液压缸设计 及计算表

液压缸 液压缸 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 常用结构参数及计算 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 液压缸设计常用材料及性能 材料厚度 0.1-16 16-30 30- 延伸率 收缩率 45T 650 441 430 45 590 335 325 315 35 510 305 295 285 20 390 245 235 225 10 10 335 205 195 185 40Cr 980 785 27SiMm 980 835 42CrMo 1080 930 35CrMo 1000 850 材料名称 抗拉强度 屈服强度 屈服强度 屈服强度 20 500 400～450 8 140～150 35 600 500～550 6 170～180 45 700 600～650 4 210～220 27SiMm 900 800 伸长率 硬度（HV） 1.一般缸径、杆径及压力的计算缸径(mm)缸筒长≤ 一般缸筒长不超过内径20倍 100 2000 1.1已知推力、压力求缸径(效率0.9-0.98) 1.2已知推力、缸径求压力(效率0.9-0.98) 推力（T） 压力(MPa) 缸径(mm) 推力（T） 缸径(mm) 压力(MPa) 机械效率 350 23 451.7243203626 132 320 17.2854508884 0.95 500 25 532.0579229784 110 250 24.9115357396 0.9 6.3633 26 55.8366940616 6.3633 160 3.166451035 1 4.3293 26 55.047591034 4.3293 160 3.0775847361 0.7 18 20 107.0745915372 30 200 9.5541401274 1 1.3已知缸径、速比求杆径 缸径(mm) 速比 输入速比杆径 100 1.25 1.33 1.46 2 2.5 60 杆径(mm) 45 50 56 70.7106781187 77.4596669241 99.1631652043 据受力情况确定杆径受拉力杆径等于0.3-0.5缸径 受拉力杆径为： 30 至 50 受压力时： P≤5MPa： 50 至 55 5＜P≤7时： 60 至 70 P＞7时： 70 最小导向长度H≥L/20+D/2 导向套滑动面长度 活塞长度 隔套长度的计算 缸径(mm) 行程（mm） 缸径＜80时按缸径取： 缸径 0.6～1.0缸径 最小导向长度： 65 100 300 60 至 100 100 导向滑动面长： 25 最小导向长度 65 缸径＞80时按杆径取： 杆径 活塞长： 30 30 至 50 50 隔套长度： 37.5 稳定性计算、速度比、推拉力（欧拉公式） 空杆拉应力计算 抗拉强度 弹性模数 安装及导向系数K 安全系数 590 E=MPa 自由+固定 双铰+导向 固定+铰+导向 双固定+导向 K Nk 许用应力 210000 2 1 0.707 0.5 0.5 3.5 118 缸径(mm) 杆径(mm) 心部(mm) 行程(mm) 安装(mm) 压力(MPa) 有杆腔压力 活塞杆拉应力 180 160 130 7300 450 30 30 111.724137931 推力(N) 拉力(N) 速度比/面积比 两腔同时相进同压力 惯性矩（mm)4 允许力（N） 系数N>3.5 结论 763020 160140 4.7647058824 602880 18140859.375 2501456.95498439 3.2783635488 结论 ON,稳定性不足 负载率 实际使用力 理论使用力 OK，拉应力满足 500000 753600 0.6634819533 通常取0.45～0.75 结论 OK，负载满足 缸筒各设计参数的确定及验算 采用拉杆连接时，当液压缸行程大于内径的20倍时，须加装中间支承或分段连接 一、缸筒的初步确定及验算 初定壁厚 安全系数3 13.3333333333 安全系数5 22.2222222222 安全系数8 35.5555555556 缸径 外径 δ/D 屈服强度 抗拉强度 工作压力 保险系数 200 240 0.1 800 900 40 3.3 条件 计算条件 计算壁厚 计算外径 外径结论 0.08 NO,右边计算结果不考虑 20.625 241.25 0 >0.08<0.3 OK,右边计算结果正确 24.5353159851 249.0706319703 0 0.3 NO右边计算结果不考虑 21.617338869 243.234677738 0 0.3 NO右边计算结果不考虑 24.7298820006 249.4597640012 0 二、一缸筒壁厚的验算A(35,45,20MnMo,许用应力110-150MPa) 计算点 径向应力δr -40 切向应力δt 221.8181818182 轴向应力δz 90.9090909091 200 合应力 226.7411966272 缸底厚度 50.42 缸底抗拉 590 缸筒内壁处最大合应力 226.7345454545 安全系数 3.528355145 要求安全系数 2-2.5 缸底支承时缸筒内壁处最大合应力 244.2867844519 安全系数 3.2748394548 要求安全系数 2-2.5 最小外径 219.9529351073 最大外径 225.9490372932 结论 OK,缸筒壁厚设计参数正确,进入下一代验算 二、二缸筒壁厚的验算B 1.液压缸的工作压力应低于一定的极限值Pm以确保工作安全 极限值Pm(MPa) 85.5555555556 结论 OK,满足安全要求 极限值Pm(MPa) 65.4967890952 结论 OK,满足安全要求 2.为避免缸体在工作时发生塑性变形,工作压力应低于0.42Ps 0.35Ps(MPa) 50.9927224547 结论 OK,满足朔性要求 0.42Ps(MPa) 61.1912669456 结论 OK,满足朔性要求 3.缸体在耐压试验时的径向变形量不得大于孔用密封圈的最大压缩量 弹性模数E=Mpa 206000 试验压力 50 密封压缩量 0.5mm 径向变形量Db(mm) 0.3546999117 结论 OK,满足弹性变形要求 4.缸体在耐压试验时缸筒的爆破压力Pe远大于液压缸的耐压试验压力Pt 爆破压力Pe(MPa) 163.9051793186 结论 OK,满足爆破安全要求 结论 OK,缸筒壁厚设计参数正确 三、一缸筒及活塞杆抗拉强度的验算 缸筒的参数 安全系数 3 5 8 12 缸径(mm) 220 最小外径 234.0911020688 243.0316991252 255.8574815155 272.0194409802 外径(mm) 270 最大内径 257.8785681909 249.4706259669 236.2984323954 217.4981005177 压力(MPa) 26 屈服强度 335 抗拉强度 590 已知内径 最小外径 最小外径 最小外径 最小外径 350 359.0245730696 364.9169861484 373.5813845034 活塞杆的参数 安全系数 3 5 8 12 缸径(mm) 80 最小槽径 12.8571428571 16.5985000552 20.9956263667 25.7142857143 压力(MPa) 16 最大内径 53.4761056693 52.4355775778 50.8348667105 48.6186745007 杆径(mm) 55 最大尾孔 0 0 0 0 杆尾(mm) 30 屈服强度 835 抗拉强度 980 中心(mm) 0 最小杆尾 53.5561883084 52.5716226704 51.0591893426 48.9700033131 槽径(mm) 0 已知大径 已知倒角 已知角度 实际大径 最小杆尾 最小杆尾 最小杆尾 55 3 20 52.816103144 51.3108765998 50.2823653135 48.6988867187 三、二缸底参数确定及验算 缸径 外径 屈服强度 抗拉强度 工作压力 保险系数 知焊径求拉力 280 340 335 590 35 5 78 缸底孔径 缸底厚度 焊接效率 焊接强度 焊缝底径 缸底油口 30089521 220 68.85 0.70 500.00 276.41 0 13.97 四、缸筒法兰、缸底法兰、导向套法兰厚度的验算 缸径 外径 屈服强度 抗拉强度 工作压力 保险系数 100 121 335 590 31.5 3 法兰外径 螺孔1中心 螺孔1径 大法兰外径 螺孔2中心 螺孔2径 440 400 22 380 340 19 1.法兰强度的计算 缸筒法兰厚度 缸底法兰厚度 导向套法兰厚度 大法兰厚度 44.580815583 79.6681550268 79.6681550268 45.5310248752 缸筒法兰厚度 缸底法兰厚度 导向套法兰厚度 大法兰厚度 另法兰厚度 导套法兰应力 35 35 150 150 79.6681550268 31.5 结论 NO,需重新确定各设计参数 2.螺栓抗拉强度的计算 螺栓承载 螺栓安全系数 螺栓个数 螺栓应力 安全系数 安全系数 147000 1.25 20 12363.75 11.889596603 1.25-2.5 结论 OK,螺栓设计参数正确 五、缸筒法兰抗压强度及受拉螺栓的验算 缸径 杆径(mm) 屈服强度 抗拉强度 工作压力 回程压力 保险系数 220 220 335 590 25 25 5 1.法兰挤压强度的计算(铸钢件许用挤压应力=80MPa) 挤压外径 挤压底径 挤压应力 安全系数 结论 OK,挤压强度足够 1020 920 6.2371134021 189.1900826446 2.法兰受拉螺栓强度的计算 螺栓承载 螺栓个数 螺栓应力 安全系数 结论 0 91000 12 0 0 结论 0 六、缸筒焊缝的强度验算 缸径 外径 屈服强度 抗拉强度 工作压力 焊接效率 焊接强度 200 240 785 980 40 0.7 700 1、立“U”型焊缝的强度计算 焊接外径 焊接底径 抗拉力 安全系数 结论 OK,焊缝强度足够 240 202 6460581.4 5.143775 2、横“U”型焊缝的强度计算 焊接大径 焊接小径 配合直径 焊接长度 焊接效率 焊接强度 170 141 141 15 0.7 700 抗剪力 安全系数 抗拉力 安全系数 结论 NO,需重定设计参数 3254139 2.590875 3124452.17 1.9527826062 3、角型焊缝的强度计算 配合直径 焊接长度 抗剪应力 安全系数 结论 OK,焊缝强度足够 141 130 2014.467 16.03875 焊接效率 焊接强度 抗拉应力 安全系数 结论 OK,焊缝强度足够 0.7 500 1424.6584158416 11.3428217822 4、L*L角型焊缝的强度计算 焊接长度 焊接宽度 抗剪应力 安全系数 结论 NO,需重新确定参数 130 3 136500 0.1086783439 焊接效率 焊接强度 抗拉应力 安全系数 结论 NO,需重新确定参数 0.7 500 96534.6534653465 0.0543555874 结论 NO,需重新确定各设计参数 抗拉合力 抗拉合系数 抗拉结果 OK,焊缝强度足够 9586458.22841584 7.6325304366 抗剪合力 抗剪合系数 抗剪结果 NO,需重新确定参数 3256153.467 2.592478875 七、缸筒外螺纹的强度验算 缸径 外径 屈服强度 抗拉强度 工作压力 拧紧系数 250 290 835 980 30 静载荷 动载荷 螺纹大径 螺距 螺纹长度 *底径* 安全系数 1.25 1.25 280 5 83 276 1.2 1.5 1.5 螺纹拉应力 螺纹剪应力 螺纹合应力 安全系数 摩擦系数 螺纹底径 螺纹底径安全系数 -3616.0051388515 -1132.5099323042 4113.7852890621 0.2029760771 0.12 274.58734123 5.7440019465 结论 NO,需重新确定各设计参数 螺纹牙的强度验算(外径计算n=3,5,8,12,其余n=1.5--2.5) 牙拉应力 安全系数 牙剪应力 安全系数 有效圈数 有效长度 螺纹外径验证 265.731335456 3.1422714922 136.0801596891 4.9088713706 15.9314303709 79.6571518546 119.5561313486 结论 NO,需重新确定牙型各设计参数 7.1外螺帽强度的计算 螺帽外径 退刀槽拉应力 退刀槽安全系数 螺纹拉应力 螺纹剪应力 螺纹合应力 安全系数 300 178.9805269187 4.665312 242.4568965517 72.0567390225 272.6937249024 3.0620433246 螺帽受剪宽度 剪应力 安全系数 受挤压大径 受挤压小径 挤压应力 安全系数 4 415.5585106383 2.358272 234 223 372.9858762682 5.2548906667 结论 NO,需重新确定螺帽各设计参数 导套受剪宽度 剪应力 安全系数 5 375 2.6133333333 结论 NO,需重新确定导向套各设计参数 八、缸筒内螺纹的强度验算 缸径 缸筒外径 屈服强度 抗拉强度 工作压力 拧紧系数 160 190 335 590 35 静载荷 动载荷 螺纹大径 螺距 螺纹长度 *外径* 安全系数 1.25 1.25 170 3 60 190 1.2 1.5 1.5 螺纹拉应力 螺纹剪应力 螺纹合应力 安全系数 摩擦系数 螺纹底径 螺纹底径安全系数 186.6666666667 54.243717501 208.9774799097 1.33586962 0.12 166.752404738 3.1008570281 螺纹退刀槽 螺纹退刀槽安全系数 螺纹退刀槽 171 2.5644698661 NO, 结论 OK,内螺纹尺寸设计参数正确 螺纹牙的强度验算(外径计算n=3,5,8,12,其余n=1.5--2.5) 牙拉应力 安全系数 牙剪应力 安全系数 有效圈数 有效长度 螺纹外径验证 348.5562191149 0.9611075104 178.4945154338 1.5014466935 20.9001468612 62.7004405835 106.5234786788 结论 NO,需重新确定螺纹牙型各设计参数 九、缸筒内卡键及槽的强度验算 缸径 缸筒外径 屈服强度 抗拉强度 工作压力 安全系数 200 242 441 650 28 5 卡键外径 卡键内径 卡键厚度 键外缸筒长 键屈服强度 键抗拉强度 214 180 16 16 440 650 1.卡键挤压强度及剪切强度的计算 卡键剪应力 安全系数 卡键压应力1 安全系数 卡键压应力2 安全系数 87.5 5.9428571429 193.2367149758 6.7275 147.3684210526 8.8214285714 结论 OK,卡键设计参数正确 2.卡键槽挤压、抗拉、剪切强度的计算 键槽拉应力 安全系数 键槽剪应力 安全系数 键槽压应力 安全系数 87.7192982456 7.41 81.7757009346 6.3588571429 193.2367149758 6.7275 结论 OK,卡键槽设计参数正确 十、活塞杆卡键及槽的强度验算 缸径 杆径(mm) 杆尾心部(mm) 屈服强度 抗拉强度 工作压力 安全系数 145 70 0 441 650 29 3 卡键外径 卡键内径 卡键厚度 键外杆长 杆尾 键屈服强度 键抗拉强度 84 48 20 20 65 835 980 1.卡键挤压强度及剪切强度的计算 卡键剪应力 安全系数 卡键压应力1 安全系数 卡键压应力2 安全系数 89.9278846154 8.7180967656 165.1801483575 11.8658326651 243.4279021343 8.0516653301 结论 OK,卡键设计参数正确 2.卡键槽挤压、抗拉、剪切强度的计算 键槽拉应力 安全系数 键槽剪应力 安全系数 键槽压应力 安全系数 202.9622395833 3.2025661588 89.9278846154 5.78241112 243.4279021343 5.34039027 结论 OK,卡键槽设计参数正确 3.活塞杆肩甲部挤压强度的计算 工作压力 肩甲压应力 安全系数 29 903.2962962963 1.4391733978 结论 NO,需重新确定杆尾各设计参数 十一、一、活塞杆外螺纹的强度验算(安全系数1=静3；动5-8；12；系数2=1.2--2.5) 缸径 杆径(mm) 杆尾心部(mm) 屈服强度 抗拉强度 拧紧系数 250 110 0 441 650 静载荷 动载荷 有杆腔压力 无杆腔压力 安全系数1 摩擦系数 安全系数2 1.25-1.5 2.5--4 35 35 1.25 0.12 1.2 1.2 螺纹大径 螺距 螺纹长度 杆尾(mm) 螺纹底径 肩甲压应力 安全系数 95 2 55 0 92.834936492 180.7851239669 7.1908571429 螺纹拉应力 螺纹剪应力 螺纹合应力 安全系数 螺纹退刀底径 退刀槽应力 安全系数 245.6161601624 118.3831809635 319.9547323264 1.3783199792 91.834936492 209.1619686562 3.1076395206 结论 OK,螺纹尺寸设计参数正确 螺纹牙的强度验算(外径计算n=3,5,8,12,其余n=1.5--2.5) 牙拉应力 安全系数 牙剪应力 安全系数 有效圈数 有效长度 螺纹外径验证 1849.602816444 0.2384295677 947.1756358403 0.3724757971 110.6535881611 221.3071763222 142.4267384145 合力 安全系数 2472.3380905502 0.1783736624 NO,需重新确定各设计参数 结论 NO,需重新确定各设计参数 活塞杆的参数 安全系数 3 5 8 12 缸径(mm) 250 最小槽径 12.8571428571 16.5985000552 20.9956263667 25.7142857143 压力(MPa) 35 最大内径 53.4761056693 52.4355775778 50.8348667105 48.6186745007 杆径(mm) 110 最大尾孔 0 0 0 0 杆尾(mm) 100 屈服强度 441 抗拉强度 650 中心(mm) 0 最小杆尾 53.5561883084 52.5716226704 51.0591893426 48.9700033131 槽径(mm) 16 已知大径 已知倒角 已知角度 实际大径 最小杆尾 最小杆尾 最小杆尾 80 3 20 77.816103144 51.3108765998 50.2823653135 48.6988867187 十二、二、活塞杆用螺母外径的强度验算 外径 250 安全系数 5 螺纹拉应力 螺纹剪应力 螺纹合应力 安全系数 结论 OK,螺母参数正确 39.5848527349 7.7723259228 41.8113347885 10.5473791313 退倒槽 拉应力 安全系数 OK,螺母参数正确 96 33.105622701 13.321 十三、活塞杆用螺栓结构的强度验算 缸径 杆径(mm) 屈服强度 抗拉强度 工作压力 回程压力 保险系数 80 40 355 600 16 16 5 螺栓承载 螺栓个数 螺栓应力 安全系数 结论 OK,螺栓抗拉强度足够 130000 18 3349.3333333333 38.8136942675 结论 OK,活塞杆螺栓设计正确 十四、活塞杆焊缝的强度验算 缸径 杆径(mm) 屈服强度 抗拉强度 工作压力 焊接效率 焊接强度 180 160 315 590 32.5 0.7 500 1、立“U”型焊缝的强度计算 焊接外径 焊接底径 抗拉力 安全系数 结论 OK,焊缝强度足够 160 140 1648500 9.5022624434 2、横“U”型焊缝的强度计算 焊接大径 焊接小径 配合直径 焊接长度 焊接效率 焊接强度 129.6 108 100 12 0.7 500 抗剪力 安全系数 抗拉力 安全系数 结论 OK,焊缝强度足够 1318800 7.6018099548 1269952.992 5.746393629 3、角型焊缝的强度计算 配合直径 焊接长度 抗剪应力 安全系数 结论 OK,焊缝强度足够 150 35 8077650 46.5610859729 焊接效率 焊接强度 抗拉应力 安全系数 结论 OK,焊缝强度足够 0.7 700 5712623.76237624 6.910947505 结论 OK,缸筒焊缝参数正确 抗拉合力 抗拉合系数 抗拉结果 OK,焊缝强度足够 8631076.75437624 8.1966540877 抗剪合力 抗剪合系数 抗剪结果 OK,焊缝强度足够 9396450 8.9235042735 十五、活塞杆销轴孔、耳环厚度、外型的计算 缸径 无杆腔压力 屈服强度 抗拉强度 200 25 335 590 安全系数 3 5 12 许用剪应力 118 70.8 29.5 销轴直径 81.5631189502 105.2975337863 163.1262379004 耳环宽度 33.8264866418 63.1785202718 97.8757427402 销轴长度 81.5631189502 105.2975337863 163.1262379004 耳环宽度、外径、耳环孔中心至底面尺寸推荐 参数 耳环厚度 耳环外径 耳环孔至底面 0.3-16MPa 16-31.5MPa 无衬套 有衬套 有球铰 尺寸值 2.4d 2.8d 2d 2.4d 2.8d 1.2d 销轴直径 耳环厚度 耳环外径 耳环孔至底面 80 192 224 160 192 224 96 十六、空心活塞杆抗拉及抗压强度验算 缸径 杆径(mm) 杆心部径(mm) 屈服强度 抗拉强度 工作压力 有杆腔压力 140 125 110 315 590 19 19 抗拉力 安全系数 压拉力 安全系数 21.4255319149 27.5372393247 105.6453900709 11.1694414608 结论 OK,杆内径尺寸设计参数正确 十七、空心活塞杆外压强度计算 弹性模数 泊松数 屈服强度 8077650 变形系数 E=MPa M 抗拉强度 0 椭圆 三角变形 四面凹陷 206000 0.3 工作压力 0 2 3 4 杆径(mm) 内径(mm) 平均半径(mm) 壁厚(mm) 钢管长度 125 0 31.25 62.5 10300 椭圆变形时的零界压力 三角变形时的零界压力 四面变形时的零界压力 零界压力 安全系数 零界压力 安全系数 零界压力 安全系数 157559054402096000 当钢管长度除平均半径较大时,近似计算如下 零界压力 安全系数 40747.2527472527 结论 OK,杆内径尺寸设计参数正确 十八、活塞杆销轴孔、耳环厚度、外型的计算 缸径 无杆腔压力 屈服强度 抗拉强度 200 25 335 590 安全系数 3 5 12 许用剪应力 118 70.8 29.5 销轴直径 81.5631189502 105.2975337863 163.1262379004 耳环宽度 33.8264866418 63.1785202718 97.8757427402 销轴长度 81.5631189502 105.2975337863 163.1262379004 耳环宽度、外径、耳环孔中心至底面尺寸推荐 参数 耳环厚度 耳环外径 耳环孔至底面 0.3-16MPa 16-31.5MPa 无衬套 有衬套 有球铰 尺寸值 2.4d 2.8d 2d 2.4d 2.8d 1.2d 销轴直径 耳环厚度 耳环外径 耳环孔至底面 80 192 224 160 192 224 96 十九、空心活塞杆外压强度计算 弹性模数 泊松数 屈服强度 105.6453900709 变形系数 E=MPa M 抗拉强度 0 椭圆 三角变形 四面凹陷 206000 0.3 工作压力 0 2 3 4 杆径(mm) 内径(mm) 平均半径(mm) 壁厚(mm) 钢管长度 160 120 70 20 1000 椭圆变形时的零界压力 三角变形时的零界压力 四面变形时的零界压力 零界压力 安全系数 零界压力 安全系数 零界压力 安全系数 79433601914.6925 当钢管长度除平均半径较大时,近似计算如下 零界压力 安全系数 118.7966552398 结论 OK,杆内径尺寸设计参数正确 二十、隔套的抗压强度验算 缸径 杆径(mm) 屈服强度 抗拉强度 工作压力 回程压力 保险系数 290 150 785 980 33 33 5 隔套外径 隔套内径 压应力 安全系数 结论 NO,需重新确定设计参数 115 110 2466.9333333333 0.3972543509 二十一、油管的计算(0-7MPA,S=8;7-17.5MPA,S=6;>17.5MPA,S=4;) 材料 屈服强度 抗拉强度 安全系数 压力 铜管 25MPA 20号 245 410 5 25 35号 315 530 材料 45号 355 600 20号 35号 45号 已知内径求壁厚 壁厚(mm) 2.743902439 2.1226415094 1.875 油管内径 18 应力 82 106 120 外径 23.487804878 22.2452830189 21.75 已知外径求壁厚 20号 35号 45号 油管外径 14 内径(mm) 10.7289719626 11.3282442748 11.5862068966 壁厚(mm) 1.6355140187 1.3358778626 1.2068965517 外径受压极限 弹性模数 泊松数 工作压力 25 当钢管长度除平均半径较大时,近似计算如下 E=MPa M 206000 0.3 杆径(mm) 内径(mm) 平均半径(mm) 壁厚(mm) 零界压力 安全系数 经验零界压力 28 22 12.5 3 70.4112527473 2.8164501099 70.4111616 结论 OK,油管尺寸设计参数正确 二十二、支承环长度计算 支承部分外径 杆径 支承环长度 活塞杆悬伸长度（米） 侧向力 抗拉强度支承环 全全系数 75 70 5.1 760 100 250 3 支承环许用应力 侧向力矩 支承环面积 支承环受应力 结论 ON,支承环长度不足 83.3333333333 760000 569.125 261.8398556436 3125 缸径（mm） 杆径(mm) 心部（mm） 行程（mm） 安装距（mm） 柔性系数m m 60 50 0 1250 1485 材料 铸铁 锻钢 低碳钢 中碳钢 85 全伸长度L活塞杆断面回转半径k 材料强度试验值 560 250 340 490 全伸长度（mm） 实心杆 空心杆 试验常数 1/1600 1/9000 1/7500 1/5000 2735 12.5 12.5 42.5 柔性系数m 80 110 90 85 L/K 实心 218.8 末端条件系数 空心 218.8 弹性模数 安装及导向系数K 实心 用欧拉公式计算 E=MPa 自由+固定 双铰 固定+铰接 双固定 210000 0.25 1 2 4 0.25 空心 用欧拉公式计算 欧拉公式 工作压力 安全系数 20 3.5 杆受力 截面转动惯量 安全系数 拉力 推力 22781.1756426946 329209.375 2.48 56520 17270 直径 旋绕比 拉金公式 0.2～0.4 7～14 材料强度试验值 0.5～1.0 5～12 560 1.1～2.2 5～10 杆受力 截面面积 安全系数 2.5～6.0 4～9 20.6866694274 1962.5 2732.19 7.0～16 4～8 ≥18 4～6 压缩弹簧设计 一、设计要求及参数 安装载荷（N） 安装高度（N） 工作载荷（N） 工作行程(mm） 弹簧中径(mm） 曲度系数（查表） 支承圈数 假设钢丝直径 200 56 420 10 32 1.18 2 4 二、材料参数 材料名称 切变模量 弹性模量 抗拉强度 许用切应力 最大切应力 试验切应力 载荷作用次数 79000 210000 1520 532 836 638.4 100000 三、计算结果 要求刚度 计算钢丝直径 旋绕比 有效圈数 弹簧自振频率γn 强迫机械振动频率 共振要求 22 4.37 8 5.62 284 23.25 12.2150537634 四、校核与分析 取钢丝直径 取有效圈数 总圈数 实际刚度 安装变形量 取安装变形量 安装载荷 工作变形量 4.5 5.5 7.5 22.47 8.9 9 202 19 工作载荷(N) 自由高度（mm） 压并高度 压并变形量 试验载荷(N) 试验变形量 节距 427 65 33.75 31 714 32 696.57 10.6 螺旋角α 查表值 展开长度 最小切应力 最大切应力 切应力特性系数γ 最大切应力比抗拉强度 查表对应作用次数 0.1051048802 6.1 754 213 451 0.47 0.297 1000000 OK，所需钢度基本符合 OK，工作载荷基本符合 OK，安装载荷基本符合 OK，试验切应力符合 OK，试验载荷符合 OK，弹簧特性符合在20%-80%之间 OK，螺旋角满足5-9 OK，弹簧稳定性满足 OK，弹簧共振要求满足 圆柱形压缩螺旋弹簧及其特性曲 表A、表C 表A:普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸(mm)计算公式 参数名称及代号 计算公式 备注 压缩弹簧 拉伸弹簧 中径D2 D2=Cd 按表C取 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值 内径D1 D1=D2-d 外径D D=D2+d 旋绕比C C=D2/d 弹簧细长比b b=H0/D2 b在1～5.3的范围内选取 自有高度或长度H0 H0≈pn+(1.5~2)d(两端并紧、磨平)H0≈pn+(3~3.5)d(两段并紧、不磨平) H0=nd+钩环轴向长度 工作高度或长度H1，H2，...，Hn Hn＝H0－ln Hn＝H0+ln ln——工作变形量 有效圈数n n≥2 总圈数n1 n1=n+(2~2.5)(冷卷)n1=n+(1.5~2)(YII型热卷) n1=n 拉伸弹簧n1尾数为1/4、1/2、3/4、整圈。推荐用1/2圈 节距p p=(0.28～0.5)D2 p=d 轴向间距d d=p-d 展开长度L L=pD2n1/cosa L≈pD2n+钩环展开长度 螺旋角a a=arctg(p/pD2) 对压缩螺旋弹簧，推荐a＝5°～9° 质量ms ms＝pd2Lg/4 g为材料的密度，对各种钢，g＝7700kg/m3；对铍青铜，g＝8100kg/m3   尺寸系列表 表C:普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列（摘自GB1358-78）   弹簧丝直径d(mm) 第一系列 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.6 0.8 1 1.2 1.6 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 6 8 10 12 16 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80 第二系列 0.7 0.9 1.4 -1.5 1.8 2.2 2.8 3.2 3.8 4.2 5.5 7 9 14 18 22 -27 28 32 -36 38 42 55 65 第一系列 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.2 1.6 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 6 7 8 9 10 12 16 20 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 180 200 220 240 260 280 300 320 360 400 弹簧中径D2(mm) 第二系列 1.4 1.8 2.2 2.8 3.2 3.8 4.2 4.8 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 14 18 22 28 32 38 42 48 52 58 65 75 85 95 105 115 125 135 145 170 190 210 230 250 270 290 340 380 450 有效圈数n(圈) 压缩弹簧 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.25 4.5 4.75 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11.5 12.5 13.5 14.5 15 16 18 20 22 25 28 30 拉伸弹簧 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 25 28 30 35 40 45 50 55 60 65 70 80 90 100 自由高度H0（mm） 压缩弹簧（推荐选用） 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 24 26 28 30 32 35 38 40 42 45 48 50 52 55 58 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 130 140 150 160 170 180 190 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 450 480 500 520 550 580 600 620 650 680 700 720 750 780 800 850 900 950 1000 注：1.本表适用于压缩、拉伸和扭转的圆圈界面弹簧丝的圆柱螺旋弹簧  2.应优先采用第一系列。括号内尺寸只限于老产品采用。  3.拉伸弹簧有效圈数除按表中规定外，由于两勾环相对位置不同，其尾数还可以为0.25、0.5、0.75。 0 缸径 杆径 135 135 0 已知等于求得 直径 已知是求得的2倍 180 25434 直径 127.2792206136 12717 50 25通常采用0.5～0.7，但有时也取0.45～0.75最大受力理论受力单活塞杆液压缸两腔面积比应符合附表按表C取标准值参数计算 油缸设计 销轴强度验算 2009.12.28 油缸伸出（受压） 油缸缩回（受拉） 注：销轴材料选用42CrMo，抗拉强度σb=900MPa,屈服强度σs=650MPa，许用应力[σ]=427MPa，许用剪切应力[τ]=246MPa，许用挤压应力[σj]=597MPa 参数 单位 数值 实际取销轴直径 mm 32.3 计算直径 73.8225081656 安装长度 mm 2918 单耳厚度 mm 63.5 计算厚度 158.1780972871 全伸长度 mm 5418 销轴剪切应力 Mpa 418.8 销轴材料抗拉强度σb 590 最大行程 mm 2500 销轴挤压应力 Mpa 167.2 耳环材料抗拉强度σb 590 缸筒内径D mm 160 销轴安全系数 5 耳环安全系数 5 缸筒外径D1 mm 180 NO,需重新确定参数 活塞杆直径d mm 100 活塞杆内径d1 mm 0 速度/时间/流量计算 速度比 缩/伸 1.64 缸径 杆径 行程 伸出时有杆腔产生的流量 0 最大受力 t 35 602880 125 7500 缩回时无杆腔产生的流量 0 工作压力p MPa 30 流量（伸）L/min 1.75 容积效率 —— 1 流量（缩）L/min 40 1.75 线速度 二号臂长度 工作压力p MPa 17.1 速度（伸）m/s 0.0023779193 0 3 缸筒壁厚δ mm 10.0 速度（缩）m/s 0.0014513668 6 缸筒抗拉强度σb MPa 980 时间（伸）s 3154.0178571429 安全系数 —— 5 时间（缩）s 5167.5428571429 材料许用应力 MPa 196 冲击压力 63500 液体密度 1 试验压力系数 —— 1.25 油管内径mm 1.2964347988 管中原来的速度 50 试验压力Py MPa 21.3 缸筒爆破压力 MPa 115.3 缸底抗拉强度σb 590.0 参数 单耳厚度 耳环R弧 L值 缸底壁厚δ mm 26.3 6.3＜p＜16MPa 16＜p＜31.5MPa 无衬套 带衬套 带球铰 1.2d 活塞杆应力 MPa 43.7 尺寸值 1.2d 1.4d d 1.2d 1.4d 导向套支撑带外径 mm 115 导向套支撑带长 mm 3.6 250 缸径 外径 杆径 心部 行程 安装距 最大受力 180 205 160 130 7300 450 10 活塞杆稳定性校核 油缸计算长度 mm 7750 l/d —— 54.2 <10不校核 活塞杆断面回转半径K mm 实心杆 40 空心杆 51.5388203202 l/K —— 193.8 150.3720875225 末端条件系数 n 0.5 柔性系数m 查表（中碳钢） 85 OK,采用欧拉公式 763020 —— 60.1040764009 活塞杆截面积A mm2 6829.5 稳定性校核（等截面算法-欧拉公式） 稳定性校核（等截面算法-戈登-兰金公式） 活塞杆转动惯量 mm4 18140859 材料强度实验值 Mpa(中碳钢） 490 材料弹性模量E Pa 210000000000 试验常数 —— 0.0002 极限载荷Pk kN 312.7 极限载荷Pk KN 333.2 极限载荷Pk t 31.9 极限载荷Pk t 34.0 受力 t 10.0 受力 t 10.0 安全系数 n 3.2 安全系数 n 3.4 耳环铜套强度计算 非等截面算法 耳环抗拉 油缸受力 安全系数 直径 活塞杆转动惯量 mm4 18140859 490 2178611 3 115 缸筒转动惯量 mm4 35145462 类型 n 长度 116 活塞杆的伸出长度 mm 7300 一端固定，一端自由 0.25 缸径 工作压力 液压缸的安装长度 mm 450 两端铰接 1 290 33 油缸计算长度 mm 7750 一端固定，一端铰接 2 α 0.72 两端固定 4 β 0.94 形状系数k 查表 0.15 材料弹性模量E Mpa 210000000000 末端条件系数 n 1 极限载荷Pk kN 181.7 极限载荷Pk t 18.5 受力 t 10.0 安全系数 n 1.9 摄氏温度℃ 华氏温度F 尔文温度K 93.3333333333 200末端条件系数柔性系数，查表值查表得值查表得值查表和值杳表的值油口 16MPa小型系列(ISO8138) 缸径 外径 油口 油口外径 高度 通径 组合垫外径*t 油管外径1 臂厚1 压力 流量 油管外径2 臂厚2 压力 流量 25 M14*1.5 6 16 23.9794051636 32 M14*1.5 10 40 M18*1.5 12 50 M22*1.5 12 63 M22*1.5 16 80 M27*2 16 100 M27*2 20 125 M27*2 20 160 M33*2 25 200 M42*2 25 16MPa中型系列(ISO8136) 16MPa中型系列---ISO6164方形法兰-F 16MPa中型系列----ISO6162矩形法兰-MM 缸径 外径 油口 油口外径 高度 通径 组合垫外径*t 油管外径1 臂厚1 压力 流量 油管外径2 臂厚2 压力 流量 缸径 DN名义规格 EE-1.5 EA*EA ED DN名义规格 EE-1.5 EA EB ED 25 M14*1.5 6 25 32 M18*1.5 10 32 40 M22*1.5 12 40 50 M22*1.5 12 50 63 M27*2 16 63 15 15 29.7 8*1.25 13 13 17.5 38.1 8*1.25 80 M27*2 16 80 15 15 29.7 8*1.25 13 13 17.5 38.1 8*1.25 100 M33*2 20 100 20 20 35.3 8*1.25 19 19 22.2 47.6 10*1.5 125 M33*2 20 125 20 20 35.3 8*1.25 19 19 22.2 47.6 10*1.5 160 M42*2 25 160 25 25 43.8 10*1.5 25 25 26.2 52.4 10*1.5 200 M42*2 25 200 25 25 43.8 10*1.5 25 25 26.2 52.4 10*1.5 250 M50*2 32 250 32 32 51.6 12*1.75 32 32 30.2 58.7 12*1.75 320 M50*2 32 320 32 32 51.6 12*1.75 32 32 30.2 58.7 12*1.75 400 M60*2 38 400 38 38 60 14*2 38 38 35.7 69.9 14*2 500 M60*2 38 500 38 38 60 14*2 38 38 35.7 69.9 14*2 25MPa系列(ISO8137) 25MPa系列---ISO6164方形法兰-F 25MPa系列----ISO6162矩形法兰-MM 缸径 外径 油口 油口外径 高度 通径 组合垫外径*t 油管外径1 臂厚1 压力 流量 油管外径2 臂厚2 压力 流量 缸径 DN名义规格 EE-1.5 EA*EA ED DN名义规格 EE-1.5 EA EB ED 50 M22*1.5 12 50 63 M27*2 16 63 15 15 29.7 8*1.25 19 19 22.2 47.6 10*1.5 80 M27*2 16 80 15 15 29.7 8*1.25 19 19 22.2 47.6 10*1.5 100 M33*2 20 100 20 20 35.3 8*1.25 19 19 22.2 47.6 10*1.5 125 M33*2 20 125 20 20 35.3 8*1.25 19 19 22.2 47.6 10*1.5 160 M42*2 25 160 25 25 43.8 10*1.5 25 25 26.2 52.4 10*1.5 200 M42*2 25 200 25 25 43.8 10*1.5 25 25 26.2 52.4 10*1.5 250 M50*2 32 250 32 32 51.6 12*1.75 32 32 30.2 58.7 12*1.75 320 M50*2 32 320 32 32 51.6 12*1.75 32 32 30.2 58.7 12*1.75 400 M60*2 38 400 38 38 60 14*2 38 38 36.5 79.4 16*2 500 M60*2 38 500 38 38 60 14*2 38 38 36.5 79.4 16*2 25 1" 34 M33X2 18/26 G1" 18/27 19/22 4