图2-1 活塞杆液压缸计算示意图
P1xA1=P2xA2+F
式中：P1---------液压缸工作压力（Mpa） P2---------回油腔背压(Mpa) A1---------无杆腔面积(mm2) A2---------有杆腔面积(mm2) F-----------最大负载（N）
A1=πD2 A2=A1-πd2
式中：D--------液压缸的内径 d---------活塞杆的直径
由L=V体A=>A=
(D2-d2)得
D2-d2=2.29?10?3mm2
取d/D=0.3时
D=55mm d=27.6mm
根据表2-1和2-2液压缸内径尺寸系列和液压缸活塞杆外径尺寸对D和d进行圆整，取
D=63mm d=28mm
表2-1 液压缸内径尺寸系列（GB2348--80）
8 40 125 320 10 50 （140） 400 12 63 160 500 16 80 （180） 630
20 （90） 200 25 100 （220） 32 （110） 250 表2-2 活塞杆直径系列（GB2348--80）
4 20 56 160
5 22 63 180 6 25 70 200 8 28 80 220 10 32 90 250 12 36 100 280 14 40 110 320 16 45 125 360 18 50 140 400 2.3 液压缸壁厚和外径的计算
液压缸的材料选用无缝钢管，其壁厚按薄壁圆筒公式计算为：
式中：q---------液压缸缸筒厚度（mm） Py--------试验压力（MPa）
工作压力P≤16MPa时，Py=1.5P； 工作压力P≥16MPa时，Py=1.25P; 所以Py=8.25MPa
-------缸体材料的许用应力（MPa）
=100~110MPa
无缝钢管的许用应力带入数据得
=
8.25?63=2.6mm 200 由计算的公式所得的液压缸的壁厚厚度很小，使缸体的刚度不够，所以用经验法选取壁厚：
=10mm
由液压缸的壁厚，可求得缸体的外径D1为
D1D+2=63+20=83mm
缸体壁厚的验算
1）液压缸的额定工作压力Pn应低于一定的极限值，以保证工作安全，即
=
式中：D1，D--------液压缸的外径和内径（m或cm）
-------------缸体材料的屈服强度（MPa）
=37.73MPa
由前面计算的液压缸的额定工作压力为Pn=10MPa,故满足要求。
2）为避免缸体的工作时发生塑性变形，液压缸的额定工作压力Pn应与塑性变形压力PrL有一定的比例关系：
=2.3245lg
显然满足要求。 3）缸体的径向变形量
=44.62MPa
值应在允许范围内，而不能超过密封件允许的范围：
=0.03416
式中：Py------液压缸试验压力（MPa）由前面知道 E--------缸体材料的弹性模数（MPa）取200GP u--------缸体材料的泊松比，取u=0.3 在允许范围内，满足要求。
4）为确保液压缸安全使用，缸体的爆裂压力PE应大于试验压力Py：
PE==2.3410lg=74.67>Py
计算得出的PE的值远远大于试验压力Py值，所以液压缸可安全使用。
2.4 液压缸工作行程的确定
液压缸工作行程长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定，并参照下表中的尺寸系列来选取标准。
表2-3 液压缸活塞行程参数系列（GB2349-80）
25 Ⅰ 320 2000 40 Ⅱ 360 2200 240 Ⅲ 600 1500
50 400 2500 63 450 2800 260 630 1700 80 500 3200 80 550 3900 300 750 1900 100 630 4000 110 700 340 850 2100 125 800 140 800 380 950 2400 160 1000 180 1100 420 1050 2600 200 1250 220 1400 480 1200 3000 250 1600 280 1800 530 1300 3800 由表2-3取行程L=124mm
2.5 液压缸缸盖厚度的确定
液压缸有孔时的近似计算公式为：
t=0.433D2
式中：t----------缸盖有效厚度（m） D2---------缸盖止口直径（m） d0----------缸盖孔的直径（m） 计算结果得：
t=0.433D2
由于缸盖上要进出油口，所以按经验取:
t=40mm
=10.5mm
2.6 最小导向长度的确定
图2-2 液压缸的导向长度
当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点的距离H称为最小导向长度（如图）。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度（间隙引起的挠度）增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定的最小导向长度。
对一般的液压缸，最小导向长度H应满足以下要求:
H
式中 L——液压缸的最大行程 D——液压缸的内径
活塞的宽度B一般取B=（0.6~1.0）D，D=100，故取B=46mm。缸盖滑动支承面的长度L1，根据液压缸内径D而定 当D<80mm时，取L1=（0.6~1.0）D； 当D>80mm时，取L1=（0.6~1.0）d。
所以B=(0.6~1)D=(0.6~1)140=84~140mm 取B=90mm
=
12455?=37.75mm 2?1242