液压缸计算公式

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

:螺钉孔直径 dL

如不考虑螺钉孔，则:

Fb4h,(mm) ,r,aP

8 螺纹强度计算

螺纹处拉应力

KF,, (MPa) ,22d,D，，14

螺纹处切应力

KKFd10,, (MPa) 330.2(d,D)1

合成应力

22,,,，3,,, nP

,s,许用应力 ,Pn0

F:螺纹处承受的最大拉力 :螺纹外径 (mm) d0

:螺纹底径 (mm) d1

K:拧紧螺纹系数，不变载荷取K=1.25~1.5，变载荷取K=2.5~4 :螺纹连接的摩擦因数，=0.07~0.2，平均取=0.12 KKK111

:螺纹材料屈服点(MPa) ,s

:安全系数，取=1.2~2.5 nn00

9 缸筒法兰连接螺栓强度计算螺栓螺纹处拉应力

KF, (MPa) ,,2dz14

螺纹处切应力

KKFd10, (MPa) ,30.2dz1

合成应力

22,,,，3,,1.3,,, nP

z:螺栓数量

10、缸筒卡键连接

卡键的切应力(A处)

2,D1PmaxPDmax14,,, (MPa) ,Dl4l1

卡键侧面的挤压应力

2,D1P2maxPDmax14, ,,c22,,D(D,2h)h(2D,h)1121,44 hhh卡键尺寸一般取h=δ,l=h, ,,122

验算缸筒在A断面上的拉应力

2,D1P2maxPDmax14,,, (MPa) 2222,,,(D,h)-D(D,h),D11 4

11、缸筒与端部焊接焊缝应力计算

F,b (MPa) ,,,,n22，，Dd,,114

D:缸筒外径 (mm) 1

d:焊缝底径 (mm) 1

:焊接效率，取=0.7 ,,

:焊条抗拉强度 (MPa) ,b

n:安全系数，参照缸筒壁的安全系数选取

如用角焊

F2 ,,Dh,1

h—焊角宽度 (mm)

12、活塞杆强度计算

1)活塞杆在稳定工况下，如果只承受轴向推力或拉力，可以近似的用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进行计算:

F (MPa) ,,,,P,2d4

2)如果活塞杆所承受的弯曲力矩(如偏心载荷等)，则计算式:

,,FM,,,,，,, (MPa) P,,AWd,,

3)活塞杆上螺纹、退刀槽等部位是活塞杆的危险截面，危险截面的合成应力应该满足:

F21.8,,,, (MPa) nP2d2

对于活塞杆上有卡键槽的断面，除计算拉应力外，还要计算校核卡键对槽壁的挤压应力:

F42,,,, pp2,,，，ddc,，2,13

F:活塞杆的作用力(N)

d:活塞杆直径 (mm)

:材料许用应力，无缝钢管=100~110MPa， ,,PP中碳钢(调质)=400MPa ,P 2:活塞杆断面积 () mmAd

3W:活塞杆断面模数 () mmM:活塞杆所承受弯曲力矩(N.m)

:活塞杆的拉力 (N) F2

:危险截面的直径 (mm) d2

:卡键槽处外圆直径 (mm) d1

:卡键槽处内圆直径 (mm) d3

c:卡键挤压面倒角 (mm) ,:材料的许用挤压应力(MPa) pp

13、活塞杆弯曲稳定行计算