液压缸设计 及计算表
液压缸的设计
目录一、设计要求——————————————————————-1 题目—————————————————————————1二、各零部件的设计及验算————————————————-51、缸筒设计———————————————————————52、法兰设计———————————————————————143、活塞设计———————————————————————194、活塞杆设计——————————————————————21•一、设计一单活塞杆液压缸，工作台快进时采用差动联接，快进、快退速度为5m/min。
当工作进给时外负载为25×103N，背压为0．5MPa，已知泵的公称流量为25L/min，公称压力为6．3MPa，工作行程L=100mm。
•要求：（1）确定活塞和活塞杆直径。
（2）如缸筒材料的[σ]=5×107N/m2，计算筒壁厚。
1、主要设计参数：•（1）外载F=25×103N，背压P2=0.5MPa•（2）工进、快退速度V1= 5m/min。
•（3）泵的公称流量q=25L/min，公称压力为P1=6．3MPa •（4）工作行程L=100mm•（5）缸筒材料的自选（教材仅作参考）2、设计提要①、液压油缸主要参数给定在设计要求中已经提到的参数这里就不再赘述，下面只给出此次设计中液压油缸主要部件的其他参数：缸内径：D=100mm；缸外径：D=116mm；1壁厚： =8mm；极限推力：F=25KN；max活塞杆直径：d=70mm；活塞外推流量(快退)：q2 =0.20L/min，快进：q1=0.39L/min说明：液压缸的效率油缸的效率η：本设计不考虑效率②、法兰安装方式螺纹连接③、缓冲机构的选用一般承压在10MP以上应当选用缓冲机构，本次设计中，工作压力为3.5MP，因此缓冲机构从略。
④、密封装置选用选用Y型密封圈.⑤、工作介质的选用因为工作在常温下，所以选用普通的是油型液压油即可。
液压缸设计常用结构参数及计算表
算如下γng＝8100kg/m缸径杆径135135已知等于求得直径已知是求得的2倍18025434直径127.2792206127175025采用拉杆连接时，当液压缸行度验算柔性系数m直径旋绕比0.2～0.47～140.5～1.05～121.1～2.25～102.5～6.04～97.0～164～8≥184～6曲度系数（查表）支承圈数假设钢丝直径1.1824最大切应力试验切应力载荷作用次数836638.4100000弹簧自振频率 γn 强迫机械振动频率共振要求28423.2512.21505376取安装变形量安装载荷工作变形量920219试验变形量节 距32696.5710.6切应力特性系数 γ最大切应力比抗拉强度查表对应作用次数0.470.2971000000设 计g＝7700kg/m3；对铍青铜，g＝8100kg/m30.250.30.350.40.452.533.544.52530354045-1.5 1.8 2.2 2.8 3.222-272832-360.70.80.91 1.25678940455055601401501601802004002.83.2 3.84.2 4.822283238421051151251351453403804502.7533.25 3.5 3.756.577.588.5圆柱形压缩螺旋弹簧及其特性曲接时，当液压缸行程大于内径的20倍时，须加装中间支承或分段连接0.50.60.81 56810 50607080 3.8 4.2 5.57 38425565 1.62 2.53 10121620 708090100 2202402602805.56.57.58.5 48525865 1701902102304 4.25 4.5 4.75 99.51010.5。
液压油缸压力计算公式液压油缸设计计算公式
液压油缸压力计算公式液压油缸设计计算公式液压油缸（也称为液压缸）是将液压能转化为机械能的设备，它是液压系统中的关键组成部分。
在液压系统中，通过在液压缸两端施加不同的压力，使活塞在缸内运动，从而实现工作负载的移动、提升或压缩等操作。
液压油缸的设计计算需要考虑以下几个因素：负载大小、工作压力、缸径、活塞杆直径、活塞杆材料、油缸结构等。
下面是一般液压油缸设计计算的几个常用公式。
1.计算液压油缸的工作面积：液压油缸的工作面积可以根据液压系统的要求和负载大小来确定。
工作面积的计算公式如下：A=F/P其中，A表示油缸的工作面积，F表示需要承载的负载，P表示液压系统中的工作压力。
2.计算液压油缸的压力：液压油缸的压力可以根据所施加的负载和工作面积来确定。
压力的计算公式如下：P=F/A其中，P表示液压油缸的工作压力，F表示需要承载的负载，A表示油缸的工作面积。
3.计算液压油缸的活塞杆材料选取：液压油缸的活塞杆材料需要根据所承载负载和工作压力来选择，以满足强度和刚度的要求。
常见的活塞杆材料有碳钢、不锈钢、铬钼合金钢等。
一般用弯曲应力公式进行计算，考虑到材料的抗弯刚度，活塞杆的直径可以根据以下公式得到：d=((32*M*L)/(π*σ))^(1/3)其中，d表示活塞杆的直径，M表示活塞杆所承受的最大弯矩，L表示活塞杆的长度，σ表示选定材料的抗弯应力。
4.计算液压油缸的活塞直径：液压油缸的活塞直径可以通过活塞面积和活塞杆直径计算得到。
计算公式如下：D=(4*A)/(π*d^2)其中，D表示液压油缸的活塞直径，A表示油缸的工作面积，d表示活塞杆的直径。
5.计算液压油缸的油缸容积：液压油缸的油缸容积可以通过活塞面积和活塞行程来计算。
计算公式如下：V=A*l其中，V表示油缸的容积，A表示油缸的工作面积，l表示活塞的行程。
通过上述公式的计算，可以得到液压油缸的设计参数，从而满足液压系统的工作要求。
需要注意的是，在实际设计过程中，还应该考虑其他因素，如密封结构、摩擦损失、液压系统的动态响应等，以确保液压油缸的安全可靠运行。
液压缸的设计和计算
液压缸设计和计算液压缸的设计和计算液压缸的设计是整个液压系统设计中的一部分,它是在对整个系统进行了工况分析,编制了负载图,选定了工作压力之后进行的; 一、设计依据：1了解和掌握液压缸在机械上的用途和动作要求；2了解液压缸的工作条件；3了解外部负载情况；4了解液压缸的最大行程,运动速度或时间,安装空间所允许的外形尺寸以及缸本身的动作；5设计已知液压系统的液压缸,应了解液压系统中液压泵的工作压力和流量的大小、管路的通径和布置情况、各液压阀的控制情况;6了解有关国家标准、技术规范及参考资料;二、设计原则：1保证缸运动的出力、速度和行程；2保证刚没各零部件有足够的强度、刚度和耐用性；3保证以上两个条件的前提下,尽量减小缸的外形尺寸；4在保证刚性能的前提下,尽量减少零件数量,简化结构；5要尽量避免缸承受横向负载,活塞杆工作时最好承受拉力,以免产生纵向弯曲；6缸的安装形式和活塞杆头部与外部负载的连接形式要合理,尽量减小活塞杆伸出后的有效安装长度,增加缸的稳定性；三、设计步骤：1根据设计依据,初步确定设计档案,会同有关人员进行技术经济分析；2对缸进行受力分析,选择液压缸的类型和各部分结构形式；3确定液压缸的工作参数和结构尺寸；4结构强度、刚度的计算和校核；5根据运动速度、工作出力和活塞直径,确定泵的压力和流量；6审定全部设计计算资料,进行修改补充；7导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计；8绘制装配图、零件图、编写设计说明书;四、液压缸设计中应注意的问题液压缸的设计和使用正确与否,直接影响到它的性能和是否易于发生故障;所以,在设计液压缸时,必须注意以下几点:1、尽量使液压缸的活塞杆在受拉状态下承受最大负载,或在受压状态下具有良好的稳定性;2、考虑液压缸行程终了处的制动问题和液压缸的排气问题;3、正确确定液压缸的安装、固定方式;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;5、在保证能满足运动行程和负载力的条件下,应尽可能地缩小液压缸的轮廓尺寸;6、要保证密封可靠,防尘良好;五、计算液压缸的结构尺寸1、缸筒内径D 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;液压缸的有效工作面积为…… 24D p F A π== 以无杆腔作工作腔时………… p FD π4=以有杆腔作工作腔时………… 24d p F D +=π 2、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v λ,则 vv Dd λλ1-= 也可根据活塞杆受力状况来确定:受拉力作用时,d =～; 受压力作用时,则有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 —— 活塞的最大工作行程；B —— 活塞宽度,一般为～1D ；A —— 活塞杆导向长度,取～D ；M —— 活塞杆密封长度,由密封方式定；C —— 其他长度; 注意：从制造工艺考虑,缸筒的长度最好不超过其内径的20倍;六、强度校核对液压缸的缸筒壁厚δ、活塞杆直径d和缸盖固定螺栓的直径,在高压系统中必须进行强度校核;1、缸筒壁厚校核δ 缸筒壁厚校核分薄壁和厚壁两种情况;当D/δ≥10时为薄壁,壁厚按下式进行校核：δ≥δδδ2[δ]当D/δ＜10时为厚壁,壁厚按下式进行校核：δ≥δ2(√[δ]+0.4δδ[δ]−1.3δδ−1)pt ——缸筒试验压力,随缸的额定压力的不同取不同的值D ——缸筒内径σ——缸筒材料许用应力2、活塞杆直径校核活塞杆的直径d按下式进行校核：3、液压缸盖固定螺栓直径校核液压缸盖固定螺栓直径按下式计算：F ——液压缸负载k ——螺纹拧紧系数～Z ——固定螺栓个数σ——螺栓材料许用应力七、液压缸稳定性校核活塞杆轴向受压时,其直径d一般不小于长度L的1/15;当L/d≥15时,须进行稳定性校核,应使活塞杆承受的力F不能超过使它保持稳定工作所允许的临界负载Fk ,以免发生纵向弯曲,破坏液压缸的正常工作;Fk 的值与活塞杆材料性质、截面形状、直径和长度以及缸的安装方式等因素有关,验算可按材料力学有关公式进行;• 当活塞杆细长比 21/ψψ>k r l 时,则• 当活塞杆细长比21/ψψ≤k r l 且120~2021=ψψl -- 安装长度,其值与安装方式有关；Ψ1 -- 柔性系数,对钢取Ψ1=85；Ψ2 -- 末端系数,由液压缸支承方式决定；E -- 活塞杆材料的弹性模量,对钢取E=× 1011Pa ；J -- 活塞杆横截面惯性矩；A -- 活塞杆横截面面积；f -- 由材料强度决定的实验数值,对钢取f=×108 N ／m2； α--系数,对钢取α=1/5000;rk --活塞杆横截面的最小回转半径；八、缓冲计算液压缸的缓冲计算主要是估计缓冲时缸中出现的最大冲击压力,以便用来校核缸筒强度、制动距离是否符合要求;液压缸在缓冲时,缓冲腔内产生的液压能E 1和工作部件产生的机械能E 2分别为：当E 1=E 2时,工作部件的机械能全部被缓冲腔液体所吸收,则有九、油缸的试验1.油缸试验压力,低于16MPa乘以工作压力的,高于16乘以工作压力的;2.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；3.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;4.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;。
液压计算(37excel自动计算表格)
拉回油缸 T2 时间 3.电机的选择计算 总效率 η 输入功率 P 4.油箱的计算 方法一： 油箱容积 β 系数 油箱容积 V
23.80 0.82 5.44
秒
s
T2 =60L10- ³/VL 可选参数范围：0.8～0.9 Pp泵≥pQ/(60η )
千瓦
KW
6 76.50 升 L
可选参数范围：一般液压3～6倍；冲压锻压6～12倍
45MPa）
兆帕 兆帕 兆帕 毫米
当P≤7MPa时，n=8;当P≤17.5MPa时，n=6;当P>17.5MPa时，n=4; Mpa 钢管451Mpa； Mpa 铜管210Mpa； σ p =σ b /n Mpa δ ≧P工dａ/(2σ p ) mm
***********特别说明本表上面为可变参数的，可使用表；本表下面为封存参考样表。********** 液压系统的设计及excel自动计算表：(浅兰色框中为基本数据---黄色框中为自动公式计算结果） 项目 符号 数据 单位 单位符号 计算公式或说明 1.液压泵的选择计算
液压系统的设计及excel自动计算表：(浅兰色框中为基本数据---黄色框中为自动公式计算结果） 项目 符号 数据 单位 单位符号 计算公式或说明 1.液压泵的选择计算 η v 容积效率 0.85 可选参数范围：0.7～0.95 q0 泵的排量 10 毫升/转 ml/r 该值与电机转速相乘等于泵的流量 泵的转速 n 1500 转/分 r/min 机械减速比等于1时，等于电机转速 泵的流量 Q 12.75 升/分 L/min Q≤q0 nη v 10- ³ 中低压为7-14Mpa；中高压为21-31.5Mpa；为减小漏 p工 工作压力 7 兆帕 Mpa 油及制作成本，通常采用中低压。 泵的计算 p计 压力 泵的额定 p泵 压力 2.液压缸的计算 液压缸的 类型 油缸缸径 油缸活塞 杆直径 油缸行程 油缸数量 油缸推力 油缸拉力 油缸推速 度 油缸拉速 度 推出油缸 时间 D d L z FT FL VT VL T1 9.10 21 兆帕 兆帕 Mpa Mpa p计≥1.3P 等于p计按油泵铭牌压力值取整数得。
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/10tV ：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 / 1000 q ：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 4U ：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)液压常用计算公式项目公式符号意义液壓缸面積(cm2) A =πD2/4D：液壓缸有效活塞直徑 (cm)液壓缸速度(m/min)V = Q / A Q：流量 (l / min) 液壓缸需要的流Q=V×A/10=A×V：速度 (m/min)非标液压、机电、试验、工控设备开发研制。
液压传动系统设计与计算-说明书
如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率=0.9，根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况，如表1所示。
表1 液压缸总运动阶段负载表〔单位：N〕3 负载图和速度图的绘制根据负载计算结果和的个阶段的速度，可绘制出工作循环图如图1〔a〕所示，所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据的设计参数进行绘制，快进和快退速度3.5快进行程L1=100mm、工进行程L2=200mm、快退行程L3=300mm，工进速度80-300mm/min 快进、工进和快退的时间可由下式分析求出。
快进工进快退根据上述数据绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图〔F-t〕b图,速度循环图c图.ab c在此处键入公式。
4 确定液压系统主要参数4.1确定液压缸工作压力由表2和表3可知，组合机床液压系统在最大负载约为16000时宜取3MPa。
表2按负载选择工作压力表3 各种机械常用的系统工作压力4.2计算液压缸主要结构参数根据参数，液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为A1=Fmas/P1-0.5P2=16000/3X10^6那么活塞直径为mm根据经验公式，因此活塞杆直径为d=58.3mm，根据GB/T2348—1993对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，圆整后取液压缸缸筒直径为D=80mm，活塞杆直径为d=56mm。
此时液压缸两腔的实际有效面积分别为：根据计算出的液压缸的尺寸，进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值，如表4所示。
表4 各工况下的主要参数值5 液压系统方案设计根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，所设计机床对调速范围、低速稳定性有一定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。
速度的换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。
此外，与所有液压系统的设计要求一样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，本钱低，节约能源，工作可靠5.1确定调速方式及供油形式由表4可知，该组合机床工作时，要求低速运动平稳行性好，速度负载特性好。
液压缸的计算
3液压缸的设计及计算3.1液压缸的负载力分析和计算本课题任务要求设备的主要系统性能参数为： 铝合金板材的横截面积为2400mm 铝合金板材的强度极限为212/kg mm 型材长度1000mm ≤ （1）工作载荷R F常见的工作载荷为活塞杆上所受的挤压力，弹力，拉力等，在这里我们可得 铝合金板材所受的最大外力为：4604101201048F A KN σ-=⨯=⨯⨯⨯= (3-1)式中 0σ----强度极限，Pa ； A -----截面面积，2m 。
由上式得液压缸所受工作载荷约为48KN（2）单活塞杆双作用缸液压缸作伸出运动时的一般模型如图3-1所示，其阻力F 或所需提供的液压力可表示为2L a f p F F F F F F μ=++++ （3-2）式中 L F -----作用在活塞上的工作阻力，N ； a F -----液压缸起动（或制动）时的惯性力，N ； f F -----运动部件处的摩擦阻力，N ；G F -----运动部件的自重（含活塞和活塞杆自重），N ；F μ-----液压缸活塞及活塞杆处的密封摩擦阻力，N ；通常以液压缸的机械效率来反映，一般取机械效率 0.95m η=；2p F -----回油管背压阻力，N 。
在上述诸阻力中，在不同条件下是不同的，因此液压缸的工作阻力往往是变化的。
因为此处液压缸只是作拉伸板材变形作用，故其运动速度较小，惯性力和摩擦阻力都较小，得50F KN ≤ （3-3）3.2液压缸的液压力计算和工作压力选择根据表4-3 根据负载选择压力，初选系统压力为8MPa 根据表4-5 液压缸速比与工作压力的关系，得出速比ϕ=1.33d = (3-4)式中 d -----活塞杆直径，mm ；D -----液压缸内径，mm 。
根据表4-4 液压缸输出液压力，选择液压缸的内径140D mm =，活塞杆直径70d mm =2114F A p D p F π==≥ (3-5) 2222()'4F A p D d p F π==-≥ (3-6)式中 1F -----作用在活塞上的液压力（推力），N ；2F -----作用爱活塞杆侧环形面积上的液压力（拉力），N ； p -----进液腔压力（产生推力时液压缸无杆腔进液；产生拉力时有杆腔进液），Pa ；1A -----活塞（无杆腔）面积，2m ；2A -----有杆腔面积（活塞杆侧环形面积），222()4A D d π=-，2m ；D -----液压缸内径（活塞外径），m ；d-----活塞杆直径，m；F-----被推动的负载阻力（与F反向），N；1'F-----被拉动的负载阻（与F反向），N。
液压机油缸设计计算公式
液压机油缸设计计算公式
1.计算油缸内径
油缸内径的计算一般可以根据工作压力、输出力和油液作用面积来确定。
常用的计算公式如下：
S=F/P
其中，S为油液作用面积，F为输出力，P为工作压力。
2.计算油缸工作压力
油缸的工作压力可以根据系统所需的输出力和油缸的有效面积来计算。
常用的计算公式如下：
P=F/S
其中，P为工作压力，F为输出力，S为油缸的有效面积。
3.计算油缸的输出力
油缸的输出力可以根据工作压力和油缸的有效面积来计算。
常用的计
算公式如下：
F=P*S
其中，F为输出力，P为工作压力，S为油缸的有效面积。
4.计算油缸的速度
油缸的速度可以根据流量和油缸的有效截面积来计算。
常用的计算公
式如下：
Q=A*V
其中，Q为流量，A为油缸的有效截面积，V为油缸的速度。
除了以上的计算公式外，液压机油缸的设计还需要考虑油缸的结构形式、工作环境、密封性能、轴向稳定性等因素，这些因素会直接影响油缸的性能和使用寿命。
因此，设计液压机油缸时需要综合考虑以上因素，并根据具体的应用要求进行合理的选择和优化。
综上所述，液压机油缸设计计算公式是制定液压机油缸尺寸和参数的重要依据，通过合理的计算和选择，可以确保液压机油缸的性能和使用寿命，从而实现液压系统的稳定运行和高效工作。
液压缸的计算
3.4液压系统设计
3.4.1液压系统设计图
在绘制液压系统图的过程中应力求系统的结构简单。注意各元件间的联系。避免无动作发生，既要减少能量损失，还要提高系统的工作效率。为了便于液压系统的维护和检测，本系统中要安装必要检测元件（如压力表，温度计）。各液压元件尽量采用国家标准件。在图中要按国家标准规定的液压元件职能符号的常态位置绘制，对于自行设计的非标准元件可用结构原理图绘制，系统图中应注明各液压执行元件的名称和动作，注明各液压元件的序号及各电磁铁代号，并附有电磁铁，行程阀及其他控制元件的动作表。基于以上准则，本设计的液压系统图拟定如下图所示
1）导向套（环式）的结构形式
活塞杆的导向的结构形式有三种：无导向套（环）、金属导向套（环）和非金属导向套（环）。
本课题选用金属导向套。
2）导向套（环）的长度
导向支承长度是端盖长度减去防尘圈沟槽的长度值后的剩余部分。
3）导向套（环）的材料和加工要求
导向套（环）外圆与端盖内孔配合多为H8/f7，内孔与活塞杆的配合多为H9/f9。
其中 ————-液压缸最大压力
所以
在本设计中，因其径向载荷小，结构简单，而选择用定量叶片泵，这样也可以使运动中的噪音降低，流量脉动小。根据表23.5-20[9]选取
图3-2 液压泵
YB1-16,
其技术规格为： 排量：16ml/r
额定压力：6.3Mpa
转速：960r/min
驱动功率：2.2KW
(3-16)
式中 -----缸底止口外径， ；
-----油口直径, ；
-----工作压力， ；
----材料许用应力安全系数（ ）, 。
3.4.7缸筒头部法兰厚度
选择螺钉连接法兰，法兰厚度 为
液压缸设计常用结构参数及计算表
14
18
22 28 34
42
50
63 75 90 120
钢管公称通径、外径、壁厚、连接螺纹及推荐流量
管接头连 接螺纹
/mm
螺纹长 度及底 孔L/mm
管接头 连接螺 纹/in
螺纹长度及底 孔L/mm
O圈密封 公制螺纹 长度及底
组合垫圈 外径/mm
M10X1 8/13.5 G1/8" 8/13.0 10/11.5 16
7/16-20UNF
11.5/14
9/16-18UNF
12.7/15.5
3/4-16UNF
14.3/17.5
7/8-14UNF
16.7/20
11/16-12UN
19/23
15/16-12UN
19/23
15/8-12UN
19/23
NPT 1/8-27. 1/4-18. 3/8-18. 1/2-14. 3/4-14. 1-11.5 11/4-11.5 11/2-11.5
油管外径 1
臂厚1
12
16
16
20
20
25
25
32
32
38
38
25
1"
34
M33X2 18/26 G1"
18/27
19/22
42
32 1-1/4" 42
40 1-1/2" 50
50
2
63
65 2-1/2" 75
80
3
90
100
4
120
M42X2
M48X2 M60X2
20/28
22/30 25/34
液压缸缸筒厚度计算
当δ /Ｄ≤0.08 时，可用薄壁缸筒的实用计算式：
δ ≥pmax·D/2[б ] (m)
当δ /Ｄ=0.08～0.3 时，可用实用公式：
δ ≥pmax·D/2.3[б ]-3pmax (m)
当δ /Ｄ≥0.3 时，可用式(1-1)或(1-2)计算:
δ ≥D/2(√[б ]+0.4pmax /[б ]-1.3pmax -1) (m) …(1-1) δ ≥D/2(√[б ] /[б ]-√3pmax -1) (m) …(1-2)
45
50 60 83 102 121 152 168 194 219 245
45
54 64 83 102 127 152 168 194 219 245
45
50 64 76 95 121 152 168 194 219 245 273 299
152 168 194
245 267 298 324 368 419 470 521
式中：D---－缸筒内径(m)；
pmax――缸筒内最高工作压力（MPa）；
[б ]――缸筒材料的许用应力（MPa）；
[б ]＝б b/n
б b--缸筒材料的抗拉强度（MPa）；
n---安全系数，通常取 n=5,最好是按下表进行选取.
材料名称 静载荷
交变载荷 不对称
对称
冲击载荷
钢,锻铁
3
5
8
12
铸铁
4
液压缸筒液压缸推力计算液压缸液压缸标准多级液压缸液压缸型号液压缸装配图液压缸设计液压缸论坛液压缸结构
一.缸筒厚度计算
1.δ =δ 0+C1+C2 (m) 式中：δ 0――缸筒材料强度的最小值(m)；
C1――缸筒外径公差余量(m)； C2――腐蚀余量(m)．
液压缸设计计算
第一部分总体计算1、压力油液作用在单位面积上的压强Pa式中：F——作用在活塞上的载荷，NA——活塞的有效工作面积，从上式可知，压力值的建立是载荷的存在而产生的。
在同一个活塞的有效工作面积上，载荷越大，克服载荷所需要的压力就越大。
换句话说，如果活塞的有效工作面积一定，油液压力越大，活塞产生的作用力就越大。
额定压力（公称压力）PN,是指液压缸能用以长期工作的压力。
最高允许压力，也是动态实验压力，是液压缸在瞬间所能承受的极限压力。
通常规定为：MPa。
耐压实验压力，是检验液压缸质量时需承受的实验压力，即在此压力下不出现变形、裂缝或破裂。
通常规定为：MPa。
液压缸压力等级见表1。
表1 液压缸压力等级单位MPa压力范围0～2.5 ＞2.5～8 ＞8～16 ＞16～32 ＞32 级别低压中压中高压高压超高压2、流量单位时间内油液通过缸筒有效截面的体积：L/min由于L 则L/min对于单活塞杆液压缸：当活塞杆伸出时当活塞杆缩回时式中：V——液压缸活塞一次行程中所消耗的油液体积，L；t——液压缸活塞一次行程所需的时间，min；D——液压缸缸径，m；d——活塞杆直径，m；——活塞运动速度，m/min。
3、速比液压缸活塞往复运动时的速度之比：式中：——活塞杆的伸出速度，m/min；——活塞杆的缩回速度，m/min；D——液压缸缸径，m；d——活塞杆直径，m。
计算速比主要是为了确定活塞杆的直径和是否设置缓冲装置。
速比不宜过大或过小，以免产生过大的背压或造成因活塞杆太细导致稳定性不好。
4、液压缸的理论推力和拉力活塞杆伸出时的理推力：N活塞杆缩回时的理论拉力：N式中：——活塞无杆腔有效面积，；——活塞有杆腔有效面积，；P——工作压力，MPa；D——液压缸缸径，m；d——活塞杆直径，m。
5、液压缸的最大允许行程活塞行程S，在初步确定时，主要是按实际工作需要的长度来考虑的，但这一工作行程并不一定是油缸的稳定性所允许的行程。
为了计算行程，应首先计算出活塞的最大允许计算长度。
油缸的设计计算
油缸出力与速度计算1.柱塞油缸：①柱塞的推力F =(吨)(P：液体工作压力kgf/cm2 d：柱塞直径cm)②柱塞的运动速度V =(mm/s)(Q：总输入油的流量L/min d：柱塞直径m)2.活塞油缸：（无杆腔为工作腔）①工作行程的推力F =(吨) （不考虑有背压）(P：液体工作压力kgf/cm2 D：油缸内径cm)F ，=(吨) （考虑回油腔有背压）(P：液体工作压力kgf/cm2 P，，：液体背压压力kgf/cm2 d:活塞杆直径m)②活塞工作行程的运动速度V下=(mm/s)(Q:油泵供给油缸的流量L/min D:油缸内径m)③从活塞杆腔排油的流量Q排=(L/min）(Q：油泵供给油缸的流量L/min D：油缸内径m d：活塞杆直径m)④回程的拉力F =(吨) （不考虑有背压）(P：液体工作压力kgf/cm2 D：油缸内径cm d：活塞杆直径cm )F ，=(吨) （考虑回油腔有背压）(P：液体工作压力kgf/cm2 P，，：液体背压压力kgf/cm2 d:活塞杆直径cm)⑤活塞回程工作的运动速度V回=(mm/s)(Q:油泵供给油缸的流量L/min D:油缸内径m)⑥从无杆腔排油的流量Q排=(L/min）(Q：油泵供给油缸的流量L/min D：油缸内径m d：活塞杆直径m)注：一般工件的压制速度为设备空载下午速度的0.25～0.4倍。
（用于变量柱塞泵）油缸的公称压力主要用来克服工件的变形抗力（P变）或工作阻力，同时还必须克服运动部件的摩擦阻力（P摩），密封装置的摩擦阻力（P密），启动或制动换向时的惯性力（P惯），以及油缸排油腔的背压力（P排）。
液压机可取P摩+P密=10%～20%P变（P惯、P排可忽略）油缸部分结构设计计算1.油缸缸径的确定油缸公称压力和工作压力选定后，活塞式油缸内径（排油腔直接回油箱）：（mm）(F：油缸公称压力 KN p：液体工作压力kgf/cm2 )如果为柱塞式油缸，加上两边间隙值即可，一般锻造油缸为10～15mm；铸造油缸为15～20mm；行程长的取大值，反之取小值。
液压缸选型向导 计算表
说明： 1，液压缸选型步骤如下方附图； 2，行程确定原则：
（1）行程S=实际最大工作行程Smax+行程富裕量△S； （2）行程富裕量△S=△S1+△S2+△S3。
步骤 已知条件
1，缸径和杆径
2，确定行程, 安装方式
3，缓冲
液压油缸选型向导
参数 负载重量(kg) 系统工作压力P(MPa) 负载所需力F0(N) 负载行程L0(mm) 液压缸驱动负载形式 理论推力最小缸径D1(mm) 初设杆径d0(mm) 理论拉力最小缸径D2(mm) 驱动力安全系数K 所需最小缸径D0(mm) 选择厂家缸径D(mm) 选择厂家杆径d(mm) 验算安全系数下拉力(N) 负载行程L0(mm) 气缸行程选择L(mm) 安装方式(选填) 缓冲方式
附图 液压缸选型步 骤
表7 接头选择
表1 液压工作 压力参考
公称P系列 0.63 10 1.6 2.5 4.0 6.3 10 16 25 31.5 40
根据主机类型选择液压执行器的设计压力
应用领域 常用设备
设计压力
精加工机床(如各类磨床)
0.8~2
机床类
半精加工机床(如组合机床)
3~5
龙门刨床
2~8
取值 10 1.6 1000 300 拉力驱动 28.21 14 31.49 1.5 38.57 40 18 1068.98 300 400 法兰安装 液压缓冲
表4 安装方式确定 原则
法兰安装
适合于液压缸工作过程中固定式 安装，其作用力与支承中心处于 同一轴线的工况；其安装方式选 择位置有端、部、尾部
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180
200
220
250
280
320
360
380
400
420
450
500
三、液 压缸活 塞杆径 常用尺 寸系列, 摘自 (GB/T2 3481993)
单 位:mm
16
18
20
22
25
28
36
40
45
50
56
63
70
80
90
100
110
125
140
160
180
200
220
250
280
300
320
360
63 19.62869 31.15665 38.94581 49.85064 62.3133 77.89163 98.14345
80 31.6512 50.24 62.8 80.384 100.48 125.6 158.256
90 40.05855 63.585 79.48125 101.736 127.17 158.9625 200.2928
2
110 66.76425 105.975 169.56 211.95 264.9375 333.8213
1.33
90 120.1757 190.755 305.208 381.51 476.8875 600.8783
180
1.46
100 110.7792 175.84 281.344 351.68 439.6 553.896
32 14.5645 23.11825 36.9892 46.2365 57.79563 72.82249
35 13.57045 21.5404 34.46464 43.0808 53.851 67.85226
45 9.614052 15.2604 24.41664 30.5208 38.151 48.07026
18 1.488596 2.36285 3.78056 4.7257 5.907125 7.442978
20 5.9346 9.42 15.072 18.84 23.55 29.673
22 5.519178 8.7606 14.01696 17.5212 21.9015 27.59589
28 4.035528 6.4056 10.24896 12.8112 16.014 20.17764
2
100 47.4768 75.36 120.576 150.72 188.4 237.384
1.33
80 94.9536 150.72 241.152 301.44 376.8 474.768
160
1.46
90 86.54625 137.375 219.8 274.75 343.4375 432.7313
235
225
10
335
205
195
185
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCr
980
785
27SiMm
980
835
30CrMo 35CrMo
调质
950 1000
800 850
42CrMo
1080
930
38CrMoAlA
1000
850
15MnVn
750
500
ZG230-450
450
230
δS 单位:MPa
备注
14
高压薄壁 液压缸
17
2
140 100.8882 160.14 256.224 320.28 400.35 504.441
1.33
100 189.9072 301.44 482.304 602.88 753.6 949.536
220
1.46
125 162.0888 257.2838 411.654 514.5675 643.2094 810.4438
13
特种液压 缸
15
6.1 缸筒内 径一般 采用H9 或H8级 配合
六、液压缸缸筒的技术要求
6.2 缸筒内 孔表面 粗糙度 Ra=0.16 --0.32 μm,一 般用0.2 μm
6.3 缸筒内 孔直线 度公差 在500mm 长度上 不大于 0.03mm
6.4 缸筒断 面对内 孔的垂 直度公 差在直 径100mm 上不大 于 0.04mm
200 197.82 220 239.3622 250 309.0938 280 387.7272 320 506.4192 360 640.9368 380 714.1302 400 791.28 420 872.3862 460 1046.468 480 1139.443 500 1236.375
五 、 液压缸设计常用材料及性能
材料名称 处理状态 抗拉强度
屈服强度单位:mm
单位:MPa
材料厚度
0.1-16 16-30 30-
45
调质
650
441
35
520
340
45
590
335
325
315
35
510
305
295
285
Q345 Q295
热扎
490 430
325 295
315 285
20
390
245
液压油缸设计规范及工艺参数和要求
一、液 压缸常 用压力 等级系 列,摘自 (GB/T2 3461988)
单 位:MPa
6.3
10
12.5
16
20
25
31.5
二、液 压缸缸 筒内径 常用尺 寸系列, 摘自 (GB/T2 3481993)
单 位:mm
32
40
50
63
80
90
100
110
125
140
160
6.5 缸筒壁 厚和材 料须满 足液压 缸最大 工作压 力的要 求.
七、液压缸各压力下的推力
缸径
输出推力
单位：KN
单位：mm
工作压力
单位:MPa
6.3
10 12.5
16
20
25 31.5
25 3.090938 4.90625 6.132813 7.85 9.8125 12.26563 15.45469
40 23.7384 37.68 60.288 75.36 94.2 118.692
45 21.63656 34.34375 54.95 68.6875 85.85938 108.1828
56 16.14211 25.6224 40.99584 51.2448 64.056 80.71056
45 30.04391 47.68875 76.302 95.3775 119.2219 150.2196
380
400
420
450
四、液 压缸油 口螺纹 常用尺 寸系列, 摘自 (GB/T2 8781993)
单 位:mm
M5X0.8 M8X1 M22X1.5 M27X2
M10X1 M12X1.5 M14X1.5 M16X1.5 M18X1.5 M20X1.5 M33X2 M42X2 M50X2 M60X2
2
125 82.96076 131.6838 210.694 263.3675 329.2094 414.8038
1.33
100 148.365 235.5 376.8 471 588.75 741.825
200
1.46
110 137.9795 219.015 350.424 438.03 547.5375 689.8973
100 49.455 78.5 98.125 125.6
157 196.25 247.275
110 59.84055 94.985 118.7313 151.976 189.97 237.4625 299.2028
125 77.27344 122.6563 153.3203 196.25 245.3125 306.6406 386.3672
14
普通液压 缸
17
21
22
20
低压液压 缸
24
高压薄壁
液压缸
12
12
12
12
15
26 耐冲击
22
特种液压 缸
铸钢管
ZG270-500 铸钢管 560
270
ZG310-570
570
210
ZL105 铸铝合金 160-230
5A03 防锈铝合 180
80
5A06
金
320
160
18
15
6.5
特种液压 缸
25 9.272813 14.71875 23.55 29.4375 36.79688 46.36406
28 8.486478 13.4706 21.55296 26.9412 33.6765 42.43239
35 6.305513 10.00875 16.014 20.0175 25.02188 31.52756
50 27.6948 43.96 70.336 87.92 109.9 138.474
63 20.42986 32.42835 51.88536 64.8567 81.07088 102.1493
50 37.09125 58.875 94.2 117.75 147.1875 185.4563
56 33.94591 53.8824 86.21184 107.7648 134.706 169.7296
70 25.22205 40.035 64.056 80.07 100.0875 126.1103
56 44.33146 70.3674 112.5878 140.7348 175.9185 221.6573