其中n=5是选取的安全系数。
下面从以下三个方面进行缸筒壁厚的验算：
液压缸的额定压力 值应低于一定的极限值，保证工作安全：
（MPa） （3-1）
根据式3-1得到：
54.5MPa，由于 =31.5MPa则满足条件
液压缸的效率 由以下三种效率组成：
（A）机械效率 ，由各运动件摩擦损失所造成，在额定压力下，一般取
加工要求：导向套与柱塞杆外圆的配合多为H8/f7～H9/f9.
采取如图所示的后端法兰安装方式
后端法兰安装方式
本例中选取静密封的为一般的O型密封圈加挡圈。柱塞杆动密封使用U形环式组合密封圈，本设计选用d=85mmU形密封圈
查机械设计手册表21-6-28，选用2型特康防尘圈。
件号
名称
材料
1
2
3
4
5
6
7
挡板
柱塞式液压缸设计计算说明书
一、
1.1
推力载荷：150KN行程：150mm
速度：1mm/sec
安装方式：后法兰
1.2
1）根据给定要求完成装配图和所有非标零件图
2）完成全部零件三维实体造型，并进行装配
3）完成标准件的计算选型
4）完成非标零件精度设计
5）编写设计计算说明书一份
6）原动机经联轴器驱动泵类负载
—端盖外径（m）
F—缸头所受到得最大压力（N）
首先来计算缸头在最大内压的情况下受到的压力F：
柱塞的面积是：
= =0.0014
缸壁厚度计算中得出最大压强：
=39.375MPa
因此法兰承受的最大压力为：
F= =55125N
查表得， =0.085m， m， =0.024m， =0.042m， =0.050m， =0.110m，缸盖的材料为45钢，缸筒材料的许用应力[ ]= /n=360/5=72MPa代入上式；
对于：锻钢
铸钢
钢管
铸铁
45钢[ ] =120 MPa
将以上数据代入上式得h=10.4mm，圆整取15mm。
依据机械设计手册22.6-66选择活套式法兰缸头，
端盖的厚度：
（2-8）
式中：
D—缸筒内径（m）
—螺钉孔圆周直径（m）
—作用力圆周直径（m）
—螺钉孔直径（m）
—柱塞缸内径（m）
—活塞缸筒与缸体配合的外径（m）
在液压系统中，为了便于液压元件和管路的设计选用，往往将压力分级
2.1压力分级
级别
低压
中压
中高压
高压
超高压
压力范围（MPa）
0～2.5
>2.5～8
>8～16
>16～32
>32
2.2液压缸的公称压力系列（GB2346-80）（bar）
2540 63（80）100（125）160
200 250315400500630800
防尘圈
法兰
套
U形夹织物密封圈
支承环
导套
Q235-F
毛毡
45
ZQSn8-12
橡胶1-4
Q235-F
ZQSn8-12
液压缸的进出油口，能够布置在端盖或是缸体上。对于活塞杆固定的液压缸可设在活塞杆端部，如果液压缸无专用的排气装置，进出油口应设在液压缸的最高处，以便空气能首先从液压缸排出。进出油口的形式一般选用螺钉或是法兰连接，依据查表可知的当内径为80mm时，能够选用M27x2的螺孔连接。
（MPa） （3-5）
式中：
F—缸筒端部承受的最大推力（N）；
D—缸筒内径（m）
—螺纹外径（m）
—螺纹底径（m）
K—拧紧螺纹的系数
不变载荷 取
变载荷 取
—螺纹连接的摩擦系数
——缸筒材料的许用应力（MPa）；
—缸筒材料的屈服强度（MPa）；
n—安全系数 取n—1.5-2.5
最大推力为：F=150KN
使用8个螺栓紧固缸盖，即：Z=8
依据表2.2所规定的公称压力系列，计算或选择的柱塞缸的公称压力为315bar=31.5MPa
由柱塞式液压缸柱塞外伸时的推力公式：
（2-1）
得：
（2-2）
式中：
—液压缸的推力，这里为液压缸载荷(N)
P—工作压力（Mpa）
—柱塞杆的作用面积（ ）
（2-3）
式中：
d—柱塞杆的直径（m）
将2-3带入2-2得d=0.019m=19mm，
由于 =110mm，查询国家标准法兰（GB9119—）可选安装法兰：法兰外径250mm，内径135mm，螺栓孔中心圆直径210mm，螺栓直径18mm，螺栓孔数8，法兰厚度24mm·
连接方式如下图：
选取法兰式连接，而且法兰和缸筒用焊接方式连接。其优点是结构简单，易选取、易装卸；缺点是外径较大，比螺纹连接的重量大。
有足够强度，能够承受动态工作压力，长时间工作不会变形；
有足够刚度，承受活塞侧向力和安装反作用力时不会弯曲；
内表面和导向件与密封件之间摩擦少，能够保证长期使用；
缸筒和法兰要良好焊接，不产生裂纹。
部分材料的机械性能如下表：
缸筒常见无缝钢管材料机械性能
材料
MPa
MPa
20
420
250
25
30
500
300
18
（）容积效率 ，由各密封件泄露所造成的，一般容积效率 为：
装弹性体密封圈时
装活塞环时
（C）作用力效率 ，由出油口背压所产生的反作用力而造成。
=0.9 =1 =0.9
（3-2）
因此总效率 =0.8。
连接图如下：
螺栓强度根据下式计算：
螺纹处的拉应力
（MPa）（3-3）
螺纹处的剪切应力
（MPa） （3-4）
得h=75mm
导向套滑动面的长度A，在缸径小于80mm时取
A=（0.6~1.0）D （2-9）
当缸径大于80mm时取
A=（0.6~1.0）d （2-10）
式中：
D—缸筒内径（mm）
d—柱塞杆直径（mm）
由于缸径D=42mm，则A=（0.6~1.0）*42=25.2~42mm
取A=42mm
由于安装与密封原因则套的内径为42mm。
螺纹外径和底径的选择： =24mm =20.752mm
系数选择：考虑到载荷可能有变化，为了安全，选取：
35
540
320
17
45
610
360
14
15MnVn
750
500
26
27SiMn
1000
850
12
30CrMo
950
800
12
35CrMo
1000
850
12
本次设计选取45号钢
从表中能够得到：
缸筒材料的屈服强度 =360MPa
缸筒材料的抗拉强度、 =610MPa；
现在利用屈服强度来引申出：
缸筒材料的许用应力[ ]= /n=360/5=72MPa。
由柱塞杆的标准系列 取d=32mm
根据设计要求，行程取150mm
查表可得 =42mm
查表可得 =50mm
计算得壁厚δ=( - )/2=4mm
缸的材料选45钢
平行缸底，取缸底无油情况，
（2-7）
式中：
h—缸底厚度（mm）
D—液压缸内径（mm）
—试验压力（MPa）,工作压力 时， ；工作压力 时，
—缸底材料的许用应力（MPa）