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液壓缸受力、壓力、缸徑關(guān)系，如何選型？

液壓缸的關(guān)鍵參數(shù)

1.受力

液壓缸要推動負載，需要液壓系統(tǒng)給它一定的力，即受力。液壓缸的受力分為推力和拉力。

推力是指活塞桿伸出時的油液壓力，拉力是指活塞桿退回時的油液壓力。 

2.缸徑

在液壓系統(tǒng)中，我們要考慮的是與油液接觸的零部件的有效面積，即活塞面積，即需確定缸徑的大小。

3.壓力

液壓缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，只有在液壓系統(tǒng)提供壓力源后液壓缸才產(chǎn)生運動。

受力、壓力與缸徑的關(guān)系

1.受力

當活塞桿伸出時，液壓油作用的有效面積為油缸的截面積。

推力F1=壓力×油缸截面積  

         =P*π（D/2）2

         =P*π/4* D2  （D為液壓缸內(nèi)徑）

當活塞桿退回時，液壓油作用的有效面積為：油缸截面積-活塞桿截面積。

拉力F2=壓力*有效面積

         =P*π[（D/2）2 -(d/2)2 ]

         =P*π/4*(D2 -d2 ) （D 為液壓缸內(nèi)徑，d為活塞桿直徑。）

在實際應(yīng)用中，因為液壓缸所產(chǎn)生的壓力不會100%用于推或者拉，還需要加上一個負荷率β，一般β選0.8，所以公式調(diào)整為：推力F1=0.8*P*π/4*D2，拉力F2=0.8P*π/4*(D2 -d2 )

由上述計算公式可見，一般情況下，同一液壓缸的推力大于拉力。

2.壓力

活塞桿伸出時，液壓缸的壓力=推力/有效面積

                                   =F/π（D/2）2

                                   =4F/D2

活塞桿退回時，液壓缸的壓力=拉力/有效面積

                              =F/π[（D/2）2-(d/2)2]

                              =4F/(D2-d2)

3.缸徑

知道系統(tǒng)壓力和系統(tǒng)所傳遞的力，可算出活塞面積的大小，進而算出缸徑的尺寸。

在壓力相同的情況下，截面積越大受力越大,即缸徑越大，推力越大；在缸徑相同的情況下，壓力越大，受力越大。

如何選擇壓力、缸徑？

首先，根據(jù)負載確定推力，應(yīng)使液壓缸的推力稍有余量。

推力確定后，根據(jù)公式F=PS,確定壓力和缸徑。可參考下表：

選型方法：確定推力稍大于負載的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)對應(yīng)的縱坐標和橫坐標即為缸徑和壓力。

假設(shè)某一設(shè)備需推動20噸的負載，先找到超過20000kg的推力，如下圖的單元格①，其對應(yīng)的縱坐標150即為缸徑，橫坐標140kgf/cm2（14Mpa）即為壓力。

從上表可知，滿足推力20噸的缸徑和壓力的選擇很多，還有②③④⑤，還可以找出其他更多的數(shù)據(jù)。

選擇哪個？？？

來看看不同方案的優(yōu)勢和不足。

一般情況下，在滿足要求的前提下，選擇更小的壓力。對于尺寸不受限的設(shè)備，壓力可以選低一些；行走機械重載設(shè)備壓力要選高一些。

在實際工作中，我們還可以參考以下資料幫助選型。

根據(jù)負載選擇設(shè)計壓力：

根據(jù)主機類型選擇設(shè)計壓力：

總的來說，除了負載大小，液壓缸選型還需考慮設(shè)備類型、執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟條件等因素。