液压缸尺寸计算
液压油缸缸径计算
液压油缸缸径计算（原创版）目录1.液压油缸的概述2.液压油缸缸径的计算方法3.液压油缸缸径计算的实例4.液压油缸缸径计算的注意事项正文一、液压油缸的概述液压油缸是一种将液压能转换为机械能的装置，通常由缸筒、缸盖、活塞、密封装置等组成。
在工程机械、机床等领域中，液压油缸被广泛应用，其作用主要是传递动力、支撑和控制机械运动。
二、液压油缸缸径的计算方法液压油缸缸径的计算需要根据工程需求、负载大小、工作压力等因素来确定。
计算公式如下：缸径 = (负载力×工作压力) / (液压油的抗压强度×活塞的有效面积)其中，负载力是指液压油缸需要承受的最大力，工作压力是指液压系统中的压力，液压油的抗压强度是指液压油的承受压力能力，活塞的有效面积是指活塞头部的面积。
三、液压油缸缸径计算的实例假设一个液压油缸需要承受的最大力为 100 吨，工作压力为 10MPa，液压油的抗压强度为 25MPa，活塞的头部面积为 0.05 平方米。
根据公式，我们可以计算出该液压油缸的缸径为：缸径 = (100 × 10) / (25 × 0.05) = 400mm因此，该液压油缸的缸径应为 400mm。
四、液压油缸缸径计算的注意事项在计算液压油缸缸径时，需要注意以下几点：1.确保所选用的液压油符合工程需求，具有合适的抗压强度和粘度；2.考虑到液压系统的泄漏、热胀冷缩等因素，计算结果需要留有一定的余量；3.活塞的有效面积需要准确测量，以保证计算结果的准确性；4.在选择缸径时，还需要考虑到液压油缸的安装空间、成本等因素。
综上所述，液压油缸缸径的计算是一个复杂的过程，需要根据工程需求、负载大小、工作压力等多种因素来确定。
液压缸计算
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ϕ，则d = ② 取ϕ=1.6，带入②式，计算得d =48.9mm ，圆整为d =50mm8050D d ϕ===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202L DH ≥+ 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2A BC 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 nσσ=，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强度要求。
液压缸的设计计算
液压缸的设计计算液压缸设计计算是液压系统设计的关键部分之一，液压缸通过液压油的压力作用，将液压能转化为机械能。
液压缸的设计需要考虑液压缸的工作条件、负载要求、速度要求等多个因素。
下面是液压缸设计计算的一些关键要点。
液压缸设计前需要明确以下几个参数：（1）负载：液压缸要承受的最大负载。
（2）行程：液压缸的活塞行程，即活塞从一个极限位置到另一个极限位置的移动距离。
（3）速度：液压缸的移动速度要求。
（4）传动方式：液压缸的传动方式有单杆式和双杆式，单杆式主要用于简单操作，而双杆式适用于更复杂的应用场景。
（5）工作压力：液压缸的额定工作压力，一般由液压系统的工作压力决定。
在设计液压缸时，需要进行以下计算和选型：（1）工作压力的计算：根据液压缸所需承受的最大负载和速度要求，计算出液压缸所需的工作压力。
工作压力计算公式为：工作压力=功率÷斜杠(活塞面积×张角因数)活塞面积=π×活塞直径²÷4张角因数根据活塞材料和工作环境选取合适的值。
（2）液压缸尺寸的计算：根据所需承受的最大负载和工作压力，计算出液压缸的尺寸。
液压缸尺寸计算公式为：活塞面积=承受的负载÷工作压力活塞直径=(4×活塞面积÷π)^0.5根据液压缸的类型和具体要求，还需要进行一些其他计算，如活塞杆直径、带式液压缸的带宽和带材厚度的计算等。
（3）液压缸速度的计算：根据液压缸的移动速度要求，结合液压缸的流量特性和阀门的流量系数等参数，计算出所需的液压缸速度。
液压缸速度计算公式为：流量=活塞面积×速度速度=流量÷活塞面积其中，流量需要根据阀门流量系数、压差等因素计算得出。
为了确保液压缸的工作效果和可靠性，设计时还需要考虑液压缸的密封性、液压阀的选型、活塞材料的选择和润滑等方面的计算和选型。
总结起来，液压缸的设计计算包括工作压力的计算、液压缸尺寸的计算以及液压缸速度的计算等。
液压缸尺寸计算
A、大腿液压缸结构尺寸设计计算①、大腿缸的负载组成1、工作载荷鸟=59036N（活塞杆在抬腿过程中始终受压）2、惯性载荷化=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、密封阻力凡= （1-力JF,其中F是作用于活塞上的载荷，且卩=匹，比是外载荷，F W = F S+F a，其中耳护是液压缸的机械效率，取??机=0.95综上可得：外载荷凡=59036N,密封阻力& = 2952N, 总载荷F= 61988N。
②、初选系统工作压力2、按载荷选定工作压力，取工作腔压力为P = 12MP幻（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传=IMP日（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IMPa）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— P2A2P1------ 液压缸工作腔压力（PJ）P2------ 液压缸回油腔压力（PJ）A’ -------- 无杆腔活塞有效作用面积，Ai=乎，D为活塞直径（m）A2------ 有杆腔活塞有效作用面积，A2 = ^（D2-d2）, d为活塞一4杆直径（m）选取d/D二0.7 （由于工作压力为12MPa大于5MPa,故根据手册选取d/D二0.7）综上可得：D二82.8mm,根据手册可查得常用活塞杆直径，可取D=90mm, d二60mm。
校核活塞杆的强度，其中活塞杆的材料为45钢，故[a] = lOOMPao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。
总 = 21.9MPaV[o] = 100MPa,故满足强度要即d二60mm,贝D二90mm。
由此计算得工作压力为:竹=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§ = 9mm。
液压缸计算公式(液压缸内径和活塞杆直径的确定等)
液压缸计算公式(液压缸内径和活塞杆直径的确定等)Determining the ___ DiameterFor the hydraulic cylinder。
Q235 seamless steel pipe is chosen as the material。
while Q235 is ___.___:D = 4F/πp = 4 x 3.14 x F/(A x P)where F is the load force in Newtons。
A is the area of the non-rod side in square millimeters。
P is the oil supply pressure in Megapascals。
and D is the ___.___π×δ×D/(4×η×≤≥σ×ψ×μ)1) When δ/D ≤ 0.08:δ。
p_max x D/(2 x σ) (in millimeters)where p_max is the maximum operating pressure ___.2) When 0.08 < δ/D ≤ 0.3:δ ≥ 2.3 x p_max x D/(3 x σ) (in millimeters)3) When δ/D ≥ 0.3:δ/D ≥ (2 x σ x (p + 0.4 x p_max))/(σ x p - 1.3 x p_max) (in millimeters)where σ_b is the ___。
σ_s is the yield point of the cylinder material。
and n is the safety factor.Checking the ___PN ≤ 0.35 x σ_s x (D_1^2 - D^2)/(D_1^2 x D) (in Megapascals)where PN is the rated pressure。
液压缸设计计算实例
液压缸设计计算实例液压缸是一种常用于工业设备中的液压传动装置，主要由一个活塞、一个油缸和两个密封件组成。
它通过液压力将活塞推动，从而实现各种机械运动或工艺过程。
液压缸的设计计算主要包括以下几个方面：液压缸的尺寸计算、密封件的设计和选择、液压缸的工作压力计算、液压缸的材料和结构设计。
下面以液压缸在机械设备中的应用为例，进行设计计算。
液压缸的油缸内径可以根据活塞面积计算得到，油缸内径=2×√(A/π)=2×√(0.04/π)≈0.36m。
为了方便选用标准化油缸，取油缸内径为0.35m。
根据液压缸的工作行程和速度，可以计算出整个工作周期的时间 t=行程/速度=1000mm/0.5m/s=2000s。
液压缸的密封件设计和选择也是重要的一步。
常见的密封元件有油封、活塞密封圈和导向环等。
根据液压缸的工作压力和速度，可以选择适用的密封件类型和尺寸，确保密封性能以及使用寿命。
液压缸的工作压力计算也是必要的。
液压缸工作时，会受到工作压力的作用，为了保证液压缸的安全性和可靠性，需要计算液压缸允许的最大工作压力。
液压缸的最大工作压力一般按照材料、工艺和安全要求确定，常用的安全系数为2倍。
根据工作压力和安全系数，可以计算出液压缸最大允许工作压力为12.5MPa×2=25MPa。
液压缸的材料和结构设计也需要考虑。
液压缸常用的材料有铸铁、铝合金和不锈钢等，根据具体的应用场景和要求选择适合的材料。
液压缸的结构设计包括油缸壁厚、密封件槽设计、支撑结构等，需要根据实际情况和安全性要求进行设计。
综上所述，液压缸设计计算涉及液压缸的尺寸计算、密封件的设计和选择、液压缸的工作压力计算、液压缸的材料和结构设计等方面。
通过合理计算和选取，可以设计出安全可靠的液压缸，满足机械设备的工作需求。
计算液压缸的的尺寸和所需流量
计算液压缸的的尺寸和所需流量1液压缸的内径和活塞杆的内径工作压力的确定P=3MPa.2计算液压缸尺寸（1）液压缸的有效面积A1A1=F/P=1000KN/16MPa=62500 mm2D=√4 A1/π=282.16 mm取标准值D=280 mm(2)活塞杆直径取速比系数为ψ=1.46d=√ψ-1/ψ=280√1.46-1/1.46=157.17 mm取标准值d=160 mm3缸径、缸径取标准值后的有效面积无杆腔的有效面积：A1=πD2 /4=πx280 2/4=61544 mm2有杆腔的有效面积：A2=πd2 /4=πx160 2/4=41448 mm24 确定缸所需要的流量无干腔：Q1 = A1 v=61544x10-6 x4=246(L/min)有干腔：Q2= A2v=41448x10-6 x4=167(L/min)液压元件的计算和选择1液压泵和电动机的选择前面选择液压系统的压力为16MPa,因此根据机械手册计算泵的额定压力Pb=（1.25～1.6）P=（1.25～1.6）×25Mpa=20～25.6MPa因此泵的额定压力可取为Pb= 25MPa2系统流量的计算液压缸工作时所需流量为Q= Q1 = A1 v=246(L/min)Q系= KQ=1.2×246 =295.2L/min3泵的选择先取电动机的转速为1500r/min则要求泵的几何流量为q B =1500Q=246/1500= 164 ml/r又因为系统要求压力高且可变流量，故选用柱塞式恒功率变量泵查力士乐设计手册选用泵的型号为A4V180泵。
4电动机的选择泵的输入功率为P=PQ/612X0.9=160x295.2/612/0.9=85.75 KW查机械设计手册得电动机的型号为Y280M-4其输出功率为90kw 转速为1480r/min5油箱容积的计算锻压机械油箱的有效容量一般为泵每分钟流量的5～7倍。
所以泵的排量为Q B =nq B =1500r/min ×295.2ml/r ÷1000=442.8L查机械设计手册得油箱的计算公式为V=（5～7）X442.8L=2214～3099.6L系统取V=2500L因此油箱的长宽高分别取800mm 、620mm 、500mm6管路内径的选择吸油管：d=4.6VQ =4.6√295.2/2=55.8≈56mm 吸油管：d=4.6VQ =4.6√295.2/2.5 =49.9 ≈50mm 根据《机械设计手册》表20－8－2，取公称通径d=65mm,外径75mm 。
液压缸缸体长度的计算公式
液压缸缸体长度的计算公式
液压缸缸体长度的计算公式是根据液压系统中的工作压力、缸体直径和活塞杆长度来确定的。
液压缸是一种用液压力驱动的推拉装置，广泛应用于各种工程和机械设备中。
液压缸的缸体长度计算公式如下：
缸体长度 = 活塞杆长度 + 2 ×缸体壁厚
其中，活塞杆长度指的是液压缸活塞杆的长度，缸体壁厚是液压缸缸体壁的厚度，通常为设计要求的一小部分。
这个公式的基本原理是根据液压系统的工作压力和活塞杆的长度确定液压缸的推力需求，然后根据推力需求确定缸体的尺寸。
活塞杆长度是由液压缸的应用需求和操作环境决定的；缸体壁厚是为了保证液压缸的结构强度和安全性而设计的。
在实际应用中，还需考虑液压缸的材质和制造工艺，以及缸体与其他部件的连接方式，从而综合考虑各种因素来确定液压缸的合适长度。
此外，还需进行合理的安全余量设计，以确保液压缸在工作过程中的稳定性和可靠性。
总之，液压缸缸体长度的计算公式是基于液压系统的工作压力、活塞杆长度和缸体壁厚来确定的。
这个公式可以为液压缸的设计和制造提供参考，并确保液压缸在工作过程中具备所需的推拉能力和结构强度。
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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。
δ≥D
2
(√
[σ]+0.4F F
[σ]−1.3F F
−1)
计算的δ=9mm≥8.23mm，故经过校核满足要求
即取缸筒壁厚δ=9mm。
B、水平摆动液压缸结构尺寸设计计算
①、水平摆动缸的负载组成
1、工作载荷F F=4000N（活塞杆正反行程中保持不变）
2、惯性载荷F=0F（由于所选用液压缸尺寸较小，即不计重
量，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
，F F是外载荷，F F=F F+F F，其中
F F是液压缸的机械效率，取F F=0.95
综上可得：外载荷F F=4000N，密封阻力F F=211N，总
载荷F=4211N。
②、选定系统尺寸
由所受最大负载的大腿缸计算所得的液压缸的数据，初步拟定水
平摆动缸的尺寸为:D=90mm，d=60mm，δ=9mm。
③、液压缸工作压力的计算
摆腿动作开始时已经将腿抬起，故不受外载荷作用，则摆动腿液压缸受外载荷工作的过程为腿已放下，并且开始拖动身体前进的过程，在这个过程中活塞杆受拉。
活塞杆受拉时：
F =F 1F 2−F 2F 1
F 1----------液压缸工作腔压力（Pa ）
F 2----------液压缸回油腔压力（Pa ）（由于回油路带有调速阀，且回
油路的不复杂，故根据手册选取回油腔压力为）
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 ）
综上可得： 工作腔压力F 1=2.03MPa
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拉力作用，故仅校核其拉伸强度即可。
σ= F 14πd 2=1.4MPa＜[σ]=100MPa，故满足强度要求。
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 1=1MPa ≤16MPa，可取F F =1.5F 1，则σ=15.225MPa＜[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。
δ≥D 2(√[σ]+0.4F F [σ]−1.3F F
−1) 计算的δ=9mm ≥1.197mm，故经过校核满足要求。
即取缸筒壁厚δ=9mm。
C、小腿液压缸结构尺寸设计计算
①、小腿液压缸的负载组成
1、在工作过程中存在拉力与压力的循环作用，其中最大拉力为
F
F拉=27176N，最大压力为F
F压
=10618N。
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，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
，F F是外载荷，F F=F F+F F，其中
F F是液压缸的机械效率，取F F=0.95
综上可得：外拉载荷F
F拉=27176N，密封阻力F
F拉
=
1359N，总拉载荷F
拉=28535N；外压载荷F
F压
=10618N，
密封阻力F
F压=531N，总拉载荷F
拉
=11149N
②、选定系统尺寸
由所受最大负载的大腿缸计算所得的液压缸的数据，初步拟定水
平摆动缸的尺寸为:D=90，d=60，δ=9mm。
③、液压缸工作压力的计算
活塞杆受拉时：
F=F拉1F2−F2F1
活塞杆受压时：
F=F压1F1−F2F2
F1----------液压缸工作腔压力（Pa）
F2----------液压缸回油腔压力（Pa）（由于回油路带有调速阀，且回油路有背压阀，回油路油路不复杂，故根据手册选取回油腔压力
为1MPa）
F1----------无杆腔活塞有效作用面积，F1=πD2
4
，D为活塞直径（m）
F2----------有杆腔活塞有效作用面积，F2=π
4
（D2−d2)d为活塞杆直径（m）
综上可得：在受最大拉力作用时，工作腔压力F
拉1
=9.87MPa；
在受最大压力作用时，工作腔压力F
压1
=2.3MPa。
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不仅受到拉力作用，还受到压力作
用，但是拉力较压力大，故仅校核其拉伸强度即可。
σ=
F
拉
1
4
πd2
=10.1MPa＜
[σ]=100MPa，故满足强度要求。
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
，其中最大工
作压力P=F
拉1
=9.87MPa≤16MPa，可取F F=1.5F1，则σ=
74.025MPa＜[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。
δ≥D
2
(√
[σ]+0.4F F
[σ]−1.3F F
−1)
计算的δ=9mm≥6.54mm，故经过校核满足要求。
即取缸筒壁厚δ=9mm。