液压缸计算公式(液压缸径活塞杆直径确定等)
1液压缸径活塞杆直径确定
液压缸材料选Q235缝钢活塞杆材料选Q235
液压缸径：
F：负载力 （N）
A：杆腔面积 ()
P：供油压力 (MPa)
D：缸筒径 (mm)
：缸筒外径 (mm)
2 缸筒壁厚计算
π×／≤≥ηδσψμ
1） δD≤008时
（mm）
2) δD008~03时
（mm）
3) δD≥03时
（mm）
δ：缸筒壁厚（mm）
：缸筒材料强度求值（mm）
：缸筒高工作压力（MPa）
：缸筒材料许应力（MPa）
：缸筒材料抗拉强度（MPa）
：缸筒材料屈服点（MPa）
n：安全系数
3 缸筒壁厚验算
(MPa)
PN：额定压力
：缸筒发生完全塑性变形压力(MPa)
：缸筒耐压试验压力(MPa)
E：缸筒材料弹性模量(MPa)
：缸筒材料泊松 03
时额定压力应该完全塑性变形压力定例范围避免塑性变形发生：
(MPa)
4 缸筒径变形量
（mm）
变形量△D应超密封圈允许范围
5 缸筒爆破压力
(MPa)
6 缸筒底部厚度
（mm）
：计算厚度处直径（mm）
7 缸筒头部法兰厚度
（mm）
F：法兰缸筒压承受轴力（N）
b：连接螺钉孔中心法兰圆距离（mm）
：法兰外圆半径（mm）
：螺钉孔直径
考虑螺钉孔：
（mm）
8 螺纹强度计算
螺纹处拉应力
(MPa)
螺纹处切应力
(MPa)
合成应力
许应力
F：螺纹处承受拉力
：螺纹外径 （mm）
：螺纹底径 （mm）
K：拧紧螺纹系数变载荷取K125~15变载荷取K25~4
：螺纹连接摩擦数007~02均取012
：螺纹材料屈服点（MPa）
：安全系数取12~25
9 缸筒法兰连接螺栓强度计算
螺栓螺纹处拉应力
（MPa）
螺纹处切应力
(MPa)
合成应力
z：螺栓数量
10 缸筒卡键连接
卡键切应力（A处）
(MPa)
卡键侧面挤压应力
卡键尺寸般取hδlh
验算缸筒A断面拉应力
(MPa)
11 缸筒端部焊接
焊缝应力计算
(MPa)
：缸筒外径 （mm）
：焊缝底径 （mm）
：焊接效率取07
：焊条抗拉强度 (MPa)
n：安全系数参缸筒壁安全系数选取
角焊
h—焊角宽度 （mm）
12 活塞杆强度计算
1)活塞杆稳定工况果承受轴推力拉力似直杆承受拉压载荷简单强度计算公式进行计算：
(MPa)
2) 果活塞杆承受弯曲力矩（偏心载荷等）计算式：
(MPa)
3） 活塞杆螺纹退刀槽等部位活塞杆危险截面危险截面合成应力应该满足：
(MPa)
活塞杆卡键槽断面计算拉应力外计算校核卡键槽壁挤压应力：
F：活塞杆作力（N）
d：活塞杆直径 （mm）
：材料许应力缝钢100~110MPa
中碳钢（调质）400MPa
：活塞杆断面积 ()
W：活塞杆断面模数 ()
M：活塞杆承受弯曲力矩（Nm）
：活塞杆拉力 （N）
：危险截面直径 （mm）
：卡键槽处外圆直径 （mm）
：卡键槽处圆直径 （mm）
c：卡键挤压面倒角 （mm）
：材料许挤压应力（MPa）
13 活塞杆弯曲稳定行计算
活塞杆细长计算
：支铰中心耳环中心距离（油缸活塞杆完全伸出时安装距）
1） 活塞杆受载荷力完全活塞杆轴线式验算：
（N）
（MPa）
圆截面：()
：活塞杆弯曲失稳界压缩力 （N）
：安全系数通常取35~6
K：液压缸安装导系数（见机械设计手册5卷21292）
实际弹性模量（MPa）
a：材料组织缺陷系数钢材般取a≈112
b：活塞杆截面均匀系数般取b≈113
E：材料弹性模量钢材 （MPa）
I：活塞杆横截面惯性矩（)
：活塞杆截面面积 （)
e：受力偏心量 （m）
：活塞杆材料屈服点（MPa）
S：行程 （m）
2）活塞杆受载荷力偏心时推力支承反作力完全处中线式验算：
（N）
中：
端固定端1两端球铰05两端固定025
端固定端球铰035
14 缸导长度
（mm）
导套滑动面长度
1）缸径≤80mm时
A(06~1)D
2）缸径＞80mm时
A(06~1)d
活塞宽度取
B(06~1)D
15圆柱螺旋压缩弹簧计算
材料直径：
机械设计手册选取（5卷1128）
般初假定C5~8
效圈数：
弹簧刚度
总圈数
x：12 (见机械设计手册第5卷 1118）
节距：
间距：
高度：
工作载荷时高度：
者
工作载荷时高度
者
工作极限载荷高度
者
弹簧稳定性验算
高径：
应满足列求
两端固定 b≤53
端固定端回转 b≤37
两端回转 b≤26
高径述数值时式计算：
：弹簧界载荷 （N）
：稳定系数 （见机械设计手册第5卷 1119）
：工作载荷 （N）
强度验算：
安全系数
： 弹簧脉动循环载荷剪切疲劳强度
（见机械设计手册第5卷 1119）
： 载荷产生切应力
： 载荷产生切应力
：许安全系数 弹簧设计计算材料实验精度高时取
13~17 精确度低时取 18~22
静强度： 安全系数
：弹簧材料屈服极限
15 系统温升验算
整工作循环中工进阶段占时间长简化计算考虑工进时发热量般情况工进速度时发热量较限压式变量泵流量时效率相差极分计算时发热量然加较取值进行分析
时
时泵效率01泵出口压力32MPa
时功率损失
时
见工进速度低时功率损失0233kW发热量
假设系统散热状况般取油箱散热面积A
系统温升
验算表明系统温升许范围
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1液压缸径活塞杆直径确定
液压缸材料选Q235缝钢活塞杆材料选Q235
液压缸径：
F：负载力 （N）
A：杆腔面积 ()
P：供油压力 (MPa)
D：缸筒径 (mm)
：缸筒外径 (mm)
2 缸筒壁厚计算
π×／≤≥ηδσψμ
1） δD≤008时
（mm）
2) δD008~03时
（mm）
3) δD≥03时
（mm）
δ：缸筒壁厚（mm）
：缸筒材料强度求值（mm）
：缸筒高工作压力（MPa）
：缸筒材料许应力（MPa）
：缸筒材料抗拉强度（MPa）
：缸筒材料屈服点（MPa）
n：安全系数
3 缸筒壁厚验算
(MPa)
PN：额定压力
：缸筒发生完全塑性变形压力(MPa)
：缸筒耐压试验压力(MPa)
E：缸筒材料弹性模量(MPa)
：缸筒材料泊松 03
时额定压力应该完全塑性变形压力定例范围避免塑性变形发生：
(MPa)
4 缸筒径变形量
（mm）
变形量△D应超密封圈允许范围
5 缸筒爆破压力
(MPa)
6 缸筒底部厚度
（mm）
：计算厚度处直径（mm）
7 缸筒头部法兰厚度
（mm）
F：法兰缸筒压承受轴力（N）
b：连接螺钉孔中心法兰圆距离（mm）
：法兰外圆半径（mm）
：螺钉孔直径
考虑螺钉孔：
（mm）
8 螺纹强度计算
螺纹处拉应力
(MPa)
螺纹处切应力
(MPa)
合成应力
许应力
F：螺纹处承受拉力
：螺纹外径 （mm）
：螺纹底径 （mm）
K：拧紧螺纹系数变载荷取K125~15变载荷取K25~4
：螺纹连接摩擦数007~02均取012
：螺纹材料屈服点（MPa）
：安全系数取12~25
9 缸筒法兰连接螺栓强度计算
螺栓螺纹处拉应力
（MPa）
螺纹处切应力
(MPa)
合成应力
z：螺栓数量
10 缸筒卡键连接
卡键切应力（A处）
(MPa)
卡键侧面挤压应力
卡键尺寸般取hδlh
验算缸筒A断面拉应力
(MPa)
11 缸筒端部焊接
焊缝应力计算
(MPa)
：缸筒外径 （mm）
：焊缝底径 （mm）
：焊接效率取07
：焊条抗拉强度 (MPa)
n：安全系数参缸筒壁安全系数选取
角焊
h—焊角宽度 （mm）
12 活塞杆强度计算
1)活塞杆稳定工况果承受轴推力拉力似直杆承受拉压载荷简单强度计算公式进行计算：
(MPa)
2) 果活塞杆承受弯曲力矩（偏心载荷等）计算式：
(MPa)
3） 活塞杆螺纹退刀槽等部位活塞杆危险截面危险截面合成应力应该满足：
(MPa)
活塞杆卡键槽断面计算拉应力外计算校核卡键槽壁挤压应力：
F：活塞杆作力（N）
d：活塞杆直径 （mm）
：材料许应力缝钢100~110MPa
中碳钢（调质）400MPa
：活塞杆断面积 ()
W：活塞杆断面模数 ()
M：活塞杆承受弯曲力矩（Nm）
：活塞杆拉力 （N）
：危险截面直径 （mm）
：卡键槽处外圆直径 （mm）
：卡键槽处圆直径 （mm）
c：卡键挤压面倒角 （mm）
：材料许挤压应力（MPa）
13 活塞杆弯曲稳定行计算
活塞杆细长计算
：支铰中心耳环中心距离（油缸活塞杆完全伸出时安装距）
1） 活塞杆受载荷力完全活塞杆轴线式验算：
（N）
（MPa）
圆截面：()
：活塞杆弯曲失稳界压缩力 （N）
：安全系数通常取35~6
K：液压缸安装导系数（见机械设计手册5卷21292）
实际弹性模量（MPa）
a：材料组织缺陷系数钢材般取a≈112
b：活塞杆截面均匀系数般取b≈113
E：材料弹性模量钢材 （MPa）
I：活塞杆横截面惯性矩（)
：活塞杆截面面积 （)
e：受力偏心量 （m）
：活塞杆材料屈服点（MPa）
S：行程 （m）
2）活塞杆受载荷力偏心时推力支承反作力完全处中线式验算：
（N）
中：
端固定端1两端球铰05两端固定025
端固定端球铰035
14 缸导长度
（mm）
导套滑动面长度
1）缸径≤80mm时
A(06~1)D
2）缸径＞80mm时
A(06~1)d
活塞宽度取
B(06~1)D
15圆柱螺旋压缩弹簧计算
材料直径：
机械设计手册选取（5卷1128）
般初假定C5~8
效圈数：
弹簧刚度
总圈数
x：12 (见机械设计手册第5卷 1118）
节距：
间距：
高度：
工作载荷时高度：
者
工作载荷时高度
者
工作极限载荷高度
者
弹簧稳定性验算
高径：
应满足列求
两端固定 b≤53
端固定端回转 b≤37
两端回转 b≤26
高径述数值时式计算：
：弹簧界载荷 （N）
：稳定系数 （见机械设计手册第5卷 1119）
：工作载荷 （N）
强度验算：
安全系数
： 弹簧脉动循环载荷剪切疲劳强度
（见机械设计手册第5卷 1119）
： 载荷产生切应力
： 载荷产生切应力
：许安全系数 弹簧设计计算材料实验精度高时取
13~17 精确度低时取 18~22
静强度： 安全系数
：弹簧材料屈服极限
15 系统温升验算
整工作循环中工进阶段占时间长简化计算考虑工进时发热量般情况工进速度时发热量较限压式变量泵流量时效率相差极分计算时发热量然加较取值进行分析
时
时泵效率01泵出口压力32MPa
时功率损失
时
见工进速度低时功率损失0233kW发热量
假设系统散热状况般取油箱散热面积A
系统温升
验算表明系统温升许范围
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