液压缸设计说明书
柱塞式液压缸设计计算使用说明
1.1已知数据：推力载荷：150KN行程：150mm速度：1mm/sec安装方式：后法兰1.2设计内容及完成的工作量1）根据给定要求完成装配图和所有非标零件图2）完成全部零件三维实体造型，并进行装配3）完成标准件的计算选型4）完成非标零件精度设计5）编写设计计算说明书一份6）原动机经联轴器驱动泵类负载导向套滑动面的长度A，在缸径小于80mm时取A=（0.6~1.0）D （2-9）当缸径大于80mm时取A=（0.6~1.0）d （2-10）式中：D—缸筒内径（mm）d—柱塞杆直径（mm）由于缸径D=42mm，则A=（0.6~1.0）*42=25.2~42mm取A=42mm由于安装与密封原因则套的内径为42mm。
加工要求：导向套与柱塞杆外圆的配合多为H8/f7～H9/f9.2.10法兰安装方式采取如图所示的后端法兰安装方式后端法兰安装方式三、各零部件的校核及验算3.1缸筒设计3.1.1缸筒结构的选择连接方式如下图：选取法兰式连接，并且法兰和缸筒用焊接方式连接。
其优点是结构简单，易选取、易装卸；缺点是外径较大，比螺纹连接的重量大。
3.1.2缸筒的要求有足够强度，能够承受动态工作压力，长时间工作不会变形；有足够刚度，承受活塞侧向力和安装反作用力时不会弯曲；内表面和导向件与密封件之间摩擦少，可以保证长期使用；缸筒和法兰要良好焊接，不产生裂纹。
3.1.3缸筒材料的选取及强度给定机械设计手册第五版第5卷螺栓强度根据下式计算： 螺纹处的拉应力62110Zd 4KF-⨯=πσ（MPa ） （3-3）螺纹处的剪切应力6310110Zd 2.0KFd K -⨯=τ（MPa ） （3-4） []στσσ≤+=22n 3（MPa ） （3-5） 式中：F —缸筒端部承受的最大推力（N ）； D —缸筒内径（m ）d —螺纹外径（m ）1d —螺纹底径（m ）K —拧紧螺纹的系数不变载荷 取 1.51.25K —= 变载荷 取45.2K —=总结课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程，使我们对以前所学的理论知识进行了综合应用。
柱塞式液压缸设计计算说明书范本
下面从以下三个方面进行缸筒壁厚的验算：
液压缸的额定压力 值应低于一定的极限值，保证工作安全：
（MPa） （3-1）
根据式3-1得到：
54.5MPa，由于 =31.5MPa则满足条件
液压缸的效率 由以下三种效率组成：
（A）机械效率 ，由各运动件摩擦损失所造成，在额定压力下，一般取
加工要求：导向套与柱塞杆外圆的配合多为H8/f7～H9/f9.
采取如图所示的后端法兰安装方式
后端法兰安装方式
本例中选取静密封的为一般的O型密封圈加挡圈。柱塞杆动密封使用U形环式组合密封圈，本设计选用d=85mmU形密封圈
查机械设计手册表21-6-28，选用2型特康防尘圈。
件号
名称
材料
1
2
3
4
5
6
7
挡板
柱塞式液压缸设计计算说明书
一、
1.1
推力载荷：150KN行程：150mm
速度：1mm/sec
安装方式：后法兰
1.2
1）根据给定要求完成装配图和所有非标零件图
2）完成全部零件三维实体造型，并进行装配
3）完成标准件的计算选型
4）完成非标零件精度设计
5）编写设计计算说明书一份
6）原动机经联轴器驱动泵类负载
—端盖外径（m）
F—缸头所受到得最大压力（N）
首先来计算缸头在最大内压的情况下受到的压力F：
柱塞的面积是：
= =0.0014
缸壁厚度计算中得出最大压强：
=39.375MPa
因此法兰承受的最大压力为：
F= =55125N
查表得， =0.085m， m， =0.024m， =0.042m， =0.050m， =0.110m，缸盖的材料为45钢，缸筒材料的许用应力[ ]= /n=360/5=72MPa代入上式；
液压挖掘机液压系统设计说明书
前言挖掘机作为一种多功能机械产品，目前被广泛应用于水利工程，交通运输,电力工程和矿山采掘等机械施工中。
它能在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量，加快工程建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。
近年从国内情况来看,我国的挖土机市场90％被外国独资或合资企业垄断，我国挖土机行业整体发展水平较国外缓慢，在挖土机液压系统方面的理论还相对国外比较薄弱。
国内大部分挖土机企业在挖土机液压系统传统技术方面的研究具有一定基础，但由于采用传统液压系统的挖土机产品在性能、质量、作业效率、可靠性等方面均较差,因此采用传统液压系统的挖土机在国内市场上基本失去了竞争力。
液压系统是挖土机的核心部分，通过挖土机液压系统设计计算优化能有效的提高挖土机性能，本挖土机具有工作可靠、结构简单、性能好、成本低、效率高等特点。
我国是一个发展中国家,在辽阔的国土上正在进行大规模的经济建设，这就需要大量的土石方施工机械为其服务，而液压挖掘机是最重要的一类土石方施工机械。
因此，可以肯定液压挖掘机的发展空间很大.可以预见，随着国家经济建设的不断发展,液压挖掘机的需求量将逐年大幅度增长.今后几年我国液压挖掘机行业将会有一个很大的发展，液压挖掘机的年产量将会以高于20%的速度增长。
本设计根据给定的工作要求进行工况分析，以确定系统的主要参数，对液压系统的基本回路的方案进行分析，拟订液压系统原理图；选择液压元件并进行液压系统的性能验算，最后完成工作图,编制技术文件。
希望本设计能为从事液压工作的人员献上微薄之力！摘要液压挖掘机是工程机械的一个重要品种，是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程的土方机械。
液压挖掘机利用液压元件（液压泵、液压马达、液压缸等）带动各种构件动作，具有许多优点。
它对液压系统的设计提出很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。
因此,对挖掘机液压系统的分析设计对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义。
在搜集了国内外挖掘机液压系统相关资料的基础上，了解了挖掘机液压系统的发展历史，并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结.本次毕业设计课题是挖掘机液压系统的设计。
液压缸样本
Ｍ４８×２ Ｍ８０×３
６３ ９５
Ｍ４２×２ １６５
９５
１３２ ２００ １６８ ２３０
３７
６２
３３５
１０
１５０
１．４６ ２
８５ １０５
２８２７０
１９１９０ １４４２０
Ｍ６４×３ Ｍ８０×３
８５ ９５
Ｍ４２×２ １７５ １０５
１４０ ２１５ １８０ ２４５
４１
６４
３５０
１０
１６０
１．４６ ２
９０ １１０
电话：０５１４－８４７１８８８１ 传真：０５１４－８４７１６８８１ 1
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务／实／求／真 精／益／求／精
技术规格
表１ 缸径Ｄ、杆径ｄ系列
Ｄ ４０ ５０ ６３ ８０ ９０ ８０ １１０
Φｄ
１２５１４０ １５０ １６０ １８０ ２００ ２２０ ２５０ ２８０ ３２０
表２ 油口系列
缸径
４０
５０
６３
８０
９０
１００
１１０
１２５
油口通径 ４０
１０
１５
１５
１５
２０
２０
２０
油口螺纹 Ｍ１８×１．５ Ｍ１８×１．５ Ｍ２７×２ Ｍ２７×２ Ｍ２７×２ Ｍ３３×２ Ｍ３３×２ Ｍ３３×２
缸径
１４０
１５０
１６０
１８０
２００
２２０
２５０
２８０
３２０
油口通径 ２５
２５
２５
３２
３２
重量 ｋｇ（１＝０）
３．９ ３．８５ ６．７４ ６．７６ ８．５ ９．７８ １６．８２ １８．３ １９．３ ２３．４３ ３３．１ ３１．６ ４１．４８ ４０ ５１ ５２．４８ ６４．８ ６７ ８１．３ ８３．４３ １３３．２９ １３１．６９ １０２．６６ １３０．９４ １８１．７５ １８３．２３ ２４０ ２５９ ３２１ ４０６．５８ ４８４．５ ５３４．３ ７４５．５ ７９７．２
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。
(完整word版)液压缸设计说明书(word文档良心出品)
液压缸的设计一、液压缸类型与安装方式的确定当下各种液压缸规格品种比较少，主要是因各种机械对液压缸的要求差别太大。
比如对液压缸的内径、活塞杆直径、液压缸的行程和连接方式等要求不一样。
由于本次液压设计主要是实现立式快速的原则，故选双作用单活塞杆立式快速液压缸的设计。
因为是活塞式，故用螺纹连接。
二、液压缸的结构设计1、缸体与缸的连接缸体与缸的连接形式较多，有拉杆连接、法兰连接、内半环连接、焊接连接、内螺纹连接等。
在此选用法兰连接，如下图所示：这种连接结构简单，装拆方便。
3、活塞与活塞杆的连接活塞与活塞杆的连接大多采用螺纹连接结构和卡键连接结构。
螺纹连接结构形式简单实用，应用较为普遍；卡键连接机构适用于工作压力较大，工作机械振动较大的油缸。
因此从多方面的因素考虑选择螺纹连接结构。
4、液压缸缸体的安全系数对缸体来说，液压力、机械力和安全系数有关的因素都对缸体有影响。
液压缸因压力过高丧失正常工作能力而破坏，往往是强度问题、刚度和定性问题三种形式给表现出来，其中最重要的还是强度问题。
要保证缸体的强度，一定要考虑适当的安全系数。
三、液压缸的主要技术性能参数的计算（一）、压力所谓压力，是指作用在单位面积上的负载。
从液压原理可知，压力等于负载力与活塞的有效工作面积之比。
P=F/A(N/m2)式中：F—作用在活塞上的负载力（N）A—活塞的有效工作面积（m2）从上述可知，压力值的建立是因为负载力的存在而产生的，在同一个活塞的有效工作面积上，负载越大，所需的压力就越大，活塞产生的作用力就越大。
如果活塞的有效工作面积一定，压力越大，活塞产生的作用力就越大。
由此可知：1、根据负载力的大小，选择活塞面积合适的液压缸和压力适当的液压泵。
2、根据液压泵的压力和负载力，设计和选用合适的液压缸。
3、根据液压缸的压力和液压缸的活塞面积，确定负载的重量。
在液压系统中，为了便于液压元件和管路的设计选用，往往将压力分级。
见下表因本次液压缸的设计要求中已知的公称压力为30Mpa，由表1.1可知，本此液压缸属于高压。
300T液压机液压系统设计说明书
300T液压机液压系统设计摘要液压机是一种以液体为工作介质，根据帕斯卡原理制成的用于传递能量以实现各种工艺的机器。
液压机是一种锻压机械，它能完成调直、冷冲压、冷挤压等多种锻压工艺。
液压机的结构形式很多，但通常由横梁、立柱、工作台、滑块和顶出机构等部件组成。
本文为300T液压机液压系统设计，通过对液压机主缸及顶出缸进行工况分析，绘制其速度图和负载图。
选择液压基本回路，拟定液压系统原理图，使主缸能完成快速下行、减速压制、保压延时、泄压回程、停止的基本工作循环，顶出缸能实现顶出、退回、浮动压边的动作，之后对液压系统控制过程进行分析。
确定液压系统的主要参数，通过对压力、流量等参数的分析与计算，对泵、电机、控制阀等液压元件和辅助件进行了选择。
本次设计采用了集成块，除去与泵或液压缸等的连接仍然采用管接头和管道以外，其它各元件之间的连接都通过集成块上的通道，其结构更为紧凑，体积也相对更小，重量也更轻，大大减少管件连接，从而消除了因油管、接头引起的泄漏、振动和噪声，并且液压系统安装、调试和维护方便，压力损失小，外形美观。
另外对液压站进行了总体布局。
通过液压系统压力损失和温升的验算，本文液压系统的设计可以满足液压机工作循环的动作要求，能够实现塑性材料的成型加工工艺。
关键词：液压机，液压系统，原理图，集成块，液压站THE DESIGN OF 300T HYDRAULIC PRESS' HYDRAULICSYSTEMABSTRACTHydraulic presses are machines that use liquid as working medium and are made according to the principle of PASCAL to deliver energy to achieve various processes. Hydraulic presses are metal forming machines which can complete various forging technology such as alignment, cold forging, cold extruding and so on. Hydraulic presses have many structural forms but more often than not they are composed of crossbeam, vertical post, work table, slide block and ejector parts. This paper is about the design of 300T hydraulic press's hydraulic system, though the condition analysis of the hydraulic press's main cylinder and ejection cylinder, we can draw their velocity diagrams and load diagrams. Then we choose basic hydraulic circuit to form the hydraulic system schematics. We must make sure the main cylinder can complete the basic working cycle of fast descending, deceleration repression, time delay of press forming, relinef-pressure return and stop, and on the other hand, ejection cylinder can realize the action of ejection, return and floating side pressing. After that, we must analyse the control process of the hydraulic system. Hydraulic system's main parameters are determined and through the analysis and calculation of pressure, flow and other parameters, and then we can go on the choose hydraulic components and auxiliary parts such as pump , motor, filters, control valves. This design adopted the manifold block, and except that the connection of pump and hydraulic cylinder still uses the pipes and pipe joints, the connection of other components all through the channel of the manifold block. Its structure is more compact, volume is relatively smaller, its weight is lighter without pipe connection. What's more, it can eliminate leakage of tubing, connectors,vibration and noise, also, the installation, commissioning and maintenance of hydraulic systrem are convenient, low pressure drop, and it looks more beautiful.The paper has also designed the overall layout of the hydraulic station.what is more this paper have three-dimensional graph of integrated block, hydraulic pressure station, which make it more beautiful and accessible to reader. The hydraulic system can meet the press order cycle action requires and realize the plastic material forging press, stamping cold extrusion, straightening, bending forming process and other contour machining technic through check calculation of hydraulic system pressure loss and the temperature of the hydraulic system.KEYWORDS:hydraulic press, hydraulic system, system diagram,manifold block, hydraulic station目录前言 ................................................................. 错误!未定义书签。
液压缸设计说明书
佳木斯大學机械设计制造及其自动化专业（卓越工程师）说明书题目单杆活塞式液压缸的设计学院机械工程学院专业机械设计制造及其自动化（卓越工师）组员曾瑶瑶、王健跃、杨兰、沈宜斌指导教师臧克江完成日期2016年6月佳木斯大学机械工程学院目录设计要求 (II)第1章缸的设计 (1)1.1 液压缸类型和结构型式的确定 (1)1.1.1结构类型 (1)1.1.2局部结构及选材初选 (1)1.2液压缸主要尺寸的确定 (2)1.2.1 液压缸筒的内径D的确定 (2)1.2.2 活塞杆直径d的确定 (2)1.2.3 缸筒长度l的确定（如图1-3） (3)1.2.4 导向套的设计 (3)1.3活塞及活塞杆处密封圈的选用 (4)1.4缓冲装置设计计算 (4)第2章强度和稳定性计算 (7)2.1缸筒壁厚和外径计算 (7)2.2缸底厚度计算 (7)2.3 活塞杆强度计算 (7)致谢 (8)参考文献 (9)设计要求设计单杆活塞式液压缸；系统压力：10MPa；系统流量：100L/min；液压缸行程：450mm；速度：30mm/s；液压缸输出力：5000N；油口尺寸：M24*1.5，且两油口尽可能在缸筒的缸底侧；液压缸与外界联接方式缸底固定，活塞杆为耳环联接。
第1章缸的设计1.1 液压缸类型和结构型式的确定1.1.1结构类型1、采用单作用单杆活塞缸；2、液压缸的安装形式采用轴线固定类中的头部内法兰式安装在机器上。
法兰设置在活塞杆端的缸头上，内侧面与机械安装面贴紧，这叫头部内法兰式。
液压缸工作时，安装螺栓受力不大，主要靠安装支承面承受，所以法兰直径较小，结构较紧凑【1】。
这种安装形式在固定安装形式中应用得最多。
而且压力机的工作时的作用力是推力，则采用图1-1的安装形式。
图1-1安装形式1.1.2局部结构及选材初选1、缸筒的材料采用45号无缝钢管（如图1-2）；图1-2缸筒的设计2、缸底的材料：采用45号钢，与缸筒采用法兰连接【2】；3、缸盖：采用45号钢，与缸筒采用法兰连接；4、缸体与外部的链接结构为刚性固定：采用头部内法兰式连接；5、活塞：活塞采用铸铁；6、活塞杆：活塞缸采用45号钢，设计为实心；7、排气装置：在缸筒尾端采用组合排气塞；8、密封件的选用：活塞和活塞杆的密封件采用O形密封圈加挡圈【3】。
液压系统设计说明书
液压系统设计说明书一、设计概述液压系统是一种将动力转换为机械能的传动系统，广泛应用于各种工业设备和机器中。
本次设计的液压系统主要应用于挖掘机的操作，该系统需要具备高效率、高可靠性、低能耗和易于维护的特点。
二、系统组成1. 液压泵：液压泵是液压系统的核心部件，负责提供压力油。
本设计选用柱塞泵，其具有高压力、高效率、长寿命等优点。
2. 液压缸：液压缸是将液压能转换为机械能的执行元件。
本设计选用双作用活塞缸，以满足挖掘机在挖掘和提升等不同工况下的需求。
3. 控制阀：控制阀用于控制液压油的流向和流量，从而实现执行元件的运动控制。
本设计选用方向控制阀和压力控制阀，以实现挖掘机的各种动作。
4. 油箱：油箱是液压系统的油液储存部件，具有散热、沉淀杂质等功能。
本设计选用封闭式油箱，以减少油液污染和散热不良等问题。
5. 管路与接头：管路与接头用于连接液压元件，保证液压油的流动畅通。
本设计选用耐高压、耐腐蚀的管路和标准接头，以提高系统的可靠性和安全性。
三、系统特点1. 高效率：本设计采用高效率的柱塞泵，可有效降低能量损失，提高系统效率。
2. 高可靠性：选用高质量的液压元件和管路，采用标准化的连接方式，提高了系统的可靠性和稳定性。
3. 低能耗：通过优化液压元件的参数和系统布局，降低能耗，符合绿色环保要求。
4. 易于维护：采用模块化设计，便于拆卸和维修；同时，选用易于购买的标准件，降低了维护成本。
四、系统控制本设计的液压系统采用手动控制和自动控制相结合的方式。
手动控制主要用于初次的设备调试和应急情况下的操作；自动控制则根据预设的程序，自动完成挖掘机的各种动作。
在自动控制中，还引入了传感器和电液比例阀等智能控制元件，以提高控制的精度和响应速度。
五、系统安全为确保系统的安全运行，采取了以下措施：1. 设置溢流阀和减压阀等安全保护装置，防止过载和压力过高对系统造成损坏；2. 在油箱中设置液位计和温度计，实时监测油液的液位和温度，防止油液不足或温度过高对系统造成影响；3. 在管路中设置过滤器，防止杂质进入系统对元件造成损坏；4. 设置报警装置，当系统出现异常情况时，及时发出报警信号并切断电源，确保设备和人员的安全。
液压油缸设计手册
液压油缸设计手册摘要：1.液压油缸概述2.液压油缸的设计原则3.液压油缸的组成部分4.液压油缸的设计步骤5.液压油缸的性能优化6.液压油缸的安装与维护7.液压油缸的应用领域正文：一、液压油缸概述液压油缸是一种将液体压力能转换为机械能的设备，广泛应用于各种工程机械、自动化设备和工业领域。
它主要由缸体、活塞、密封装置、缓冲装置等组成，通过输入高压油液驱动活塞往复运动，实现输出力和速度的要求。
二、液压油缸的设计原则1.根据实际工况和性能要求，选择合适的液压油缸类型，如单杆、双杆、多级等。
2.确保液压油缸的主要参数，如工作压力、行程、安装尺寸等，与整个液压系统的匹配。
3.考虑液压油缸的材料、工艺和结构，使其具有良好的强度、耐磨性和稳定性。
三、液压油缸的组成部分1.缸体：承受油压和容纳油液的部分，通常采用无缝钢管或铸铁材料制成。
2.活塞：通过液压油驱动往复运动的部件，与缸体构成密封空间。
3.密封装置：防止油液泄漏和保持活塞与缸体之间密封的关键部分。
4.缓冲装置：减小活塞运动过程中的冲击和振动，保护液压油缸和液压系统。
5.导向装置：引导活塞在缸体内运动，保证运动平稳和定位准确。
四、液压油缸的设计步骤1.确定液压油缸的类型和主要参数。
2.选择合适的材料和工艺。
3.设计液压油缸的结构，包括缸体、活塞、密封装置等。
4.校核液压油缸的强度、稳定性及密封性能。
5.绘制液压油缸零件图和总装图。
五、液压油缸的性能优化1.提高液压油缸的材料性能，降低重量和提高强度。
2.优化密封装置和缓冲装置，减小泄漏和冲击。
3.采用先进的加工和装配工艺，保证液压油缸的尺寸和形位公差。
4.采用智能化技术，实现液压油缸的自动控制和故障诊断。
六、液压油缸的安装与维护1.液压油缸的安装应严格按照图纸和说明书进行，确保各部件连接牢固。
2.定期检查液压油缸的油液质量和油位，及时更换油液和清洗油箱。
3.检查密封装置和缓冲装置的磨损情况，及时更换磨损部件。
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液压与气动技术
液压缸设计
项目设计报告
班级： 09 模具三
姓名：李金锋
学号： 20092883 指导教师：鞠昌娟
成绩：
设计课题
原始数据:已知一组合钻床的快进快退速度为 3.5m/min,工进速度为20—120mm/min ，最大行程为500mm （其中工进行程为180mm ）最大切向力为16KN ，运动部件自重为20KN,启动换向时间为0.05s 采用水平放置的平导轨，静摩察系数f 静=0.2,动摩察系数为f 动=0.1,试设计该钻床滑台液压缸并选用合适液压泵。
设计一台组合式钻床的液压系统用的液压缸，并选用合适的液压泵，要求液压系统完成的工作循环是：工件加紧→工作台快进→工进→工作台换向快退→工件松开。
1、液压缸的主要设计计算
1.1液压缸工作压力的确定
液压缸要承受的负载包括有效工作负载、摩擦阻力和惯性力等。
液压缸的工作压力按负载确定。
对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同，采用的压力范围也不同。
该设计是一组合钻床，负载与以下计算可知： F 进=F 静+F 惯=Gf 静+ma=Gf 静+
g
G
×s v -11出末v
F 退=F 动+F 惯=Gf 动+ma=Gf 动+ g
G
×s v -22出末v
F 工=F 切+F 动=F 切+Gf 动
F 进——快进时的压力 v 末1——快进时的末速度 F 静——静压力 v 出1——快进时的出速度 F 惯——惯性力 v 末2——快退时的末速度
G ——自重力 v 出1——快退时的出速度 f 静——静摩擦力 s ——启动换向时间 m ——质量 a ——加速度 根据题意可知：
G=16KN=16×103N g=9.8m/s 2 v 末1=3.5m/min=0.0583m/s v 出1=0m/min=0m/s v 末2=3.5m/min=0.0583m/s v 出1=0m/min=0m/s s=0.05s F 切=16KN=16×103N f 静=0.2 f 动=0.1 F 进=F 静+F 惯=Gf 静+ma=Gf 静+
g
G
×s v -11出末v
=16×103
×0.2+05
.00
0583.08.910163
=3390N ≈3.39KN F 退=F 动+F 惯=Gf 动+ma=Gf 动+
g
G
×s v -22出末v
=16×103
×0.1+05
.00
0583.08.910163 =1790N ≈1.79KN
静摩擦阻力F fj =f j ×N=F fs =0.2×20=4KN
动摩擦阻力F fd =fd ×N=F fs =0.1×20000=2KN
当钻床工进时负载：F 工=Ftmax+Fd=16+2=18KN
由上可知，负载为18KN 。
查表4.2.1可取p=3Mpa 。
1.2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：
液压缸的内径D 根据液压缸的总负载了力F 和工作压力p 来计算， 即：p D Ap F 4
2
π=
=
p
F D π4=
=400000014.3180004 ≈0.1m=100mm 活塞杆直径：
因为该组合钻床为快进快退式，所以其活塞杆直径应根据以下公式计算， 即：d D 2= 所以mm D d 71.702
1002≈==
活塞杆直径d 的强度校核：61020014.318000
4][4
F ≈0.014m=14mm<70.71=d 式中：F ——液压缸的负载力；
][σ——活塞杆材料许应用力，][σ=
n
b δ=2400
=200MPa[Q235的抗拉强度δb =375-460MPa,取400MPa],n 为安全系数取n=2.即活塞杆的强度适合。
根据国家标准（GB 2348-80）查得液压缸内径及活塞杆直径的取值为
D=100mm ，d=70mm 。
1.3缸桶壁厚δ的确定
液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。
工程机械的液压缸，一般是用无缝钢管材料，大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算
[]
y p D 2δσ≥
式中 δ——液压缸壁厚(m)；
D ——液压缸内径(m)；
y p ——试验压力，取最大工作压力的1.5倍（MPa ）； []σ——缸筒材料的许用应力， ][σ=
n
b δ=2400
=200MPa[Q235的抗拉强度δ
b
=375-460MPa,取400MPa],n 为安全系数取n=2。
m 3105.1200
21
.045.1-⨯=⨯⨯⨯≥
δ，取δ=10.5㎜
所以液压缸的外径D 1=121㎜。
1.4其它部位尺寸的确定
导向长度：H=20L +2D =20500+2
100
=75mm （L 为液压缸最大行程）
活塞宽度B=(0.6——1.6)D=（60——160）mm ，取活塞宽度B=80mm 。
导向套滑动面长度A=(0.6——1.0)d=(42——70)（D>80mm ）取A=60mm
2、液压缸的结构设计
液压缸的通用结构分三种，有拉杆型液压缸、焊接型液压缸、法兰型液压缸，
各种液压缸的工作场合和工作情况以及特点不一样，故要根据实际情况来选取液压缸的结构类型。
2.1缸体与端盖的连接
缸体与端盖的连接采用外法兰连接，在无缝钢管的缸体上焊上法兰盘，再用螺钉与端盖紧固，这种连接结构简单，加工和装拆都很方便，如下图所示：
法兰连接
2.2活塞和活塞杆的连接
活塞和活塞杆的连接采用卡键连接，这种连接方法可以使活塞在活塞杆上浮动，使活塞与缸体不易卡住，如下图所示：
1—卡键2—套环3—弹簧卡圈
2.3活塞杆头部结构
活塞杆头部直接与工作机械连接，根据负载连接的要求选用外螺纹连接结构，如下图所示：
2.4液压缸的缓冲装置
在质量较大、速度较高(v>12m/min），由于惯性力较大，活塞运动到终端时撞
击缸盖，产生冲击和噪声，严重影响加工精度，甚至使液压缸损坏。
所以常在大型、高速、或高精度液压缸中设置缓冲装置或在系统中设置缓冲回路。
1)环状间隙式节流缓冲装置，它适用于运动惯性不大、运动速度不高的液压系
统。
(2)三角槽式节流缓冲装置，它是利用被封闭液体的节流产生的液压阻力来缓冲
的。
(3)可调节流缓冲装置，它调节针形节流阀的流通面积，就可改变缓冲作用强
弱和效果。
本设计中的液压缸运动惯性不大、速度也不高，因此选用圆柱形环状间隙式节流缓冲装置。
2.5液压缸的排气装置
系统在安装或停止工作后常会渗入空气，所以使液压缸产生爬行、振动和前
换向精度低故，故必须设置排气装置。
参考文献
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[2]张利平.液压与气动技术速查手册.北京：化学工业出版社，2006
[3]《机械设计手册》编委会.北京：机械工业出版社，2007
[4]王益群.液压工程师技术手册.北京：化学工业出版社，2010。