中活塞杆受拉。
活塞杆受拉时：
F =F 1F 2−F 2F 1
F 1----------液压缸工作腔压力（Pa ）
F 2----------液压缸回油腔压力（Pa ）（由于回油路带有调速阀，且回
油路的不复杂，故根据手册选取回油腔压力为）
F 1----------无杆腔活塞有效作用面积，F 1=
πD 24，D 为活塞直径（m ） F 2----------有杆腔活塞有效作用面积，F 2=
π4（D 2−d 2)，d 为活塞杆直径 （m ）
综上可得： 工作腔压力F 1=2.03MPa
校核活塞杆的强度，其中活塞杆的材料为45钢，故[σ]=100MPa。
由于活塞杆在受负载的工作过程中仅收到拉力作用，故仅校核其拉伸强度即可。
σ= F 14πd 2=1.4MPa＜[σ]=100MPa，故满足强度要求。
校核液压缸缸壁的强度，其中液压缸的材料为45钢，故[σ]=100MPa。
由于该缸处于低压系统，故先按薄壁筒计算，σ=F F F 2δ，其中工作压
力P =F 1=1MPa ≤16MPa，可取F F =1.5F 1，则σ=15.225MPa＜[σ]=100MPa，故满足强度要求。
又由于D /δ=10，故可将该缸筒视为厚壁，则δ的校核应按下面公式进行。
δ≥D 2(√[σ]+0.4F F [σ]−1.3F F
−1) 计算的δ=9mm ≥1.197mm，故经过校核满足要求。
即取缸筒壁厚δ=9mm。
C、小腿液压缸结构尺寸设计计算
①、小腿液压缸的负载组成
1、在工作过程中存在拉力与压力的循环作用，其中最大拉力为
F
F拉=27176N，最大压力为F
F压
=10618N。
2、惯性载荷F F=0（由于所选用液压缸尺寸较小，即不计重
量，故不考虑惯性载荷）
3、密封阻力F F=(1−F F)F，其中F是作用于活塞上的载
荷，且F=F F
F F
，F F是外载荷，F F=F F+F F，其中
F F是液压缸的机械效率，取F F=0.95
综上可得：外拉载荷F
F拉=27176N，密封阻力F
F拉
=
1359N，总拉载荷F
拉=28535N；外压载荷F
F压
=10618N，
密封阻力F
F压=531N，总拉载荷F
拉
=11149N
②、选定系统尺寸
由所受最大负载的大腿缸计算所得的液压缸的数据，初步拟定水
平摆动缸的尺寸为:D=90，d=60，δ=9mm。
③、液压缸工作压力的计算
活塞杆受拉时：
F=F拉1F2−F2F1
活塞杆受压时：
F=F压1F1−F2F2
F1----------液压缸工作腔压力（Pa）
F2----------液压缸回油腔压力（Pa）（由于回油路带有调速阀，且回油路有背压阀，回油路油路不复杂，故根据手册选取回油腔压力
为1MPa）
F1----------无杆腔活塞有效作用面积，F1=πD2
4
，D为活塞直径（m）
F2----------有杆腔活塞有效作用面积，F2=π
4
（D2−d2)d为活塞杆直径（m）
综上可得：在受最大拉力作用时，工作腔压力F
拉1
=9.87MPa；
在受最大压力作用时，工作腔压力F
压1
=2.3MPa。
校核活塞杆的强度，其中活塞杆的材料为45钢，故[σ]=100MPa。
由于活塞杆在受负载的工作过程中不仅受到拉力作用，还受到压力作
用，但是拉力较压力大，故仅校核其拉伸强度即可。
σ=
F
拉
1
4
πd2
=10.1MPa＜
[σ]=100MPa，故满足强度要求。
校核液压缸缸壁的强度，其中液压缸的材料为45钢，故[σ]=
100MPa。
由于该缸处于低压系统，故先按薄壁筒计算，σ=F F F
2δ
，其中最大工
作压力P=F
拉1
=9.87MPa≤16MPa，可取F F=1.5F1，则σ=
74.025MPa＜[σ]=100MPa，故满足强度要求。
又由于D/δ=10，故可将该缸筒视为厚壁，则δ的校核应按下面公式进行。
δ≥D
2
(√
[σ]+0.4F F
[σ]−1.3F F
−1)
计算的δ=9mm≥6.54mm，故经过校核满足要求。
即取缸筒壁厚δ=9mm。