顶管机液压油缸的设计.(DOC)
液压油缸的主要设计技术参数.doc
液压油缸的主要设计技术参数.doc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 = π D 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)V ：速度 (m/min)液压油缸需要的流量(l/min) Q=V × A/10=A× S/10t S ：液压缸行程 (m)t ：时间 (min)液压油缸出力(kgf) F = p × Ap ：压力(kgf /cm 2 ) F = (p×－A)(p× A)( 有背压存在时 )q ：泵或马达的几何排量 (cc/rev) 泵或马达流量(l/min) Q = q × n / 1000n ：转速（ rpm ）泵或马达转速(rpm) n = Q / q× 1000 Q ：流量 (l / min)泵或马达扭矩T = q × p / 20 π液压所需功率(kw) P = Q × p / 612管内流速(m/s) v = Q × / d 2 d ：管内径 (mm)U ：油的黏度 (cst)S ：油的比重管内压力降(kgf/cm 2 ) △ P=× USLQ/d 4 L ：管的长度 (m)Q ：流量 (l/min)d ：管的内径 (cm)液压常用计算公式项目公式符号意义D：液壓缸有效活塞直液壓缸面積(cm2) A =πD2/4徑 (cm)液壓缸速度V = Q / A Q：流量 (l / min)(m/min)V：速度 (m/min)液壓缸需要的流Q=V×A/10=A×S：液壓缸行程(m)量 (l/min)S/10tt：時間 (min)F = p × AF = (p × A)－(p液壓缸出力 (kgf)p：壓力 (kgf /cm2)×A)(有背壓存在時 )q：泵或马达的幾何排泵或馬達流量Q = q × n /量(cc/rev)(l/min) 1000n：转速（ rpm）泵或馬達轉速n = Q / q ×1000 Q：流量 (l / min) (rpm)泵或馬達扭矩T = q × p / 20π液壓所需功率P = Q × p / 612(kw)管內流速(m/s) v = Q × / d2 d：管內徑 (mm) U：油的黏度 (cst)S：油的比重管內壓力降△ P=×USLQ/d4 L：管的長度 (m)(kgf/cm2)Q：流量 (l/min)d：管的內徑 (cm)非标液压、机电、试验、工控设备开发研制。
液压油缸毕业设计
液压油缸毕业设计液压油缸毕业设计：力与控制的完美结合引言：液压技术是一种利用液体传递能量的技术，广泛应用于各个领域，尤其在机械工程中扮演着重要的角色。
而液压油缸作为液压系统的核心部件之一，其设计与性能对整个系统的运行和效率起着至关重要的作用。
本文将探讨液压油缸的毕业设计，旨在展示力与控制的完美结合。
一、液压油缸的基本原理液压油缸是一种将液压能转化为机械能的装置。
其基本原理是利用液体的压力传递力量，通过液体在密闭容器内的压力变化来实现运动。
液压油缸由缸体、活塞和密封元件组成，通过控制液体进出油缸来实现运动的控制。
二、液压油缸的设计要素液压油缸的设计要素包括工作压力、工作力、行程、速度、密封和材料等。
在设计中，需要根据具体的应用需求和工作环境来选择合适的参数和材料，以确保油缸的性能和可靠性。
三、液压油缸的性能提升为了提升液压油缸的性能，可以从以下几个方面进行改进：1. 材料选择：选择高强度、耐磨损和耐腐蚀的材料，以提高油缸的使用寿命和可靠性。
2. 密封设计：采用高性能的密封元件，确保油缸在高压和高温环境下的密封性能，避免液体泄漏和能量损失。
3. 控制系统：采用先进的液压控制系统，实现对油缸运动的精确控制和调节，提高系统的响应速度和稳定性。
4. 液体选择：选择适合工作环境的液压油，以确保油缸在各种工作条件下的正常运行。
5. 结构优化：通过优化油缸的结构设计，减少摩擦和能量损失，提高油缸的效率和性能。
四、液压油缸的应用领域液压油缸广泛应用于各个领域，包括工程机械、冶金设备、船舶、航空航天、汽车工业等。
在这些领域中，液压油缸承担着举升、推拉、定位和控制等重要任务，为各种机械设备的运行提供强大的动力支持。
五、液压油缸的未来发展趋势随着科技的进步和工业的发展，液压油缸也在不断发展和改进。
未来，液压油缸的设计将更加注重节能、环保和智能化。
例如，采用高效的液压系统、智能化的控制技术和新型材料，以实现油缸的高效能量转换、精确控制和可持续发展。
液压油缸设计.(DOC)
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：D=有杆腔进油并不考虑机械效率时：D=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21v vv =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 λ1.15 1.25 1.33 1.46 2 d0.36D0.45D0.5D0.56D0.71D液压缸往复速度比v λ推荐值如下表所示：由于此采煤机的调高油缸的工作压力为30MPa ，因此选择往复速度比2=v λ，计算得：mm D d 5.17725071.071.0=⨯==。
计算所得的活塞杆直径应圆整为标准系列。
按GB/T2348-2001标准进行圆整后，取 d = 160mm ，即活塞杆直径为160mm 。
地下顶管用液压设备液压油缸设计计算
机床与液压
ＭＡＣＨＩ ＮＥ Ｔ ＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩ ＣＳ
Ｓ ｅ ｐ ． ２ ０１ ３ Ｖｏ １ ． ４１ Ｎｏ ．１ ７
第４ １卷 第 １ ７期
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １—３ ８ ８ １ ． ２ ０ １ ３ ． １ ７ ． ０ ３ ７
虑。
按 以上条件 、参 数选 择液压 泵为 Ｙ Ｃ Ｙ １ ４ ． １ Ｂ，该 泵基本技术参数见表 １ 。
表１ Ｙ Ｃ Ｙ １ ４ － １ Ｂ技术参数
类 型
型 号
轴向斜盘式轴向柱塞泵
２５ＹＣＹ１ ４— １ Ｂ ３ ２
２ ５
压力／ ＭＰ ａ
排量／ （ ｍ Ｌ・ ｒ ～） 额定转速／ （ ｒ ・ ｍ ｉ ｎ ）
Ｐｍ ａ ｘ＝ １ ． ５ ｐ ＝３ ７ ＭＰ ａ
内，完成地下管道 的铺设 。因其在作业 中不沿铺设路 面进行地表挖 掘 ，杜绝 了对城市建设物 的破坏 和道路 交通 的堵塞 ，不拆迁 、不破坏环境 ，施工 中不受气候 和环境 的影 响 ；不 影 响 管 道 的段 差 变 形 ；省 时 、高 效 、安 全 、综 合造价低 ，因此未来该项技 术一定是管 道施 工 的主流技术 ，将被广 泛地应 用 。当前此项技术 的一个重要核心就是 液压顶推设备 。施工 中 ，液压顶 推设备 的液压 油缸前 端依据被顶人砼管 的规格安装 顶 铁 ，保护砼管在外力 作用下不受到伤 害 ，由液压装 置 产生所需 的推力 ，通过油缸 中活塞杆 的伸缩将 推力传 递 给砼 管 ，从 而将砼管顶人到坑道 内。因此 ，顶管用 液压设 备的油缸设计对该项技术 的实施具有非常重要 的意义 ，在设 计 中要 求对 整 个 油缸 系 统做 重点 的考
液压油缸设计标准
液压油缸设计标准1. 结构和材料液压油缸的主要结构应设计为耐高压、高强度和耐疲劳的结构。
缸体应采用高强度材料，如铸钢、合金钢或不锈钢。
对于关键部位，如活塞和活塞环，应选择耐磨、耐腐蚀的材料，如不锈钢或高强度合金钢。
2. 密封和防泄漏液压油缸的密封系统应设计为防止内部和外部泄漏。
活塞和活塞环之间应采用高性能的密封圈或密封环，以防止液压油的泄漏。
此外，缸盖和缸体之间也应采用密封圈或密封环，以确保缸体的密封性。
3. 性能要求液压油缸应具有良好的性能，包括推力、速度、精度和稳定性。
推力应足够大，以适应各种应用场景的需要。
速度应可调，以满足不同操作速度的要求。
精度应高，以实现精确的控制。
稳定性应强，以确保在各种操作条件下都能保持稳定的工作状态。
4. 安装和维护液压油缸的安装和维护应简单易行。
在安装过程中，应确保各部件的正确安装和调整，避免因安装不当而引起的泄漏或损坏。
在维护过程中，应定期检查液压油的清洁度和浓度，以及各部件的磨损情况，及时进行更换或维修。
5. 表面处理和涂层液压油缸的表面处理和涂层应能够抵抗腐蚀和磨损。
缸体和活塞等部件应进行防腐蚀处理，如镀锌、喷涂防腐涂料等。
此外，为了提高耐磨性，活塞环等摩擦表面应进行耐磨涂层处理。
6. 环境和安全要求液压油缸的设计应考虑环境和安全要求。
在操作过程中，液压油缸可能会产生热量和压力，因此应确保液压油缸能够安全地承受这些条件。
此外，在设计和制造过程中，应考虑到环境保护的要求，尽可能减少对环境的影响。
7. 测试和检验液压油缸在出厂前应进行严格的测试和检验。
测试应包括性能测试、密封性测试、耐压测试等。
检验应包括外观检验、尺寸检验等。
只有经过合格的测试和检验，液压油缸才能被视为符合设计标准。
8. 标记和文档液压油缸应有清晰的标记和完整的文档。
标记应包括产品名称、型号、规格、生产日期等基本信息。
文档应包括设计图纸、使用说明书、维护手册等。
这些标记和文档应易于理解和使用，以便于用户正确地使用和维护液压油缸。
液压油缸设计手册
液压油缸设计手册第一章：液压油缸的工作原理和结构设计1.1 液压油缸的工作原理液压油缸是一种将液压能转换为机械能的装置，它利用压力油作为工作介质，通过将液压能转化为机械能来实现工作。
液压油缸的工作原理是通过液压力作用在活塞上，从而驱动活塞做直线运动。
1.2 液压油缸的结构设计液压油缸主要由缸体、活塞、密封件、油口、活塞杆等部分组成。
在设计液压油缸结构时，需要考虑工作压力、工作温度、工作环境等因素，以选择合适的材料和结构设计方案，确保液压油缸能够稳定可靠地工作。
第二章：液压油缸的选型和性能参数计算2.1 液压油缸的选型在选型时需要考虑液压油缸的工作压力、推力、速度、工作温度等因素，根据实际工作条件来选择最适合的液压油缸型号和规格。
2.2 液压油缸的性能参数计算液压油缸的性能参数包括工作压力、推力、速度等，需要通过相关公式和计算方法来确定，确保液压油缸在工作时能够满足设计要求。
第三章：液压油缸的材料选择和密封件设计3.1 液压油缸的材料选择液压油缸的材料选择直接影响着其使用寿命和性能稳定性，需要根据工作条件选择合适的材料，例如缸体和活塞可采用优质的合金钢或不锈钢材料，活塞杆则选择具有高强度和耐磨性的材料。
3.2 液压油缸的密封件设计液压油缸的密封件起着密封作用，保证液压油缸的正常工作，需要根据工作环境和工作压力设计合适的密封结构和材料，以确保液压油缸具有良好的密封性能和使用寿命。
第四章：液压油缸的安装和维护4.1 液压油缸的安装在安装液压油缸时，需要确保其与其他部件的配合精确，活塞杆的外部装配与液压机械部件的连接可靠，同时还要注意安装过程中的油污和杂质。
4.2 液压油缸的维护液压油缸在工作过程中需要定期进行维护，保持液压油清洁，检查密封件是否有磨损或老化，以确保液压油缸的正常使用和延长使用寿命。
结语液压油缸作为重要的液压传动元件，其设计、选型和维护都对液压系统的工作稳定性和可靠性起着至关重要的作用。
液压油缸设计手册
液压油缸设计手册液压油缸是工业领域常用的一种液压传动装置，它通过液压油的压力来产生直线运动力，广泛应用于各种机械设备、建筑工程等领域。
在设计液压油缸时，需要考虑动力、稳定性、密封性等多个方面的因素。
本手册将详细介绍液压油缸的设计原理、结构特点、选型计算、安装调试等方面的内容，帮助读者了解液压油缸的设计与应用。
第一部分液压油缸的基本原理与结构特点1.1 液压油缸的工作原理液压油缸是一种将液压能转换为机械能的装置，其工作原理是通过液压油的压力作用在活塞上，产生直线运动力。
液压油缸通常由缸体、活塞、活塞杆、密封件等部件构成，通过控制液压系统的压力和流量，实现对液压油缸的控制。
1.2 液压油缸的结构特点液压油缸具有结构简单、传动力矩大、速度可调、动作平稳等特点。
根据不同的工作要求，液压油缸的结构形式可以有单作用、双作用、Telescopic等多种形式，满足不同的应用需求。
第二部分液压油缸的选型计算与设计要点2.1 液压油缸的选型计算在设计液压油缸时，需要根据工作条件、负载要求、速度要求等因素进行选型计算。
液压油缸的选型需要考虑活塞直径、活塞杆直径、有效面积、工作压力、作用力等参数，以确保在实际工作中能够满足要求。
2.2 液压油缸的设计要点在液压油缸的设计过程中，需考虑密封件的选择、活塞杆的设计、缸体的材料、活塞的制造工艺、液压系统的选用等因素。
合理的设计能够保证液压油缸的稳定性、可靠性和使用寿命。
第三部分液压油缸的安装调试与维护保养3.1 液压油缸的安装调试在液压油缸安装调试过程中，需要注意密封件的安装、活塞杆的对中、管路的连接、液压系统的调试等内容。
在调试过程中，需要检查液压油缸的运动是否顺畅，密封是否良好，保证液压油缸的正常工作。
3.2 液压油缸的维护保养定期对液压油缸进行维护保养，包括清洗液压油缸内部、检查密封件的状况、润滑活动部件、排除异物等，确保液压油缸能够长期稳定、可靠地工作。
结语液压油缸作为一种重要的液压传动装置，在各种机械设备中都有广泛的应用。
油缸(液压缸)设计指导书
液压缸设计指导书温馨推荐您可前往百度文库小程序享受更优阅读体验不去了立即体验一、设计目的油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于360°回摆运动的液压执行元件。
具有结构简单，工作可靠，制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。
因此，广泛应用于工业生产各部门。
其主要应用有：工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构，起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构，矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置，建筑机械中的打桩机，冶金机械中的压力机，汽车工业中自卸式汽车和高空作业车，智能机械中的模拟驾驶舱、机器人、火箭的发射装置等。
它们所用的都是直线往复运动油缸，即推力油缸。
所以进一步研究和改进液压缸的设计制造，提高液压缸的工作寿命及其性能，对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。
通过学生自己独立地完成指定的课程设计任务，提高理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，学会查阅参考书和工具书的方法，提高编写技术文件的能力，进一步加强设计计算和制图等基本技能的训练，为毕业后成为一名出色的机械工程师打好基础。
二、设计要求1、每个参加课程设计的学生，都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。
2、设计说明书和设计计算书要层次清楚，文字通顺，书写工整，简明扼要，论据充分。
计算公式不必进行推导，但应注明公式中多符号的意义，代入数据得出结果即可。
3、说明书要有插图，且插图要清晰、工整，并选取适当此例。
说明书的最后要附上草图。
4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定，符合国家标准。
5、学生在完成说明书、图纸后，准备进行答辩，最后进行成绩评定。
三、设计任务设计任务由指导教师根据学生实际情况及所收集资料情况确定。
四、设计依据和设计步骤油缸是液压传动的执行元件，它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。
不同的机型和工作机构对油缸则有不同的工作要求。
因此在设计油缸之前，首先应了解下列这些作为设计原始依据的主要内容。
主机的用途和工作条件，工作机构的结构特点，负载值，速度，行程大小和动作要求，液压系统所选定的工作压力和流量等。
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目录目录 (I)摘要 (I)引言 (1)1 液压缸的发展及动向 (2)2 液压缸的分类与结构选择 (4)3 液压缸主要技术性能参数的设计与计算 (5)3.1液压缸设计原则与步骤 (5)3.2液压缸承载力的计算 (9)4 液压缸零部件的计算 (11)4.1缸筒的设计计算 (11)4.2.活塞杆的设计计算 (17)4.3活塞的设计计算 (21)4.4缸盖与缸底的设计计算 (22)结束语 (25)致谢 (26)参考文献 (27)顶管机液压油缸的设计摘要本文是顶管机液压油缸的设计。
首先，介绍了国内外液压系统行业的发展状况和趋势，概述了市场上几种主要液压元件及其结构特点，并重点说明双作用单活塞杆液压缸的作用及其内部结构。
其次，根据规定的参数，通过比较分析确定了各个部件的主要结构，并对其结构件的应力做出了相应的计算和材料的选取。
根据液压缸的基本结构，工作原理及所受实际载荷，完成了对顶管机液压油缸的缸筒、活塞杆、活塞、导向套等的设计、计算和稳定性校核。
此外，还对油缸所用密封件进行了选取并说明了各自的密封特点。
最后，运用Auto CAD 2004绘图软件，本设计完成了顶管机液压油缸总装配图和主要零件图的绘制。
关键词：液压缸，活塞，活塞杆，密封引言随着科学技术的进步和生产的发展，液压传动几乎已在国民经济的各个部门中得到应用。
在机械制造业中，液压传动已成为必不可少的一门技术而普遍地用于各种机械、机床和设备中，发挥着独特的、极为重要的作用。
液压缸作为执行元件，是液压系统的最后一个环节。
液压缸性能的优劣，将直接影响机械的工作性能。
在液压传动中，无论其它液压元件设计制造得多么精密，回路系统安排得多么合理，只要液压缸设计得不好，就将会事倍功半，得不到良好效果。
所以说，液压缸设计在液压传动中占有很重要的地位。
从应用的角度来看，设计液压缸比设计其它液压元件的机会多。
因为泵、阀之类的液压元件绝大部分是标准元件，并由专业厂生产。
而液压缸必须适应各种不同机械的要求，报据实际情况进行设计。
所以，牢固地掌握液压缸设计知识，就显得更有必要。
设计简单的液压缸，仅需作粗略的计算，凭借一般专业基础知识即可。
但是在特定的条件下，特别是在大量生产时，就必须合理设计液压缸，使之既有良好的工作性能和工艺性，又尽量降低制造成本，这就需要进行比较复杂而精确的计算，也就需要较深的专业知识和丰富的实践经验。
液压缸的结构形式很多，如果选择得好，就能获得事半功倍的效果。
如果选择不当则往往会造成先天不足，给制造和使用带来很多问题。
1 液压缸的发展及动向液压缸是液压机器最早采用的液压元件之一。
表面看来，基本结构似乎没有什么变化，实际上，液压缸已有很大的发展。
这不仅表现在液压缸工作性能的提高、工作范围的扩大、品种规格的增多和结构的改进，而且还表现在对液压缸的研究正逐步深化，设计、计算的理论正在逐步完善。
高压化是液压缸发展的主要趋势之一。
目前液压缸的最大工作压力已超过140 MPa 以上。
高压化是减小液压缸径向尺寸的有效方法。
一台工作压力为 70MPa 的 30 吨压力机，能制造得象台钻一样精巧。
2000～3000 吨液压机约采用 10 0 MPa 以上的超高压液压缸，则比普通高压液压机可减轻1/ 2 ~2 / 3 的重量。
通过改进结构和工艺措施，液压缸的工作性能已有很大提高。
目前超高性能液压缸在极低的速度下能稳定地工作，高速性能已超过1500 mm/s。
工作温度的范围扩大到﹣60～+200 ℃。
寿命最长的液压缸，要求运行6000km 以上不发生任何事故或零件损坏。
为了改善液压虹的工作待性，避免行程终端的换向冲击，对缓冲装置进行了研究．近几年，国外很多厂家已采用了匀减速平稳制动的缓冲结构，如抛物线环隙节流、阶梯环隙节流、笛孔节流缓冲装置等。
从国内外的技术资料和专利中可以看出，各种新颖结构的液压缸在不断出现，其最主要的特点是复合化。
例如以液压缸为主体将泵、阀、电机和其它元件组装为一体，构成独立的液压装置；将气缸和液压缸装在一起，使用气体动力推动液压缸工作，将摆动液压缸和推力液压缸组装在一起，实现多自由度的动作要求，将若干不 l4J 行程的液压缸串联起来，经过不同的动作组合，进行各种不同长度的点位控制；将液压缸分成三个工作油腔，利用差动工作原理，实现六种不同速度的运动，将步进电机和带有反馈机构的滑阀与液压缸装配成电液步进液压缸，用于数字程序控制的机床和其它机械设备等等，这样不仅紧凑了机械设备的结构，而且使用方便。
除此以外，还出现了不少特殊结构的液压缸。
如钢索液压缸，它用包覆尼龙外皮的钢丝绳代替活塞杆传递动力，能借助滑轮任意改变动力的传递方向，缸筒能卷曲的液压缸，能减少工作时所占用的空间；带有自钡装置的液压缸多在停止运动时能防止外力作用而发生窜动等等。
能源危机的出现，迫使工业界不得不重视能源消耗间题，这对液压机械不可避免地将产生深刻的影响。
因为液压机械不仅需要动力，而且需要液压油作为传递动力的工作介质，因而如何提高效率、节省能源，也是液压缸研究中的重要课题之一。
此外，对避免污染、减少噪声、降低成本以及提高可靠性等方面，也正在进行大量的研究。
近年来，国内外发表的不少论文中，研究了液压缸的稳定性、强度和局部应力等问题，研究了液压缸的运动特性和缓冲理论，以及液压佩的寿命等问题。
由于电子计算机的应用，用有限元法计算液压缸的强度，以重量及成本为目标函数的优化设计也日益增多。
但是，与机械传动零件相比较，液压缸的结构和强度设计理论还处于较低级的阶段。
例如对齿轮的研究就相当深入，在很多看来是非常细小的问题都有专文论述，并形成较成熟的计算方法。
然而，在液压缸的设计工作中，常用的某些基本公式目前尚不尽合理，只能用来作粗略的计算。
有时则采用保守的计算方法，或选取较大的安全系数，以弥补计算中的某些不足。
例如在校核液压缸稳定性时，将液压缸看作为等截面整体杆而直接引用欧拉公式进行计算，其结果比较保守，导致使材料消耗、体积、重量都有所增加。
另一方面。
由于对液压缸复杂的受力情况估计不足，选取的安全系数虽较大，但仍难免会出现不安全的情况。
因而，今后有必要进行大量的实验研究工作，进一步充实并完善液压缸的设计理论。
2 液压缸的分类与结构选择液压缸主要由缸筒、缸益、缸底、活塞（或柱塞）、活塞杆、密封件和连接件组成。
根据需要，有些液压缸还设有缓冲、排气等装置。
图 2—1 是一种双作用单活塞杆液压缸的结构图。
除了普通结构液压缸外，还有一些特殊结构液压缸。
普通结构液压缸可分为如下各类：注：后面的字母代表液压缸的名称代号[1]。
根据任务要求我们设计的顶管机液压缸应选择单活塞杆双作用液压缸，这种缸液压油交替供入液压缸活塞两侧，驱动活塞在正反两个方向作往复运动。
其往复运功均能很好地控制。
图2.1 双作用单活塞杆液压缸该种液压缸只在活塞的一侧装有活塞杆，因而两腔有效作用面积不同，往返的运动速度和作用力也不相等。
活塞杆推出时作用力较大。
速度较慢。
活塞杆拉入时，作用力较小，速度较快。
因而它适用于推出时承受工作载荷、拉入时为空载或工作载荷较小的液压装置。
单活塞杆液压缸是应用得最多的一种液压缸。
3 液压缸主要技术性能参数的设计与计算3.1液压缸设计原则与步骤一、设计原则液压缸结构确定以后，需进行具体设计和计算。
设计时，一般要注意以下几个原则：⑴.保证液压缸能获得所要求的往复运动的速度、行程和作用力；⑵.保证液压缸每个零件有足够的强．度、刚度和寿命；⑶.在合理选择液压泵供油压力和流量的条件下，应尽量减小液压缸的尺寸；⑷.最好使活塞杆在工作时受拉力作用，以免产生纵向弯曲；⑸.液压缸应尽量避免承受侧向载荷；⑹.液压缸轴线应与被拖动机构的运动方向一致；⑺.长液压缸活塞杆伸出时，应尽量避免下垂；⑻.液压缸各部的密封要可靠，泄漏少，摩擦力小；⑼.由于温度变化而引起仲长时，液压缸不能因受约束而产生挠曲；⑽.根据机械设备的要求，选择合适的缓冲、防尘和排气装置；⑾.液压缸的结构设计，应充分注意零件加工和装配的工艺性；⑿.液压缸的各结构要素，要采用标准系列尺寸，尽量选用经常使用的标准件和密封件；⒀.制造容易，维修简单，成本低廉。
下表是液压缸主要参数的参考图：表 1二、设计步骤设计液压缸时，应根据已经确定的条件灵活选择设计程序，反复进行计算。
一般可参考下列步骤进行．（1）进行工作情况分析。
根据负载机构的动作要求，选择适当的液压缸结构，安装方式，密封形式，缓冲、排气、防尘装里， ( 2 ）根据液压缸的承载力，如有效工作负载、重力、摩擦力、惯性力等外作用力，确定液压缸在行程各阶段上负载的变化规律以及必须提供的动力数据， ( 3 ）根据液压缸必须输出的动力数据和选定的油液公称压力，确定活塞和活塞杆直径。
三、液压缸主要参数的设计与确定液压缸的主要参数就是缸筒内径D 和活塞直径d.。
下面是这次设计给出的技术参数值：液压缸的公称压力也就是它的工作压力P=25MPa,P 1max =250吨，流量Q=21L/min, 活塞杆伸出速度为V= 200mm/min,行程L=1000mm公称压力是指油液作用在单位面积上的压强P=F/A Pa （它是液压缸能用以长期工作的压力，应符合或接近下表规定的数值）。
在液压系统中，为便于选择液压元件和管路的设计，将压力分为下列等级：表 2 液压缸压力分级 /MPa上式F——作用在活塞上的载荷，N；A——活塞的有效工作面积，㎡；从上式可知，压力值的建立是有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。
从上表中我们可以看出顶管机液压缸属于高压元件。
下面我们根据所给的数据和下图来求内径D和活塞杆直径d:图3.1 液压缸参数计算简图单位时间内油液通过缸筒有效截面的体积称为流量Q，且有： Q=V/t L/min由于V=vAtx103 L 则Q=vA=πvD2/4X103 L/min 已知Q和速度v的值，我们求得缸筒内径D=365mm 。
所以活塞推力P1可以按下式[6]计算：P1= PA1=PπD2/4式中 P1——活塞推力（N）；A1——活塞有效作用面积（㎡）；P ——压力（Pa）;D ——活塞直径（m）活塞拉力P2按下式计算：P2= PA2=Pπ（D2- d2）/4式中 P2——活塞拉力（N）；A2——活塞有效作用面积（㎡）；d ——活塞杆直径（m）活塞杆伸出速度按下式计算：V1=Q/A1=4Q/πD2式中 V1——活塞伸出速度（m/s）Q ——流量（㎡/s）.下面我们来计算活塞杆的直径：活塞杆是液压缸传递力的重要零件，它承受拉力、压力、弯曲力和振动冲击力等多种作用力，必须有足够的强度和刚度，对于双作用单边活塞杆液压缸，其中活塞直径可根据往复运动速比Φ来确定。