及液压缸的安装方式等因素有关。活塞杆稳定性的校核依下式进行式中，为安全系数，般取。当活塞杆的细长比时当活塞杆的细长比时式中，为安装长度，其值与安装方式有关，见表为活塞杆横截面最小回转半径，为柔性系数，其值见表为由液压缸支撑方式决定的末端系数，其值见表为活塞杆材料的弹性模量，对钢取为活塞杆横截面惯性矩为活塞杆横截面积为由材料强度决定的实验值，为系数，具体数值见表。表液压缸支承方式和末端系数的值支承方式支承说明末端系数端自由端固定两端铰接端铰接端固定两端固定表的值材料铸铁锻铁钢连接零件的强度计算对于重要的液压缸，它的各部分连接零件都应进行强度计算。缸筒和缸底焊缝强度的计算如图所示，其对接焊缝的应力为式中液压缸最大推力焊接效率，取焊缝的许用应力图焊接缸筒和缸底，当采用焊条时，，取安全系数。缸盖连接螺纹的强度计算如图所示，缸筒和缸盖采用螺纹连接时，其强度计算如下螺纹处的拉力和剪应力分别为图螺纹连接的缸体其合成应力和强度验算公式为式中螺纹外径能够真实准确地表示各零件的结构。标注尺寸齐全。凡是必须保证定的配合要求的尺寸都要标注尺寸数值及相应的配合。标题栏和技术要求书写工整，格式正确。附表按负载选择执行元件工作压力负载工作压力附表附表附表各类液压设备常用的工作压力单位设备类型般机床般冶金设备农业机械小型工程机械液压机重型机械轧机压下起重运输机械工作压力附表液压缸往复速度比推荐值液压缸工作压力往复速度比附图附图附图设计题目专用机床的液压缸，系统的供油压力为，液压缸的最大推力为，缸的最大行程。设计要求液压缸的设计装配图活塞杆的零件设计图活塞杆的强度校核设计说明书设计参数题号题号螺纹内径。采用普通螺纹尺寸时，可近似地按下式计算，为螺距螺纹内摩擦系数，般取螺纹预紧力系数，取缸筒材料的许用应力安全系数，为缸筒材料的屈服极限液压缸最大推力缸筒内径。缸盖连接螺栓的强度计算缸盖与缸筒采用法兰和固定螺栓连接时，其螺栓螺纹处的拉应力和剪应力分别为其合成应力和强度验算公式为以上各式中的为螺栓或拉杆数量，其它符号意义同前。卡键连接强度的计算图卡键连接外卡键连接见图，卡键截面上的剪应力为卡键侧面的挤压应力为缸筒危险截面截面的拉应力为内卡键连接见图，卡键截面上的剪应力为卡键侧面的挤压应力为缸筒危险截面截面的拉应力为式中液压缸的最大出力缸筒外径缸筒内径卡键厚度卡键宽度。缓冲装置设计计算液压缸中缓冲装置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程终端时在活塞和缸盖之间封住部分油液，强迫它从小孔或细缝中挤出以产生很大的阻力，使工作部件受到制动，逐渐减慢运动速度达到避免活塞和缸盖相互撞击的目的。液压缸中使用的缓冲装置的工作原理如图所示。最常用的是节流口可调式和节流口变化式两种。其中，节流口可调式缓冲装置在节流口调定后，工作原理上就相当于个单孔口式的缓冲装置。表示节流口可调式和节流口变化式两种缓冲装置的主要性能。图液压缸的缓冲装置原理表液压缸中常用的缓冲装置名称和工作原理图特点说明针形节流阀单向阀被封在活塞和缸盖间的油液经针形节流阀流出节流阀开口可根据负载情况进行调节起始缓冲效果大，随着活塞的行进，缓冲效果逐渐减弱，故制动行程长缓冲腔中的冲击压力大缓冲性能受油温影响适用范围广轴向节流阀被封在活塞和缸盖间的油液经活塞上的轴向节流槽流出缓冲过程中节流口通流截面不断减小，当轴向槽的横截面为矩形，纵截面为抛物线形时，缓冲腔可保持恒压缓冲作用均匀，缓冲腔压力较小，制动位置精度高八总体尺寸确定根据上述的设计计算，确定各零部件的尺寸和总体尺寸。缸筒内径外径筒长的确定。确定缸盖的外径内径盖长及其它尺寸。确定缸底的底厚缸出口内径高度等。活塞杆外径内径长度等尺寸的确定。活塞各部分尺寸的确定。确定各密封件尺寸，查工具书选择密封元件及防尘圈。连接件及其它零件尺寸的确定。九结构图设计绘制油缸部件装配图张，具体要求如下必须遵守机械制图的有关规定，符合国家标准。合理布置图面，选择适当比例尺。图面干净，正确，必须密封圈导向套防尘圈和锁紧装置等组成，用作活塞杆的导向和密封等。缸孔和活塞杆直径不同，缸口部分的结构也有所不同，缸盖与缸筒的典型连接结构有，外螺纹连接，它的外径小，质量轻，但结构工艺性较差内半环连接，内卡环常由三个半环组成，其结构简单而且紧凑，拆装也较方便，但缸壁上的环槽削弱了缸筒的强度法兰连接，特点是结构简单而且紧凑，拆装和加工容易。缺点是外形和质量都比较大钢丝连接，这种连接方式的结构最简单紧凑，已逐渐被推广使用。值得注意的是缸盖与缸筒的连接很少采用焊接结构。缸盖材料般用号钢锻件。当缸盖兼作导向套时，应采用铸铁并在其工作表面堆焊青铜，黄铜或其它耐磨材料，导向套也可单独制成后压入缸盖内孔。缸体与外部的连接结构油缸依与机器的设置与固定方式可分为两大类刚性固定采用底座或法兰连接铰接固定采用耳环或铰轴油缸的安装般是通过两端的耳环或中部铰轴与工作机构连接。缸底耳环通常做成整体或焊接。活塞杆耳环可做成整体或采用焊接或螺纹连接。铰轴可根据工作机构的要求焊接在缸体的头部尾部或任意中间位置，其中以头部铰轴对活塞杆的弯曲作用最小。耳环与铰轴的材料可采用号钢或铸钢。活塞活塞材料通常用钢或铸铁，也有用铝合金制成的，它的结构上主要考虑的问题是活塞与缸筒的滑动和密封，活塞与活塞杆之间的连接与密封。活塞杆活塞杆是油缸的主要传力零件，必须有足够的强度和刚性。活塞杆有空心和实心两种结构。空心活塞杆的端留有透气孔，使焊接和热处理时能排出热气。实心活塞杆的材料多用号钢，空心活塞杆般用号无缝钢管。有特殊用途的油缸如液压支架应按照使用条件来选定材料结构和尺寸。活塞杆头部与工作机械的连接，根据不同的要求，选择符合要求的结构型式。缓冲装置般的油缸可以不考虑缓冲要求。当活塞的运动速度很高和运动部分质量很大时，就有很大的惯性力。如果活塞在行程终端与缸底或缸盖产生机械碰撞，会出现冲击和噪声，甚至导致油缸管路以及阀类元件的破坏，为了防止或缓和这种冲击，可以在液压回路中设置减速阀和制动阀，使活塞减速制动，也可在液压缸内部设置缓冲装置。排气装置液压系统在安装过程中或长时间停止工作之后会渗入空气，油中也会混入空气，由于气体具有较大的可压缩性，将使油缸工作中产生振动颤抖和爬行，并伴随有噪声和发热等系列不正常现象。因此在设计油缸结构时，要保证能及时排除积聚在缸内的气体。般利用空气比重较油轻的特点，在油缸内腔的最高部位设置进出油口或专门的排气装置如排气螺钉排气阀等，使积聚于缸内的气体排出缸外。图排气装置的形式排气装置的形式和结构见图，般有整体排气塞和组合排气塞两种。整体排气塞图由螺纹与缸筒或端盖连接，靠头部锥面起密封作用。排气时，拧松螺纹，缸内空气从锥面空隙中挤出并经斜孔排出缸外。这种排气装置简单方便，但螺纹与锥面密封处同心度要求较高，否则拧紧排气塞后不能密封，会造成外泄漏。组合排气塞般由螺塞和锥阀组成。螺塞拧松后，锥阀在压力的推动下脱离密封面而排出空气。锥阀可以采用图所示的锥面密封，也可以采用图所示的锥面密封，还可以采用图所示的钢珠密封。后两种排气密封形式工作压力的确定液压缸要承受的负载包括有效工作负载摩擦阻力和惯性力等。液压缸的工作压力按负载确定。对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同，采用的压力范围也不同。设计时，液压缸的工作压力可按负载大小由附表确定，也可按液压设备类型参考附表来确定。缸筒内径对于负载较大的工程矿山机械用的油缸，在系统给定的工作压力情况下，常以保证油缸有足够的牵引力，能驱动工作负载为确定缸筒内径的重要条件，如果尚有运动速度要求时，则往往在校核时通过选择适当流量油泵的办法来解决。但是当系统的工作压力尚未确定的时候，必须首先根据负载的大小合理地选择油缸的工作压力见附表，选定的工作压力应符合的规定值。见附表当无杆腔进压力油驱动负载时，液压缸的直径与负载工作压力的关系可得由此得缸筒内径式中工作压力回油背压，若回油直接通油箱，可取机械效率，考虑密封件的摩擦阻力损失，橡胶密封通常取活塞杆直径，通常。由上式计算所得的缸筒内径，需按规定的液压缸内径尺寸系列圆整成标准值。见附表活塞杆直径油缸内径确定后，若单杆活塞缸的双向运动有定速比要求时，可按速比的关系式求出活塞杆的直径为式中的值可根据附表的推荐值选取。对于般无速比要求的油缸，也可按下式初步定出活塞杆直径以上计算所得的活塞杆直径，均需按规定的活塞杆外径尺寸系列圆整成标准值。见附表液压缸壁厚计算公式管壁厚最小厚度最大压力，管内径，安全系数抗拉强度最低值例油缸用料，抗拉强度，最大压力，管内径，则最小壁厚是多少最小导向长度当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度如图所示，若导向长度太小，将使油缸因间隙引起的初始挠度增大，从而影响油缸的工作稳定性。对于般油缸，其最小导向长度应满足下式要求式中油缸最大工作行程缸筒内径般导向套滑面的长度,在缸筒内取缸筒内径的倍在缸筒内径时则取活塞杆直径的倍。活塞宽度取缸筒内径的倍,为了保证最小导向长度而过份地增大导向套长度和活塞宽度都是不适宜的。最好的方法是在导向套与活塞之间装隔套，其长度由所需的最小导向长度决定。采用隔套不仅能保证最小导向长度，而且可以扩大导向套及活塞的通用性。七强度和稳定性计算缸筒壁厚和外径计算。缸筒壁厚校核时分薄壁和厚壁两种情况。当时为薄壁，壁厚按下式进行校核式中，为缸筒内径为缸筒试验压力，当缸的额定压力高压缸比较适用。耳环和铰轴耳环和铰轴是液压缸的安装连接零件，见图，液压缸的全部出力和负载重力全靠耳环或铰轴承载或传递，所以要保证其有足够的强度。图耳环和铰轴的形式不带衬套单耳环带衬套单耳环球铰形单耳环铰轴般情况下，不带衬套的单耳环尺寸，，带衬套的单耳环尺寸，其余同不带衬套的球铰型单耳环尺寸，，，铰轴尺寸。油口油口有油口孔和油口连接螺纹。油口孔是压力油进出的直接通道，如果孔小了，不仅造成进油时流量供不应求，影响液压缸的活塞运动速度，而且会造成回油时受阻，形成背压，影响活塞的退回速度，减少液压缸的负载能力。油口孔大多数属于薄壁孔孔的长度与直径之比的孔。通过薄壁空的流量按下式计算式中流量系数，接头处大孔与小孔之比大于时为，小于时为。油孔的截面积液体的密度油孔前腔压力油孔后腔压力从式中可见，是常量，对流量影响最大的因素是油孔的面积。根据此式，可以求出孔的直径大小，以满足流量的需要，从而保证液压缸的正常工作运动速度。密封件的选用对密封件的要求在液压元件中，液压缸的密封要求是比较高的，特别是些特殊液