1 ?外廓尺寸
GB1589-89汽车外廓尺寸限界规定汽车外廓尺寸长：货车、越野车、整体式客车不应超过12m单铰
接式客车不超过18m半挂汽车列车不超过16.5m，全挂汽车列车不超过20m不包括后视镜，汽车宽不超过2.5m;空载、顶窗关闭状态下，汽车高不超过 4m后视镜等单侧外伸量不得超出最大宽度处250mm顶窗、换气装置开启时不得超出车高 300mm
不在公路上行驶的汽车，其外廓尺寸不受上述规定限制。
轿车总长二是轴距L、前悬「丁和后悬二的和。它与轴距L有下述关系：L/ G式中，C为比例系数，其值在0.52?0.66之间。发动机前置前轮驱动汽车的 C值为0.62?0.66，发动机后置后轮驱动汽车的C值约为0.52?0.56。
轿车宽度尺寸一方面由乘员必需的室内宽度和车门厚度来决定，另一方面应保证能布置下发动机、车架、悬架、转向系和车轮等。轿车总宽氏与车辆总长益之间有下述近似关系：氏=(6 /3) +
(195 ±50)mm后座乘三人的轿车，丄丄不应小于1410mm
影响轿车总高―的因素有轴间底部离地高 J，地板及下部零件高尊，室内高匡］和车顶造型高度E3
轴间底部离地高入m应大于最小离地间隙。由座位高、乘员上身长和头部及头上部空间构成的室内高如一般在1120?1380mm之间。车顶造型高度大约在 20?40mn范围内变化
2 .轴距L
轴距L对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径有影响。当轴距短时，上述各指标减小。此外，轴距还对轴荷分配有影响。轴距过短会使车厢(箱)长度不足或后悬过长;
上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性和操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。
原则上轿车的级别越高，装载量或载客量多的货车或客车轴距取得长。对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。为满足市场需要，工厂在标准轴距货车基础上，生产出短轴距和长铀距的变型车。不同铀距变型车的轴距变化推荐在 0.4?0.6m的范围内来确定为宜。
汽车的轴距可参考表1-5提供的数据选定。
3 ?前轮距?〔和后轮距I 增大轮距，随之而来的是室内宽并有利于增加侧倾刚度。但是此时汽车总宽和总质量增加，并影响最小转弯直径变化受汽车总宽不得超过 2.5m限制，轮距不宜过大。但在取定的前轮距V范围内，应能布置下发动机、车架、前悬架和前轮，并保证前轮有足够的转向空间，同时转向杆系与车架、车轮之间有足够的运动间隙。在确定后轮距〔时应考虑两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度及它们之间应留有必要的间隙各类汽车的轮距可参考表1-5提供的数据确定。
4. 前悬医和后悬R
前、后悬长时，汽车接近角和离去角都小，影响汽车通过性能。对长头汽车，前悬不能缩短的原因是在这段尺寸内要布置保险杠、散热器、风扇、发动机等部件。从撞车安全性考虑希望前悬长些，从视野角度考虑又要求前悬短些。前悬对平头汽车上下车的方便性有影响，前钢板弹簧长度也影响前悬尺寸。长头货车
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:
液压油缸主要几何尺寸的计算： 上图中各个主要符号的意义： 错误!未找到引用源。— 液压缸工作腔的压力（Pa ） 错误!未找到引用源。— 液压缸回油腔的压力（Pa ） 错误!未找到引用源。—液压缸无杆腔工作面积 错误!未找到引用源。—液压缸有杆腔工作面积 D —液压缸内径 d —活塞杆直径 F — 液压缸推力 （N ） v —液压缸活塞运动速度 液压缸内径D 的计算 根据载荷力的大小和选定的系工作统压力来计算液压缸内径D 。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： ()212 1212 4F d p D p p p p π=---有杆腔进油并不考虑机械效率时： ()221 1212 4F d p D p p p p π=+--
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 = 有杆腔进油时： D = 设计调高油缸为无杆腔进油。 所以，216.91D mm = ==，按照GB/T2348-2001对液压缸内径进行圆整，取错误!未找到引用源。，即缸内径可以取为mm 250。 2.2活塞杆直径d 的计算 在液压油缸的活塞往复运动速度有一定要求的情况下，活塞杆的直径d 通常根 据液压缸速度比2 1v v v =λ的要求已经缸内径D 来确定。其中，活塞杆直径与缸内 径和速度比之间的关系为： d = 式中 D —液压缸内径 d —活塞杆直径 v λ—往复速度比 液压缸的往复运动速度比v λ，一般有2、1.46、1.33、1.25和1.15等几 种下表给出了不同往复速度比v λ时活塞杆直径d 和液压缸内径D 的关系。 v λ 1.15 1.25 1.33 1.46 2 d 0.36D 0.45D 0.5D 0.56D 0.71D 液压缸往复速度比v λ推荐值如下表所示：
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
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。? 2。计算液压缸的结构尺寸液压缸的结构尺寸主下面只着重介绍几项设计工作。?? 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＜5 MPa时,d＝0．5~0.5５D?? 5ＭＰa 液压、气动 一、液压传动 1、理解：液压传动是以流体为工作介质进行能量传递的传动方式。 2、组成原件 1、把机械能变换为液体（主要是油）能量（主要是压力能）的液压泵 2 、调节、控制压力能的液压控制阀 3、把压力能转换为机械能的液压执行器（液压马达、液压缸、液压摆动马达） 4 、传递压力能和液体本身调整所必需的液压辅件 液压系统的形式 3、部分元件规格及参数 衡力，磨损严重，泄漏较大。 叶片泵：分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。这种泵流量均匀、运转平稳、噪音小、作压力和容积效率比齿轮泵高、结构比齿轮泵复杂。 柱塞泵：容积效率高、泄漏小、可在高压下工作、大多用於大功率液压系统；但结构复杂，材料和加工精度要求高、价格贵、对油的清洁度要求高。 一般在齿轮泵和叶片泵不能满足要求时才用柱塞泵。还有一些其他形式的液压泵，如螺杆泵等， 但应用不如上述3种普遍。 适用工况和应用举例 【KCB/2CY型齿轮油泵】工作原理： 2CY、KCB齿轮式输油泵在泵体中装有一对回转齿轮，一个主动，一个被动，依靠两齿轮的相互啮合，把泵内的整个工作腔分两个独立的部分。A为入吸腔，B为排出腔。泵运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转，当齿化从啮合到脱开时在吸入侧(A)就形成局部真空，液体被吸入。被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧(B)，齿轮进入啮合时液体被挤出，形成高压液体并经泵的排出口排出泵外。 KCB/2Y型齿轮油泵型号参数和安装尺寸如下： 【KCB/2CY型齿轮油泵】性能参数： 【KCB/2CY型齿轮油泵】安装尺寸图：KCB18.3~83.3与2CY1.1~5安装尺寸图 电动机 KCB200~960与2CY8~150安装尺寸图 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 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 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：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 工程竣工验收是指建设工程依照国家有关法律、法规及工程建设规范、标准的规定完成工程设计文件要求和合同约定的各项内容，建设单位已取得政府有关主管部门（或其委托机构）出具的工程施工质量、消防、规划、环保、城建等验收文件或准许使用文件后，组织工程竣工验收并编制完成《建设工程竣工验收报告》。 验收备案表（封面） 由建设单位在提交备案文件资料前按实填写。 备案目录（表一） 由备案部门填写。 工程概况（表二） 1.其中备案日期：由备案部门填写。 2.竣工验收日期：与《竣工验收证明书》竣工验收日期一致。 建设工程规划许可证（复印件）（原件提交验证） 建设工程施工许可证（复印件）（原件提交验证） 建筑工程施工图设计审查报告 单位工程验收通知书（表三） 由建设单位加盖公章，市建设工程质量监督站项目主监员签名，并要求详细填写参建各方验收人员名单，其中包括建设（监理）单位、施工单位、勘察设计单位人员。 单位工程竣工验收证明书（表四） 1.由建设单位交施工单位填写，并经各负责主体（建设、监理、勘测、设计、施工单位）签字加盖法人单位公章后，送质监站审核通过后，提交一份至备案部门。 2.验收意见一栏，须说明内容包括：该工程是否已按设计和合同要求施工完毕，各系统的使用功能是否已运行正常，并符合有关规定的要求；施工过程中出现的质量问题是否均已处理完毕，现场是否发现结构和使用功能方面的隐患，参验人员是否一致同意验收，工程技术档案、资料是否齐全等情况进行简明扼要的阐述。 整改通知书（表五） 上面要求记录质量监督站责令整改问题的书面整改记录，系指工程是否存有不涉及结构安全和主要使用功能的其他一般质量问题，是否已整改完毕。 整改完成报告书（表六） 要求详细记录整改完成情况，并由建设方签字加盖公章、主监员确认整改完成情况，若在工程验收过程中，未有整改内容，也需要业主（监理）单位、签字盖章确认。 工程质量监理评估报告（表七） 1.监理单位在工程竣工预验收后，施工单位整改完毕，由总监理工程师填写。 2.质量评估意见一栏： (a).项目监理部是否已严格按照《建设工程监理规范》、监理合同、监理规划及监理实施细则对该工程进行了全面监理。 (b).地基及基础工程施工质量是否符合设计及规范要求； (c).主体工程（含网架、幕墙、干挂石材、地下结构、钢结构等）施工质量是否符合设计及相关规范要求； (d).水、电、暖通等安装工程施工质量是否符合设计及规范要求是否满足使用功能要求。 3.明确评定工程质量等级。 质量站出具的工程竣工验收内部函件 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。 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 × A F = (p × A) －(p×A) p ：压力(kgf /cm 2 ) 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： 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。 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。 建设表1 天津市市政建设工程()验收通知书 监督站： 由写全称勘察,写全称设计, 写全称公司施工, 写全称监理的, 按图纸（路基、基础、主体、竣工)工程, 桩号写桩号或井号或具体构筑物,施工、勘察、设计、监理各责任主体在工程施工中按照有关法规、规章及强制性标准履行了各自的职责,完成了合同、设计文件要求,已具备验收要求。我方于年月日上午（下午） 点,组织工程验收。 验收地点： 联系人： 电话： 附：(路基、基础、主体、竣工)验收组成员名单 建设单位：（公章） 年月日 注：验收前七日通知监督单位。本表由建设单位填写。 基础包括排水管道基础、桥梁桩基础、道路路基。 主体包括桥梁上部结构，复土前的排水管道、道路基层。 ( )分部工程验收组成员名单工程名称按图纸工程地址 建筑面积(长度) 长？m，宽？m，面积？㎡， 雨水？m污水？m。结构类型沥青混凝土、承插口砼管、绿 化园林 开工时间本分部工程开工时间，报竣工时间本分部工程完工时间，报竣工 验收时写竣工验收时间组织单位主持人 参加验收单位 验收组成员 姓名职务专业建设 单位 全称项目负责人写明写明 勘察 单位 全称项目负责人写明写明 设计 单位 全称项目负责人写明写明 施工单位全称必须是中标项 目经理 写明写明 监理单位全称必须是中标总 监 写明写明 其它 单位 可以写代建单位 建设单位(公章) 年月日 工程质量验收证明书工程名称：按图纸 建设表2－2工程名称（标段）按图纸。如：经一路（纬一二路—纬五路）道路排水工程 单位工程名称如：道路工程 部位（工序）名称如：石灰粉煤灰土、石灰粉煤灰碎石、水泥稳定碎石 验收范围（桩号） 质量验收意见勘察单位意见: 必须写明意见，不允许仅签字 设计项目负责人:本人签字年月日 勘察单位部门章施工单位意见: 必须写明意见，不允许仅签字 总工程师: 本人签字年月日项目经理: 本人签字年月日 施工企业质量部门章设计单位意见: 必须写明意见，不允许仅签字 设计项目负责人:本人签字年月日 设计单位部门章 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?，则 d = ② 取?=1.6，带入②式，计算得d =48.9mm ，圆整为d =50mm 8050 D d ?===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 202 L D H ≥+ 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2 A B C 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 n σσ=，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 液压缸选型程序 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： 程序一 初选缸径/杆径 程序二 选定行程/安装方式 程序三 选定缓冲方式 程序四 油口类型和通径选择 程序五 特定工况的条件选择 程序六 密封件品质的选择 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。 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 (2m m ) 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×／≤≥ηδσψμ 1）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 1 lg 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) 液压缸的维修技术标准 目录 1 总则 (2) 2 引用标准 (3) 3 各部分常用材料及技术要求 (4) 3.1 缸筒的材料和技术要求 (4) 3.2 活塞的材料和技术要求 (6) 3.3 活塞杆的材料和技术要求 (6) 3.4 端盖的材料和技术要求 (8) 4 液压缸的检查 (9) 4.1 缸筒内表面 (9) 4.2 活塞杆的滑动面 (9) 4.3 密封 (9) 4.4 活塞杆导向套的内表面 (10) 4.5 活塞的表面 (10) 4.6 其它 (11) 5 液压缸的装配 (12) 6 液压缸实验 (14) 附表1 检查项目和质量分等（摘录JB/JQ20301-88） (16) 附表2 螺栓和螺母最大紧固力矩(仅供参考) (17) 附表3 螺纹的传动力和拧紧力矩 (18) 液压缸维修技术标准 1 总则 1.1 适用范围本维修技术标准规定了液压缸各组成部分的常 用材料和技术要求、液压缸的检查、装配以及试验，适用于海航集团旗下海南海航饮品有限公司范围内液压缸的维修，维修单位按本标准执行； 1.2 密封选择密封件应选择海南海航饮品有限公司指定生产 厂家的标准产品，特殊情况需得到相关技术部门审核同意； 1.3 螺纹防松液压缸的螺纹连接在安装时应涂上宝钢股份公 司指定生产厂家的螺纹紧固胶； 1.4 液压缸防腐修理好的液压缸，若在仓库或现场存放时间超 过半年时间，需采用适当的防腐措施； 1.5 螺栓选择 10.9级（包括10.9级）以下的高强度螺栓可以 采用国内著名生产厂的产品，10.9级（不包括10.9级）以上的高强度螺栓应采用国外著名生产厂的产品； 1.6 本标准的解释权属海南海航饮品有限公司工程维修部。 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、液压泵液压缸液压马达的型号及参数以及
液压缸设计规范
液压缸计算公式
液压缸的设计说明书
液压缸主要尺寸地确定
项目工程竣工验收全套材料资料
液压缸尺寸计算
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