机械设计制造及其自动化专业毕业设计卧式单面多轴钻孔机床液压系统样本.doc

课程设计指引书

设计课题：卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计

合用：机械设计制造及其自动化专业

前言
液压传动技术是机械设备中发展最快技术之一，特别是近年来与微电子、计算机技术结合，使液压技术进入了一种新发展阶段，机、电、液、气一体是当今机械设备发展方向。在数控加工机械设备中已经广泛引用液压技术。作为数控技术应用专业学生初步学会液压系统设计，熟悉分析液压系统工作原理办法，掌握液压元件作用与选型及液压系统维护与修理将是十分必要。
液压传动在国民经济各个部门都得到了广泛应用，但是各部门采用液压传动处发点不尽相似：例如，工程机械、压力机械采用液压传动重要因素是取其构造简朴、输出力大；航空工业采用液压传动重要因素是取其重量轻、体积小；机床上采用液压传动重要因素则是取其在工作过程中能无级变速，易于实现自动化，能实现换向频繁往复运动等长处。为此，液压传动常在机床如下某些装置中使用 ：
1． 进给运动传动装置
这项应用在机床上最为广泛，磨床砂轮架，车床、自动车床刀架或转塔刀架，磨床、钻床、铣床、刨床工作台或主轴箱，组合机床动力头或滑台等，都可采用液压传动。
2． 往复主体运动传动装置
龙门刨床工作台、牛头刨床或插床滑枕，都可以采用液压传动来实现其所需高速往复运动，前者速度可达60～90m/min，后者速度可达30～50m/min。这些状况下采用液压传动，在减少换向冲击、减少能量消耗，缩短换向时间等方面都很有利。
3． 回转主体运动传动装置
车床主轴可以采用液压传动来实现无级变速回转主体运动，但是这一应用当前还不普遍。
4． 仿形装置
车床、铣床、刨床上仿形加工可以采用液压伺服系统来实现，其精度最高可达0.01～0.02mm。此外，磨床上成型砂轮修正装置和原则四缸校正装置亦可采用这种系统。
5.辅助装置
机床上夹紧装置，变速装置、丝杠螺母间隙消除装置，垂直移动部件平衡装置，分度装置，工件和刀具装卸、输送、储存装置等，都可以采用液压传动来实现，这样做有助于简化机床构造，提高机床自动化限度。
液压动力滑台是运用液压缸将泵站提供液压能转变为滑台运动所需机械能，来实现进给运动并完毕一定得动作循环，是一种以速度变换为主中、低压液压系统，在高效、专用、自动化限度较高机床中已得到广泛应用。因而，在液压传动与控制系统中具备综合性和代表性，通过本毕业设计可以全面应用和巩固所学专业技术基本理论知识，提高机械设计能力和绘图能力，培养学生学习新技术、获取信息和理论联系实际能力，特别是使学生在液压传动与控制基本理论和应用方面得到进一步提高。
在毕业设计中，每人要完毕《卧式单面多轴钻镗组合机床液压设计与阐明书》一份，设计图纸六张。在撰写设计计算与阐明书和设计图纸时，要严格遵守如下规定：
一、 撰写设计计算与阐明书规定：
1． 计算过程、环节。清晰，层次分明，依照充分，数据和成果精确。
2． 分析阐明要重点突出，观点明确，论理对的，逻辑性强，有说服力。
3． 倡导合理运用必要附图、表格、曲线等分析阐明问题。
4． 文理通顺，语言确切，阐述清晰，文字简洁。
5． 序码编号要层次清晰、合理。
6． 内容要在个人独立思考、分析理解基本上，自行计算阐明和加工整顿。不得盲目抄录参照资料，禁止抄袭她人设计内容。
二、 设计图纸规定
1． 绘制零件图、装配图时，必要先弄清零件作用功能、构造、有关件装配连接关系等，明确图纸需要表达某些和内容。
2． 依照零件构造特点按规定拟定图幅、比例，合理选取和布置基本视图和剖视、剖面图等。
3． 绘制每一条图线，标注每一种符号均有弄懂道理，独立绘制图样，不得拷贝她人图纸。
4． 图纸内容要完整，应涉及：视图、尺寸、加工装配符号、技术规定、标题栏和零件表等。
5． 图纸要严格按照机械制图等关于原则和规范绘制，图样表达、尺寸标注、公差配合、表面粗糙度和材质等，一律采用新原则。

第一某些 液压系统设计
液压系统设计是整个机器设计一某些，它任务是依照机器用途、特点和规定，运用液压传动基本原理，拟定出合理液压系统图，再通过必要计算来拟定液压系统参数，然后按照这些参数来选用液压元件规格和进行系统构造设计。
液压系统设计环节普通如下：
一、明确设计规定
在液压系统设计中，一方面应明确系统设计规定。详细内容涉及：
1． 主机用途、构造、总体布局；
2． 主机规定液压系统实现动作顺序或互锁规定；
3． 主机采用液压系统各执行元件在力和运动方面规定；
4． 对液压系统工作性能、工作效率、自动化限度等方面规定；
5． 液压系统工作环境和工作条件等；
6． 液压装置重量、外形尺寸、经济性等方面规定。
二、系统工况分析
1．运动分析
按设备工艺规定，把所研究执行元件在完毕一种工作循环时运动规律用图表达出来，普通用速度——时间（v—t）或速度——位移（v—s）曲线表达，称执行元件速度循环图（速度图）。
2．负载分析
按设备工艺规定，把执行元件在各阶段负载用曲线表达出来，称执行元件负载——位移（时间）曲线图（负载图）。由此图可直接看出在运动过程充何时受力最大，何时受力最小等各种状况，以此作为后来设计根据。F
液压缸驱动执行机构进行直线往复运动时，所受负载为
F=Ft+Ff+Fa （1-1）
（1） 工作负载Ft
工作负载是液压缸负载重要构成某些，它与设备运动状况关于，不同机械工作负载其形式各不相似，对于机床，切削力是工作负载。工作负载可以是恒定，也可以是变化；也许是正值，也也许是负值，负载方向与液压缸（或活塞）运动方向相反者为正，相似者为负。
由切削原理可知：高速钢钻头钻铸铁时轴向切削力Ft与钻头直径D、每转进给量s和铸铁硬度HB之间经验算式为：
Ft =25.5Ds0.8（HB）0.6 （1-2）
依照组合机床加工特点，钻孔时主轴转速n和进给量s可选用下列数值：
对φ=13.9mm孔来说 n1=360r/min s1=0.147mm/r
对φ=8.5mm孔来说 n2=550r/min s1=0.096mm/r
（2） 摩擦阻力负载
摩擦阻力是指主机执行机构在运动时与导轨或支撑面间摩擦力，其值恒为正值。
Ff=fFN （1-3）
式中：FN——运动部件及外负载对支撑面正压力；
f——摩擦系数，分为静摩擦系数（fs≤0.2～0.3）和动摩擦系数（fd≤0.05～0.1）。
（3）惯性负载Fm
惯性负载是指运动部件在启动或制动过程中，因速度变换由其惯性而产生负载，可由牛顿第二定律计算。
Fs=ma=G/g×△v/△t （1-4）
式中：m——运动部件质量，Kg；
a——运动部件加速度，m/s2；
G——运动部件重力N
g——重力加速度，m/s2；
△v——速度变化量，m/s；
△t——速度变化所需要时间，s。
除此之外，液压缸受力尚有活塞和活塞杆处密封装置摩擦阻力，其计算办法和密封装置类型、液压缸制造质量和工作压力关于，由于详细计算比较麻烦，为了简化计算，普通将其考虑在液压缸机械效率中，初步设计时可取ηm=0.85～0.97，此外，尚有背压力，可在最后计算时拟定。
三、 液压缸重要参数拟定
1．拟定工作压力
液压缸工作压力可依照负载大小及机器设备类型来拟定。普通来说，工作压力选大些，可以减少液压缸内径及液压系统其他元件尺寸，使整个系统紧凑，重量轻，但是要用价格较贵高压泵，并使密封复杂化，并且会导致换向冲击大等缺陷；若工作压力选过小，就会增大液压缸内径和其他液压元件尺寸，但密封简朴。因此应依照实际状况选用恰当工作压力，设计时可用类比法来拟定，参照下表。
表一 按负载选取系统工作压力
负载/KN
＜5
5～10
10～20
20～30
30～50
＞50
系统压力/MPa
＜0．8～1
1.6～2
2.5～3
3～4
4～5
＞5～7
表二 按主机类型选取系统工作压力
设备类型
机床
农业机械、汽车工业、小型工程机械及辅助机械
工程机械
重型机械
锻压机械
液压支架
船用机械
磨床
组合机床
牛头刨床
插床
齿轮加工机床
车床
铣床
镗床
机床
拉床
龙门刨床
压力/MPa
＜2.5
＜6.3
2.5～6.3
＜10
10～16
16～32
14～25

2．拟定液压缸内径D和活塞杆直径d
鉴于动力滑台要完毕动作循环是快进——工进——快退，且规定快进和快退速度相等，这里液压缸需选用单杠式，并在快进时作差动连接。这种状况下液压缸无杆腔工作面积A1取为有杆腔工作面积A2两倍，即活塞杆直径d与液压缸缸筒直径D关系是d=0.707D。
在钻孔加工时，液压缸回油路上必要有背压p2，取p2=0.8Mpa，以防止被钻孔时动力滑台突然前冲。
由工进时推力，列出活塞力平衡方程式，计算液压缸面积：
F/ηm=A1p1-A2p2=A1p1-（A1/2）p2
（1-6）
D= （1-7）
式中 p1——液压缸工作压力，初算时可取系统工作压力；
p2——液压缸回油腔背压力，初算时无法精确计算，可先依照机械设计手册进行预计；（本设计可参照如下选取：在钻孔加工时，液压缸回油路上必要有背压p2，取p2=0.8Mpa，以防止被钻孔时动力滑台突然前冲。快进时液压缸作差动连接，油管中有压力损失，有杆腔压力应略不不大于无杆腔，但其差值较小，可先按0.5MPa考虑。快退时回油腔中是有背压，这是也可按p2=0.5MPa考虑。）
F——工作循环中最大外负载；
Fc——液压缸密封处摩擦力，它精准值不易求出，惯用液压缸机械效率ηm进行估算，F+Fc=F/ηm；
ηm——液压缸机械效率，普通ηm=0.85～0.97；
由计算所得液压缸内径D和活塞杆直径d值应按GB2348—1993圆整到相近原则直径，以便于采用原则密封件。
表3 液压缸内径尺寸系列（GB2348-1993）
8
10
12
16
20
25
32
40
50
63
80
(90)
100
(110)
125
(140)
160
(180)
200
(220)
250
320
400
500
630

表4 活塞杆直径系列（GB2348-1993）
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
22
25
28
32
36
40
45
50
56
63
70
80
90
100
110
125
140
160
180
200
220
250
280
320
360
400

液压缸最小稳定速度验算：对选定后液压缸内径D，必要进行最小稳定速度验算，要保证液压缸节流腔有效工作面积A，必要不不大于最小稳定速度最小有效面积Amin，即A＞Amin。
Amin=qmin/vmin （1-8）
式中 qmin——流量阀最小稳定流量，普通从选定流量阀产品样本中查得；
vmin——液压缸最低速度，由设计规定给定。
3．拟定液压缸所需最大流量
液压缸所需最大流量qmax等于液压缸有效面积A和液压缸最大移动速度vmax乘积，即
qmax=Avmax （1-9）
如果液压缸节流腔有效工作面积A不不不大于计算所得最小有效面积Amin，则阐明液压缸不能保证最小稳定速度，此时必要增大液压缸内径，以满足速度稳定规定。
4．绘制液压执行元件工况图
液压执行元件工况图指是压力图，流量图和功率图。
（1）工况图绘制
按照上面所拟定液压执行元件工作面积和工作循环中各阶段负载，即可绘制出压力图；依照执行元件工作面积以及工作循环中各阶段所规定运动速度，即可绘制流量图；依照所绘制压力图和流量图，即可计算出各阶段所需功率，绘制功率图。
（2）工况图作用
从工况图上可以直观、以便找出最大工作压力、最大流量和最大功率，依照这些参数即可选取液压泵及其驱动电动机，同步是系统中所有液压元件选取根据，对拟定液压基本回路也具备指引意义。
四、 拟定液压系统原理图
液压系统原理图是整个液压系统设计中最重要一环，它好坏从主线上影响整个液压系统。
拟定液压系统原理图普通应考虑如下几种问题：
（1） 采用何种构造执行元件；
（2） 拟定供油方式；
（3） 调速方式选取；
（4） 迅速回路和速度换接方式选取；
（5） 如何完毕执行机构自动循环和顺序动作；
（6） 系统调压、卸荷及执行机构换向和安全互锁等规定；
（7） 压力测量点合理选取。
依照上述规定选取基本回路，然后将各基本回路归并、整顿，在增长某些必要元件或辅助油路，使之成为完整液压系统，进行这项工作时还必要注意一下几点：
（1） 尽量省去不必要元件，以简化系统构造；
（2） 最后综合出来液压系统应保证其工作循环中每个动作都安全可靠，互相无干扰；
（3） 尽量采用原则件，减少自行设计专用件；
（4） 尽量使系统经济合理，便于维修检测。
初步拟定液压系统原理图后，应检查其动作循环，并制定系统工作循环表（电磁铁动作顺序表）。
五、 液压元件计算和选取
所谓液压元件计算，是要计算该元件在工作中承受压力和通过流量，以便来选取液压泵规格。
1． 拟定液压泵型号和电机功率
先依照设计规定和系统工况拟定液压泵类型，然后依照液压泵最高供油量来选取液压泵规格。
（1） 拟定液压泵最高工作压力pp
液压泵最高工作压力就是在系统正常工作时所能提供最高压力，对于定量泵系统来说，这个压力是由溢流阀调定；对于变量泵系统来说，这个工作压力是与泵特性曲线上流量相相应，液压泵最高工作压力是选取液压泵型号重要根据。
考虑到正常工作时，进油管路有一定压力损失，因此泵工作压力为：
pp≥p1+∑△p1 （1-10）
式中： pp——液压泵最大工作压力
p1——执行元件最大工作压力
∑△p1——进油管路中压力损失，初算时普通有节流调速和管路简朴系统取=0.2～0.5MPa，有调速阀和管路较复杂系统取=0.5～1.5 MPa。
（2） 拟定液压泵最大流量
液压泵最大流量qp按执行元件工况图上最大工作流量及系统中泄漏量来拟定。即
qp≥KL∑qmax （1-11）
式中 qp——液压泵最大流量，L/min；
∑qmax——同步动作执行元件所需流量之和最大值。如果这是溢流阀正在进行工作，尚需加溢流阀最小溢流量2～3L/min。
KL——系统泄漏系数，普通取=1.1～1.3。
（3） 选取液压泵规格
依照以上计算值，即可从产品样本中选取适当液压泵型号和规格。
为了使液压泵工作安全可靠，液压泵应用一定压力储备，普通泵额定压力应满足：
pn≥（1.25～1.60）pp （1-12）
泵额定流量则宜与qp相称，不要超过太多，以免导致过大功率损失。
（4） 拟定液压泵驱动功率
当系统中使用定量泵时，其驱动功率可按下式计算：
P= pnqn /ηp （1-13）
式中 P——电机功率，W；
pn——泵额定压力，Mpa；
qn——泵额定流量，L/min；
2． 阀类元件选取
阀类元件选取是依照阀最大工作压力和流经阀最大流量来选取阀规格。即所选用阀类元件额定压力和额定流量要不不大于系统最高工作压力及实际通过阀最大流量。在条件不容许时，可恰当增大通过阀流量，但不得超过阀额定流量20%，否则会引起压力损失过大。详细地讲选取压力阀时应考虑调压范畴，选取流量阀时应注意其最小稳定流量，选取换向阀时除应考虑压力、流量外，还应考虑其中位机能及操作方式。
液压阀型号规格见液压手册。
3． 拟定管路尺寸
液压缸进、出油管管径应按输入、输出最大流量计算，由于液压泵详细选定之后，液压缸在各个阶段进、出流量以与原定数值不同，因此要重新计算。管路内径选取是以减少流动导致压力损失为前提，液压管路中流体流动多为层流，压力损失正比于油液在管路中平均流速，因而依照流速拟定管径是惯用简便办法。
管路内径d按下式计算：
d= （mm） （1-14）
式中：q——通过油管流速；
v——油管中容许流速，普通对吸油管取0.5～1.5m/s，压油管取2.5～5m/s，（压力高时取大值，压力低时取小值），回油管取1.5～2m/s。
由上式计算出管径应按JB827-66，将其圆整到原则管径，参见液压手册。
油管管壁普通不需计算，依照选用管材和管内径查液压传动手册拟定。
各元件间连接管路规格按元件接口尺寸拟定。
4． 液压油箱容积拟定
油箱有效容积（油面高度为油箱高度80%容积）应依照液压系统发热、散热平衡原则来计算，但这只是在系统负载较大、长期持续工作时采用必要进行，普通只需按液压泵额定流量qn估算即可。
低压系统中（p≤2.5MPa）：V=（2～4）qn
中压系统中（p≤6.3MPa）：V=（5～7）qn （1-15）
高压系统中（p＞6.3MPa）：V=（6～12）qn
液压油箱有效容积拟定后，需设计液压油箱外形尺寸，普通尺寸比（长、宽、高）为1：1：1～1：2：3。为提高冷却效率，在安装位置不受限制时，可将油箱容量予以增大。
六、 液压系统性能验算
必要时，对液压系统压力损失和发热温升要进行验算，如果有通过生产实践考验同类设备可供类比参照，或有可靠实验成果，那么液压可以不再进行验算。
1. 压力损失验算
在前面拟定液压泵最高工作压力时，关于压力损失是进行估算。当前系统元件、管道直径、管接头等都拟定下来了，因此需要验算一下管路系统压力损失，看其与否在假设范畴内，借此可以较精确地拟定液压泵工作压力，并可拟定各种压力阀调定压力值，保证系统工作性能。
液压泵应用一定压力储备量，如果计算出系统调节压力不不大于液压泵额定压力75%，则应当重新选取元件规格和管道尺寸，以减小压力损失，或者另选额定压力较高液压泵。
液压系统压力损失涉及管道内沿程损失和局部损失以及阀类元件局部损失三项。计算系统压力损失时，不同工作阶段要分开来计算。回油路上压力损失要折算到进油路上。因而，某一工作阶段液压系统总压力损失为
（1-16）
式中 ——系统进油路总压力损失；
（1-17）
——进油路总沿程压力损失
——进油路总局部损失
——进油路上阀总损失
（1-18）
——阀额定压力损失，由产品样本中查到；
——阀额定流量；
——通过阀实际流量；
——系统回油路总压力损失；
（1-19）
——回油路总沿程损失；
——回油路总局部损伤；
——回油路上阀总损失，计算办法同进油路；
——液压缸进油腔面积；
——液压缸回油腔面积。
（1-20）
式中 ——液压缸工作腔压力。
2.系统温升验算
液流经液压泵、执行元件、溢流阀或其他阀及管道功率损失都将转化为热能，使系统发热，油温升高。油温升高过多，会导致系统泄漏增长，运动件动作失灵，油液变质，缩短橡胶圈寿命等不良后果，因此，为了使液压缸保持正常工作，应使油温保持在允许范畴之内。
（1）系统发热量计算
在单位时间内液压系统发热量（即损失功率）可由下式计算。
=Pp-Pe （1-21）
式中 ——液压系统发热量（W）；
Pp——液压泵输入功率（W），Pp =pq/η；
Pe——执行元件有效功率（W），P=Fv。
（2）散热面积计算
当油箱三个边长之比为1：1：1到1：2：3范畴内，且油位是油箱高度0.8时，其散热面积可用下式计算。
A= (m2) （1-22）
（3）系统温升
(1-23)
——系统散热功率，KW；
——油液温升，℃；
——油箱散热系数，见表
——油箱散热面积，m2。
表5 油箱散热系数
散热条件
散热系统
散热条件
散热系数
通风很差
8～9
电扇冷却
23
通风良好
15～17.5
循环水冷却
110～175

在液压系统中，工作介质温度普通不应超过70℃，因而在进行发热计算时，工作介质温度不应超过65℃，如果计算温度过高，就必要采用增大油箱散热面积或增长冷却器等办法。
第二某些 液压缸重要零部件设计
液压缸构造重要分为缸筒组件、活塞组件、密封组件、缓冲组件、排气装置及安装方式。在设计液压缸构造时，重要涉及各某些构造选取、强度计算和重要零件材料及工艺规定。
一、 液压缸重要尺寸拟定
1. 液压缸内径D
D=
2. 活塞杆直径d
d=0.707D（差动连接）
3. 缸筒壁厚和外径计算
液压缸壁厚普通是指缸筒构造中最薄处厚度。其值δ由液压缸强度条件来拟定。
（1）对于薄壁缸筒（D/δ≥10）：
δ≥ （2-1）
式中：D——液压缸直径（mm）；
py——缸筒实验压力，当液压缸额定工作压力p≤16MPa时。取py =1.5p，当p＞16MPa时，取py =1.25p；
〔σ〕——缸筒材料许用应力。其值为：锻钢：〔σ〕=110～120Mpa；铸铁：〔σ〕=100～110Mpa；无缝钢管：〔σ〕=110～120Mpa，高强度铸铁：〔σ〕=60Mpa；灰铸铁：〔σ〕=25Mpa。
在中低压液压系统中，按上式计算出液压缸壁厚往往很小，使缸体刚度往往不够，如在切削加工过程变形、安装变形等引起液压缸工作过程卡死或漏油。因而普通不作计算，按经验选用，必要时按上式进行验算。
（2）对于厚壁缸筒（D/δ＜10），应按材料力学中厚壁圆筒公式进行壁厚计算。
对于脆性及塑性材料：δ＞ （2-2）
式中符号意义同前。液压缸壁厚算出后，即可求出缸体外径D1为
D1≥D+2δ （2-3）
式中D1应按无缝钢管原则，或按关于原则圆整为原则值。
4．缸盖厚度拟定
普通液压缸多为平底缸盖，其有效厚度t按强度规定可用下面两式进行近似计算。
无孔时： （2-4）
有孔时： （2-5）
式中：t——缸盖有效厚度（m）
D2——缸盖止口内径（m）
d2——缸盖孔直径（m）
5． 最小导向长度拟定
当活塞杆所有外伸时，从活塞支承面中点到缸盖滑动轴承支承面中点距离H称为最小导向长度。见图。如果导向长度过小，将使液压缸初始挠度（间隙引起挠度）增大，影响液压缸稳定性，因而设计时必要保证有一定最小导向长度。
对普通液压缸，最小导向长度H应满足如下规定：
（2-6）
式中： L——液压缸最大行程；
D——液压缸内径；
活塞宽度B：普通取B=（0.6～1.0）D；缸盖滑动支承面长度l，依照液压缸内径D而定；
当D＜80mm时，取l1=（0.6～1.0）D；
当D＞80mm时，取l1=（0.6～1.0）d；
为保证最小导向长度H，若过度增大l1和B都是不适当，必要是可在缸盖与活塞之间增长一隔套K来增长H值。隔套长度C由需要最小导向长度H觉得，即
（2-7）
6.缸筒长度拟定
缸筒长度L0由最大工作行程及构造上需要决定,普通不不不大于缸筒内径20～30倍。可按下式进行计算。
L0=L+B+H+S (mm) （2-8）
式中 L——活塞最大行程；
B——活塞宽度；
H——活塞杆导向长度；
S——其她长度，指某些特殊装置所需长度。
7.密封件沟槽尺寸拟定
二、强调计算
1.缸筒端部连接强度计算
因采用链接方式不同，故连接强度计算内容与公式不同，详细见机械设计手册第四卷表19-6-12。给出液压缸缸体与端盖连接形式图见表2-7。
2.缸筒壁厚验算
计算求得缸筒壁厚δ值后，应作强度验算，即液压缸额定压力值应低于一定极限值，以保证工作安全。
（MPa）
式中 σs=缸筒材料屈服强度（MPa）
3.活塞杆稳定性验算
液压缸支承长度LB是指活塞杆所有外伸时，液压缸支承点与活塞杆前端连接之间距离。
当LB≤10d时，液压缸为短行程型，重要须验算活塞杆压缩或拉伸强度，即
（m）
式中 F——液压缸最大推力（N）；
σs——材料屈服强度（）；
ns——安全系数，普通ns=2～4；
d——活塞杆直径（m）。
当液压缸支承长度LB≥（10～15）d时，需要考虑活塞杆稳定性并进行验算。活塞杆弯曲失稳临界负荷FK，可按下式计算，即
(N)
在弯曲失稳临界负荷FK时，活塞杆将纵向弯曲。因而，活塞杆最大工作负荷F应按下式验算，即
(N)
式中 E——活塞杆材料弹性模数（MPa），对于钢材，=210×103（MPa）
J——活塞杆横截惯性矩（m4）
K——安装及导向系数
nk——安全系数，普通取nk =3.5；
LB——安装距，（m）。
三、液压缸构造设计
液压缸重要尺寸拟定后来，就要进行各某些构造设计。重要涉及：缸体与缸盖连接构造、活塞杆与活塞连接构造、活塞杆导向某些构造、密封装置、缓冲装置、排气装置及液压缸安装连接构造等。由于工作条件不同，构造形式也各不相似。设计时可依照详细状况进行选取。
1．缸体与端盖连接形式
缸体端部和端盖连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件等因素关于。下表为常用缸盖连接形式。

2．活塞杆与活塞连接构造
下表为活塞缸与活塞几种惯用连接形式。分整体式构造和组合式构造。组合式构造又分为螺纹连接、半环连接和锥销连接。

3．活塞杆导向某些构造
活塞杆导向某些构造，涉及活塞杆与端盖、导向套构造，以及密封、防尘和锁紧装置等。导向套构造可以做成端盖整体式直接导向，也可以做成与端盖分开导向套构造。后者导向套磨损后便与更换，因此应用较为普遍。导向套位置可安装在密封圈内侧，已可以安装在外侧。机床和工程机械中普通采用装在内侧构造，有助于导向套润滑。
活塞杆处密封形式有O形、V形、Y形和YS形密封圈。为了清除活塞杆处外露某些沾附灰尘，保证油液清洁及减少磨损，在端盖外侧增长防尘圈。惯用有无骨架防尘圈和J形橡胶密封圈，也可以用毛毡圈防尘。详细构造参看表中图例。

4. 活塞及活塞杆处密封圈选用
活塞及活塞杆处密封圈选用，应依照密封部位、使用压力、温度、运动速度范畴不同而选侧不同类型密封圈。下表为几种惯用密封圈及使用参数，供设计时参照。（插入图表）

5. 液压缸缓冲装置
液压缸带动工作部件运动时，因运动件质量较大，运动速度较高，则在到达行程终点时，会产生液压冲击，甚至使活塞与缸筒端盖之间产生机械碰撞。为防止这种现象发生，在行程末端设立缓冲装置。先简介几种惯用缓冲构造。
（1） 环状间隙式节流缓冲装置
（2） 三角槽式节流缓冲装置
（3） 可调节流缓冲装置

6. 液压缸排气装置
对于运动速度稳定性规定较高机床液压缸和大型液压缸，则需要设立排气装置，如排气阀等。
排气装置构造有各种形式。惯用如图所示两种成果。

7. 液压缸安装连接构造
液压缸安装连接构造涉及液压缸安装构造、液压缸进出油口连接等。
（1） 液压缸安装形式
依照安装位置和工作规定不同可有长螺栓安装、脚架安装、法兰安装、轴销和耳环安装等。
（2） 液压缸进、出油口形式及大小拟定
液压缸进、出油口，可不置在端盖或缸体上。对于活塞杆固定液压缸，进、出油口可设立活塞杆端部。如果液压缸无专用排气装置，进、出油口应设在液压缸最高处，以便空气能一方面从液压缸排除。进、出油口形式普通选用螺孔或法兰连接。先列出压力不大于16MPa小型系列单杆液压缸螺孔连接油管安装尺寸。
8. 液压缸重要零件材料和技术规定
液压缸重要零件如缸体、活塞、活塞杆、缸盖、导向套材料和技术规定见下表。