A、 缸筒内径
当油缸的作用力F(F1推力、F2拉力)及工作压力p压力为已知时， 则无杆腔的缸筒内径D为 D? 有杆腔的缸筒内径D为 D?4F1?10?3 m p?4F22?d m 6p??10 最后将以上各式所求得的D值，选择其中最大者，圆整到标准值。 B、 缸筒壁厚?0
在不考虑缸筒外径公差余量和腐蚀余量的情况下，缸筒壁厚可按下式计算
?0?式中：
pmaxD m
2.3?p?3pmaxpmax——缸筒内最高工作压力，MPa；
?p——缸筒材料的许用应力，MPa；
最后将以上式所求得的?0值，圆整到标准值。 对最终采用的缸筒壁厚应作三方面的验算
额定工作压力pn应低于一定的极限值，以保证工作安全：
pn?0.35式中：
?s(D12?D2)D12 MPa
D1——缸筒外径；
额定工作压力也应与完全塑性变形压力有一定的比例范围，以避免塑性变形的发生： pn?(0.35~0.42）prL prL?2.3?slg式中：
D1 DprL——缸筒完全发生塑性变形的压力，MPa；
最后还需对缸筒径向变形量?D进行验算，如果径向变形量?D超过密封件允许范围，液压缸就会发生内泄。
2?PrD?D1?D2?2? m ?D??v2??E?D1?D?式中：
v——缸筒材料泊松比，v=0.3；
C、缸筒螺纹
缸筒与缸头部分采用螺纹，压桩机液压缸一般采用内螺纹连接，螺纹处的强度计算： 螺纹处的拉应力 ??螺纹处的剪应力 ??合成应力 ?合?式中：
F——缸筒端部承受的最大推力，N； D——缸筒外径，m；
2?、?3?2?4KF?(D2?d12)?10?6 MPa
K1KFd00.2(D3?d1)3?10?6 MPa
?bn0
d1——螺纹大径，m；
K——螺纹连接的拧紧系数，不变载荷取1.25～1.5，变载荷取2.5～4；
K1——螺纹连接的摩擦因数，一般0.07～0.2，平均取0.12；
?b——材料的抗拉强度，MPa；
n0——安全系数，取3～5。 D、 缸筒技术要求
缸筒技术要求如下：
a) 缸筒内孔一般采用H8级公差，表面粗糙度一般在0.2?m左右； b) 缸筒内径的锥度、圆柱度不大于内径公差的三分之一； c) 缸筒直线度公差在1000mm长度上不大于0.1mm； d) 缸筒端面对内径的垂直度在直径100mm上不大于0.04mm。
为便于装配和不损坏密封件，缸筒内孔口应倒20°角，宽度根据内径大小来选取。通往油口的内孔口必须倒角或开避让槽，过度处需抛光，以免划伤密封件。缸筒上有焊接件时，都必须在半精加工前进行，以免精加工后焊接引起内孔变形。
总之，缸筒是液压缸的主要零件，它与缸头、缸底、油口等零件构成密封容腔，用以容纳压力油液，同时它还是活塞的运动“轨道”。设计液压缸缸筒时，应该正确确定各部分的尺寸，保证液压缸有足够的输出力，运动速度和有效行程，同时还必须有一定的强度，能足够以承受液压力、负载力和意外的冲击力；缸筒的内表面应具有合适的配合公差等级、表面粗糙度和形位公差，以保证液压缸的密封性、运动平稳性和耐用性。
第三部分 活塞杆计算
1、 活塞杆结构
活塞杆一般采用实心杆，跟杆头耳环采用焊接或螺纹连接的形式。
2、 活塞杆材料
一般用中碳钢，调质处理。在旋挖钻机液压缸中大多数采用45钢,在受力特别大的情况也可采用高强度合金钢。活塞杆材料的机械性能见表4。
表4 活塞杆材料的机械性能 材料 45 40Cr 42CrMo ?b?/MPa 600 900 1000 ?s?/MPa 340 700 900 ??/% 13 9 12 热处理 调质 调质 调质
3、 活塞杆的计算 A、慨述
活塞杆是液压缸传递力的重要零件，它承受拉力、压力、弯曲力和震动冲击等多种力，必须有足够的强度和刚度。
B、活塞杆杆径计算
旋挖钻机液压缸一般都是差动缸，其活塞杆直径d可根据往复运动速比来确定： d?D式中：
D——液压缸缸径，m；
??1 m ??——液压缸活塞往复运动时的速度之比；
计算出活塞杆直径后，应将尺寸圆整到标准值并校核其稳定性。
C、活塞杆的强度计算
压桩机液压缸工作时，活塞杆承受的弯曲力矩很大，则按下式计算活塞杆的应力。 式中：
F——活塞杆的作用力，N； A——活塞杆横断面积，m；
M——活塞杆承受的弯曲力矩，N?m； W——活塞杆断面模数，m。
活塞杆与活塞一般都靠螺纹连接，所以都设有螺纹、退刀槽等结构。这些部位往往是活塞上的危险截面，也要进行计算。当活塞各参数确定好后，可以对活塞杆进行三维建模，利用有限元分析软件对活塞杆进行应力分析。
32????FM????10?6??p ?AW?D、 活塞杆技术要求
活塞杆技术要求如下：
a) 活塞杆在导向套中滑动，一般采用H8/f7配合。太紧了，摩擦力大，太松了，容易
引起卡滞现象和单边磨损；
b) 其圆度和圆柱度不大于直径公差的三分之一，.外圆直线度公差在1000mm长度上不
大于0.02mm；
c) 安装活塞的轴劲与外圆的同轴度公差不大于0.02mm,轴肩端面与活塞杆轴线的垂直
度公差不大于0.04mm/100mm，以保证活塞安装后不产生歪斜；
d) 活塞杆外圆粗糙度一般在0.2?m左右，太光滑了，表面形成不了油膜，反而不利于
润滑；
e) 活塞杆表面需进行镀铬处理，镀层后（0.04～0.05）mm, 镀铬前活塞杆表面需要高
频淬火处理；
f) 活塞杆端的螺纹和缓冲柱塞也要保证与轴线的同轴度。
便于装配和不损坏密封件，活塞杆安装缸头的一端倒20°角，宽度根据内径大小来选取，过度处需抛光，以免划伤密封件。台阶尖角处需到圆。
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