Cylinder Calculator

用途

一次性求出气缸或液压缸的前进与后退推力，以及每行程的耗气量和每分钟流量需求。可用于执行机构设计初期快速估算缸径、校核压力余量、选配空压机与阀门容量。

主要公式

前进（头侧）面积 Ap=π/4·D²；后退（杆侧）环形面积 Ar=π/4·(D²−d²)。因 1 MPa 等于 1 N/mm²，推力直接以牛顿给出：前进 Fp=P·Ap，后退 Fr=P·Ar。每行程耗气量 V=A·L，流量需求 Q=A·L·n，n 为每分钟循环次数。

输入值

D 为缸径（mm），d 为活塞杆径（mm），P 为供给压力（MPa，表压），L 为行程（mm），n 为每分钟循环次数。后退面积扣除活塞杆截面，故始终小于前进面积，后退推力与耗气量也相应减小。

计算示例

取 D=50, d=20, P=0.5MPa, L=100mm, n=10次/min：Ap=π/4·50²=1963.5mm²，Ar=π/4·(50²−20²)=1649.3mm²。前进推力 Fp=0.5·1963.5≈982N（约100kgf），后退 Fr=0.5·1649.3≈825N（约84kgf）；前进每行程耗气 V=1963.5·100/10⁶≈0.196L，流量需求 Q=0.196·10≈117.8L/min。

注意事项

此处推力为忽略摩擦与背压的理论值，故实际设计中仅按其约 50~70% 作为有效推力，并对负载保留安全系数。耗气量与流量为按行程体积折算的自由空气值；实际标准大气耗气量需再乘以压缩比（约 (P+0.1)/0.1，由表压换算）。选配空压机时应计入此项。