液压缸设计资料及计算表

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。

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。

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
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。

液压油缸压力计算公式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1.25 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:11.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液压油缸面积(cm 2 ) A =πD 2 /4 液压油缸速度 (m/min) V = Q / A 液压油缸需要的流量 (l/min)液压油缸出力 (kgf) 泵或马达流量 (l/min)Q=V×A/10=A×S/10t F = p × AF = (p × A) , (p×A) ( 有背压存在时) Q = q × n / 1000符号意义D :液压缸有效活塞直径 (cm) Q :流量 (l / min)2V :速度 (m/min) S :液压缸行程 (m) t :时间 (min) p :压力 (kgf /cm 2 ) q :泵或马达的几何排量 (cc/rev) n :转速( rpm )泵或马达转速 (rpm) Q :流量 (l / min) n = Q / q×1000 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) d :管内径 (mm) v = Q ×21.22 / d 2U :油的黏度 (cst)管内压力降 (kgf/cm 2 )P=0.000698×USLQ/d 4 S :油的比重非标液压、机电、试验、工控设备开发研制。

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。