油缸出力与速度计算
1.柱塞油缸：
①柱塞的推力F = 3
2
10
785.0-⨯⨯⨯d
p
(吨)
(
P ：液体工作压力kgf/cm 2 d ：柱塞直径cm)
②柱塞的运动速度V =
2
60785.0d
Q
⨯⨯ (mm/s)
(Q ：总输入油的流量L/min d ：柱塞直径m)
2.活塞油缸：（无杆腔为工作腔）
①工作行程的推力F = 3
210785.0-⨯⨯⨯D p
(吨) （不考虑有背压）
(P ：液体工作压力kgf/cm 2 D ：油缸内径cm)
F ，=[()]322,210785.0785.0-⨯-⨯-⨯⨯d D p D p (吨) （考虑回油腔有背压）
(P ：液体工作压力kgf/cm 2 P ，，：液体背压压力kgf/cm 2 d :活塞杆直径m)
②活塞工作行程的运动速度V 下=
2
60785.0D
Q
⨯⨯ (mm/s)
(Q :油泵供给油缸的流量L/min D :油缸内径m) ③从活塞杆腔排油的流量Q 排=()Q D
d
D
⨯-2
2
2
(L/min ）
(Q ：油泵供给油缸的流量L/min D ：油缸内径m d ：活塞杆直径m) ④回程的拉力F =()3
2210785.0-⨯-⨯⨯d D p
(吨) （不考虑有背压）
(P ：液体工作压力kgf/cm 2 D ：油缸内径cm d ：活塞杆直径cm )
F ，=[()]322,210785.0785.0-⨯-⨯-⨯⨯d D p D p (吨) （考虑回油腔有背压）
(P ：液体工作压力kgf/cm 2 P ，，：液体背压压力kgf/cm 2 d :活塞杆直径cm)
⑤活塞回程工作的运动速度V 回=
(
)
2
2
60785.0d
D
Q
-⨯⨯ (mm/s)
(Q :油泵供给油缸的流量L/min D :油缸内径m) ⑥从无杆腔排油的流量Q 排=
Q
D ⨯2
2
2
(L/min ）
(Q ：油泵供给油缸的流量L/min D ：油缸内径m d ：活塞杆直径m) 注：一般工件的压制速度为设备空载下午速度的0.25～0.4倍。
（用于变量柱塞泵） 油缸的公称压力主要用来克服工件的变形抗力（P 变）或工作阻力，同时还必须克服运动部件的摩擦阻力（P 摩），密封装置的摩擦阻力（P 密），启动或制动换向时的惯性力（P 惯）
，以及油缸排油腔的背压力（P 排）。
液压机可取P 摩+P 密=10%～20%P 变（P 惯、P 排可忽略）
油缸部分结构设计计算
1.油缸缸径的确定
油缸公称压力和工作压力选定后，活塞式油缸内径（排油腔直接回油箱）：
p
F D π4
10
4⨯=
（mm ）
(F ：油缸公称压力 KN p ：液体工作压力kgf/cm 2 )
如果为柱塞式油缸，加上两边间隙值即可，一般锻造油缸为10～15mm ；铸造油缸为
15～20mm ；行程长的取大值，反之取小值。
2.活塞杆径的确定
拉力式油缸则考虑拖拉力；对一般推力式油缸，则要考虑回程工作阻力来决定。
一般 液压机的回程力为其吨位的5%～15%。
两个原则：
①按公称压力F 与回程力F ，之比K p 选择：,
F
F K p =
则：p
K
K
d p
p
⨯-=
1
(F ：油缸公称压力 KN F ，：油缸公称压力 KN p ：液体工作压力kgf/cm 2 ) ②按运动速度的要求，即下行速度V 下与回程速度V 回之比K v 选择: 回
下V V K v =
则： p K d v ⨯+=
1
1
（V 下：油缸公称压力 KN V 回：油缸公称压力 KN p ：液体工作压力kgf/cm 2 )
3.活塞杆台肩的应力计算
活塞头与活塞杆装配台肩的应力： (
)
[]2
2
/785.02
cm kgf d
D
F
～取：σσ≤-⨯=
(F ：油缸公称压力 KN D ：液体工作压力cm d ：液体工作压力cm ) 活塞头与活塞杆锁紧螺纹受力：
()p d D F ⨯-⨯=2
2785.0螺
(F ：油缸公称压力 KN D ：液体工作压力cm d ：液体工作压力cm )
活塞头与活塞杆锁紧螺纹剪切应力：
(
)p d
D F ⨯-⨯=2
2785.0螺
4.油缸缸壁厚度计算
①用台肩支承的油缸：
[]2
/1200100032
'2
2max cm
kgf p D
D D
～取：σσ≤⨯-=
（塑性材料按第四理论强度计算）
(P ：液体工作压力 kgf/cm 2 D ：油缸外径cm D ,：油缸内径cm )
[]2/8007007.03.12
2
12
21max cm kgf p r
r r
r ～取：σσ≤⨯-+=
（塑性材料按第二理论强度计算）
(P ：液体工作压力 kgf/cm 2 r ：油缸内半径cm r 1：油缸外半径cm )
5.油缸缸底厚度计算
①平底油缸：
缸底厚度S =（1.5～2）×缸壁厚度
过渡园角半径R =（0.12～0.2）D ；但不能小于3mm 。
（D ：油缸内径） 可按下式校核：
[]2
2
2/1000~9001875.0cm
kgf h
D
p 取σϕσ≤⨯⨯⨯
= D
d D 0
∑-=
ϕ
（D ：油缸内径cm h ：缸底厚度 cm 0d ∑:缸底所有开孔径之和 cm ）
②椭圆底油缸：
缸底厚度S =(1.2～1.5)缸底厚度
过渡园角半径R =0.25×D （D ：油缸内径）
缸底曲率半径R 0 =（0.5～0.8）D （D ：油缸内径）（此值大时，S 也要大） 可按下式校核：[]2
3
3
/1200~100014.065.0cm kgf a
a
p 取σσ≤-+⨯
= 2
1R R a =
（P ：液体工作压力 kgf/cm 2 R 1：内椭圆曲率半径 cm R 2 :外椭圆曲率半径 cm ）
6.油缸缸口台肩直径的计算 油缸台肩与油缸外径比例：（1：0.87～0.93）
7.油缸缸口套、压圈的强度计算
8.主柱最小截面的确定
液压机整体设计
一、四柱式液压机机身初步设计
1.立柱及螺母：
2.机座工作台：
3.机顶横梁：
4.活动横梁：
二、框架式液压机机身初步设计
1.立柱及螺母：
2.机座工作台：
3.机顶横梁：
4.活动横梁：
三、工作台高度的确定
四、油箱的尺寸确定
五、O型圈槽尺寸的经验计算
一个柱塞泵160 L/min ，给4个油缸供油，油缸缸径320 mm ,求油缸的运行速度？
每个油缸分得的流量为：160/4=40L/min V=2
60785.0D
Q
⨯⨯ （mm/s ）
2
32
.060785.040
⨯⨯=
= 8.29 mm/s (8.29×60=498 mm/min )
如果泵的流量达到200 L/min ；则速度为：622 mm/min 。