液压油缸设计计算公式

1、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1.5,高于16乘以1.255 .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

2、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 目液压油缸面积(cm 2 ) 液压油缸速度(m/min)液压油缸需要的流量(l/min)液

3、压油缸出力(kgf)泵或马达流量(l/min)泵或马达转速(pm) 泵或马达扭矩(N.m) 液压所需功率(kw) 管内流速(m/s)管内压力降(kgf/cm 2 )公式A =nD 2/4V = Q/ AQ=VxA/10=AxS/10tF = p x AF = (p x A) (pxA)(有背压存在时)Q = q x n / 1000n = Q / q xlOOOT = q x p / 20nP = Q x p / 612v = Q X21.22/ d 2 P=0.000698xUSLQ/d 4符号意义D ：液压缸有效活塞直径(cm)Q ：流量(I / min)V ：速度(m/min)S ：液压

4、缸行程(m)t ：时间(min)p ：压力(kgf /cm 2 )q ：泵或马达的几何排量(cc/rev)n ：转速(rpm )Q ：流量(I / min)d ：管内径(mm) U ：油的黏度(cst) S ：油的比重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液摩缸面稽D：液里缸有效活塞直A=ttD2/4(cm2)(cm)液整缸速度V=Q/AQ：流量(1/min)(m/min)V：速度(m/min)液摩缸需要的流Q=VXA/10二AXS：液整缸行程(m)量(l/min)S/lOtt：畤fW(min)F=pXA液相缸出力F=(pXA)-p：里力(

5、kgf/cm2)(kgf)(pXA)(有背里存在畤)q：泵或马达的黑何排泵或焉逢流量Q=qXn/1000量(cc/rev)(l/min)n：转速(rpm)泵或禹逵傅速n=Q/qX1000Q：流量(1/min)(rpm)泵或焉逢扭矩T=qXp/20(N.m)TT液里所需功率P=QXp/612(kw)v=QX21.22/管内流速(m/s)d：管内tS(mm)d2U：油的黏度(cst)S：油的比重管内!壁力降ZXPR.000698XL：管的是度(m)(kgf/cm2)USLQ/d4Q：流量(1/min)d：管的内(cm)非标液!K、机电、试验、工控设备开发研制。液压缸无杆腔面积A=3.14*40*4

6、0/10000000(平方米)=0.005024(平方米)泵的理论流量Q=排量*转速=32*1430/1000000(立方米/分)=0.04576(立方米/分)液压缸运动速度约为V=0.95*Q/A=0.104m/min所用时间约为T=缸的行程/速度=1_入=0.8/0.104=8(秒)上面的计算是在系统正常工作状态时计算的，如果溢流阀的安全压力调得较低，负载过大,液压缸的速度就没有上面计算的大，时间T就会增大.楼主应把系统工作状态说得更清楚一些.其实这是个很简单的问题:你先求出油缸的体积，会求吧，等于:4021238立方毫米;然后再求出泵的每分钟流量，需按实际计算,效率取92%(国家标准)，

7、得出流量为:32X1430X1000X92%=42099200立方毫米;两数一除就得出时问:0.0955分钟,也就是5.7秒,至于管道什么流速什么的东西根本不要考虑,影响比较少.油缸主要尺寸的确定方法1 .油缸的主要尺寸油缸的士要尺寸包括：缸筒内径、活塞缸直径、缸筒长度以及缸筒壁厚等。2 .主要尺寸的确定(1)缸筒直径的确定根据公式：F=PXA,由活塞所需要的推力F和工作压力P可求得活塞的有效面积A,进一步根据油缸的不同结构形式，计算缸筒的直径D。(2)活塞杆尺寸的选取活塞杆的直径d,按工作时的受力情况来确定。根据表4-2来确定。(3)油缸长度的确定油缸筒长度=活塞行程+活塞长度+活塞导向长度

8、+活塞杆密封及导向长度+其它长度。活塞长度=(0.61)D；活塞杆导向长度=(0.61.5)do其它长度指一些特殊的需要长度，如：两端的缓冲装置长度等。某些单活塞杆油缸油时提出最小导向程度的要求，如：H2L/20+D/2。液压设计常用资料时间：2010-8-2714:17:02径向密封沟槽尺寸0形密封圈截面直径也1.802.653.555.307.00沟槽宽度b气动动密封2.23.44.66.99.3液压动密封和静密封b2.43.64.87.19.5bi3.85.06.29.012.3b25.26.47.610.915.1沟槽深度t活塞密封（计算出用）液压动密封气动动密封静密封1.422.16

9、2.964.485.951.462.233.034.656.201.382.072.744.195.67活塞杆密封（计算de用）液压动密封气动动密封静密封1.472.243.074.666.161.572.373.244.866.431.422.152.854.365.89导角长度zBtn1.11.51.82.73.6槽底圆角半径口0.2-0.40.40.80.81.2槽棱圆角半径60.1-0.3沟槽尺寸计匏方法活塞密封沟槽：d3max=d4min-2t活富杆密封沟槽？dfimin=d5max+2t轴向密封沟槽尺寸。形密封圈截面直径41.802.653.555.301.00沟槽宽度b2.63.

10、85.07.39.7沟槽深度h1.281.972.754.245.72槽底圆角半径为0.2-0.40.40.80.81.2槽棱圆角半径R0.1-0.3沟槽尺寸计算方法受内压的沟槽形式：d7=d1-2d2受外压的沟槽形式：d8=d1沟槽各尺寸公差_面册产周沟槽尺寸JjJ1.802.653.555.307.00缸孔直径40.0600.0700.0800.0900.1100形圈沟槽内径d30-0.040-0.050-0.060-0.070-0.09总公差d3+d40.100.120.140.160.20活塞直径的f7活塞杆直径I-0.01-0.04-0.02-0.07-0.03-0.09-0.03-

11、0.10-0.04-0.130形圈沟槽外径d60.0600.0700.08000900.110总公差d5+a0.100.120.140.160.20活塞杆配合孔直径d10即轴向密封时沟槽外径d?H11轴向密封时沟槽内径d8Hu0形圈沟槽贡度b、bpb2：+0.25：0轴向密封时沟槽深度h0.10：0为适应特殊应用，l+dq及d5+d6的公差可以改变，但及ds+df的总公差值不应超乜夫列数值.沟槽及与O形圈配合表面的表面粗糙度表面应用情况压力状况表面相Ra沟槽的底面和创面静密封无交变、无脉冲3.2（1.6）12.5（6.3）交变函脉冲1.66.3动密封1.6（0.8）6.3（3.2）配合表面静密

12、封无交变、无脉冲1.6（0.8）6.3（3.2）交变或脉神0.83.2动密封0.41.6导角表面3.212.5O形序使用范围0形圈规格范困应用d25活塞密封活塞杆密封液压动寄封气动动密封静密封液压动密封气动动密封静密封1.80|37454850132二1405002.657122423618003.5518041242520005.304001150118040007.001090250025806700注：为推荐使用密封形式字母代号dl0形圈内径d2一（）形圈截面直径d30形圈沟槽内径（活塞密封时，沟槽底直径）d4一缸孔直径d5活塞杆直径d6-0形圈沟槽外径（活塞杆密封时，沟槽底直径）d7一

13、轴向密封时沟槽外径（受内压）d8一轴向密封时沟槽内径（受外压）d9活塞直径（活塞密封）dlD形圈截面直径b0形圈沟槽宽度bl一加1个挡圈的0形圈沟槽宽度b2一加2个挡圈的0形圈沟槽宽度z一导角长度rl一槽底圆角半径r2一槽棱圆角半径2g一径向间隙油缸组合密封结构尺寸活塞密封缸径D(H9)L2-HJ2Slmax重载标准轻栽20MPa40MPa153540753.20.50315354075801304.2407580130135320630.60.4801301353203506508.11353203506500.70.5活塞杆密封杆径d(fS)“2S2max重裁标准轻我20MPa40MPa8

14、1820363.20.250.28IS2036401904.20.3203640190200250630.4401902002502605008.12002502605000.5支撑环及防尘圈选用尺寸缸径D (HP)L1刊220 1405.606.3060 2209.7013040。15.0032065025.00杆径d (f8)L3m215 1405.606.3032-2209.7080 40015.0020050025.00杆径d(re)L5加2151906.01052008.22105009.5粗牙噱栓的保证载荷和最小拉力载荷(GB3098.1-82)I1螺距P,民力面积As“2性能等级

15、3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9保证我荷和/最小拄力莪荷(的50.814.2156032704400398054006250824093701180013800469056805960710073808520114001280014800173006120.1362046206230563076408840117001330016700195006630804084401000010500121001610018100209002450081.2536.6659084201130010200139001610021200242003040035500121001

16、46001540018300190002200029300329003810044700101.558.01040013300180001620022000255003360038300481005630019100232002440029000302003480046400522006030070800121.7584.315200194002610023600320003710048900556007000081800278003370035400422004380050600674007590087700103000142115207002640035600322004370050600

17、6670075900954001120003800046000483005750059800690009200010400012000014000016215728300361004870044000597006900091100104000130000152000518006280065900785008160094200126000141000163000192000182.51923460044200595005380073000845001150001590001860006340076800806009600099800115000159000200000234000202.5245

18、44100564007600068600931001080001470002030002380008080098000103000122000127000147000203000255000299000222.530354500697009390084800115000133000182000251000294000100000121000127000152000158000182000251000315000370000243353635008120010900098800134000155000212000293000342000116000141000148000176000184000

19、2120002930003670004310002734598260010600014200012900017400020200027500038100044500015100184000193000230000239000275000381000477000560000303.5561101000129000174000157000213000247000337000466000544000185000224000236000292000337000466000583000684000333.56941250001600002150001940002640003050004160005760

20、0067300022900027800029100034700036100041600057600072200084700036481714700018800025300022900031000035900049000067800079200027000032700034300040800042500049000067800085000099700039497617600022400030300027300037100042900058600081000094700032200039000041000048800050800058600081000010200001130000细牙普通螺纹基本

21、尺寸计算表公称直径螺距P中径D2或C不径D或力(D或d()0.5D(d)-l10.675DCd)-1+0.4590.75DCd)-1+0.513DCd)-110.1881D(d)-1+0.350DCd)-2+0.9171.25DCd)-110.188DCd)-2+0.6471.5DCd)-1+0.026DCd)-210.3762D(d)-2+0701DCd)-3+0.8353D(d)-2*0.051DCd)-4+0.7524D(1)-3+0.402D(d)-5+0.6706DCd)-210.103D(d)-7+0.505螺栓、螺钉和螺柱的力学性能(GB3098.1-82)力学性能性能等级3.6

22、4.64.85.65.86.88.89.810.912.916抗技强度6b(I/bb2)公称30040050060080090010001200Bin33040042050052060080083090010401220维武硬度HV30Bin95120130155160190250255290320385Bax250320335336380435布式硬度HBSBin90114124147152|181238242276304366max242304318342361414溶式硬度MRCHKBtin526770808389wax100HKBin2223283239max3234373944表面陵

23、度HV。smax注1屈服点GS(I/Mz)公称18024032030040048011Bin190240340300420480屈服至度(Fq2()公称6407209001080Bin6406607209401100俣证应力Sp/ffjBin0.940.910.940.910.9110.88(KSP/mb2)180230310280380440580600660830970伸长率酎4富)min25221420108121098冷由饮01.min2530252015注：L表面硬度不应比芯部硬度高出30个维式硬度值，但10.9级的表面硬度应不大于390HV30o伺服油缸用拉杆螺(纹)栓拧紧力矩(R

24、exroth)螺纹直径冷It力矩Mn(1-)触直径条力距Mn(I-.)缸径压力缸径压力缸径压力缸径压力mm16MPa21IPamm16MPa21IPa5254.5201253856328.02212532084019.024150660104040271606151808001250/636550/6370/80302001020200120014331680/10013080/100170/195361839管道参数一.管道内油流速度流速计算V=Q/A=2L2314Q/d2（m/S）Q一流量（L/min）d一管子内径（mm）1 .吸油管道：VL52m/S（一般常取lm/S以下）2 .压力油管

25、道：V61/81010X1111.1.61.66.381/414114X1.5111.6222510123/81818X1.5i1.61.622.540151/22222X1.51.61.622.5363203/42827X21.622.53.541002513433X22234.551603211/44242X222.54562504011/25048X22.534.55.574005026360X233.556.58.56306521/4753.546810100080390457101212501004120568.52500四.弯曲半径最小弯曲半径：R210D（T憎外径）1径10141

26、8222834425063759012085070758090100130150190五.管道支架间距（直管部分）1010252550508080支架间距500100010001500150020002000300030005000弯管处在弯直理波处增加支柒液压油物理化学性质一.常用液压油1代号运动祜度(cSt)度数希指闪点(D茶点(D40c50c-4OC-5OCYA-N32/H32G28.835.2不低于90不低于170YA-K4641.450.6YA-B6861.274.8YA-H68G不高于-10抗磨液压油YB-H3228.835.21723TB-N4641.450.62733YB-K6

27、8/N68K61.274.83743YB-M804753航空液压油YH-1O10150092-70YHT2126003000/-5410100-60TH-15一.常用液压油1.运动粘度：液体在同一温度下的动力粘度与该液体密度的比值volcSt=lnm)2/S2.动力粘度：单位面积上的粘性力，即内摩擦阻力与垂直于该面上的速度变化率成比例，其比例常数p即动力粘度。lkgf/m2=98.066P=9.80665PaS、1P=O.1PaS=O.IN.S/m23 .粘度指数：4 .温度膨胀：体积：AVt斗(1+aVAt)(mL)密度：pt=p(1+aVAt)(g/mL)aV=(8.5-9.0)X10-4

28、/,平均取aV=8.7X10-4/C5 .热导率：液体内热传递的难易程度：Qn=AA(t2-tl)/L(W)A一传热面积(m2)、L一与热流成直角方向的物质厚度(m)A=0.116-0.151(W/m.K)6 .弹性模量：p=1/K=-AV/(V*Ap)(MPa-1)g(1.2-2)X103MPa,实际(油混气)工程中取(0.7-1.4)X103MPa7.比热容：作动器缸径D、杆径d、速度比甲及输出力Fl(单杆)/F2(双杆)进油压力21MPu,回油压力0,A1一无杆腔工作面积，A2一有杆腔工作面积，中=A1/A2作动器常用安装形式dJinK+0.4测量直径P参考S.axU+0.1Y1mmZl

29、M5X0.881.68.09.51.06.3514.0120M8X11011.011.59.117.0M1OX113.011.120.0M12X1.511.52.416.014.01.513.822.015M14X1.518.015.825.0M16X1.51320.015.317.827.0M18X1.514.522.016.52.019.829.0M22X1.515.526.018.023.834.0M27X2193.132.022.029.440.0M33X238.02.535.446.0M42X219.547.022.544.456.0M5OX2（M48X2）21.555.024.55

30、2.466.0M6OX224.565.027.562.476.0常用液压公式1 .泵和马达a.几何流量QL=qXn+1000(L/min)q几何排量(mL/rev)n轴转速(rev/min)b.液压功率N=QLXPS+61.2r|(KW)QL流量(L/min)PS一压力(MPa)q一效率c.轴功率N=MLXn+9550(KW)ML一轴扭矩(Nm)n一轴转速(rev/min)2 .油缸a.几何流量QL=AXVL+1OOO(L/min)A一有效面积(cm2)vL活塞速度(cm/S)b.理论推力F二AXPSX1OO(N)A一有效面积(cm2)PS一压力(MPa)常用密封件材料适用的介质和使用温度范围

31、密封材料庖修峋各朝借府难燃性液压油使用温度范用(七)尔-威利化派本-乙二弊於如婢至都密封动密封丁暗橡胶X40+120-40-+120聚氨脂橡胶XX30+80一般不用氟橡胶25+25025+180硅橡胶X50-+280一般不用走烯酸脂X-10-+18040+130丁基梅胶XX-20-+13020+80乙为橡胶XX30+12030+120聚四氟乙烯-100-+260-100-+260一可以使用、一百条件使用、X一不可使用普通工制粗牙螺纹扭紧力矩公秋直径d(mm)计算截面积As(mm2)螺栓性能等级性能等级(1373项目)4.65.66.88.810.98.810.912.9A4-70Ar70C3-

32、70扭紧力矩(Kgfm)扭紧力矩(Nm)10.460.00110.00140.00220.00290.004122.070.010.01250.020.02670.037535.03003600450.0720.096013548.7800840.1050.1680.22403152.84.14.82.22.93.1514.20.170.2130.340.4540.6175.58.19.54.35.76.162010289n3610578077108Q5141657398104836.60.7030.8191.4061.8772.6323344017232510581.391.742.783.

33、715.214668793548511284.32.433.044.866.499.1179117135608287141153.604.507.29.6113.512518521598130140161576.037.5412.0616.122.61195280330150200215181928.2910.3616.5822.1331.092803904602102803002024511.7614.723.5231.444.13905606503004054302230316.00203242.705307508803405455802435320.3325.4140.754.387.3

34、67096011203906957402745924.2930.9949.666.293100014001650430103011103056140.3950.4980.8107.6155.2135019002250585140015003369454.9668.25109145.8204.8185026003000780187520003681770.5988.24141.2188.5264.72350330039001015245026003992691.35114.19182.7243.9342.6300043005100133031903400421120112.9141.13225.

35、8301.4423.4451300140.4175.5280.8374.95265此表是按计算的此表是按即=0641国的液压缸工作压力确定负载(KN)07070140140250250缸工作压力(bar)60100140180210320活塞杆直径d与缸筒内径D的计算受拉时:d=(0.30.5)D受压时：d=(0.50.55)D(pl5mpa)d=(0.60.7)D(5mpapl7mpa)缸筒最薄处壁厚：62pyD/2(o)6一缸筒壁厚；D一缸筒内径；py一缸筒度验压力，当额定压Pn160xl05Pa时，Py=l.25Pn；(。)一缸筒材料许用应力。(a)=0b/no活塞杆的计算直径强度校核：

36、d4F/TT(o)1/2d-活塞杆直径；F-液压缸的负载；(o)活塞杆材料许用应力,(O)=0b/no液压缸缸筒长度的确定缸筒长度根据所需最大工作行程而定。活塞杆长度根据缸筒长度而定。对于工作行程受压的活塞杆，当活塞杆长度与活塞杆直径之比大于15时，应按材料力学有关公式对活塞进行压杆稳定性验算。液压缸的计算工作日记2007-06-2709:03:59阅读1199评论1字号：大中小订阅使用压力类别名称对应油缸7Mpa低压液压缸14Mpa中压液压缸CX,HO,R0系列21Mpa高压液压缸HR。系列常用计算公式：示意图计算公式推力：F1=A1xP1xQ(kgf)拉力：F2=A2xP2xQ(kgf)推侧活塞受压面积：A1=nD2/4=0.785D2(Cm)拉侧活塞受压面积：A2=TT(D2-d2)/4=0.785(D2-d2)(Cm2)液压缸内径，即活塞直径：D(cm)活塞杆直径：d(cm)推侧压力：P1(kgf/Cml)拉侧压力：P2(kgf/Cm1)效率：Q注：1：油缸实际出力低于理论出力2：效率，在惯性力小的场合取80%,惯性力大的场合取60%缸油分类说明：使用压力类别名称对应油缸7Mpa低压液压缸M。系列14Mpa中压液压缸CX,HO,RO系列21Mpa高压液压缸HRO系列常用计算公式：计算公式推力：F1=A1xP1xQ(kgf)拉力：F2=A2xP2xQ(kgf)推侧活塞受