从自卸车市场看液压油缸的发展趋势(2008/10/21 11:04)
（引用地址：《专用汽车》杂志）
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液压油缸是整个自卸车的核心工作元件之一，与控制阀、液压阀、液压油箱、液压泵、液压管路等共同构成工作系统。液压油缸的主要作用是通过举升车厢实现卸货功能。在自卸车卸货过程中，液压举升系统发挥着巨大的作用，随着自卸车整车重心的不断提高，其稳定性不断降低，液压举升系统质量的好坏直接关系到自卸车的安全性，还对自卸车的装载效率、工作效率、工作可靠性与维护成本产生一定影响。
自卸车的年产量占我国工程类专用车年产量的比重较大，随着用户需求的不断提升，自卸车的产品结构、质量和可靠性都在不断提高。作为自卸车的关键零部件，国内市场对液压油缸的需求正朝着自重轻型化、举升重型化以及系统集成化方向发展。
（1）与自卸车的市场需求量密切相关
众所周知，液压举升系统的市场需求量随自卸车一同起伏。因此，液压举升机构也应针对自卸车的发展趋势来进行相应的研究和市场开拓。
据了解，我国自卸车的市场需求量每年约为15万辆左右，其中重型自卸车的市场需求量约6万~8万辆，并且这一数字仍在继续增长，自卸车也正逐渐走向重型化。
自卸车的三大特点决定着自卸车及其配套件的生产和市场：
一，季节性强。上半年为自卸车的需求旺季，下半年则迅速转入淡季。据记者了解，尽管国内自卸车生产厂家众多，但企业目前的产能并不能满足旺季的需求，淡季时又因为没有市场需求而处于半停产状态。因此，国内虽然拥有众多的生产厂，自卸车的产量却一直处于供不应求的局面。对此，部分实力雄厚的企业正积极添置设备扩大产能，满足旺季时的市场需求。
二，自卸车更新的周期比较短，大多两年就更新一次，大量的二手自卸车的售后服务存在较大问题。
三，自卸车市场具有很强的地域性，它往往集中在内蒙、京津塘、山西等矿产资源丰富、基础设施建设项目较多的地区。
与其他专用汽车不同，自卸车的订单通常由主机厂获得，通过大委改获得订单是专用车企业的主要渠道，即主机厂得到订单之后再下发到各个改装厂进行改装。相比较而言，小委改的量要少得多。（小委改是指经销商与用户签单后再交由改装厂改装的一种方式。）因此，主机厂通常将订单交由有实力的企业或者自己的下属企业改装，对配套厂来说，研究、跟踪主机厂的下游企业也相当重要。
据业内人士预测，2008年有一系列不利因素制约着自卸车的发展，比如国家从紧的货币政策、原材料涨价、燃油紧缺与潜在涨价的危机、发动机排放标准的升级、运输市场的不规范以及国家投资
项目的减少等等，这些因素都制约着整个自卸车的消费链，影响自卸车及相关产业的需求。因此，今年的自卸车市场预计会有所下滑。
（2）自卸车的结构决定着液压油缸技术的方向
影响自卸车的因素同样也影响着液压举升机构，在液压系统包括液压油缸的发展过程中，自卸车自身结构的不断优化对提升液压油缸的质量起到了推动作用。
据记者了解，我国早期的自卸车车型受日系自卸车的影响较大，大多采用中顶自卸。上个世纪九十年代中后期，在进口欧美品牌的重型自卸车的带动下，国内斯太尔系与北奔重型自卸车开始逐步采用前顶自卸，随后其他品牌的重型自卸车也相继采用前顶自卸。由于整个市场的带动，国内出现了很多前顶油缸生产厂家。
与中顶自卸车相比，前顶自卸车具有重心低、车辆行驶稳定以及液压系统压力低等优点，随着长车箱的市场需求不断增长，前顶自卸车所占的比例越来越大，从整个中重型自卸车的市场来看，前顶自卸车的比例已经超过60%。从2007年的自卸车产销量数字分析，很多企业生产的前顶自卸车在自卸车总量的比例超过50%，部分企业甚至达到80%，目前这一比例在不断上升。据调查，由于长箱体中顶自卸车在矿区的翻车事故居高不下，从去年开始，车厢长度在5m左右的在用中顶自卸车通过二次改装，将其改为前顶自卸式。
前顶式油缸的应用，给自卸车箱体带来一次重大突破，同时，自卸车的发展，也推动了前顶式油缸的不断发展。通过结构优化和材料改进，油缸的举升力得到了较大提高，同时由于采用了新材料和新工艺，缩小了各缸筒的级差（缸径），举升过程的压力波动平稳，减少了对油缸和系统的冲击力，故障率随之降低，延长了液压系统的使用寿命。
（3）自卸车生产企业对液压油缸的需求
自卸车液压系统的主要供货对象是自卸车改装市场与售后市场，他们对液压系统零部件的要求往往一致，那就是需要质量稳定、性能可靠、性价比高的产品与良好的售前和售后服务。
目前国内液压油缸生产企业众多，竞争相当激烈，主要生产厂家约为20家，较为知名的有山东临清飞翔、湖北佳恒油缸、德州方向机等，外资企业扬州海沃生产的液压油缸在行业内有口皆碑，凭借过硬的质量在国内拥有较大的市场份额。
对自卸车改装企业来说，自卸车的改装利润是专用车行业最低的，一旦售出的自卸车出现售后服务，肯定会造成直接利润的损失，所以对改装厂来说，选择零部件供应商相当关键。然而到现在为止，还有很多的改装厂宁愿参与自卸车的价格竞争，以产品采购价格为主导，选择质量不稳定的油缸，极大地影响了自卸车的整体安全性。
记者从某自卸车生产企业技术负责人那里了解到，目前国内知名企业生产的液压油缸在质量上已经基本合乎要求，使用功能和寿命均令人满意。国产油缸存在的最大缺陷是自重较大、加工工艺比较复杂，许多地方有待改进，比如外观和局部的处理还不够精细等。在这一点上，扬州海沃的液压油缸明显占据优势。
临清飞翔销售部长梁春双也承认，如何减轻油缸的重量是当务之急，如何在材料有限的情况下减薄油缸的壁厚，保证产品的机械性能，是他们也是国内同行需要迫切解决的问题。
国内某知名自卸车生产企业的相关人士告诉记者，要成为他们的配套企业必须具备六个要求：厂家必须是国内有一定的知名度；要有比较先进的生产设备；具有与公司同步开发的能力；具有一定的资金实力；要有完善的售后服务体系；必须有一定的生产能力。
据了解，自卸车生产企业一般会选择2~3家主要配套厂，用以保证在旺季时的供货能力。在一般情况下，自卸车生产企业会按照自己的排产计划进行配套件的安装，除非配套件由用户单点。由于扬州海沃的产品质量以及高度的安全性，很多终端用户要求安装海沃的液压油缸。
（4）终端用户的需求
随着市场的不断成熟，终端用户消费也逐步理性化，对自卸车液压系统的质量、安全性、工作稳定性、工作效率提出了更高要求，并且也对各供应商的质量保障能力、服务履约能力提出了更高要求。
对终端用户而言，他们需要质量可靠、工作稳定的配件来满足他们赚钱的需要，因为产品质量不过关而停车进行维修将直接影响他们的收入。
自卸车的作业环境一般较为恶劣，不同环境和不同货物对自卸车有不同的要求。在路况复杂、恶劣的矿场内，车箱长度为5m左右的、油缸每天的举升频次达60次以上的自卸车，终端用户需要液压系统不仅具有较好的高频工作能力，还要求系统必须具备空气滤芯和回油滤芯。因为工地上灰尘较多，安装滤芯之后的油缸能保证液压油的清洁度，保证整个液压系统各部件的稳定运行。
在港口作业的自卸车对高频工作能力要求更高，由于远洋货轮的停留按照小时来付费，因而轮船一靠岸，自卸车就必须以最快的速度把船上的货物卸完或者装船。以日照港为例，自卸车的举升频次可达到120次/天。据了解，在沿海的港口码头或大型工地作业的前顶式自卸车，基本都采用海沃液压油缸，不仅因为海沃油缸能满足这么高的举升频次要求，而且它还具有很好的安全性能。
扬州海沃的有关负责人认为，液压油缸将向自重轻型化、举升重型化以及系统集成化方向发展，同时还要有优秀的质量保障与服务履约能力来保证售后。因为质量稳定性永远是第一需要，这也是一切产品要在激烈的市场竞争中占有一席之地的先决条件；系统集成化要求油缸的供应商不仅能提供液压油缸，还必须具备系统匹配设计的能力，对于整个液压系统来说，液压油缸仅仅是执行部件，与其匹配的泵、阀等控制部件也非常重要；轻量化的产品才能使单车运输更多的货物，使用户得到更多的利润。
目录 程序 1：初选缸径/杆径 ★条件一 已知设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压 P、流量 Q 及其工况需要液压缸对负载输力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相应力（推力 F1、拉力 F2、推力 F1 和拉力 F2）的大小（应考负载可能存在的额外阻力）。针对负载输出力的三种不同作用方式，其缸径/杆径的初选方法如下：（输出力的作用方式为推力 F1 的工况： 初定缸径 D：由条件给定的系统油压 P（注意系统的流道压力损失），满足推力 F1 的要求对缸径 进行理论计算，参选标准缸径系列圆整后初定缸径 D； 初定杆径 d：由条件给定的输出力的作用方式为推力 F1 的工况，选择原则要求杆径在速比 1.46（速比：液压缸活塞腔有效作用面积与活塞杆腔有效作用面积之比）之间，具体需结合液压缸回油背压活塞杆的受压稳定性等因素，参照相应的液压缸系列速比标准进行杆径 d 的选择
（2）输出力的作用方式为拉力 F2 的工况： 假定缸径 D，由条件给定的系统油压 P（注意系统的沿程压力损失），满足拉力 F2 的要求对杆径 d 进行理论计算，参选标准杆径系列后初定杆径 d，再对初定杆径 d 进行相关强度校验后确定。（3）输出力的作用方式为推力 F1 和拉力 F2 的工况： 参照以上（1）、（2）两种方式对缸径 D 和杆径 d 进行比较计算，并参照液压缸缸径、杆径标准系列进行选择。 ★条件二 已知设备或装置需要液压缸对负载输出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相应力（推力 F1、拉力 F2、推力 F1 和拉力 F2）大小（应考虑负载可能存在的额外阻力）。但其设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压 P、流量 Q 等参数未知，针对负载输出力的三种不同作用方式，其缸径/杆径的初选方法如下： （1）根据本设备或装置的行业规范或特点，确定液压系统的额定压力 P；专用设备或装置液压系统的额定压力由具体工况定，一般建议在中低压或中高压中进行选择。 （2）根据本设备或装置的作业特点，明确液压缸的工作速度要求。 （3）参照“条件一”缸径/杆径的初选方法进行选择。 注：缸径 D、杆径 d 可根据已知的推（拉）力、压力等级等条件由下表进行初步查取。 不同压力等级下各种缸径/杆径对应理论推（拉）力表
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
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 g=59036N（活塞杆在抬腿过程中始终受压） 2、惯性载荷F a=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 m=(1?ηm)F，其中F是作用于活塞上的载 荷，且F=F w ，F w是外载荷，F w=F g+F a，其中ηm是液 ηm 压缸的机械效率，取ηm=0.95 综上可得：外载荷F w=59036N，密封阻力F m=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P=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P2=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=P1A1?P2A2
P 1----------液压缸工作腔压力（Pa ） P 2----------液压缸回油腔压力（Pa ） A 1----------无杆腔活塞有效作用面积，A 1=πD 24 ，D 为活塞直径（m ） A 2----------有杆腔活塞有效作用面积，A 2=π4（D 2?d 2)，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[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： P 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=P y D 2δ，其中工 作压力P =P =12MPa ≤16MPa 1，可取P y =1.5P 1，则σ=90MPa ＜
模板台车受力分析 1、台车构成 隧道全断面衬砌台车主要由门型框架（纵梁、横梁、底梁、竖撑、顶推螺杆斜撑）、面板（顶模板、边模板、加强肋）、行走系统（滑动钢轮、电动机）、液压系统、连接件及紧固装置构成。各构（杆）件采用M20螺栓连接，螺栓孔均采用机械成孔，孔径较螺栓杆体大2mm。。。。。。。 台车构造具体见图一、图二。 图一：全断面衬砌台车构造图
图二：9m长衬砌台车侧视图整体式衬砌台车总体构造如下所示： 顶模总成：2组； 顶部架体：1组； 升降油缸：4件； 平移装置：2组； 门架体：1组； 边模总成：2组； 边模丝杠：26件； 边模通梁：8件； 边模油缸：4件； 底部丝杠体：14件。
台车标准长度为9m时，设置12个工作窗口。 二、台车结构受力检算 模板支架如图1所示。 计算参照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《砼泵送施工技术规程》(JG/T3064-1999)。 1、荷载计算 （1）、荷载计算 1）、上部垂直荷载 永久荷载标准值： 上部混凝土自重标准值：1.9×0.6×11.0×24=200.64KN 钢筋自重标准值：9.8KN 模板自重标准值：1.9×11.0×0.01×78.5=16.4KN 弧板自重标准值：（11.0×0.3×0.01×2+11.0×0.3×0.01）×78.5=7.77KN 台梁立柱自重：0.0068×（1.15+1.45）×2×78.5=2.78KN 上部纵梁自重：（0.0115×8.2+0.015×1.9×2）×78.5=11.88KN 可变荷载标准值： 施工人员及设备荷载标准值：2.5 振捣混凝土时产生的荷载标准值：2.0
条件一 给定设备或设备的液压系统控制回路提供的油压P，流量Q和液压缸的工作条件，液压缸对负载输出力的作用方式（推，拉，推和拉））和相应的力（推力F1，拉力F2，推力F1和拉力F2）是必需的（应考虑可能的负载附加阻力）。根据负载输出力的三种不同作用方式，缸径/杆径的主要选择方法如下： （1）输出力的作用方式为推力F1的工作状态： 初始气缸直径D：根据条件给出的系统油压P（注意系统流路的压力损失）满足推力F1的要求。对气缸直径D进行理论计算，参加标准气缸直径系列的四舍五入，然后初步确定气缸直径D； 活塞杆直径D的初始确定：在输出力的作用方式为推力F1的条件下，选择原理要求活塞杆直径在1.46?2之间（速比：活塞杆有效容积的比）。液压缸至活塞杆腔的有效面积），以及诸如液压缸的回油压力，活塞杆的压缩稳定性以及液压缸系列的相应速比标准之类的具体因素应为用于杆的选择直径D。
（2）输出力的作用方式为张力F2 假设气缸直径D，由条件给出的系统油压P（注意系统沿途的压力损失）满足张力F2的要求，则从理论上计算杆直径D。在选择标准杆直径系列之后，首先确定杆直径D，然后在相关强度验证之后确定初始确定的杆直径D。 （3）输出力的作用方式为推力F1和张力F2 按照上述两种方法（1）和（2）比较计算缸径D和杆径d，并根据液压缸缸径和杆径的标准系列进行选择。 条件二 设备或设备所需的液压缸的作用模式（推，拉，推和拉）以及相应的力（推力F1，拉力F2，推力F1和拉力F2）是已知的（可能的负载附加阻力应该被考虑到）。但是，由设备或设备的液压系统的控制电路提供的液压缸的油压P和流量Q等参数未知
探讨自卸车油缸回落的原因 摘要：自卸车属于专用汽车的一种，不仅能够自动卸货还可以进行车体复位。简单来说，自卸车内部具有举升机构，驱动该结构的正是自卸车自身所具有的动力，而举升结构的驱动又能够使自卸车实现倾卸和复位的功能。本文对自卸车油缸回落的问题进行了探讨。 关键词：自卸车;油缸回落;原因 自卸车在我国专用车领域具有良好的应用市场，它不仅货物装载量大，而且举升的力量也非常大，完全适合市场的需求。尤其是自卸车中的前举升自卸车，被广泛应用到建筑工程的施工中，特别是砂石的运输、建筑垃圾的运输、便于倾卸的各种物料的运输，都需要用到前举升自卸车。不过，自卸车在运用过程中也时常会有一些问题出现，比如当运输粘土和湿性灰渣等不易倾卸的材料时，自卸车的举升过程很容易发生油缸回落的状况。 1.自卸车油缸回落的现象 根据大量的用户反馈资料以及试验分析材料可以知道，自卸车在使用时很有可能会发生油缸回落的状况。而自卸车发生油缸回落状况主要有以下几种表现： （1）首先，自卸车油缸回落状况的发生并不是经常性或每次都存在的，只有在车辆流动性较差、装载重型货物的时候才会偶尔发生几次。如果是在不载货物的情况下进行自卸车举升的话，一般就不会出现油缸回落现象。 （2）另外，当车体装载的货物为不易进行倾卸的材料时，也会发生油缸回落状况。至于不易卸下的货物主要包括粘土、湿润的沙子、矿粉以及淤泥等。 （3）自卸车的油缸回落现象在发生时，其油缸举升情况一般是刚刚升至第三或第四节，且厢体在举升时的角度在25°～35°的范围内。这种时候，车厢内大部分所载货物也都会分布在车厢的靠前部分。 2.自卸车油缸回落引发的问题 自卸车内部有液压缸，液压缸具有活塞，而活塞在自卸车的升举中会经过车内的卸油槽。这一点表明，自卸车液压缸的活塞必须满足一定的要求，要具备良好的密封性能，并且在经过车内卸油槽的时候不会划伤密封件。但就目前的情况来看，一般的密封件在路过卸油槽时非常容易划坏，尤其是在高温的情况下，常常会导致车内液压缸发生泄漏，从而对液压缸造成损坏。所以现在被广泛使用的自卸车内，其液压缸的结构采用的是金属活塞环式密封圈，该类型的密封圈可以有效控制密封件被划坏的状况。虽然如此，但是在使用过程中仍然会存在一些问题。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/a21064698.html, 高压液压缸受力变形研究 作者：陈勇 来源：《中国新技术新产品》2011年第13期 摘要：本文介绍了某种高压液压缸的受力变形问题，其中包括高压液压缸的结构以及各零件的材料，液压缸工况及配合性质，液压缸工作过程中的受力状态。重点分析了液压缸主要部件的受力与变形位移以及变形位移对液压缸配合性质的影响。综合以上分析结果，归纳出高压液压缸的设计研究过程中需要注意的问题。 关键词：高压；液压缸；变形；设计 中图分类号：TG315.4 文献标识码：A 高压液压缸是某种核电辅具中的关键部件，其运行速度低、活塞杆承受轴向压力的作用、保压时间长、使用频繁。目前，国内核电现场所用的国产高压液压缸存在的问题是内泄大、不能长时间保压及使用寿命低等。由于核电现场要求的特殊性以及精度控制要求严格，目前国内使用的高压液压缸主要依靠进口，费用极高并且受到各方面的限制。因此，开发出结构合理，使用寿命长的高压液压缸是完善这种核电辅具的重要课题，并且可以为实现该种辅具的国产化奠定基础。 1 高压液压缸简介 1.1 液压缸主体结构 该种核电辅具所用液压缸为柱塞式液压缸，它是一种单作用式液压缸，靠液压力实现一个方向的运动。 其结构主要由三部分组成： （1）活塞。材料为30CrNiMo8V，力学性能如下：抗拉强度Rm840-940N/mm2；屈服强度Re≥640 N/mm2；断后伸长率A5≥12%；冲击功KV≥45J；硬度248-278 HB30 （2）缸体。材料为42CrMo，力学性能如下：抗拉强度Rm560-760N/mm2；屈服强度 Re≥360 N/mm2；断后伸长率A5≥12%；冲击功KV≥45J；硬度166-225 HB30 （3）缸盖。材质为42CrMo，材料力学性能如下：抗拉强度Rm840-940N/mm2；屈服强 度Re≥640N/mm2；断后伸长率A5≥12%；冲击功KV≥45J；硬度248-278 HB30 1.2 液压缸的工况及结构分析
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；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。 根据《2013-2017年中国液压油缸行业产销需求预测与转型升级分析报告》统计，2010年我国液压行业实现产值351.13亿元，同比增长33.29%。我国的液压工业经过近50年的发展，已具有相当生产实力和技术水平，可基本满足经济发展的一般需求，其中重大成套装备的配套率已达到60%以上。尤其是近10年来下游行业的快速成长，积极推动了液压行业的成长。油缸是我国液压产品中比较成熟的产品之一。行业保持多年快速增长，已经形成了较为成熟的供需链，具备了较大的市场规模。前瞻网数据显示，我国液压油缸行业销售收入由2005年的31亿元增长至2010年的近110亿元，5年复合增长率为28.83%。但是，和液压行业相同，油缸占全国工业总产值的比例仍较低，远低于国外发达国家水平。同时，我国具有市场需求旺盛、成本低等优势，预计未来将成为世界液压行业和油缸行业的重心。液压缸的结构形式多种多样，其分类方法也有多种：按运动方式可分为直线往复运动式和回转摆动式；按受液压力作用情况可分为单作用式、双作用式；按结构形式可分为活塞式、柱塞式、多级伸缩套筒式，
齿轮齿条式等；按安装形式可分为拉杆、耳环、底脚、铰轴等；按压力等级可分为16Mpa、25Mpa、31.5Mpa等。 先说它的最基本5个部件：缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置、排气装置。 每种缸的工作原理几乎都是相似的，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向阀进入油缸，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，其他的都是在这个基础上改进的，气缸跟油缸的原理基本相同。
油缸受力分析 1.容许压缩负载（最伸长时） 式中：Wa:许容压缩负载 Pk:压曲负载 S：安全率，通常考虑为 1.5～2.5 以上。 2. 压曲负载 根据支撑部的形式，有仅仅活塞杆承受负载的场合（单柱）和缸体承受负载的场合（台阶柱）。压曲的计算分别如下: 本场合只有适合台阶柱的场合： 一端固定，另一端回转的场合： 一端固定，另一端自由的场合： 两端回转的场合： 式中 l：柱子的长度 I：柱子端面 2 次力矩 A：柱子的断面积 N：端末系数 E：弹性模量 δY：柱子的屈服点(Yield point of column) ??kgf/mm2 负载条件 Loading condition ●一段固定另一端回转One terminal fixing and the other returning ●一段固定另一端自 One terminal fixing and the other free ●两端自由 Both ends are free
支撑部形式 Forms of supporting parts ●头部耳环尾部法兰型 Head clevis and rear flanged ●头部活塞杆尾部法兰型 Head rod and rear flanged ●头部耳环尾部双耳环型 Head and rear clevis ●头部耳环中间轴销型 Head clevis and intermediate trunnion
K值选择图表 Choosing of value of K 3.计算结果： 条件：油缸压力14mpa。 1 .对于头部耳环尾部双耳环型内径80的油缸。最大受力7T。 行程420mm，PK=2250X0.2KN=12T，W A=8T符合要求。 2.对于头部活塞杆尾部法兰型内径100的油缸。（最大受力10T） 行程420mm，PK=5000X0.2KN=100T，W A=60T符合要求。
本科毕业设计说明书 自卸汽车液压缸及液压系统设计 DUMP TRUCKS HYDRAULIC CYLINDER AND HYDRAULIC SYSTEM DESIGN 学院（部）：机械工程学院 专业班级：机设07-7班 学生姓名：邬亚兰 指导教师：许贤良教授 2011 年06 月01 日
安徽理工大学 毕业设计（论文）任务书 专业、班级机设07－7姓名邬亚兰日期2011.06.01 1．设计题目自卸汽车液压缸及液压系统设计（一）2. 设计原始资料及要求：1）推举力=2T 2）行程S=800mm 3）速度u=9m/min 3. 说明书：一份 图纸：A1图纸一张 A2图纸6张 A4图纸2张 4．设计（论文）任务下达日期：2011年03月22日5．设计（论文）完成日期：2011年06月01日 6．设计（论文）各章节答疑人： 部分部分 部分部分 部分部分 7．指导教师许贤良教授 8．教研室负责人张立祥教授 9．院系负责人
自卸汽车液压缸及液压系统设计 摘要 自卸汽车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将货箱倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的，并依靠货箱自重使其复位。因此，液压举升机构是自卸汽车的重要工作系统之一，其结构形式、性能好坏直接影响自卸汽车的使用性能和安全性能。本论文首先对自卸式汽车进行了说明，同时根据设计需要对液压系统进行了简要的阐述，并设计液压举升机构及液压系统。液压缸是一种配置灵活、设计制造比较容易而应用广泛的液压执行元件。尽管液压缸有系列化标准的产品和专用系列产品,但由于用户对液压机械的功能要求千差万别,因而非标准液压元件的设计是不可避免的。本次毕业设计的主要内容集中于自卸汽车液压缸及液压系统的设计，介绍了液压设计的前期准备工作：设计的依据、设计的一般原则和设计步骤。 关键词：自卸汽车，液压缸设计，液压系统设计
一、液压油缸定义 液压油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；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。 二、液压油缸型号尺寸有： 1、常用的标准有Φ140/100-800其含义是缸(直)径(内径)为140，杆径为100，行程为800。一般注明缸径，杆径，行程，连接方式，安装距离，工称压力，生产时间，出厂编号等。 2、180/150/125/100427019MPa50-75吨；缸筒材料采用45#或强度相当的材料，安全余量大；密封圈采用日本华尔卡产品；零部件采用数控机床加工，精度易于得到有效保证，生产质量一致性好。 3、三级、四级液压缸；额定工作压力19MPa；行程3880～6200mm；最大伸出套筒直径为195mm；油缸推力20-56吨，适用车载40-85吨。采用高端的三维设计及仿真软件进行油缸的设计，校核油缸关键部位的强度，进行液压系统及流场的仿真。 三、液压油缸型主要尺寸的确定 （1）缸筒直径的确定
根据公式：F=P×A，由活塞所需要的推力F和工作压力P可求得活塞的有效面积A，进一步根据油缸的不同结构形式，计算缸筒的直径D。 （2）活塞杆尺寸的选取 活塞杆的直径d，按工作时的受力情况来确定。根据表4-2来确定。 （3）油缸长度的确定 油缸筒长度=活塞行程+活塞长度+活塞导向长度+活塞杆密封及导向 长度+其它长度。活塞长度=(0.6—1)D；活塞杆导向长度=（0.6—1.5）d。其它长度指一些特殊的需要长度，如：两端的缓冲装置长度等。某些单活塞杆油缸油时提出最小导向程度的要求，如：H≥L/20+D/2。
艾柯夫采煤机摇臂升降油缸的结构和受力分析 艾柯夫SL500采煤机摇臂升降油缸，工作环境恶劣，受力复杂，是采煤机割煤重要的部件之一。原进口油缸活塞杆由于设计结构存在问题，实际使用中曾多次发生断裂，故障率较高。给公司生产带来很大的损失。文章针对油缸活塞杆改进前后的结构状况，分析了活塞杆与活塞头连接处的结构，密封以及受力情况，提出了解决方法。 标签：SL500采煤机；摇臂升降油缸；活塞和活塞杆；应力集中；疲劳断裂 1 前言 艾柯夫SL500采煤机是一个集机械、电气和液压系统为一体的大型复杂设备。工作环境非常恶劣，载荷变化很大，一些部位在工作中很容易发生过载，并且出现异常情况。若井下发生轻度的损伤情况，工作人员不易发现，设备带病运行。一旦采煤机不能运转，影响到生产情况时，将造成了很大的经济损失，并且给我们维修单位造成了一定的压力，因此，对SL500采煤机的故障进行分析是十分必要的。采煤机发生故障率较高的部分是液压系统和机械部分，根据实际工作情况和我多年的工作经验证实，采煤机的故障有70%以上是由液压系统和机械部分引起的。液压系统虽然有自动调速等装置进行过载保护，但仍避免不了发生故障，且发生故障的原因和故障部位及相互关系也是非常复杂的，而液压系统中摇臂升降油缸的故障也是非常明显的，特别是活塞杆端部环行密封槽由于应力集中而造成的疲劳断裂。为此，我们对活塞杆端部受力状况进行了分析，对原有结构进行了改进，取得了较好的效果。 本文简要地对活塞杆改造前后的结构设计、加工工艺、受力情况进行分析和比较，只是我对艾柯夫SL500采煤机的大修过程的一些粗浅的认识。 2 油缸的结构分析 艾柯夫SL500采煤机摇臂升降油缸是一个单缸双作用活塞式液压缸，安装在采煤机底托架与摇臂座之间，两端采用绞接销结构形式连接。工作环境恶劣，受力状况复杂。 升降油缸主要由缸筒、缸盖和活塞组件、阀组等组成。活塞组件由活塞、密封件、活塞杆和连接件等组成。活塞和活塞杆是活塞组件中的重要零部件，直接受到来自采煤机割煤时的外力的作用，很容易造成疲劳损坏（裂纹、断裂）。 2.1 活塞与活塞杆的连接形式 如图1所示，活塞与活塞杆的连接形式为螺纹连接，其结构简单，装拆方便，并有防松装置。艾柯夫采煤机升降油缸在活塞和活塞杆连接上采用的防松方法是在活塞杆和活塞的螺纹连接处加工有两个螺纹孔，用螺栓防松固定。
液压油缸型号大全: PY497——油缸型号 100——缸径 70——杆径 1801——行程 液压油缸: 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；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。 液压缸是液压传动系统中的执行元件，它是把液压能转换成机械能的能量转换装置。液压马达实现的是连续回转运动，而液压缸实现的则是往复运动。液压缸的结构型式有活塞缸、柱塞缸、摆动缸三大类，活塞缸和柱塞缸实现往复直线运动，输出速度和推力，摆动缸实现往复摆动，输出角速度（转速）和转矩。液压缸除了单个地使用外，还可以两个或多个地组合起来或和其他机构组合起来使用。以完成特殊的功用。液压缸结构简单，工作可靠，在机床的液压系统中得到了广泛的应用。 液压缸的结构形式多种多样，其分类方法也有多种：按运动方式
可分为直线往复运动式和回转摆动式；按受液压力作用情况可分为单作用式、双作用式；按结构形式可分为活塞式、柱塞式、多级伸缩套筒式，齿轮齿条式等；按安装形式可分为拉杆、耳环、底脚、铰轴等；按压力等级可分为16Mpa、25Mpa、31.5Mpa等。 活塞式 单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。 活塞仅能单向运动，其反方向运动需由外力来完成。但其行程一般较活塞式液压缸大。 活塞式液压缸可分为单杆式和双杆式两种结构，其固定方式由缸体固定和活塞杆固定两种，按液压力的作用情况有单作用式和双作用式。在单作用式液压缸中，压力油只供液压缸的一腔，靠液压力使缸实现单方向运动，反方向运动则靠外力（如弹簧力、自重或外部载荷等）来实现；而双作用液压缸活塞两个方向的运动则通过两腔交替进油，靠液压力的作用来完成。 如图所示为单杆双作用活塞式液压缸示意图。它只在活塞的一侧设有活塞杆，因而两腔的有效作用面积不同。在供油量相同时，不同腔进油，活塞的运动速度不同；在需克服的负载力相同时，不同腔进油，所需要的供油压力不同，或者说在系统压力调定后，环卫垃圾车液压缸两个方向运动所能克服的负载力不同。
1 摘要 液压缸一般来说是标准件，但有时也需要自行设计。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。本文主要介绍液压缸主要尺寸的计算及强度，刚度的验算方法。 关键词：液压缸，缸径，活塞杆。 2 确定液压缸结构类型和各部分的连接形式 在确定液压缸结构类型和各部分连接形式时，应综合考虑主机的用途、工作条件、液压缸负载的性质和运动要求。具体如下： ①确定液压缸的结构类型、安装方式。 ②确定缸体和缸盖的连接形式。 ③确定活塞和活塞杆的连接形式。 ④确定缓冲装置形式、密封和防尘结构。 3 主要零件的材料和技术要求 ①缸体。缸体常用材料为20、35、45号无缝钢管制造。35、45号钢用的较多，并在粗加工后调质。 ②活塞。活塞材料常用耐磨铸铁，在工作压力及冲击载荷较大时采用钢材。为了避免活塞与缸体直接接触，在活塞上套有聚四氟乙烯或尼
龙支承环，以防止活塞划伤缸体表面。 ③活塞杆。有实心和空心两种。用35、45号钢制造。为了提高活塞杆的耐磨和防锈性能及抗碰撞能力，常在活塞杆表面高频淬火或火焰淬火（深度0.5～1mm），然后再镀铬（0.03～0.05mm）抛光。 ④导向套。导向套应具有良好的耐磨性能和一定的机械性能，材质不能太硬。一般用铸铁、黄铜、青铜、尼龙等耐磨材料制成。 4 设计输入 本文以一小型液压机的工作主缸研究对象，简述了其主要参数、尺寸的确定及强度、稳定性的校核方法过程。液压机主机概况： ①液压机公称力400kN； ②液压系统最大工作压力20Mpa； ③滑块行程400MM； ④压头工进速度10mm/s； ⑤压头快进速度40mm/s。 法国工程师雷诺看到热气球上的钢丝绳规格繁多，他就想了一个办法，将10开5次方，得到一个数1.6，然后辗转相乘，得出5个优先数如下:1.0、1.6、2.5、4.0、6.3 这是一个等比数列，后数为前数的1.6倍，那么10以下的钢丝绳一下子只有5种，10到100的钢丝绳也只有5种，即10, 16, 25, 40, 63。但是这样分法太稀疏，雷先生就再接再厉，将10开10次方，得出R10优先数系如下：1.0、1.25、1.6、2.0、2.5、3.15、4.0、5.0、
液压油缸一般指液压缸，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；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。 液压油缸主要应用于机械中，是工程机械最主要部件，主要是为机械提供动力的重要核心元件。 液压油缸型号的选择,主要是看液压油缸内径,以及其使用压力这两个。如果,其推力是为4吨,其使用压力是为8MPa,那么,其型号可以表示为80*40*300-8MPa。如果,油缸内径为60,使用压力为16MPa,那么,型号表示是为60*35*300-16MPa。 常用的标准有Φ140/100-800其含义是缸（直）径（内径）为140，杆径为100，行程为800。 液压油缸：根据《2013-2017年中国液压油缸行业产销需求预测与转型升级分析报告》统计，2010年我国液压行业实现产值351.13亿元，同比增长33.29%。我国的液压工业经过近50年的发展，已具有相当生产实力和技术水平，可基本满足经济发展的一般需求，其中重大成套装备的配套率已达到60%以上。尤其是近10年来下游行业的快速成长，积极推动了液压行业的成长。油缸是我国液压产品中比较成熟的产品之一。行业保持多年快速增长，已经形成了较为成熟
的供需链，具备了较大的市场规模。前瞻网数据显示，我国液压油缸行业销售收入由2005年的31亿元增长至2010年的近110亿元，5年复合增长率为28.83%。但是，和液压行业相同，油缸占全国工业总产值的比例仍较低，远低于国外发达国家水平。同时，我国具有市场需求旺盛、成本低等优势，预计未来将成为世界液压行业和油缸行业的重心。
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 p D p σδ2max 0＞ （mm）2)当δ/D=0.08~0.3时 max max 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 b p σσ= δ：缸筒壁厚（mm） 0δ：缸筒材料强度要求的最小值（mm）
max 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 2 1221s ) (35 .0D D D PN -≤σ(MPa) D D P s rL 1lg 3.2σ≤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 D D P E b 1 lg 3.2σ=(MPa)
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=（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。 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。 由于该缸处于低压系统，故先按薄壁筒计算，，其中工作压力，可取，则
液压缸选型流程： 程序1：初选缸径/杆径（以单活塞杆双作用液压缸为例） ※条件一 已知设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压P、流量Q及其工况需要液压缸对负载输出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相应力（推力F1、拉力F2、推力F1和拉力F2）的大小（应考虑负载可能存在的额外阻力）。针对负载输出力的三种不同作用方式，其缸径/杆径的初选方法如下： （1）输出力的作用方式为推力F1的工况： 初定缸径D：由条件给定的系统油压P（注意系统的流道压力损失），满足推力F1的要求对缸径D进行理论计算，参选标准缸径系列圆整后初定缸径D； 初定杆径d：由条件给定的输出力的作用方式为推力F1的工况，选择原则要求杆径在速比1.46~2（速比：液压缸活塞腔有效作用面积与活塞杆腔有效作用面积之比）之间，具体需结合液压缸回油背压、活塞杆的受压稳定性等因素，参照相应的液压缸系列速比标准进行杆径d的选择。 （2）输出力的作用方式为拉力F2的工况： 假定缸径D，由条件给定的系统油压P（注意系统的沿程压力损失），满足拉力F2的要求对杆径d进行理论计算，参选标准杆径系列后初定杆径d，再对初定杆径d进行相关强度校验后确定。 （3）输出力的作用方式为推力F1和拉力F2的工况： 参照以上（1）、（2）两种方式对缸径D和杆径d进行比较计算，并参照液压缸缸径、杆径标准系列进行选择。 ※条件二 已知设备或装置需要液压缸对负载输出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相应力（推力F1、拉力F2、推力F1和拉力F2）大小（应考虑负载可能存在的额外阻力）。但其设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压P、流量Q等参数未知，针对负载输出力的三种不同作用方式，其缸径/杆径的初选方法如下： （1）根据本设备或装置的行业规范或特点，确定液压系统的额定压力P；专用设备或装置液压系统的额定压力由具体工况定，一般建议在中低压或中高压中进行选择。 （2）根据本设备或装置的作业特点，明确液压缸的工作速度要求。
如何确定液压油缸规格型 号液压油缸选型参考 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
目录 程序 1：初选缸径/杆径 ★条件一 已知设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压 P、流量 Q 及其工况需要液压缸对负载输出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相应力（推力 F1、拉力 F2、推力 F1 和拉力 F2）的大小 （应考虑负载可能存在的额外阻力）。针对负载输出力的三种不同作用方式，其缸径/杆径的初选方 法如下：（1）输出力的作用方式为推力 F1 的工况： 初定缸径 D：由条件给定的系统油压 P（注意系统的流道压力损失），满足推力 F1 的要求对缸 径 D 进行理论计算，参选标准缸径系列圆整后初定缸径 D； 初定杆径 d：由条件给定的输出力的作用方式为推力 F1 的工况，选择原则要求杆径在速比1.46～2 （速比：液压缸活塞腔有效作用面积与活塞杆腔有效作用面积之比）之间，具体需结合液压缸回油背压、活塞杆的受压稳定性等因素，参照相应的液压缸系列速比标准进行杆径 d 的选择。
（2）输出力的作用方式为拉力 F2 的工况： 假定缸径 D，由条件给定的系统油压 P（注意系统的沿程压力损失），满足拉力 F2 的要求对杆径 d 进行理论计算，参选标准杆径系列后初定杆径 d，再对初定杆径 d 进行相关强度校验后确定。（3）输出力的作用方式为推力 F1 和拉力 F2 的工况： 参照以上（1）、（2）两种方式对缸径 D 和杆径 d 进行比较计算，并参照液压缸缸径、杆径标准系列进行选择。 ★条件二 已知设备或装置需要液压缸对负载输出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相应力（推力 F1、拉力 F2、推力 F1 和拉力 F2）大小（应考虑负载可能存在的额外阻力）。但其设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压 P、流量 Q 等参数未知，针对负载输出力的三种不同作用方式，其缸径/杆径的初选方法如下： （1）根据本设备或装置的行业规范或特点，确定液压系统的额定压力 P；专用设备或装置液压系统的额定压力由具体工况定，一般建议在中低压或中高压中进行选择。 （2）根据本设备或装置的作业特点，明确液压缸的工作速度要求。 （3）参照“条件一”缸径/杆径的初选方法进行选择。 注：缸径 D、杆径 d 可根据已知的推（拉）力、压力等级等条件由下表进行初步查取。 不同压力等级下各种缸径/杆径对应理论推（拉）力表
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?=1.33 d =(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 = 2 114F A p D p F π== ≥ (3-5) 2222()'4 F 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1F 反向），N ； 'F -----被拉动的负载阻（与2F 反向），N 。 因为本课题主要是拉力作用，所以用公式（3-5）得：