液压缸选型设计与强度校核
液压缸的基本参数选择
1.设计土压力选择
在以输出力为主的设计中，首先要选择设计（额定）工作压力。不同的液压 设备或不同负载下设计参考压力如表 4-4和表4-5所列。选择的设计压力应 符合国家标准（见表4-6）。
表4-4各类液压缸设备常用的设计压力
设计压力/MPa 精加工机床（如各类磨床） 机床类 半精工机床（如组合机床） 龙门刨床 拉床 农业机械、小型工程机械、工程机械辅助机构 液压机、大中型挖掘机、中型机械、起重运输机械 （资料来源：液压传动） 0.8-2 3-5 2-8 8-10 10-16 20-32
表4-5不同负载下的设计参数压力
负载/kN 设计压力/MPa
<5 5~10 1.5~2 10~20 2.5~3 20~30 3~4 30~50 4~5 药0 >5 <0.8~1 （资料来源：液压传动） 表4-6液压缸的公称压力 Pn （GB7938--1987）
Pn/MPa
1.0 1.6 2.5 4.0 6.3 10.0 16.0 25.0 31.5 40.0 （资料来源：液压传动） 2. 液压缸内径D与活塞杆直径d的选择
在选定适当的工作压力后，对于有杆腔（输出力为拉力），液压缸的内 径D为
4F |
_
D = “ -- + d2
（4.7.1）
n
PnM
D=98.375
根据式（4.7.1）计算出D后，可根据速度的要求确定活塞杆直径 d。速 度比©的含义是
U2 _ Q?A2 _ Al _ u7 = Q?A!
2
D2
2
= ~A2 = D-d
(4.7.2)
根据式（7.72）有
d = DV1 - ©
d=73.782
在式（4.71 ）中，应根据速度比要求，将式（4.7.3 ）代入D,进而求 出d,液压缸速比©取值应符合国家标准规定 GB/2348-1993的规定
（©=1.06,1.12,1.25,1.33,1.46,2,2.25 ）,同时还要参考工作压力进行选 择，如表4-7所列。
表4-7液压缸速度比与工作压力的关系
工作压力/MPa 速度比??
-1
(4.7.3)
< ???? 1.33 12.5~20 1.46,1.61,2 > ???? 2 （资料来源：液压传动） 根据计算而选择的液压缸内径 D与活塞杆直径d应圆整到国家技术标准 之规定，如表4-8和表4-9所列。
表4-8液压缸内径的系列尺寸（GB/T2348 —1993 ）
D/mm 括号内为非优选系 列
10,12,16,20,25,32,40,50,63,80, (90 ) ,100 (110),125,(140),160,(180),200,(220),250,(280), 320,(360),400,(450),500 （资料来源：液压传动） 表4-9液压缸活塞杆系列尺寸（GB/T2348--1993 ）
d/ mm
4,5,6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,12 5,140,160,180,220,250,280,320,360 （资料来源：液压传动） 根据表4-8,4-9选液压缸内径D=100mm与活塞杆直径d=80mm进行液压缸 的结构设计。在设计过程中，确定其他参数，同时记性强度校核和缸体校核。
缸筒的设计与校核
1.缸筒材料壁厚的选择与校核
缸筒应尽量选择冷拔与热轧无缝钢管；缸筒材料选用 45号钢。参考类
似液压缸选择缸筒的壁厚5按下式校核：
PyD 2iTi
(4.7.6)
式中 &----液压缸实验压力，MPa。当额定（设计）压力 f < 16MPa时,
y 1= 1.5PR
； 当 PR > 16????时，Fy = 1.25PR。
[d----缸筒材料许用应力，MPa； [ d= c /n, qb为材料抗拉强度，n 为
安全系数，一般n=5o 当D = 0.08~0.3时为中厚壁缸，壁厚8按下式校核：
2[ q- 3Py
dang
q /D> 0.3时为厚壁缸，壁厚（按下式校核:
J d+0.4P y [d-1.3P y
1]
或 2 £ d-V3P
[
1]
2.技术条件
缸体与活塞一般采用基孔制间隙配合。 活塞用橡胶、皮革材质的密封件 时，缸筒内孔可米用H8，H9公差等级；米用活塞环密圭寸式，缸筒内孔米用 H7公差等级；采用间隙密封时，缸筒内孔擦用H6公差等级。缸筒内孔表面 粗糙度一般为 Ra=（0.10~0.05）um。
缸筒内孔的圆度、锥度、圆柱度不大于内径公差的一半；轴线的直线度 不大于0.03mm/10mm ;缸筒断面对轴线的跳动不大于 0.04mm/100mm
为防止腐蚀和提高寿命，缸筒内孔镀铬厚度8= （0.03~0.05 ） mm，并 研磨抛光。
缸筒端部与端面采用螺纹连接安装时，螺纹采用2a级精度的公制螺纹; 采用法兰连接安装时，结合端面对轴线的垂直度不大于 0.04mm/100mm， 缸筒与法兰的合接的精度等级一般可选择 H8/f8，H9/f8 o缸体采用耳轴（环） 轴线与缸筒轴线的位置度不大于 0.04mm
