D?4F4?3109??45.7mm 6?P?3.14?2?10?0.95式中: D—液压缸内径；
P—液压缸工作压力；
?—液压缸工作效率，?＝0.95。
由JB826－66标准系列将缸内径圆整为D＝50mm，同理查得活塞杆直径d＝32m，
2.5.2 缸体结构及验算
缸体采用45号钢无缝钢管，由JB1068－67查得可取缸筒外径为60m，则壁厚?＝5mm。
（1）液压缸额定工作压力PN(MPa)应低于一定极限值，以保证工作安全（李壮云，2008）。
?s(D12?D)0.35?340?106(0.062?0.05)2PN?0.35???36.36MPa 22D10.06式中： D—缸筒内径（m）；
D1—缸筒外径（m）；
σs—缸筒材料的屈服点，（45号钢为340MPa）。 已知工作压力PN＝2MPa<36.36MPa，故安全。
（2）为避免缸筒在工作时发生塑形变形，液压缸的额定压力PN值应与塑性变形压力有一定的比例范围。
PN≤（0.35～0.42）PPl
D式中：PPl－缸筒发生完全塑性变形时的压力（MPa），Ppl?2.3?slg1。
D计算可得：Ppl?61.92MPa
25 PN?0.3?61.?922MP1.67a
已知实际工作压力PN＝2MPa<21.67MPa,故安全。 （3）缸筒爆裂压力PE(MPa)应远远大于耐压试验压力PT。 PE?2.3?blgD1 D查表知45号钢?b?600MPa，则：PE?2.3?600?106?lg1.2?109.27MPa
PT取1.5PN＝3MPa，可知PE远远大于耐压实验压力PT。
2.5.3 缸筒两端部的计算
（1）缸筒底部厚度的计算
此夹紧缸采用了平行缸底，且底部设有油孔，则底部厚度为（李壮云，2008）：
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h?0.433DpmaxD4?0.05?0.433?0.05?6.8mm 6?(D?d)120?10?0.038??0考虑结构要求，取h＝10mm
式中： D—缸筒内径；
Pmax—液压缸最大工作压力，取Pmax＝2PN＝4MPa。
???—缸底材料的许用应力（MPa），材料为45号钢，?b＝600MPa。则
600?120MPa，n为安全系数，取n＝5。
n5（2）缸筒底部联接强度计算
缸筒底部采用外卡环联接，材料为35号钢，联接图如下：
???＝
?b?
图2-3 外卡环联接图
卡环尺寸一般取：
h?l???5mm; h1?h2?h?2.5mm 2外卡环a?b侧面上的挤压应力?c（MPa）为:
pmaxD124?106?(0.06)2?c???25.04MPa?310MPa
h(2D1?h)0.05?(2?0.06?0.05)缸筒危险截面A?A上的拉应力?（MPa）为:
pmaxD124?106?(0.06)2??27.43MPa?520MPa ??2222(D1?h)?D(0.06?0.05)?(0.05)故知缸筒底部联接安全。
（3）缸筒端部联接强度计算
缸筒端部与手指是用螺钉联接，联接图如下：
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图2-4 螺钉联接图
螺纹处的拉应力：
KF3?470 ???10?6??10?6?26.26MPa
?2?d1Z(0.004134)2?444螺纹处的剪应力： ??K1KFd00.12?3?470?0.005?6?10??10?6?15.38MPa 330.2d1Z0.2?(0.004134)?4则合成应力：
?n???3??37.4MPa?????120MPa
22则知螺纹连接处安全可靠。
式中： K—拧紧螺纹的系数，取K＝3；
K1—螺纹连接处的摩擦系数K1＝0.12； d0—螺纹外径（m），d0＝0.005m； d1—螺纹底径（m），d1＝0.004134m； Z—螺钉数量 Z＝4。
2.5.4 缸筒加工工艺要求
(1）缸筒内径采用H8配合。表面粗糙度：活塞采用橡胶密封圈密封，Ra取
0.1~0.4?m，需研磨加工处理。
（2）缸筒内径D的圆度公差值可按9、10或11级精度选取，圆柱度公差值可按8级精度选取(下为缸筒机加工图)
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图2-5 缸筒机加工图
（3）缸筒端面T的垂直度公差值按7级精度选取
（4）为了防止腐蚀和提高寿命，缸筒内表面应镀以厚度为30~40?m的铬层，镀后进行抛光（李柱，2004）。
2.5.5 活塞与活塞杆的设计计算
（1）活塞设计
活塞的外径与缸筒内径一致为D=50mm，活塞宽度B一般为活塞外径的0.6～1.0倍， 这里取为0.8倍，则B＝0.8×50＝40mm。因是单作用弹簧缸，活塞与活塞杆采用较简单的螺纹连接。活塞与缸筒内壁采用O型密封圈密封（王懋瑶，2004）。活塞结构如下：
图2-6 活塞结构图
对于无导向环活塞的材料，一般选用高强度铸铁HT200或球墨铸铁(陈大先，2004)，这里我们选用HT200。
加工上，活塞外径D对孔轴线的径向圆跳动公差值，可按7、8级精度加工，同时其圆柱度公差值，按9、10级选取；端面T对轴线的垂直度公差值按8级精度加工；外表面粗糙度控制在0.4?m~0.8?m之间。
（2）活塞杆设计
由前知活塞杆的直径d＝32mm，活塞一端用螺纹与活塞相连接，另一端也采用外螺纹与手指连接（如图）
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图2-7 活塞杆外端部结构图
活塞杆直径d＝32mm，故取?KK?P?M30?2，A＝40mm （螺纹长短型） 活塞杆结构（如图）采用实心杆
图2-8 活塞杆结构图
杆体材料采用35号钢，加工后调质到硬度为229～285HBS，必要时，再经高频淬火，硬度达45～55HRC。活塞杆直径d的圆柱度公差值，应按8级精度加工，其圆度公差值，应按9、10级精度加工；端面T的垂直度公差值应加工成7级精度；外圆表面粗糙度应处于0.4～0.8 ?m之间（郑修本，1999）。
验算活塞杆的强度
取活塞杆的计算长度为150mm，活塞杆已知32mm 则 塞杆，主要验算抗拉强度。
d?2Fnsl150??10，属于短行程活d32??s?2?4663.5?3?7.5mm 已知d＝32mm，故安全。 6??310?10式中：F—液压缸最大推力，F取1.5×3109＝4663.5； D—活塞杆直径，ns—安全系数，一般取ns＝3；
?s—活塞杆材料屈服极限（MPa），查资料知35号钢为310 MPa
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