1.施行元件的回油背压

系统范例

背压值/MPa

系统范例

背压值/MPa

回油路上有俭朴阀的调速系统

0.2～0.5

采取协助泵补油的闭式回路

1.0～1.5

回油路上有背压阀或调速的调带系统

0.5～0.15

回油路较短且直通油箱

≈0

2.计划泵的流量，抉择液压泵

系统范例

液压泵流量计划式

式中标记的意义

凹凸压组合供油系统

Qg=υg·A

Qd=(υk-υg)·A

Qg：高压小流量液压泵的流量（m3/s）

υg：液压缸做事路程速率（m/s）

A：液压灵验影响面积(m2)

Qd：低压大流量液压泵的流量(m3/s)

υk：液压缸倏地路程速率(m/s)

恒功率变量液压泵供油系统

Qh≥6.6υgmin·A

Qh：恒功率变量液压泵的流量(m3/s)

υgmin：液压缸做事路程最低速率(m/s)

流量管制阀无级俭朴调速系统

Qp≥υmax·A＋Qy

Qp≥nmax·Qm＋Qy

Qp：液压泵的流量(m3/s)

υmax：液压缸最大调治速率(m/s)

nmax：液压马达最高转速(r/s）

Qm：液压马达排量（m3/s）

Qd：溢流阀最小流量（m3/s）=0.5×10-4

有级变速系统

ΣNi=1Qi=υmax·A

ΣNi=1Qi=nmax·Qm

N：有级变速回路用泵个数

ΣNi=1Qi：N个泵流量总和（m3/s）

Qi：第i个泵的流量（m3/s)

通常系统

Qp=K·(ΣQs)max

Qp:液压泵的流量(m3/s)

Qp:同时行为施行元件的刹时流量(m3/s)

K:系统走漏系数K=1.1～1.3

蓄能器协助供油系统

Qp=(K/T)·ΣZi=1νi

Qp:液压泵的流量(m3/s)

T：做事轮回周期时光(s)

Z：做事周期中须要系统供液举行做事的施行元件数

νi：第i个施行元件在周期中的耗油量(m3）

电液动换向阀管制系统

Qp=(πKy/4)·ΣZi=1di2lit

Qp:管制系统液压泵的流量（m3/s）

Ky：裕度系数Ky=1.1～1.2

Z：同时行为的电液换向阀个数

di：第i个换向阀的主阀芯直径（m）

li：第i个换向阀的主阀芯换向路程（m）

t：换向阀的换向时光st=0.07～0.20（s）

注：遵循算出的流量和系统做事压力抉择液压泵。抉择时，泵的额定流量应与计划所需流量相当，不要超越太多，但泵的额定压力能够比系统做事压力高25%，或更高些。电液动换向阀管制油系统的做事压力，通常是1.5～2.0MPa。对于3～4其中等流量电液动换向阀（阀芯d=32mm）同时行为的系统，通常采用额定压力2.5MPa，额定流量20L/min的齿轮泵做管制油源。同时行为数未必是系统上电液换向阀的总额。系统上有流量较大的电液换向阀（阀芯d=50～80mm）时，管制油系统的须要用流量要按表上公式校核算出。

3.抉择液压管制元件

Qvmin≤υgmin·A(m3/s)

Qvmin≤nmmin·Qm(m3/s)

式中：Qvmin：流量管制阀的最小稳固流量m3/s

υgmin：液压缸最低做事速率m/s

nmmin：液压马达最最低做事转速r/s

Qm：液压马达排量m3/s

A：液压灵验影响面积m2

4.计划液压泵的启动功率，抉择电动机

启动机电功率计划公式

式中标记意义

①P=(ψPNQN)/ηP

PN：液压泵的额定压力（Pa）

QN：液压泵的额定流量（m3/s）

ηP：液压泵的总效率

ψ：更改系数，通常液压泵ψ=Pmax÷PN；恒功率

变量液压泵ψ=0.4；限压式变量叶片泵:

ψ=0.85Pmax÷PN

②P=(ψPNQN)/60ηP

PN：液压泵的额定压力（MPa）

QN：液压泵的额定流量（L/min）

ηP、ψ（同①）

③P=(ψPNQN)/ηP

PN：液压泵的额定压力（bar）1bar=0.1MPa

QN、（同①）ηP、ψ（同②）

注：遵循算出的启动功率和泵的额定转速抉择电动机的规格。常常，容许电动机短时光在超载25%的形态下做事。

5.液压泵和液压马达的首要参数及计划公式

参数称号

单元

液压泵

液压马达

排量

流量

排量qo

m3/r

每转一转，由其密封腔内几许尺寸变动计划而得的排出液体的体积

理论排量Qo

m3/s

泵单元时光内由密封腔内几许尺寸变动计划而得的排出液体的体积：Qo=(qon)/60

在单元时光内造成指定转速，其密封腔体例积变动所须要的流量：Qo=(qon)/60

实践流量Q

泵做事时出口处流量：

Qo=(qonηv)/60

马达出口处流量：

Qo=[qon·（1/ηv）]/60

压

力

额定压力

Pa

在寻常做事前提下，按实验准则规章能赓续运行的最高压力

最高压力Pmax

按实验准则规章容许片刻运行的最高压力

做事压力P

泵做事时的压力

转速

额定转速n

r/min

在额定压力下，能赓续永劫间寻常运行的最高转速

最高转速

在额定压力下，超越额定转速而容许片刻运行的最大转速

最低转速

寻常转移抽容许的最低转速

同左（马达不呈现匍匐局势）

功

率

输入功率Pi

W

启动轴的板滞效率：

Pi=P·Q/η

马达进口处输出的液压功率：

Pi=P·Q

输出功率Po

W

泵的输出液压功率，其值为泵实践输出的实践流量的压力的乘积：

Po=P·Q

马达进口处输出的液压功率：

Po=P·Q·η

板滞功率

Pi=πTｎ/30Pi=πTｎ/30

T-压力为P时泵的输入转矩或马达的输出转矩，N·m

转矩

理论转矩

N·m

液体压力影响于液压马达转子造成的转矩

实践转矩

液压泵输入转矩:

Ti=P·qo/(2ｎηm)

液压泵输入转矩:

Ti=P·qoηm/(2ｎ)

效

率

容积效率ηv

泵的实践输出流量与理论流量的比值：ηv=Q/Qo

马达的理论流量与实践流量的比值：ηv=Qo/Q

板滞效率ηm

泵的理论转矩（由压力影响于转子造成的液压转矩）与泵轴上实践输出转矩之比：ηm=P·qo/(2πTi)

马达的实践转矩与理论流量的比值：ηm=2πTi/(P·qo)

总效率η

泵的输出功率与输入功率之比：

η=ηv·ηm

马达输出的板滞效率与输出的液压功率之比：η=ηv·ηm

单元换算

qo

mL/r

Q=(qo·n·ηv)·10-3

Pi=P·Q/(60η)

Q=qon10-3/ηv

TO=P·qoηm/(2π)

n

r/min

Q

L/min

P

MPa

Pi

KW

TO

N·m

6.液压缸首要技巧参数及计划公式

参数

计划公式

讲解

压

力

油液影响在单元面积上的压强：P=F/A（Pa）

①额定压力P：是液压缸能用以长久做事的压力。也称公称压力。

②最高容许压力Pmax：也是动态实验压力，是液压缸在刹那所能经受的极限压力。Pmax≤1.5P（MPa）

③耐压实验压力Pr：是查验液压缸原料时需经受的实验压力，在此压力下稳固形、罅隙或粉碎。

Pr≤1.5P军用：Pr=（2～2.5）P

F：影响在活塞上的载荷（N）

A：活塞的灵验影响面积（㎡）

液压缸压力等第表：（MPa）

级别

压力范畴

低压

0～2.5

中压

2.5～8

中高压

8～16

高压

16～32

超高压

32

流

量

单元时光内油液经过缸筒灵验截面的体积，称流量:

Q=V/t(L/min)→以是：Q=υA=π(D2υ）/4(L/min)

对于单杆活塞杆液压缸，当活塞杆伸出时：

Q=π(D2υ）/4ηv(L/min)

当活塞杆缩回时：→由于：V=υAt×(L/min)

Q=π(D2-d2)υ/4ηv(L/min)

当活塞杆差动伸出时：

Q=π(d2υ）/4ηv(L/min)

V——液压缸活塞一次路程中

所耗费的油液体积（L）

t——液压缸活塞一次路程所

需时光（min）

D——液压缸内径（m）

d——活塞杆直径（m）

υ——活塞杆疏通速率(m/min)

ηv——液压缸的容积效率当活塞杆密封为弹性密封材料时ηv=1；当活塞杆密封为金属环时ηv=0.98

活塞速率

单元时光内油液推进活（柱）塞挪动的间隔，疏通速率可示意为：υ=Q/A(m/min）

当活塞杆伸出时：υ=4Qηv·10-3/πD2

当活塞杆伸出时：υ=4Qηv·10-3/πD2-d2

当Q=常数，υ=常数。实践上熟路程两头各有一个加放慢阶段,故上式入网划的数值均为活塞的最高疏通速率，活塞最高速率遭到活塞和活塞杆密封圈以及路程末尾缓冲机构经受的动能的束缚。活塞最低疏通速率受活塞与活塞密封件争持力和加工精度的影响不能过低，免得造成匍匐，通常最小速率要大于0.1～0.2m/min

速比

和

路程时光

液压缸往返疏通时的速率之比：?=υ2/υ1=A1/A2=D2/(D2-d2)

策画计划速比主如果为了断定活塞杆的直径和要否设定缓冲安设。速比不宜过大或太小，免得造成过大的背压或造成因活塞杆太详尽稳固性不好，可参考下表

公称压力MPa

≤10

12.5～20

20

?

1.33

1.46、2

2

活塞在缸内完玉成部路程所须要的时光：t=60V/Q(s)

活塞杆伸出时：t=15πD2S/Q(s)

活塞杆缩回时：t=15π(D2-d2)S/Q(s)

上公式只实用于长路程或活塞速率较低的情形，对于短路程高速率时的路程时光（缓冲除外）除和流量，还和负载、惯量、阻力等有直接相干。

υ1——活塞杆伸出速率(m/min)

υ2——活塞杆缩回速率(m/min)

D——液压缸（活塞）内径（m）

d——活塞杆直径（m）

V——液压缸容积=AS×（L）

S——活塞路程（m）

Q——流量（L/min）

活塞理论推拉力

油液影响在活塞上的液压力，对于双影响单活塞杆液压缸来讲活塞受力

活塞杆伸出时的理论推力：F1=A1P=πD2P×/4（N）

活塞杆缩回时的理论拉力：F2=A2P=π(D2-d2)P×/4（N）

活塞杆差动行进时：F3=(A1-A2)P=πd2P×/4（N）

A1——活塞无杆腔灵验面积(m2)

A2——活塞有杆腔灵验面积(m2)

P——系统压力(做事油压)MPa

D——液压缸（活塞）内径（m）

d——活塞杆直径（m）

活塞最大容许路程

路程S确准时，主如果按实践做事须要的长度来思虑，此路程并不必要是液压缸的稳固性所容许的路程。为了计划，应先计划出活塞杆的最大容许长度Lk，通常为细长杆，Lk≥(10～15)d时;由欧拉公式推导：Lk=√（π2EI/Fk）≈d2/√Fk（mm）对于种种安设导向套前提的液压缸计划长度：：L=√(nk2)·Lk为了计划，可将Fk用液压缸做事压力的缸的内直径示意。Lk=.4d2/D√P(上式为太平nk=3.5时)云云断定的路程大概与策画的活塞杆直径冲突，达不到稳固性请求，就该当对活塞杆的直径举行批改。修朴直径后，再核算，餍足了稳固性请求再按实践做事路程拔取与其相好像的准则路程。

Fk——活塞杆屈曲失稳临界收缩力

Fk=P·nk(N)

nk——太平系数常常为：3.5～6

F——活塞杆纵向收缩力（N）

E——材料的弹性模量钢材为：

E=2.1×（N/mm2）

I—活塞杆横截面惯性矩,圆截面：I=πd4/64=0.d4（mm4）

d——活塞杆直径（m）

功和功率

液压缸所做的功为：W=F·S（J）

功率为：N=W/t=F·S/t=F·υ=P·Q(W)

即液压缸的功率即是压力与流量的乘积。

F——液压缸的载荷（推、拉力）(N)

S——活塞路程(m)

P——做事压力Pa

Q——输入流量（m3/s）

t——活塞疏通时光（s）

υ——活塞疏通速率(m/s)

P1——当活塞杆伸出时为进油压力，当活塞杆缩回时为排油压力(MPa)

P2——当活塞杆伸出时为进油压力，当活塞杆缩回时为排油压力(MPa)

液压缸的总效率

液压缸的总效率由如下效率构成：

①板滞效率ηm：常常可取：ηm=0.9～0.95

②容积效率ηv：活塞密封为弹性材料时：ηv=1；活塞密封为金属环时：ηv=0.98

③耐影响效率ηd：由排出口背压所造成的反做使劲造成。活塞杆伸出时：ηd=(P1A1-P2A2)/P1A1；当排油直接回油箱时：ηd=1

活塞杆缩回时：ηd=(P1A1-P2A2)/P2A2

④液压缸总效率ηt：ηt=ηmηvηd

活塞做使劲

液压缸做事时，活塞做使劲F计划如下：

F=Fa＋Fb＋Fc±Fd（N）

式中:Fa—外载荷阻力（囊括外争持阻力）

Fb—回油阻力，当油无阻力回油箱时为0，当回油有阻力（背压）时，其则为影响在活塞承压面上的液压阻力

Fc—密封圈争持阻力Fc=fΔPπ（DbDkD＋dbdkd）×

Fd—活塞在启动、制动时的惯性力

f—密封件的争持因数，按不同光滑前提，可取f=0.05～0.2

ΔP-密封件双侧压力差（MPa）

D、d—缸的内径与活塞杆径（m）

bD、bd—活塞及杆密封件宽度（m）

kD、kd—活塞及杆密封件争持批改系数，O型密封圈k=0.15；带唇边密封圈k=0.25；压紧型密封圈k=0.2

7.液压缸首要零部件策画

布局

①法兰连接②外罗纹连接③内罗纹连接

材料的抉择

①通常请求有充裕的强度和冲锋韧性，对焊接的缸筒还请求有精良的焊接功用。遵循液压缸的参数、用处和毛坯的泉源等可选如下各材料。

②缸筒毛坯：广大采取退火的冷拔或热轧无缝钢管，或应用拉光管（内孔经珩磨精加工，只需按请求长度切割）材料有：20、35、45、27SiMn。

③对于做事温度低于-50°C的液压缸，必需用35、45号钢，（锻造比不得少于三）且要调质处置，与端盖焊接的缸筒应用35号钢，板滞预加工后调质；不与其余零件焊接的缸筒应用调质的45号钢。

④较厚壁的毛坯仍用铸件或锻件，或用厚钢板卷成筒形，焊接撤退火，焊缝需用X光射线或磁力探伤查验。

加工请求

①缸筒内径D采取H7或H8级合做，表面粗拙度值通常为0.16～0.4μm；都需举行珩磨。②热处置：调质、硬度HB≥～。③缸筒内径的圆度、锥度、圆柱度不大于内径衙役之半（在加工图上标注）。④缸筒直线度衙役在mm长度上不大于0.03mm。⑤缸筒端面（缸口）对内径的笔直度在直径mm长度上不大于0.1mm。

⑥当缸筒为尾部和中部耳轴型时，在尾部（两头连接）时，耳孔的轴线与缸径的偏移不大于0.03mm；耳孔的轴线与缸径的笔直度在mm长度上不大于0.1mm。在中部（油缸外螺母）时，轴径与缸径轴线的笔直度在mm长度上不大于0.1mm。⑦尚有油口、排气阀孔的内孔口处必需倒角，免得划伤密封件。这便于安设，密封件安设处应倒15°～30°角。须要在缸筒上焊接零件时，必需都在半精加工曩昔实行，免得清加工后焊接而引发内孔变形。如要防范侵蚀生锈和提遐龄命，在缸筒内表面能够镀硬铬，再举行研磨抛光，在缸概略面涮耐油油柒。

无缝钢管材料板滞功用

材料

σb≥MPa

σs≥MPa

δs≥%

材料

σb≥MPa

σs≥MPa

δs≥%

20

25

38CrMoAlA

0

15

30

18

铸钢钢管

ZG-

22

35

17

ZG-

18

45

14

ZG-

15

15MnVn

26

锻造铝合金ZL

～

6.5

27SiMn

0

12

防锈

铝合金

5A03

80

13

30CrMo

12

5A06

15

35CrMo

0

12

8.液压缸缸筒策画

项目

计划公式

讲解

缸

筒

内

径

当液压缸的理论做使劲F（囊括推力F1、拉力F2）及供油压力P为已知时则无活塞杆侧的缸筒内径：D=√(4F1/πP）·10-3（m）

有活塞杆侧为：D=√[(4F2/πP·）＋d2]（m）

液压缸的理论做使劲F按下式计划：F=F0/ψηt（N）

当Qv及υ为已知时，则缸筒的内径D（未思虑容积效率ηv）按无活塞杆侧为：D=√(4Qv/πυ1）（m）

按有活塞杆侧为：D=√[(4Qv/πυ2)＋d2]（m）

末了将抉择所求值的最大者，圆整到准则值。

d—活塞杆直径（m）

P—供油压力（MPa）

F0—活塞杆上和实践做使劲（N）

ψ—负载率通常取ψ=0.5～0.7

ηt—液压缸的总效率

υ1υ2—活塞杆伸出缩回速率(m/min)

Qv—液压缸的体积供油量（假设双侧供

油量不异则Qv1=Qv2）（m3/s）

缸

筒

壁

厚

缸筒壁厚为：δ=δ0＋c1＋c2

对于δ0的值，可按如下情形别离举行计划

当δ/D的比值小于即是0.08时，可用薄壁缸筒的有用计划式：

δ0PmaxD/2σP（m）

当δ/D的比值即是0.08～0.3时，可用有用公式：

δ0≥PmaxD/(2.3σP－3Pmax)（m）

当δ/D的比值大于即是0.3时，可用有用公式：

δ0≥D/2·√{[(σP＋0.4Pmax)/(σP-3Pmax)]－1}（m）

δ0≥D/2·√{[σP/(σP-√3Pmax)]－1}（m）

δ0—为缸筒材料强度请求的最小值（m）

c1—缸筒外径衙役余量（m）

c2—侵蚀余量（m）

Pmax—缸筒内最高做事压力（MPa）

σP—缸筒材料的许用应力（MPa）

σP=σb/n

σb—缸筒材料的抗拉强度（MPa）

n—太平系数常常取5;最佳按下表拔取：

材料称号

静载荷

交变载荷

冲锋载荷

错误称

对称

钢

锻铁

3

5

8

12

缸筒壁厚验算

对最后采取的缸筒壁厚应做四方面的验算：

①额定做事压力Pn应低于必要极限值，以保证做事太平：

Pn≤0.35σs(D12-D2)/D12(MPa)

②同时额定做事压力也应与全部塑性变形压力有必要的比例范畴，免得产生塑性变形：Pn≤(0.35～0.42)PrL

③验算缸筒径变形ΔD应处在容许范畴内：

ΔD=（DPr/E）·[(D12＋D2)/(D12－D2)＋γ]（m）

④缸筒的爆裂压力：Pr=2.3σb/lg(D1/D）(MPa)

PrL—缸筒产生全部塑性变形的压力（MPa）

PrL≤2.3σb/lg(D1/D）

σs—缸筒材料的屈就强度（MPa）

Pr—缸筒耐压实验压力（MPa）

Pmax—缸筒内最高做事压力（MPa）

E—液筒材料的弹性模数（MPa）

γ—缸筒材料的泊松比，对钢材γ=0.3

缸底厚度

缸筒底部为平面时，其厚度δ1可遵循四面嵌住的圆盘强度公式举行好像的计划：δ1=0.D2√(P/σp)（m）

缸筒底部为拱形时[底部拱形圆大弧圆R≥0.8D，筒与底的圆角

r≥(1/8)D]其厚度用下式计划：δ1=PD0β/(4σp)（m）

δ1—缸底厚（m）D0—缸底外径(m)

P—缸内最大做事压力（MPa）

σp—缸底材料许用应力（MPa）

D2—计划厚度外径（m）

β—系数当拱形高与D0之比为0.2～0.3时，取β=1.6～2.5

缸头法兰厚度

h=√4Fb/[π(ra－dL)σp]×10-3（m）

如不思虑螺孔（dL），则为：

h=√4Fb/(πraσp)×10-3（m）

F—法兰在缸筒最大内压下所经受的轴向压力(N)

ra—法兰外圆半径（m）

b—螺孔中央到缸筒外径间隔（m）

dL—螺孔孔径（m）

缸筒罗纹连贯

缸筒与端部用罗纹连贯时，缸筒罗纹的强度计划如下：

罗纹处的拉应力：σ=4KF10-6/π(d12-D2)（N/mm2）

罗纹处的剪应力：τ=K1KFd-6/0.2(d13-D3)（N/mm2）

合成应力：σn=√(σ3＋τ3)≤σp

许用应力：σp=σs/n0

（σs缸筒材料的屈就极限N/mm2）

（n0太平系数，取1.2～2.5）

F—缸筒端部经受的最大推力(N)

D—缸筒内径（m）

d0—罗纹外径(m)d1—罗纹底径（m）

K—拧紧罗纹的系数，稳固载荷取

1.25～1.5，变载荷取2.5～4

K1—罗纹连贯的争持因数，

K1=0.07～0.2平衡值取K1=0.12

Z—螺栓拉杆的数目

缸法兰螺栓

缸筒与端部用法兰或拉杆连贯时，螺栓或拉杆的强度计划如下：

罗纹处的拉应力：σ=4KF10-6/πd12Z（MPa）

罗纹处的剪应力：τ=K1KFd-6/0.2d13Z（MPa）

合成应力：σn=√(σ3＋τ3)≈1.3σ≤σp

缸筒与端部焊接

缸筒与端部用焊贯串贯时，其焊缝应力计划如下：

σ=4F10-6/π(D12-d12)η≤σb/n（MPa）

F—缸筒端部经受的最大推力(N)

D1—缸筒外径（m）

d1—螺焊缝底径(m)

η—焊接效率，取η=0.7

σb—焊条材料的抗拉强度(MPa)

n—太平系数，参照缸筒壁的系数拔取

9.活塞的策画

结

构

遵循活塞密封安设形态来采用活塞布局形态（密封安设则按做事前提选定）常常分为全部活塞和组合活塞两类，前者是在活塞圆周上开沟槽，布局简捷，但安设密封圈时简捷拉伤和扭伤。组合式大大都能够屡屡拆装，密封件寿命长，大都密封圈与导向环连合应用，消沉了成本。活塞与活塞杆的密封中摆设静密封(0型环)

材

料

①无导向环活塞：用高强度铸铁HT～HT或球墨铸铁QT-10～QT-15等。

②有导向环活塞：用优良碳素钢20号、35号、45号（抗磨带衙役在1mm）密封件处要加支承环有的在外径上套尼龙（PA）或聚四氟乙烯PTEE＋玻璃纤维和聚三氟氯乙烯材料制成的支承环。安设式活塞外环可用锡青铜。③还有用铝合金做为活塞材料。

加工请求

①活塞的宽度通常为活塞外径的0.6～1.0倍，但也要遵循密封件的形态、数目和安设导向环的沟槽尺寸而定。偶尔，能够分离中隔圈的安置断定活塞宽度；其余当油缸路程较永劫，活塞的宽度也要有相当的导向长度。②活塞外径的合做通常采取f9，外径对内孔的同轴度衙役不大于0.02mm，端面与轴线的笔直长衙役不大于0.04mm/mm，概略面圆度和圆柱度通常不大于外径衙役之半，表面粗拙度视布局形态不同而破例，（0.8～1.6μm）。

10.活塞杆的策画

结

构

杆体有实心式和空腹式。实心式通常情形较多。空腹多在如下情形下采取：缸筒疏通的液压缸，用来导通油路，大型液压缸的活（柱）塞杆为了加重分量，为了添加活塞杆的抗弯能耐，d/D比值较大或杆心需装有其余布局如场所传感器等机构的情形。

材料抉择

通常用中碳钢（45号钢），调质处置，但对只经受推力的单影响活塞杆和柱塞杆，则无须举行调质处置。对活塞杆常常请求淬火，淬火深度通常为0.5～1mm，或活塞杆直径每毫米淬深0.03mm（镀铬）

材料

σb≥MPa

σs≥MPa

δs≥%

热处置

表面μm

材料

σb≥MPa

σs≥MPa

δs≥%

热处置

表面μm

35

15

调质

镀铬20～30

35CrMo

0

12

调质

20～30

45

13

调质

Cr18Ni9

45

淬火

Cr17Ni2

10

调质

加工请求

①活塞杆要在缸口套中滑动通常采取H8/h7合做②太紧了争持力大，太松了简捷引发卡滞局势和单边磨损。其圆度和圆柱度衙役不大于直径衙役之半③安设活塞的轴颈与外圆的同轴度衙役不大于0.01mm，为了保证活塞杆外圆的同轴度，免得活塞与缸筒、活塞杆与缸口套的卡滞局势④安设活塞的轴肩端面与活塞杆轴线的笔直度衙役不大于0.04mm/mm，保证活塞安设不造成倾斜⑤活塞杆的外圆粗拙度通常为0.1～0.3μm，太光的造成不了油膜，反而不利于光滑，为了抬高耐磨性和防锈性表面需举行镀铬处置0.03～0.05mm，并举行抛光或磨削加工。对于做事前提卑劣、碰撞机缘较多的情形，做事表面需先高频淬火后再镀铬。用于低载荷（低速、低压）和精良的处境前提下，可不做表面处置⑥杆上的密封槽、卡环槽、罗纹平静冲柱塞也要保证与轴线的齐心，格外是缓冲柱塞，最佳与活塞杆做成一体，卡环槽取动合做衙役罗纹取较紧的合做⑦密封件安设进口处必需倒角，免得划伤密封件。这便于安设，密封件安设处应倒15°～30°角。

项目

计划公式

讲解

直

径

计

算

活塞杆是液压缸通报力的要紧零件，它经受拉力、压力、屈曲力和震荡冲锋等多种做使劲，必需有充裕的强度和刚度对于双影响单边活塞杆液压缸，其活塞杆直径d可遵循往返疏通速比?（即面积比）来断定：d=D√[(?-1)/?](m)

D—缸筒内径（m）

F1—液压缸推力(N)

σp—材料许用应力（MPa）

d1—活塞杆空腹直径(m)

假如对液压缸无速比请求，可遵循液压缸的推力和拉力断定，下式开端拔取：d=(1/3～1/5)D(m)

假如活塞杆长度小于或即是10倍的缸径D，不能断定速比时，可按下式计划：实心杆d=√[4F1/πσp]×(m)

空腹杆d=√[4×10-6F1/πσp＋d1](m)

强

度

计

算

活塞杆在稳固工况下，假如只受轴向推力或拉力，能够好像地用直杆经受载荷的简捷强度计划公式举行计划：

σ=4F10-6/πd2≤σp（MPa）

假如液压缸做事时，活塞杆所经受的屈曲力矩不行粗心时（偏爱载荷)可按下式计划活塞杆的受力：

σ=[(F/Ad)＋(M/W)]×10-6≤σp（MPa）

对于活塞杆上有卡环槽的断面，除计划拉应力外，还要计划校核卡环对槽壁的挤压应力：

σ=4F-6/π[d12-(d2＋2C)2]≤σpp

活塞杆通常都没有罗纹、退刀槽等布局，这些部位时常是杆上和危险截面，也要举行计划危险截面处的合成应力应滿足：

σn≈1.8F2/d22≤σp（MPa）d2—活塞杆危险截面的直径(m)

σp—材料许用应力（MPa）对中碳钢（调质）：σp=MPa

F—活塞杆的做使劲（N）

d—活塞杆直径(m)

σp—材料许用应力（MPa）无缝钢管：σp=～MPa

W、A1—活塞杆断面模数、面积(m3、m2)

M—活塞所经受屈曲力矩(N·m)假如活塞杆仅受轴向偏爱载荷F时，则M=FYmax，Ymax为F影响线至活塞杆轴心线最大挠度处的笔直间隔（m）

F2—活塞杆的拉力（N）

d1—卡环槽处外圆直径(m)

d2—卡环槽处内圆直径(m)

C—卡环挤压面倒角(m)

σpp—材料的许用挤压应力(MPa)

屈曲稳固性计划

当液压缸支承长度(即杆伸出时杆头连贯处至油缸底稳固处的间隔)LB≥(10～15)d时，须要验算活塞杆屈曲稳固性：

①受力F1全部在轴线上，首要按下式考证：

F1≤Fk/nkFk=π2E1I/K2LB2(N)

式中：E1=E/[(1＋a)(1＋b)]=1.8×(MPa)

圆截面：I=πd2/64=0.d4

②受力F1偏爱时，当推力与支承的反做使劲不全部处在轴线上：

Fk=σsAd/[1＋(8/d)e·secβ](N)β=a√(FkLB2/EI)

一端稳固，另一端自在：a=1；两头球铰:a=0.5

两头稳固：a=0.25；一端稳固，另一端球铰：a=0.35

③有用验算法：活塞杆屈曲长度计划：Lf=KS（m）

Fk—活塞杆屈曲失稳临界收缩力（N）

nk—太平系数，通常取：nk=3.5～6

K—液压缸安设及导向系数:(0.5～4)

E1—实践弹性模数

a—材料机关弊端系数，钢材取a≈1/12

b—活塞杆截面不匀称系数取b≈1/13

E—材料的弹性模数：钢材2.1×

I—活塞杆横截面惯性矩(m4)

Ad—活塞杆截面面积(m2)

σs—杆材料的屈就极限(MPa)

S—路程(m)

11.活塞杆的导向套(缸口套)、密封和防尘

结

构

导向套装在液压缸的有杆侧端盖内，用以对杆举行导向，装有密封安设保证缸筒有杆腔的密封，外侧装有防尘圈，防范杆送还时杂质、尘埃、水份带到密封安设对其毁坏。导向套采取非耐磨材料时应设导向环做为杆的导向。通常有轴套式和端盖式两种。

材料抉择

金属导向套通常采取争持系数小、耐磨性好的青铜材料制做，非金属能够用塑料（PA）、聚四氟乙烯（PTEE＋玻璃纤维）或聚三氟氯乙烯材料制成。端盖式直接导向型的导向套材料用灰铸铁、球墨铸铁、氧化铸铁等（HT～HT、QT）还有用钢件的（35号、45号）钢件形态必要要加导向环（抗磨带）密封环处要加支承环。

加工请求

①导向套外圆与缸头内孔通常采取H8/h7合做，导向套内孔与活塞杆外圆的合做多为H9/h9。

②外圆与内孔的同轴度衙役不大于0.03mm，圆度和圆柱度衙役不大于直径衙役之半。

③内孔中的环形油槽要浅而宽，以保证精良的光滑。内孔加工有密封圈槽（槽宽比密封件大1mm槽底负衙役0.08～0.15）外圆上有0型环密封件，宽度取整，槽底正衙役0.08～0.10）在缸头处尚有防尘环槽，所的槽按准则抉择后定尺寸。

项目

计划公式

讲解

导向宽度

导向套的首要尺寸是支承长度，常常按活塞杆直径、导向套的形态、导向套材料的承压能耐、大概碰到的最大侧向负载等成分来思虑。常常可采取两段导向段，每段宽度通常约为d/3，两段中线间距取2d/3

Fd—导向套经受的载荷（N）D、d—活塞、活塞杆外径（m）

M0—外力影响于活塞上的力矩（N·m）

F1—影响于活塞杆上的偏爱载荷（N）

L—载荷影响偏爱矩（m）b—导向套宽度(m)

LG—活塞至导向套间距（m）当活塞进取推，路程末尾为最不利场所时，取LG≈D＋d/2

K1—太平系数，常常取1K1≤2

Pd—支承压应力，常常取青铜Pd8MPa纤维巩固聚四氟乙烯Pd3MPa

H—从活塞支承面中点到导向套滑动面中点间隔（m)

D—油缸内径(m)S—最大做事路程(m)

d—活塞杆直径（m)B—活塞宽度(m)

为了保证H最小导向长度，过量的添加导向长度b和活塞宽度B是不适宜的，较好的想法是在导向套和活塞之间装一中隔圈，中隔圈长度LT由所需的最小导向长度决意，采取扣隔圈不只能保证H，还能够抬高导向套和活塞的通用性。

受力解析

导向套的受力情形，应遵循液压缸的安设方法、布局、有无负载导向安设以及负载的影响情形等不同做详细解析：

如图右所示的最简捷情形，笔直安设的液压缸、无负载导向安设、受偏爱轴向载荷F1时：

M0=F1L（N·m）Fd=K1M0/LG(N)

对于其余受力情形（如非笔直安设的液压缸，则在M0内还要思虑液压缸的分量影响），只须要出必需由导向套所经受的力矩M0后，便可哄骗下式求出Pd导向套遭到的支承压应力为：Pd=Fd10-6/db(MPa)

b=2/3×d(m)

支承压应力应在导向材料容许范畴内导向套总长度不该过大，格外是高速缸，以防范争持力过大。

最小导向长度

导向长渡太短，将使缸因合做空隙引发的初始挠度增大，影响液压缸的做事功用和稳固性，是以，策画必需保证缸有必要的最小导向长度，通常缸的最小导向长度应餍足：H≥S/20＋D/2（m）

导向套滑动面的长度A，当缸径小于80mm时，

取A=(0.6～1.0)D；当缸径大于80mm时，取A=(0.6～1.0)d；活塞宽度B=(0.6～1.0)D

12.活塞杆的中隔圈

在长路程液压缸内，由于安设方法及负载的导向前提，大概使活塞杆导向套遭到过大的侧向力而倒致严峻磨损，是以在长路程液压缸内需在活塞与活塞杆有杆侧端盖之间安设一其中隔圈（也叫限位圈），使活塞杆在所有外伸时能有充裕的支承长度，活塞杆在缸内支承长度LG的最小值应餍足下式：

LG≥D＋d/2(m)

中隔圈长度LT确实定：（参考）当路程长度S超越缸筒内径D的8倍时，可装一个LT=mm的中隔圈；超越部份每添加mm，中隔圈的长度LT即添加mm，依此类推。当0S≤2mm时，需安设中隔圈的长度如下：S=1～1mm，LT=50mm；S=～0mm，LT=mm；S=1～2mm，LT=mm。

13.排气阀

假如排气阀摆设失当大概没有摆设，压力油加入液压缸后，缸内仍会存在有空气。由于空气具备收缩性的滞后增长性，会造成液压缸和一切液压系统在做事中的颤振和匍匐，影响液压缸的寻常做事。这了防范这各局势的产生，除了防范空气加入液压系统外，必需在液压缸上安设排气阀，由于液压缸是液压系统的末了施行元件，会直接反响出残留空气的迫害。排气阀的场所要正当，程度安设的液压缸，其场所应设在缸体两腔端部的上方，笔直安设的液压缸，应设在端盖的上方，均应与压力腔沟通，以便安设后调试前清除液压缸内之空气。由于空气比油轻，老是进取浮动，不会让空气有积贮的残留死角。

14.油口

油口囊括油口孔和油口连贯罗纹。液压缸的进、出油口可安置在端盖或缸筒上。

油口孔大多属于薄壁孔（指孔的长度与直径之比L/d≥0.5的孔）。经过薄壁孔的流量按下式计划：

Q=CA√[(2/ρ)(P1-P2)]=CA√[(2/ρ)ΔP(m3/s)

C—流量系数，磋议处大孔与小孔之比大于7时，C=0.6～0.62；小于7时，C=0.7～0.8。

A—油孔的截面踊跃（m2）

ρ—液压油的密度（kg/m3）。

P1—油孔前腔压力（Pa）

P2—油孔后腔压力（Pa）

ΔP—油孔先后腔压力差（Pa）

C、ρ是常量，对流量影响最大的成分是油孔的面积A。遵循上式可求出孔的直径，以餍足流量的须要，进而保证液压缸寻常做事的疏通速率。

15.管路参数计划

项目

计划公式

讲解

金属管内油液的流速引荐值υ

1.吸油管路取:υ≤0.5～25.泄油管路取:υ≤1(m/s)

2.压力管路取：υ≤2.5～6(m/s)

3.短管路及部分收缩处取：υ≤5～10(m/s)

4.回流管路取：υ≤1.5～3(m/s)

1.通常1m/s如下

2.压力高或管路较短时取大值，压力低或管路较永劫取小值，油液粘度大时取小值

管子内径d

d≥4.61√(Q/υ)(mm)

Q—液体流量（L/min）

υ—按引荐值采用。

管子壁厚δ

δ≥Pd/(2σp)(mm)

钢管：σp=σb/n铜管：σp≤25MPa

P—做事压力（MPa）

σpσb—许用应力抗拉强度（MPa）

n—太平系数，当P小于7MPa时，n=8；当P≤17.5MPa时，n=6；当P大于17.5MPa时，n=4

管子屈曲半径

钢管的屈曲半径应尽大概大，其最小屈曲半径通常取3倍的管子外径。

16.钢管公称直径、外径、壁厚、连接罗纹和引荐流量表

公称通径

钢管外径

mm

磋议罗纹

mm

公称压力（MPa）

引荐流量

按5m/s流速

L·min-1

≤2.5

≤8

≤16

≤25

≤31.5

mm

in

管子壁厚（mm）

3

6

1

1

1

1

1.4

0.63

4

8

1

1

1

1.4

1.4

2.5

5/6

1/8

10

M10×1

1

1

1

1.6

1.6

6.3

8

1/4

14

M14×1.5

1

1

1.6

2

2

25

10/12

3/8

18

M18×1.5

1

1.6

1.6

2

2.5

40

15

?

22

M22×1.5

1.6

1.6

2

2.5

3

63

20

?

28

M27×2

1.6

2

2.5

3.5

4

25

1

34

M33×2

2

2

3

4.5

5

32

1?

42

M42×2

2

2.5

4

5

6

40

1?

50

M48×2

2.5

3

4.5

5.5

7

50

2

63

M60×2

3

3.5

5

6.5

8.5

65

2?

75

3.5

4

6

8

10

0

80

3

90

4

5

7

10

12

1

4

5

6

8.5

2

17.软管参数的抉择及应用提防事情

项目

计划公式

讲解

软管内径

遵循软管内径与流量、流速的相干按下式计划：A=1/6·（Q/υ）Q—管内流量（L/min）

A—软管的通流截面积（㎝2)

υ—管内流速，常常软管容许流速υ≤6m/s

软管的尺寸规格

遵循做事压力和上式求得管子内径，抉择软管尺寸规格高压软管的做事压力对不屡屡应用的情形可抬高20%，对于应用小一再屡屡弯扭者要消沉40%

软管的屈曲半径

1.不宜太小，通常不该小于规章值2.软管与管磋议的连接处应留有一段不小于管外径两倍的直线段。

软管的长度

该当思虑软管在通入压力油后，长度方位将产生收缩变形，通常收缩量为管长的3%～4%，是以在抉择管长及软管安设时应防范软管处于拉紧形态

软管的安设

应契合相关准则规章（软管敷设范例JB/ZQ)。

18.油箱的策画重心

油箱必需有充裕大的容量，以保证系统做事时能够维持必要的液位高度；为餍足散热须要，对于管路对照长的系统，还该当思虑泊车培修时能包含油液自在流回油箱的容量；在油箱容积不能增大而又不能餍足散热请求时，需在设冷却安设。摆设过滤器，油箱的回路口通常都摆设系统所请求的过滤精度的回油过滤器，油箱的排油口（泵的吸口）也该当装有过滤器，通常为60如下。摆设油箱首要油口，油箱的排油口和回油口尽管相隔远一点，管口都该当插入到油面之下，防范造成气泡，管口制成45度斜角，增大吸油和出油和截面。管口该当面向箱壁。吸油管离箱底间隔H≥2D（D为管子外径），间隔箱边不小于3D，回油管离箱底间隔h≥3D。

摆设隔板将吸油和回油远隔，使油液的固定轮回，油液中的气泡和杂质分散和沉没。可在隔板上安设滤网。在开式油箱上的通气孔上必需摆设空气滤清器。也做加油口用。放油孔要摆设在油箱的最低场所，便于洗刷。当液压泵和电动机安设在油箱盖板上时，必需摆设安设板。安设板在油箱关上经过螺栓加以稳固。这了能窥察向油箱注油的液位激昂情形，必需摆设液位计。油箱底面能大地mm以上，以便于搬移放油和散热。油箱上平脸部该当低于一切平面，防范油液走漏后流到大地。

油箱的内壁该当举行抛丸或喷砂处置，以整理焊渣和铁锈。待整理清洁后，按不同做事介质举行处置大概涂层。对于矿物油常采取磷化处置。对于高水基或水、乙二醇等介质，则采取与介质相容的涂料举行涂刷，以防油漆剥落混浊油液。

油箱的灵验容积通常为泵每分钟流量的3～7倍，对于行走板滞，冷却成绩较好的设立，容量能够抉择小些。对于稳固设立，冶金板滞油箱容量常常取为每分钟流量的7～10倍。锻压板滞油箱容量常常取为每分钟流量的6～12倍。油的温度通常引荐30～C，最高不超越65℃，最低不低于15℃。

概略计划油箱的容积：通常为各个油缸最大路程容积总和的（6～10）倍。

概略计划充液箱的容积：通常为安设其油缸最大路程容积的（3～5）倍。

概略计划O型环槽的尺寸：槽宽：线径＋线径×0.12。

槽深：线径×线径×0.19。

-END-

转载请讲授转自

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkgx/850.html