液压缸计算公式Word文件下载.docx

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（mm）

2）当δ/D=0.08~0.3时

3）当δ/D≥0.3时

δ：

缸筒壁厚（mm）

缸筒材料强度要求的最小值（mm）

缸筒内最高工作压力（MPa）

缸筒材料的许用应力（MPa）

缸筒材料的抗拉强度（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的压力（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：

4缸筒径向变形量

变形量△D不应超过密封圈允许范围

5缸筒爆破压力

6缸筒底部厚度

计算厚度处直径（mm）

7缸筒头部法兰厚度

（mm）

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）

螺钉孔直径

如不考虑螺钉孔，则：

8螺纹强度计算

螺纹处拉应力

（MPa）

螺纹处切应力

合成应力

许用应力

螺纹处承受的最大拉力

螺纹外径（mm）

螺纹底径（mm）

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

螺纹材料屈服点（MPa）

安全系数，取=1.2~2.5

9缸筒法兰连接螺栓强度计算

螺栓螺纹处拉应力

z：

螺栓数量

10、缸筒卡键连接

卡键的切应力（A处）

卡键侧面的挤压应力

卡键尺寸一般取h=δ,l=h,

验算缸筒在A断面上的拉应力

11、缸筒与端部焊接

焊缝应力计算

缸筒外径（mm）

焊缝底径（mm）

焊接效率，取=0.7

焊条抗拉强度（MPa）

安全系数，参照缸筒壁的安全系数选取

如用角焊

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：

2）如果活塞杆所承受的弯曲力矩（如偏心载荷等），则计算式：

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：

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：

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，

中碳钢（调质）=400MPa

活塞杆断面积（）

W：

活塞杆断面模数（）

M：

活塞杆所承受弯曲力矩（N.m）

活塞杆的拉力（N）

危险截面的直径（mm）

卡键槽处外圆直径（mm）

卡键槽处内圆直径（mm）

c：

卡键挤压面倒角（mm）

材料的许用挤压应力（MPa）

13、活塞杆弯曲稳定行计算

活塞杆细长比计算

支铰中心到耳环中心距离（油缸活塞杆完全伸出时的安装距）；

1）若活塞杆所受的载荷力完全在活塞杆的轴线上，则按下式验算：

（N）

圆截面：

（）

活塞杆弯曲失稳临界压缩力（N）

安全系数，通常取=3.5~6

液压缸安装及导向系数（见机械设计手册5卷21-292）

:

实际弹性模量（MPa）

a：

材料组织缺陷系数，钢材一般取a≈1/12

活塞杆截面不均匀系数，一般取b≈1/13

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）若活塞杆所受的载荷力偏心时，推力与支承的反作用力不完全处在中线上，则按下式验算：

其中：

一端固定，另一端自由=1，两端球铰=0.5，两端固定=0.25，

一端固定，另一端球铰=0.35

14、缸的最小导向长度

导向套滑动面的长度

1）在缸径≤80mm时

A=（0.6~1）D

2）在缸径＞80mm时

A=（0.6~1）d

活塞宽度取

B=（0.6~1）D

15、圆柱螺旋压缩弹簧计算

材料直径：

或按照机械设计手册选取（5卷11-28）

一般初假定C-5~8

有效圈数：

弹簧刚度

总圈数

x：

1/2（见机械设计手册第5卷11-18）

节距：

间距：

自由高度：

最小工作载荷时高度：

或者

最大工作载荷时的高度

工作极限载荷下的高度

弹簧稳定性验算

高径比：

应满足下列要求

两端固定b≤5.3

一端固定，另一端回转b≤3.7

两端回转b≤2.6

当高径比大于上述数值时，按照下式计算：

弹簧的临界载荷（N）

不稳定系数（见机械设计手册第5卷11-19）

最大工作载荷（N）

强度验算：

安全系数

弹簧在脉动循环载荷下的剪切疲劳强度，

（见机械设计手册第5卷11-19）

最大载荷产生的最大切应力，

最小载荷产生的最小切应力，

许用安全系数当弹簧的设计计算和材料实验精度高时，取

=1.3~1.7，当精确度低时，取=1.8~2.2

静强度：

安全系数

弹簧材料的屈服极限

15系统温升的验算

在整个工作循环中，工进阶段所占的时间最长，为了简化计算，主要考虑工进时的发热量。

一般情况下，工进速度大时发热量较大，由于限压式变量泵在流量不同时，效率相差极大，所以分别计算最大、最小时的发热量，然后加以比较，取大值进行分析。

当时

此时泵的效率为0.1，泵的出口压力为3.2MPa，则有

此时的功率损失为

当，时

可见在工进速度低时，功率损失为0.233kW，发热量最大。

假设系统的散热状况一般，取,油箱的散热面积A为

系统温升为

验算表明系统的温升在许可范围内。