液压缸的设计计算规范
目录:一、液压缸的基本参数
1、液压缸内径及活塞杆外径尺寸系列
2、液压缸行程系列（GB2349-1980）
二、液压缸类型及安装方式
1、液压缸类型
2、液压缸安装方式
三、液压缸的主要零件的结构、材料、及技术要求
1、缸体
2、缸盖（导向套）
3、缸体及联接形式
4、活塞头
5、活寒杆
6、活塞杆的密封和防尘
7、缓冲装置
8、排气装置
9、液压缸的安装联接部分（GB/T2878）
四、液压缸的设计计算
1、液压缸的设计计算部骤
2、液压缸性能参数计算
3、液压缸几何尺寸计算
4、液压缸结构参数计算
5、液压缸的联接计算
一、液压缸的基本参数
1.1液压缸内径及活塞杆外径尺寸系列
1.1.1液压缸内径系列（GB/T2348-1993）
8 10 12 16 20 25 32
40 50 63 80 （90） 100 （110）
125 （140） 160 （180） 200 220 （250）
（280） 320 （360） 400 450 500
括号内为优先选取尺寸
1.1.2活塞杆外径尺寸系列（GB/T2348-1993）
4 5 6 8 10 12 14 16 18
20 22 25 28 32 36 40 45 50
56 63 70 80 90 100 110 125 140
160 180 200 220 250 280 320 360
活塞杆连接螺纹型式按细牙，规格和长度查有关资料。
1.2液压缸的行程系列（GB2349－1980）
1.2.1第一系列
25 50 80 100 125 160 200 250 320 400
500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000
1.2.1第二系列
40 63 90 110 140 180 220 280 360 450
550 700 900 1100 1400 1800 2200 2800 3600
二、液压缸的类型和安装办法
2.1液压缸的类型
对江东机械公司而言
2.1.1双作用式活塞式液压缸
2.1.2单作用式柱塞式液压缸
2.2液压缸的安装方式
对江东机械公司而言
2.2.1对柱塞式头部法兰
2.2.2对活塞式螺纹联接在梁上
三、液压缸主要零件的结构、材料、技术要求
3.1缸体
3.1.1缸体材料
A焊接缸头缸底等，采用35钢粗加工后调质 [σ]＝110MPa B一般情况采用45钢 HB241－285 [σ]＝120MPa C铸钢采用ZG310－57 [σ]＝100MPa
D球墨铸铁（江东厂采用）QT50－7 [σ]＝80－90MPa E无缝纲管调质（35号 45号） [σ]＝110MPa 3.1.2缸体技术要求
A内径 H8 H9 精度粗糙度（垳磨）
B内径圆度9－11级圆柱度 8级
3.2缸盖(导向套)
3.2.1缸盖材料
A可选35,45号锻钢
B可选用ZG35,ZG45铸钢
C可选用HT200 HT300 HT350铸铁
D当缸盖又是导向导时选铸铁
3.2.2缸盖技术要求
A直径d(同缸内径)等各种回转面(不含密封圈)圆柱度按 9 、10 、11 级精度
B内外圆同轴度公差0.03mm
C与油缸的配合端面⊥按7级
D导向面表面粗糙度
3.2.3联接形式多种可按图13
3.2.4活塞头(耐磨)
A材料灰铸铁HT200 HT300 钢35 、45
B技术要求
外径D(缸内径)与内孔D1↗按7、8级
外径D的圆柱度 9、10、11级
端面与内孔D1的⊥按7级
C活塞头与活塞杆的联接方式
按图3形式
D活塞头与缸内径的密封方式
柱寒缸 40MPa以下V型组合移动部分
活塞缸 32MPa以下用Yx型移动部分
静止部分 32MPa以下用“O“型
3.2.5 活塞杆
A端部结构
按江东厂常用结构图17、18
B活塞杆结构
空心杆实心杆
C材料
实心杆35、45钢
空心杆35、45无缝缸管
D技术要求
粗加工后调质HB229－285
可高频淬火HRC45－55
外圆圆度公差按9、10、11级精度
圆柱度按8级
两外圆↗为0.01mm
端面⊥按7级
工作表面粗糙度 <（江东镀铬深度0.05mm）
渡后抛光
3.2.6活塞杆的导向、密封、和防尘
A导向套结构图9（江东常用）
导向杆材料可用铸铁、球铁
导向套技术要求
内径H8/f8、H8/f9表面粗糙度
B活塞杆的密封与防尘
柱塞缸V型组合移动部分
活塞缸Yx 移动部分
“O”型（静止密封）
防尘，毛毡圈（江东常用）
3.2.7液压缸缓冲装置
多路节流形式缓冲
参考教科书
3.2.8排气装置
采用排气螺钉
3.2.9液压缸的安装联接部分的型式及尺寸
可用螺纹联接（细牙）油口部位
可用法兰压板联接油口部位
液压缸安装可按图8
4液压缸的设计计算
4.1液压缸的设计计算部骤
4.1.1根据主机的运动要求定缸的类型选择安装方式
4.1.2根据主机的动力分析和运动分析确定液压缸的主要性能参
数和主要尺寸如推力速度作用时间内径行程杆径注：负载决定了压力。速度决定流量。
4.1.3根据选定的工作压力，和材料进行液压缸结构设计如缸体壁
厚缸底厚度、结构、密封形式、排气、缓冲等
4．1.4 液压缸的性能验算
4.2液压缸性能参数的计算
4.2.1液压缸的输出力
A液压缸单杆、活塞和柱塞缸推力F1（液压缸的输出按负载F决定）F1=P1A1×103
P1-工作压力（MPa）（按工作母机选定液压机选25MPa）
F1－推力（kN）
A1－活塞与柱塞的作用面积（㎡）
A1＝πD2/4
D－活塞直径（m）
B）单杆活塞缸的拉力F2
F2＝P2A2×103
P2－工作压力（MPa）液压缸的拉力按拉 F2－液压拉力（kN）负载F’决定 A2－有杆腔面积（㎡）
A2＝π（D2－d2）/4
D－活塞直径（m）
d－活塞杆直径（m）
4．2.2 液压缸的输出速度
速度按主机要求决定再选择流量
A. 单杆活塞缸或柱塞缸外伸时速度=60/A
2—活塞外伸速度（m/min）
—进入液压缸流量(m3/s) 有时流量用L/min表示
A1—活塞的作用面积（m2）
B.单杆活塞杆缩入时的速度
=60/A
2
—活塞的缩小速度。（m/min）
—流量。进入液压缸的流量（m3/s）可用
A2=π(D2－d2)/4
D—活塞直径（m）
d—活塞杆直径（m）
C.液压缸的作用时间t
t=/=As/
t—液压缸的作用时间（s）
—液压缸的容积（m3）
A—液压缸的作用面积（m2）
※活塞杆伸出时 A=(π/4)D2
※活塞杆缩入时A=π(D2－d2)/4
S—液压缸的行程（m） (看1.2.1和1.2.2)
—进入液压缸的流量(m3/s)
4.3 液压缸主要几何尺寸的计算。（D,d,S）
4.3.1液压缸内径D的计算
A．根据负载大小选定系统压力表计算D
D—液压缸内径（m）
F—液压缸的推力（kN）
P—选定的工作压力（MPa）
B. 根据执行机构的速度要求和选定的液压泵流量来计算D
D—液压缸内径（m）
—进入液压缸的流量（m3/s）
—液压缸输出的速度（m/min）
※注：无论采用哪种方法计算出的液压缸内径按1.1.1缸筒内径尺寸系列圆整为标准值。
4.3.2 活塞杆直径d的计算
A．根据速度比的要求来计算d
d=D
d—活塞杆直径（m）
D—油缸直径（内）（m）
υ—速度比
υ=v2/v1=D2/ (D2－d2)
. 活塞杆缩入速度m/min
. 活塞杆伸出速度m/min
速度比关系：
υ 1.15 1.25 1.33 1.46 2
D 0.36D 0.45D 0.5D 0.56D 0.71D
※选用速度比的方法。（也可以是工作机要求）工作压力p/MPa ≤10 12.5～20 ﹥20 速度比υ 1.33 1.46～2 2 B．活塞直径d按强度要求计算
按简单的拉压强度计算
d≥3.57X
[σ]—为许用应力 100-120MPa（碳钢）
F—活塞杆输出力
※ d计算出以后按1.1.2圆整为标准数
另一确定活塞杆的方法：
当杆受拉力：d=(0.3～0.5)D
当杆受压力：d=(0.5～0.55)D (P≤5MPa)
d=(0.6～0.7)D (5MP﹤P≤7.0MPa)
d=0.7D (P﹥7MPa)
必要时活塞杆的直径d按下式进行强度校核：
F—液压缸的负载
[σ]—活塞杆材料许用应力[σ]= σb(抗拉强度)/n(安全系数=1.4)
4.3.3 液压缸行程S的确定：根据工作机运动要求确定4.4 液压缸的结构参数的计算：缸壁、油口直径、缸底、缸头厚度等。
4.4.1缸壁厚度：δ
A. 当D/δ≥16时，按薄壁筒计算：
δ≥P y D/2[σ]
δ—缸壁厚度(m)
Py—试验压力（MPa）
当工作压力≤16MPa时P y=1.5p
当工作压力≥16MPa时Y y=1.25p
[σ]—缸体材料的许用应力（MPa）
按抗拉强度：σb
[σ]= /
=3.5～5 一般取5
锻钢[σ]=100～120MPa
铸钢[σ]=100～110MPa
球墨铸铁[σ]=80～90MPa
铸铁[σ]=60MPa
钢管[σ]=100～110MPa
推荐再校核
按工程机械 P≤16MPa 无缝管20号，P﹥16MPa无缝管45号
重型机械无缝管45号 P≤16MPa
缸内径32 40 50 60 80 100 125 150 180 200
缸外径52 60 75 85 105 120 150 180 215 240 B. 按中等壁厚
当3.2≤D/δ﹤16
δ=（P y D/(2.3[σ]-P y)ψ）+C
ψ：强度系数对无缝管ψ=1
C：计入壁厚公差及腐蚀的附加厚度，通常圆整到标准厚度值
C．按厚壁筒计算
对中、高压D/δ﹤3.2
※当材料为塑性材料时，按第四强度理论
塑性材料常用第四强度理论
或如果知道缸外圆D1，内圆D。校核按第四强度理论
（以能量为判据）[第三强度（以最大切应力为判据）
暂不使用]
当材料为脆性材料时（江东厂）按第二强度理论
（以应变为判据） [第一强度理论（以最大拉应力）暂不使用]
脆性材料常用第二强度理论
为试验压力
当缸的额定压力时,
=1.5
当缸的额定压力
16时,=1.25
当选用无缝钢管时，计算的壁厚值应圆整为符合标准的壁厚值（GB8713—1988）
D．缸体外径的计算
D1=D+2δ
D1—缸体外径（参见4.4.1重型机械表）
4.4.2 液压缸油口的直径计算
应根据活塞的最高运动速度和油口最高流速而定。
—油口流速（m/min）
—液压缸口直径（m）
—活塞输出速度（m/min）
D—液压缸内径（m）
—液压缸最大输出速度（m/min）
4.4.3 缸底厚度计算
无孔底h=0.433D
有孔底h=0.433D
d0—油口直径
4.4.4 缸头厚度计算
A．螺钉连接法兰，如图
h=图13号
h—法兰厚度（m）
F—法兰受力总和（N）
F=πd2p/4 + π(d2h- d2)q /4
d —密封环内径（m）
d H—密封环外径（m）
P—系统工作压力（Pa）
q—附加密封力（Pa）
D0—螺孔分布圆直径（m）
—密封环平均直径（m）
[σ]—法兰材料许用应力 (Pa)
缸头联接形式多种，可按不同方法计算参考机械设计手册第4卷23—193页
4.5 液压缸的联接计算
4.5.1 缸盖连接计算
有多种缸底连接形式，常用焊接和螺栓联接两种A．焊接联接计算
采用对焊，焊缝拉应力为
σ=4F/π（D12-D22）η
F—液压缸输出最大推力（N）
F=πD2P/4
D—缸内径（m）
p—系统最大工作压力（Pa）
D1—缸外径（m）
D2—焊缝底径（m）
η—焊接效率η=0.7
如用角焊
F/h
h—焊角宽度（m）
B．螺栓联接的计算
螺纹处的拉应力为
σ=4kF/π2d21 z
螺纹的切应力
τ=K1KFd0/0.2d31z
合成应力
z 为螺栓的个数
K为螺纹拧紧系数静载荷时K=1.25～1.5
动载荷时 K=2.5～4
K1为螺纹内摩擦系数 K1=0.12
d1为螺纹内径（m）当采用普通螺纹时d1= d0-1.0825t d0螺纹外径（m）
t—螺纹的螺距（m）
F—缸体螺丝处所受拉力
Z—螺栓数
τ—螺纹处的切应力
第一章液压系统设计 1.1液压系统分析 1.1.1 液压缸动作过程 3150KN热压成型机液压系统属于中高压液压系统，涉及快慢速切换、多级调压、保压补压等多个典型的液压回路。工作过程为电机启动滑块快速下行滑块慢速下行保压预卸滑块慢速回程滑块快速回程推拉缸推出推拉缸拉回循环结束。按液压机床类型初选液压缸的工作压力为28Mpa,根据快进和快退速度要求，采用单杆活塞液压缸。1.1.2液压系统设计参数 （1）合模力； （2）最大液压压28Mp； （3）主缸行程700㎜； （4）主缸速度υ 快＝38㎜/s、 υ 慢=4.85㎜/s。 1.1.2分析负载 （一）外负载压制过程中产生的最大压力，即合模力。 （二）惯性负载 设活塞杆的总质量m＝100Kg，取△t＝0.25s (三)阻力负载 活塞杆竖直方向的自重 活塞杆质量m≈1000Kg，同时设活塞杆所受的径向力等于重力。 静摩擦阻力 动摩擦阻力 由此得出液压缸在各个工作阶段的负载如表****所示。
工况负载组成负载值F 工况负载组成负载值F 启动981 保压3150×103加速537 补压3150×103快速491 快退+G 10301 按上表绘制负载图如图***所示。 F/N v/mm s-1 537 491 981 38 4.85 0 l/mm 0 l/mm -491 -981 由已知速度υ 快＝38㎜/s、 υ 慢=4.85㎜/s和液压缸行程s=700mm，绘制简略速度图，如 图***所示。 1.2确定执行元件主要参数 1.2.1 液压缸的计算 （一）液压缸承受的合模力为3150KN，最大压力p1=28Mp。 鉴于整个工作过程要完成快进、快退以及慢进、慢退，因此液压缸选用单活塞杆式的。在液压缸活塞往复运动速度有要求的情况下，活塞杆直径d根据液压缸工作压力选取。 由合模力和负载计算液压缸的面积。 将这些直径按GB/T 2348—2001以及液压缸标准圆整成就近标准值，得:
液压缸设计说明书
1 设计课题 1.1设计要求 设计一台铣削专用机床液压系统用液压缸，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧→工作台快进→工作台工进→工作台快退→工件松开。 1.2原始数据 运动部件的重力为25000N，快进、快退速度为5m/min，工进速度为100～1200mm/min，最大行程为400mm，其中工进行程为180mm，最大切削力为0N，采用平面导轨，夹紧缸的行程为20mm,夹紧力为30000N，夹紧时间为1s。
2 液压系统的发展概况 一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。 由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。 液压系统在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题：减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。
减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展通径电磁阀以及低功率电磁阀。改进液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。 液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，经过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。 电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化能够提高工作可靠性，实
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（活塞杆在抬腿过程中始终受压） 2、惯性载荷（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，其中是作用于活塞上的载 荷，且，是外载荷，，其中是 液压缸的机械效率，取 综上可得：外载荷，密封阻力， 总载荷。 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 （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（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：
----------液压缸工作腔压力（Pa） ----------液压缸回油腔压力（Pa） ----------无杆腔活塞有效作用面积，，D为活塞直径（m）----------有杆腔活塞有效作用面积，，d为活塞杆直径（m） 选取d/D=0.7（由于工作压力为12MPa大于5MPa，故根据手册选取d/D=0.7） 综上可得：D=82.8mm，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。 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。，故满足强度要求。 即d=60mm，则D=90mm。 由此计算得工作压力为： 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。 校核液压缸缸壁的强度，其中液压缸的材料为45钢，故
各种液压缸工作原理及结构分析（动画演示） 什么是液压缸液压缸是将液压能转变为机械 能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸的结构液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。缸体组件缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精度可靠的密封性。(1)法兰式连接，结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉，它是常用的一种连接形式。(2)半环式连接，分为外半环连接和内半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。(3)螺纹式连接，有
外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。(4)拉杆式连接，结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。只适用于长度不大的中、低压液压缸。(5)焊接式连接，强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变形。液压缸的基本作用形式：标准双作用：动力行程在两个方向并且用于大多数应用场合： 单作用缸：当仅在一个方向需要推力时，可以采用一个单作用缸；双杆缸：当在活塞两侧需要相等的排量时，或者当把一个负载连接于每端在机械有利时采用，附加端可以用来安装操作行程开关等的凸轮．弹簧回程单作用缸：通常限于用来保持和夹紧的很小的短行程缸。容纳回程弹簧所需要的长度使得它们在需要长行程时很讨厌；柱塞式单作用缸：仅有一个流体腔，这种类型的缸通常竖直安装，负载重置使缸内缩，他们又是被成为“排量缸”，并且对长行程是实用的；多级伸缩缸：最多可带4个套简，收拢长度比标准缸短．有单作用或双作用，它们与标准缸相比是比较贵的，通常用于安装空间较小但需要较大行程的场合， 串联缸：一个串联缸足由两个同轴安装的缸组成的，两个缸的活塞由一个公共活塞杆链接，在两缸之前设置杆密封件以便使每个缸都能双作用，当安装宽度或高度受限制时．串联
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：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=0.5～0.55D 5MPa＜pI＜7MPa时，d=0.6～0.7D pI＞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
升降机液压缸系统工作原理 作为物流机械被广泛使用的液压升降机，其结构原理和工作特点值得研究。液压升降机携带物品和升降机台工作件上升，液压缸提供动力，即液压缸输出势能可以转化成能源，并进行工作台工件的下降，其潜在的能量将被释放。 这种潜力不能有效地回收利用，将导致能源浪费。这种能量废物是不小的电梯，但负载显着提升高度所需的频率，工作模式是非常令人印象深刻答：对于这种模型，储能装置在液压系统的设计表下降，以释放潜在的能量储存起来，并在用于消费减少徒劳上升的，更高的能量利润效率，并在同一时间，以达到系统运行平稳，安全性，可靠性工作目的。在本文中，实现能量回收的液压升降机比较蓄能器液压系统的变化，分析和恢复潜力到设计中。用两个液压缸补充能量回收概述可以辅助缸回收定量方法液压系统如所示，而现在它的工作原理，过程和特性进行了分析和讨论。 该系统由主，辅液压缸，泵站和控制阀。表是主缸活塞杆增加或减少使用，根据工件放置在表未显示。增加重量的两个，两缸有杆腔的辅助缸的活塞杆使用辅助缸液压能量回收系统单路连接管，管道连接到液压控制，配有两个相反的集阀门，从两缸有杆腔的控制电路，；缸系列；三换向阀用于控制两缸的操作和反向线的方向，如使表玫瑰，阀设置的权位，泵排出的液压油通过单向阀，控制阀和阀右室副油箱杆的燃料供应，先导式止回阀打开后，副油箱无杆腔的液压油通过流体控制单，流阀进入主缸无杆腔主缸有杆腔在液压油阀的权利，两通阀右位在这种情况下，两三个单向阀在左边，在液压阀年液压和气动力的作用，在右位和节流阀流回油箱，从离开辅助缸活塞杆驾驶的体重下降，而主缸活塞杆带动工作台上升。这个过程就相当于与重新潜力，通过表。如替补下降阀门的左侧位置，液压泵出院后单向液压油阀，控制阀和阀位离开主缸杆腔油，操作员控制止回阀被打开，使主缸杆腔液机油压力先导式单向阀，流入副油箱无杆腔离开辅助缸有杆腔的液压油通过阀。两两通阀，右位在这一点上，两三个单向阀右位和节流阀流回油箱，所以主缸活活塞杆带动工作台下降，而辅助缸活塞杆驱动体重上升。 其工作原理是：在下降工作平台进行工作重速度太快，一侧的阀门控制流体压力比低到足以克服弹簧力，阀芯位是留下来切断主油箱或辅助帮助通过油缸有杆腔和油箱，溢流阀背压阀回油箱，增加回报流体阻力，减少液压缸保护作用的速度。当需求急剧下降，电气，液压阀阀电磁通电，利用电磁力阀门核心右位，切换回沥青。为了便于制造和安装，应使用同规格主缸和辅助帮助缸重量重量可调，其重量应大于表表负载的重量总和的一半。两个液压缸补充能量回收的方法，以提高设立一个辅助的液压缸和一个更大的重量，结构的升降机趋势复杂和繁琐，生产成本，液压系统的结构也更复杂的应用是有限的。累加器来实现能量回收为了克服这些缺点，应用范围不断扩大，设计使用累加器液压系统的恢复潜力。原有系统的能量回收理由：电梯下降，使液体在液压缸下腔行并存储到累加器的机械势能转换成液压能；工作台再次上升到液压泵油相当于系统采用液压系统蓄能器回收潜力设置压力罐，减少液压泵，口油压力差的电机，降低了功耗再次上升液压泵以节省能源。提起唯一的运动，在垂直方向，减少可以利用重力的优势来实现，以简化液压缸的结构，降低制造成本，使用单作用气缸，平行的两缸，液压缸的长度缩短，使这台机器设计紧凑，易于安装，使用两个伸缩液压缸；部系统采用限压变量叶片泵和速度控制阀组成的体积-节流调速回路来调整升降机液压缸速度，以提高效率；两个四通电磁阀控制液压缸侧的运动由负载可变排量泵的工作压力溢流阀用于限制最大工作压力的安全阀系统的系统；分流-集流阀两个升降机液压缸同
晋中学院本科毕业设计 题目液压缸组件设计 院系机械学院 专业机械设计制造及其自动化姓名刘晓萍 学号0914112114 学习年限2009年9月至2013年6月指导教师李彩联职称讲师 申请学位工学学士学位 2013年05 月30 日
液压缸组件设计 学生姓名：刘晓萍指导教师：李彩联 摘要：在液压与气压传动系统中，会经常用到液压活塞缸的形式，它广泛地存在于各个领域中。通常活塞缸的组成部分是缸底、缸筒、活塞、活塞杆和端盖等主要部件。有时，在液压缸的连接处，比如缸体和缸盖法兰部分，缸盖与活塞部分，活塞与活塞杆部分等需要安装密封装置，以减少和防止外部灰尘或者内部油液的进出和泄露。缸体的运动过程中，由于惯性、速度、质量等原因，活塞在运动到行程终端时会与缸底发生碰撞，从而引起能量的损失和传动失衡，因此需要在缸体内部安装缓冲装置。此外，在必要时还需要在液压缸体的某些部位安装排气装置和防尘装置以使整个传动机构精度提高、效率提升。液压缸的设计需要根据已给数据和要求来进行，对液压缸的结构进行设计、选择、检验、制造等方面的考虑。 关键字：活塞；活塞杆；缸盖；缸体；
Design specification of the hydraulic cylinder assembly Author’s Name:Liu Xiaoping Tutor:Li Cailian ABSTRACT：The piston cylinder usually be used in the hydraulic and pneumatic drive system,the main part of the piston cylinder is bottom, cylinder, piston, piston rod and cover. To prevent the working medium to the outside of the cylinder or by a high-pressure chamber to the low pressure chamber leakage, a seal between the cylinder cover, piston and piston rod, piston rod with end caps, piston and cylinder device. The outside of the end cap is also equipped with dust-proof device. In order to prevent impact cylinder head, piston rapid movement to the stroke end cushioning device may also be provided in the end portion of the cylinder. The basic part of the cylinder by cylinder assembly, the piston assembly, the sealing member, and a buffer, the connection member. Further, according to the needs cylinder is also provided with the exhaust means and dustproof device. During the design of the hydraulic cylinder, in accordance with the requirements of the working pressure, velocity, working conditions, processing and disassembly repair sum considering the structure of the various parts of the cylinder. KEYWORDS：piston；piston rod；cylinder head；cylinder
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: 4，F4== D,3.14，,p F:负载力 (N) 2A:无杆腔面积 () mm P:供油压力 (MPa) D:缸筒内径 (mm) :缸筒外径 (mm) D1 2、缸筒壁厚计算 π×,??ηδσψμ 1)当δ/D?0.08时 pDmax,,(mm) 02,p 2)当δ/D=0.08~0.3时 pDmax,,(mm) 02.3,-3ppmax 3)当δ/D?0.3时 ,,,，0.4pDpmax,,,,(mm) 0,,2,1.3p,pmax,, ,b,, pn δ:缸筒壁厚(mm) ,:缸筒材料强度要求的最小值(mm) 0 :缸筒内最高工作压力(MPa) pmax :缸筒材料的许用应力(MPa) ,p :缸筒材料的抗拉强度(MPa) ,b :缸筒材料屈服点(MPa) ,s
n:安全系数 3 缸筒壁厚验算 22,(D,D)s1(MPa) PN,0.352D1 D1P,2.3,lg rLsD PN:额定压力 :缸筒发生完全塑性变形的压力(MPa) PrL :缸筒耐压试验压力(MPa) Pr E:缸筒材料弹性模量(MPa) :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: ，，(MPa) PN,0.35~0.42PrL 4 缸筒径向变形量 22,,DPDD，1r,,D,,，,(mm) 22,,EDD,1,,变形量?D不应超过密封圈允许范围5 缸筒爆破压力 D1PE,2.3,lg(MPa) bD 6 缸筒底部厚度 Pmax,(mm) ,0.433D12,P :计算厚度处直径(mm) D2 7 缸筒头部法兰厚度 4Fbh,(mm) ,(r,d),aLP 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) :法兰外圆的半径(mm) ra
设计内容： 1．液压传动方案的分析 2．液压原理图的拟定 3．主要液压元件的设计计算（例游缸）和液压元件，辅助装置的选择。 4．液压系统的验算。 5．绘制液压系统图（包括电磁铁动作顺序表，动作循环表，液压元件名称）A4一张；绘制集成块液压原理图A4一张；油箱结构图 A4一张；液压缸结构图A4一张。 6．编写设计计算说明书一分（3000-5000字左右）。 一、明确液压系统的设计要求 对油压机液压系统的基本要求是： 1）为完成一般的压制工艺，要求主缸驱动滑块实现“快速下降——压制——保压——快速回退——原位停止”的工作循环，具体要求可参看题目中的内容。 2）液压系统功率大，空行程和加压行程的速度差异大，因此要求功率利用合理。 3）油压机为高压大流量系统，对工作平稳性和安全性要求较高。 二、液压系统的设计计算 1. 进行工况分析，绘制出执行机构的负载图和速度图 液压缸的负载主要包括：外负载、惯性阻力、重力、密封力和背压阀阻力 (1) 外负载：
压制时外负载：=50000 N 快速回程时外负载：=8000 N (2) 移动部件自重为： N (3) 惯性阻力： 式中：g——重力加速度。单位为。 G——移动部件自重力。单位为。 ——在t时间内速度变化值。单位为。 ——启动加速段或减速制动段时间。单位为。 (4) 密封阻力： 一般按经验取（F为总负载） 在在未完成液压系统设计之前，不知道密封装置的系数，无法计算。一般用液压缸的机械效率加以考虑，。 (5) 背压阻力：
这是液压缸回油路上的阻力，初算时，其数值待系数确定后才能定下来。根据以上分析，可计算出液压缸各动作阶段中负载，见表1： 工况计算公式液压缸的负载（N）启动、加速阶段 稳定下降阶段F = 压制、保压阶段 快退阶段 表1 (6) 根据上表数据，绘制出液压缸的负载图和速度图
课程设计说明书（液压油缸的压力和速度控制）
目录 1、设计课题 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2设计要求 (3) 1.3设计参数 (3) 1.4设计方案 (3) 2、设计方案 (4) 2.1工况分析 (4) 2.2拟定液压系统 (6) 3、机械部分计算 (9) 3.1液压缸的设计计算 (9) 3.2液压缸的校核计算 (12) 3.3液压缸结构设计 (15) 3.4选择液压元件 (17) 4 、系统的验算 (20) 4.1.压力损失的验算 (20) 4.2 系统温升的验算 (21) 5、电气部分设计 (23) 5.1控制系统基本组成 (23) 5.2PLC控制系统的流程图 (24)
1 设计课题 1.1设计目的 通过课程设计培养学生综合运用所学知识和技能、提高分析和解决实际问题能力的一个重要环节，专业课程设计是建立在专业基础课和专业方向课的基础上的，是学生根据所学课程进行的工程基本训练，课程设计的目的在于： 1、培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控制系统(产品)的初步设计工作，并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。 2、培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力，提高计算、绘图等基本技能。 3、培养学生掌握机电产品设计的一般程序和方法，进行工程师基本素质的训练。 4、树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。 1.2设计要求 执行元件：液压油缸； 传动方式：电液比例控制； 控制方式：PLC控制； 控制要求：速度控制； 控制精度：0.01 1.3设计参数 油缸工作行程——600 mm； 额定工作油压——6.5MPa； 移动负载质量——1000 kg； 负载移动阻力——5000 N； 移动速度控制——0.2m/s； 1.4设计方案 利用设计参数和控制要求设计出液压油缸，进而设计出液压系统，通过PLC 对液压油缸进行速度控制。
1 设计课题 1.1设计要求 设计一台铣削专用机床液压系统用液压缸，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧→工作台快进→工作台工进→工作台快退→工件松开。 1.2原始数据 运动部件的重力为25000N，快进、快退速度为5m/min，工进速度为100～1200mm/min，最大行程为400mm，其中工进行程为180mm，最大切削力为20000N，采用平面导轨，夹紧缸的行程为20mm,夹紧力为30000N，夹紧时间为1s。
2 液压系统的发展概况 一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。 由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。 液压系统在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题：减少元件和系统的部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件部流道的
压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展通径电磁阀以及低功率电磁阀。改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。 液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。 电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下：[1]
河南理工大学机械学院 课程设计说明书 题目名称：单柱压力机的液压缸设计 学院：机械与力工程学院 班：机11-1 姓名：邱 学号：3 指教：刘俊利 目录 一、程的目的及要求?????????????? 二、程内容及参数确定????????????? 三、液缸主要尺寸的确定??????????????? 四、液缸的密封???????????????? 五、支承向的????????????????? 六、防圈的?????????????????? 七、液缸材料的用???????????????? 八、程?????????????????? 九、参考文献?????????????????????
说明书 一、课程设计的目的 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，如：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， 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。 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，但应注明公式中各符号的意义，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。
第一部分 总体计算 1、 压力 油液作用在单位面积上的压强 A F P = Pa 式中： F ——作用在活塞上的载荷，N A ——活塞的有效工作面积，2 m 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 P max ，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：P P 5.1max ≤ MPa 。 耐压实验压力P r ，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：PN P r 5.1≤ MPa 。 液压缸压力等级见表1。 2、 流量 单位时间内油液通过缸筒有效截面的体积： t V Q = L/min 由于310?=At V ν L 则 32104 ?= =νπ νD A Q L/min 对于单活塞杆液压缸： 当活塞杆伸出时 32104 ?= νπ D Q 当活塞杆缩回时 32210)(4 ?-=νπ d D Q 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 ； ν——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： 2 2 2 12d D D v v -==? 式中： 1v ——活塞杆的伸出速度，m/min ； 2v ——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： 626 11104 10?= ?=p D p A F π N 活塞杆缩回时的理论拉力： 6226 2210)(4 10?-= ?=p d D p F F π N 式中： 1A ——活塞无杆腔有效面积，2 m ； 2A ——活塞有杆腔有效面积，2m ； 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。因为活塞杆一般为细长杆，由欧拉公式推导出： k k F EI L 2π= mm 式中：
手动液压叉车课程设计设计报告 课程：专业综合实践 班级：机自3093 学院：机械工程学院 指导老师：吴彦农 设计：王晓波王彬谷泓毅 日期： 2012.12.30
叉车设计摘要 叉车是物流系统中最常用的装卸、搬运设备。本文介绍了世界范围内叉车的市场，叉车发展趋势以及叉车的结构特点，了解液压起重机械设计的主要参数：根据液压起重机械的特点，设计液压手动叉车参数有：起重量、跨距、幅度起重高度、各机构的工作速度及起重机各机构的工作类型。叉车的主要参数首先由使用单位根据生产需要提出，具体数字应按国家标准或工厂标准来确定，同时也要考虑到制造厂的现实生产条件。因此，在确定参数时应当进行调查研究，充分协商和慎重确定。 现代叉车技术发展的主要趋势是充分考虑舒适性、安全可靠性和可维护性 ,产品专业化、系列多样化,大量应用新技术,完善操控系统,重视节能和环保 ,全面提升产品的性能和品质。 通过对国际国内叉车造型设计的现状分析运用工业设计的理论和方法，研究了叉车造型设计的要素及设计原则：造型要求简洁明快、线条流畅，以体现车身的力度感与坚实稳重的感；色彩．力求单纯，给人以轻松、愉悦的感觉，主色调以明度较高的黄色、橙色为宜；车身前后左右要求有宽大的玻璃，仪表具有良好的可读性。研究结果对叉车设计具有重要的实际指导意义。 关键词：叉车；载重；提升机构 第 1章绪论 1.1课题发展现状和前景展望 叉车是应用十分广泛的流动式装卸搬运机械，是物料搬运机械(国外称为工业车辆或地面运输车辆)的一种，是实现物流机械化作业，减轻工人搬运劳动强度，提高作业效率的主要工具。叉车又名铲车、万能装卸车或自动装卸车。它是由在无轨底盘上加装专用装卸工作装置构成的。叉车具有通用性强、机动灵活、活动范围大等特点，所以它广泛用于车站、港口码头、机场、仓库以及工矿企业等部门，用来实现机械化装卸、堆垛和短距离运输，是物流系统不可缺少的机械设备。而叉车中进行装卸作业的直接工作的装置是叉车起重系统，货物的卸放、堆垛最终都是由其完成的，所以它是叉车最重要的组成部分。在我国国民经济的发展中，各行各业对叉车的需求量逐年增加。据国家权威机构研究预测，在今后几年我国叉车年需求量将超过15万台。叉车产业市场潜力巨大，发展前景广阔。 1.2课题主要内容和要求 实验室提供液压千斤顶，螺旋千斤顶实物样品，要求参照其工作原理设计用于较重货物的装卸、移动的省
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1.25 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 × A F = (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 4 U ：油的黏度(cst) S ：油的比重
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。
https://www.doczj.com/doc/2410336026.html,/yykj/onlinelearn/lesson/bysheji/ZSWJ/11_2.HTM 控制元件 液压缸的工作原理是:先说它的最基本5个部件,1-缸筒和缸盖2-活塞和活塞杆3-密封装置4-缓冲装置5-排 气装置。 每种缸的工作原来几乎都是相似的,拿一个手动千斤顶来说,千斤顶其实也就是个最简单的油缸了.通过手动 增压秆(液压手动泵)使液压油经过一个单项阀进入油缸,这时进入油缸的液压油因为单项阀的原因不能再倒 退回来,逼迫缸杆向上,然后在做工继续使液压油不断进入液压缸,就这样不断上上升,要降的时候就打开液压 阀,使液压油回到油箱.这个是最简单的工作原理,其他的都在这个基础上改进的。 液压系统安装、调试、保养（2） 时间：2004-12-27 点击数：771 四、液压管道的安装要求 液压管道安装是液压设备安装的一项主要工程。管道安装质量的好坏是关系到液压系统工作性能是否正常的关键之一。 l 布管设计和配管时都应先根据液压原理图，对所需连接的组件、液压元件、管接头、法兰作一个通盘的考虑。 l 管道的敷设排列和走向应整齐一致，层次分明。尽量采用水平或垂直布管，水平管道的不平行度应≤2/1000；垂直管道的不垂直度应≤2/400。用水平仪检测。
l 平行或交*的管系之间，应有10mm以上的空隙。 l 管道的配置必须使管道、液压阀和其它元件装卸、维修方便。系统中任何一段管道或元件应尽量能自由拆装而不影响其它元件。 l 配管时必须使管道有一定的刚性和抗振动能力。应适当配置管道支架和管夹。弯曲的管子应在起弯点附近设支架或管夹。管道不得与支架或管夹直接焊接。 l 管道的重量不应由阀、泵及其它液压元件和辅件承受；也不应由管道支承较重的元件重量。 l 较长的管道必须考虑有效措施以防止温度变化使管子伸缩而引起的应力。 l 使用的管道材质必须有明确的原始依据材料，对于材质不明的管子不允许使用。 l 液压系统管子直径在50mm以下的可用砂轮切割机切割。直径50mm以上的管子一般应采用机械加工方法切割。如用气割，则必须用机械加工方法车去因气割形成的组织变化部分，同时可车出焊接坡口。除回油管外，压力由管道不允许用滚轮式挤压切割器切割。管子切割表面必须平整，去除毛刺、氧化皮、熔渣等。切口表面与管子轴线应垂直。 l 一条管路由多段管段与配套件组成时应依次逐段接管，完成一段，组装后，再配置其后一段，以避免一次焊完产生累积误差。