【实战】液压油缸厂家手把手教您液压缸怎么选型
发布时间:2015-11-21 14:54:08 浏览次数:17568

做汉力达液压缸销售近5年,经常碰到新客户对油缸型号的选择有疑惑。以下结合书本知识以及经验,谈谈如何选择合适的油缸型号,希望对大家有所帮助,如有任何建议欢迎联系我哦。仅仅针对销售、采购做初略计算,如果作为技术人员设计参考,则需要更为严谨细致的计算。

准备工具:计算器  纸  笔  汉力达油缸样本

基本概念:

1)油缸基本参数
缸径D(缸筒内径)、杆径d(活塞杆直径)、行程S、使用压力P,安装方式、安装尺寸。
其中最重要的是缸径、行程、使用压力缸径有标准系列可选,
使用压力也是分几个档

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2)F = PS
由力的计算公式可知: F = PS(P:压强; S:受压面积—由油缸的缸径、杆径决定)
举例:油缸的推力需要达到10吨,即F=10,则P、S有多种组合。
100缸径油缸,使用压力打到14MPA时可以达到10吨
80缸径油缸,使用压力打到21MPA同样可以达到10吨

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第1步:确定系统压力P
初选液压工作压力:
压力的选择要根据载荷大小(即F)和设备类型而定。还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等的限制。
在载荷一定的情况下,工作压力低,势必要要加大执行元件的结构尺寸,对某些设备来说,尺寸要受到限制,从材料消耗角度看也不经济;反之,压力选择得太高,对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高,必然要提高设备成本。
一般来说,对于固定的尺寸不太受限的设备,压力可以选低一些,行走机械重在设备压力要选高一些。

点击左侧图标,
即到计算器页面,
输入基本参数,
系统会自动计算出您需要的参数。

 

具体选择参考下表:

根据负载选择液压缸的设计压力:

    负载/吨

0.5

0.5-1

1-2

2-3

3-5

5

  工作压力/Mpa

0.1-1

1.5-2

2.5-3

3-4

4-5

大于

 
根据主机类型选择液压执行器的设计压力:
 

主机类型

 

设计压力

机床

精加工机床,

例如磨床

0.8-2

半精加工机床

3-5

龙门刨床

2-8

拉床

8-10

          农机机械、小型工程机械

 

10-16

  液压机、大中型挖掘机、中型机械、起重运输机械

 

20-32

       地质机械、冶金机械、铁路维护机械

 

25-100

第2步:初选缸径D/杆径d

选择好设计压力后,即P可知的,负载大小F又是可知的,则用公式得出S受力面积,再根据受力面积计算出油缸的缸径

也可以按照以下表格选择

练习题

 

              公式

     单位

练习题

  P工作压力

P=4*F/(D2*3.1415*106)
 
=4*mg/(D2*3.1415*106)
F-N  
P-Mpa
(0.098Mpa=1Kg/cm2)
D-M
1,缸径50mm的油缸,
需要推动500KG的力量,
压力需要多大?

F活塞杆伸出时的

理论推力

F=PA=P/4*D2*3.1415*106

F—N
P—Mpa
(0.098Mpa=1Kg/cm2)
D--M
2,缸径100mm的4.5Mpa
的油缸,是多大的力?
(单位N

 m活塞杆伸出时

 的理论推力

m=F/g=(P/4*D2*3.1415*106

G—N

m—kg

g—9.8N/kg

3,缸径100mm的4.5Mpa的油缸,是多大的力?(单位kg)

  d活塞杆直径

d2 =D2 [($-1)/ $]

P≤10,d=0.5D

P=12.5~20 ,d=0.56D

P>20,d=0.71D
ψ=V2/V1

ψ1.151.251.331.462d0.36D0.45D0.5D0.56D0.71D

$液压缸的往复速度比

V2活塞杆伸出速度

V1活塞杆缩入速度

4,缸径100的4.5Mpa的油缸,活塞杆直径取多少?

 公称压力(Mpa)

0.63 1.0 1.6 2.5 4.0 6.3 10.0 16.0
25.0 31.5 40.0

 

 

练习题解答:
1、缸径50mm的油缸,需要推动500KG的力量,压力多大?
P=4*F/(D2*3.1415*106)=(4*500*9.8)/(0.052*3.1415*106)=2.5Mpa
答案:压力2.5Mpa
 
2、缸径100mm的4.5Mpa的油缸,是多大的力?(单位N)
F=PS=P/4* D2*3.1415*106=4.5*(0.1/2)2*3.1415*106
答案:理论推力为35341牛
 
3、缸径100mm的4.5Mpa的油缸,是多大的力?(单位kg)
F=PS=P/4* D2*3.1415*106=4.5*(0.1/2)2*3.1415*106
m= F/g=35341/9.8=3606.22kg
答案:理论推力为3.6吨
 
4、缸径100mm的4.5Mpa的油缸,活塞杆直径取多少?
 d≤0.5D=0.5*100=50mm
5、8吨力,选择多大内径多少压力的油缸?
F=mg=8*9.8=78.4KN
F=P/4*D2*3.1415*106≈80*103
以下三种方案均可实现8吨力:
P=16,则D=0.25m=250mm  P=18,则D=0.237m≈240mm   P=25,则D=0.20m=200mm
 
按照选择原则:
①不要上高压,一般 ≤21Mpa,原因见P1/8初选液压工作压力,另外参考根据主机类型选择液压执行器的设计压力;
②缸径要小,可以降低成本;
③缸筒选标准尺寸
记住公式:P=4F/ D2
基本单位换算
长度:1毫米=0.1厘米=0.001米      重量:1kg=0.001吨=2.020462磅     力:1N=0.109716kgf;9.80665N=1kgf

压力

bar

Kgf/cm2

Mpa

  Psi(lb/in2)

1

  1.0197162 

0.1

14.5

0.980665

1

  0.0980665

14.22

10

 10.197162

145.03263

  0.06895

    0.7031 

  0.006895

1

再选杆径d
1)P≤10,d=0.5D
2)P=12.5~20 ,d=0.56D
3)P>20,d=0.71D
 
第3:选定行程S
根据设备或装置系统总体设计的要求,确定安装方式和行程S,具体确定原则如下:
1)行程S=实际最大工作行程Smax+行程富裕量△S;
行程富裕△S=行程余量△S1+行程余量△S2+行程余量△S3。
2)行程富裕量△S的确定原则
一般条件下应综合考虑:系统结构安装尺寸的制造误差需要的行程余量△S1、液压缸实际工作时在行程始点可能需要的行程余量△S2和终点可能需要的行程余量△S3(注意液压缸有缓冲功能要求时:行程富裕量△S的大小对缓冲功能将会产生直接的影响,建议尽可能减小行程富裕量△S);
3)对长行程(超出本产品样本各系列允许的最长行程)或特定工况的液压缸需针对其具体工况(负载特性、安装方式等)进行液压缸稳定性的校核。
4)对超短行程(超出汉力达液压样本各系列某些安装方式许可的最短行程)的液压缸
 
第4:选定安装方式
油缸安装方式,即油缸与设备以什么形式相连接。确定了安装方式后,再确定安装尺寸。

安装方式的确定原则

1)法兰安装
适合于液压缸工作过程中固定式安装,其作用力与支承中心处于同一轴线的工况;其安装方式选择位置有端部、中部或尾部三种,如何选择取决作用于负载的主要作用力对活塞杆造成压缩(推)应力、还是拉伸(拉)应力,一般压缩(推)应力采用尾部、中部法兰安装,拉伸(拉)应力采用端部、中部法兰安装,确定采用端部、中部或尾部法兰安装需同时结合系统总体结构设计要求和长行程压缩(推)力工况的液压缸弯曲稳定性确定。

2)铰支安装
 
分为尾部单(双)耳环安装和端部、中部或尾部耳轴安装,适合于液压缸工作过程中其作用力使在其中被移动的机器构件沿同一运动平面呈曲线运动路径的工况;当带动机器构件进行角度作业时,其实现转动力矩的作用力和机器连杆机构的杠杆臂与铰支安装所产生的力的角度成比例。
a)尾部单(双)耳环安装
尾部单耳环安装是铰支安装工况中最常用的一种安装方式,适合于活塞杆端工作过程中沿同一运动平面呈曲线运动时,活塞杆将沿一个实际运动平面两侧不超过3°的路径工况或结构设计需要的单耳环安装工况;此时可以采用尾部和杆端球面轴承安装,但应注意球面轴承安装允许承受的压力载荷。
尾部双耳环安装适合于活塞杆端工作过程中沿同一运动平面呈曲线运动路径的工况;它可以在同一运动平面任意角度使用,在长行程推力工况必须充分考虑活塞杆由于缸的“折力”作用而引起的侧向载荷导致纵弯。

端部、中部或尾部耳轴安装

中部固定耳轴安装是耳轴安装最常用的安装方式,耳轴的位置可以布置成使缸体的重量平衡或在端部与尾部之间的任意位置以适应多种用途的需要。耳轴销仅针对剪切载荷设计而不应承受弯曲应力,应采用同耳轴一样长、带有支承轴承的刚性安装支承座进行安装,安装时支承轴承应尽可能靠近耳轴轴肩端面,以便将弯曲应力降至最小。
c) 尾部耳轴安装与尾部双耳环安装工况相近,选择方法同上。
d) 端部耳轴安装适合于比尾端或中部位置采用铰支点的缸更小杆径的液压缸,对长行程端部耳轴安装的缸必须考虑液压缸悬垂重量的影响。为保证支承轴承的有效承载,建议该种安装的液压缸行程控制在缸径的5倍以内。
3)脚架安装
适合于液压缸工作过程中固定式安装,其安装平面