液压缸设计计算

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1、WORD格式可编辑第一部分总体计算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

2、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；专业技术资料分享WORD格式可编辑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

3、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

4、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：　　　　　　　　　　mm式中：专业技术资料分享WORD格式可编辑——活塞杆弯曲失临界压缩力，N；E——材料的弹性模量。钢材的E=2.1X10MPa；I——活塞杆横截面惯性矩，mm；圆截面　。将上式简化后　　　mm　由于旋挖钻机液压缸基本上是一端耳环、一端缸底安装，所以油缸的最大计算长度（安全系数取3）　　　　　　　　　　　　　式中：P——油缸的工作压力；油缸安装形式如图1。图1液压

5、缸安装形式　　　L=行程6、液压缸主要参数A.液压缸产品启动压力起动时，记录下的油缸起动压力为最低起动压力.判断基准起动：压力<0.6MPa。B.内泄漏输入额定压力1.3~1.5倍的压力,保压5分钟,测定经活塞泄至未加压腔的泄漏量。C.外泄漏全程往复运行多次,观察焊接各处及活塞杆密封处及各结合面处的漏油、挂油、带油。专业技术资料分享WORD格式可编辑D.耐压输入额定压力1.3~1.5倍的压力,保压5分钟.所有零件均无松动、异常磨损、破坏或永久变形异常现金蝉脱壳的外渗漏现象。E.缓冲调整溢流阀使其试验压力为公称压力的50%，使液压缸作全行程动作

6、，同时，观看缓冲效果和缓冲长度。第二部分缸筒计算1、缸筒结构缸筒结构见表2。表2缸筒结构缸头法兰连接缸头内螺纹连接优点：结构简单，易加工，易拆装。优点：重量轻，外径较小缺点：重量比螺纹连接的大缺点：装卸时要用专用的工具，拧端部时，有可能把O形圈拧扭曲。缸筒跟缸底采用焊接连接2、缸筒材料缸筒材料要求有足够的强度和冲击韧性，对焊接缸筒还要求有良好的焊接性能，缸筒主要材料有，45、27SiMn。缸筒毛坯采用退火的冷拔或热扎无缝钢管。缸筒材料无缝钢管的机械性能见表3。　　　　　　　　　表3缸筒材料无缝钢管的机械性能材料456103601427SiMn

7、1000850123、缸筒计算缸筒要有足够的强度，能长期承受最高工作压力及短期动态实验压力而不致产生永久变形；有足够的刚度，能承受侧向力和安装的反作用力而不致产生弯曲；内表面与活塞密封件及导向环的摩擦力作用下，能长期工作而磨损少。专业技术资料分享WORD格式可编辑A、缸筒内径当油缸的作用力F(推力、拉力)及工作压力p压力为已知时，则无杆腔的缸筒内径D为　　　　　　　m　有杆腔的缸筒内径D为　　　　　　　　　　m　最后将以上各式所求得的D值，选择其中最大者，圆整到标准值。B、缸筒壁厚　　在不考虑缸筒外径公差余量和腐蚀余量的情况下，缸筒壁厚可按下

8、式计算　m式中：——缸筒内最高工作压力，MPa；——缸筒材料的许用应力，MPa；　最后将以上式所求得的值，圆整到标准值。　对最终采用的缸筒壁厚应作三方面的验算额定工