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液压缸的安全系数 材料名称 静载荷 交变载荷 不对称 钢，锻铁 ④、缸筒的计算 ㈠、液压缸的效率
油缸的效率?由以下三种效率组成：
3 5 液压缸有限元分析
冲击载荷 对称 8 12 （A）机械效率?m，由各运动件摩擦损失所造成，在额定压力下，通常可取
?m?0.9
(B) 容积效率?V，由各封密件泄漏所造成，通常容积效率?V，为： 装弹性体密封圈时 ?V?1 装活塞环时 ?V?0.98
(C) 作用力效率?d，由出油口背压所产生的反作用力而造成
?m=0.9
?v=1
?d=0.9
???m?v?d
所以总效率为0.8。
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城南学院 ㈡、液压缸缸径的计算
内径D可按照下列公式初步计算： 液压缸的负载为推力 D?液压缸有限元分析
4F01?103 （m) (23.3-1) ???P 液压缸的负载为拉力 D?4F02?10?6?d2 （m) (23.3-2) ???P注：双活塞杆液压缸其缸筒内径D由式23.3-2计算。 式中 F01、F02——液压缸实际使用推力，拉力（N）；
?——液压缸的负载率[见式（23.1-24）]一般取?=0.5∽0.7； ?——液压缸的总效率[见式(23.1-24)]一般取?=0.7∽0.9；
P——液压缸的供油压力，一般为系统压力。（MPa);
d——活塞杆直径（m)
F01=10000N
?=0.7
?=0.8
P=4MP
本次设计中液压缸负载为推力，根据式23.3—1得到内径： D=75.393mm
缸径可以取为80mm。
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城南学院 ㈢、流量的计算
液压缸流量根据下式计算： 当活塞杆外推时 q1?A1?m液压缸有限元分析
?V （m3/s) (23.1-25)
当活塞杆内拉时 q2?A2?m?V （m3/s） (23.1-26)
式中 A1、A2——分别为活塞无杆侧及有杆侧有效面积（m2） Vm——活塞平均线速度（m/s）。
设计要求中给定了活塞的平均速度：
vm=6m/min=0.1m/s 而活塞的面积：
2 （实际上这个值可以从手册里面查到） ?/4=50.27?10?4mA1=D2×容积效率：
?v=1
根据式23.1—25得到活塞杆外推时的流量：
q1=0.5L/s
因为只使用外推方向，所以回程方向的流量从略。
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城南学院 ㈣、缸筒壁厚的计算
缸筒壁厚可以使用下式进行计算：
当?/D?0.08时（可用薄壁缸筒的实用计算式） ??
PmaxD （m) (23.2-3) 2[?]液压缸有限元分析
）； pmax——最高允许压力（MPa)(见表23.1.2和式（23.1-1）-（1）-（B）
[?]——缸筒材料的许用应力（MPa)
[?]??3n
?3——缸筒材料的屈服强度（MPa)
n——安全系数
根据缸径查手册预取?=3 此时?/D=3/80=0.0375?0.08
满足使用薄壁缸筒计算式的要求，下面利用上式来计算：
最高允许压力一般是额定压力的1.5倍，根据给定参数P=4MP，所以：
Pmax=4?1.5=6MP
许用应力在选取材料的时候给出： [?]=?s/n=360/5=72MP 根据式23.3—3得到壁厚：
?=3.33mm
为保证安全，取壁厚为5mm。
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城南学院 ㈥、缸筒壁厚的验算
下面从以下三个方面进行缸筒壁厚的验算：
液压缸有限元分析
（A） 液压缸的额定压力 Pn值应低于一定的极限值，保证工作安全 Pn?0.35根据式23.3—7得到：
?3(D12?D2)D12 (MPa) (23.3-7)
Pn?26.44MP
显然，额定油压P=4MP，满足条件；
(B） 为了避免缸筒在工作时发生塑性变形，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 (MPa) (23.3-9) pPL?2.3?3log
先根据式23.3—10得到：
PPL=42.35MP
D1 (MPa) (23.3-10) D再将得到结果带入23.3—9得到：
Pn?16.94MP
显然，额定油压P=4MP，满足条件；
(D)为了确保液压缸安全的使用，缸筒的爆裂压力PE应大于耐力试验压力PT PE?2.3?Blog
因为?b=610MP已经在选择缸筒材料的时候给出，根据式23.3—12得到：
PE=71.77MP
D1 （MPa) (23.3-12) D至于耐压试验压力应为：
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