油壓缸能力
規格
油缸內徑 D
活塞桿徑 d
行程長度 S
供油
壓力
流量
計算結果
作用力
伸出
縮回
活塞速度
伸出
縮回
行程時間
伸出
s
縮回
s
排出流量
伸出
縮回
消耗功率
縮回 / 伸出速度比
油壓缸的作用力指的是油壓缸在運動過程中所產生的力量，其大小取決於液壓壓力與活塞的受力面積。根據油壓缸的運動方向，伸出時的推力和縮回時的拉力可依以下公式計算：
\[ \begin{alignat*}{2} &F \; = &\; &\text{液壓壓力} \;P \times \text{活塞受力面積} \;A \\[20pt] &\bold{伸出:} \\[12pt] &F \; = &\; &{\begin{dcases} \;&{\pi \over 4} \; {PD^2} &\quad\text{單軸} \\[12pt] \;&{\pi \over 4} \; {P(D^2-d^2)} &\quad\text{雙軸} \end{dcases}} \\[30pt] &\bold{縮回:} \\[12pt] &F \; = &\; &{\pi \over 4} \; {P(D^2-d^2)} \end{alignat*} \]
油壓缸的活塞速度指的是活塞在伸出或縮回時的運動速度，其大小取決於液壓流量與活塞受力面積，可透過以下公式計算：
\[ \begin{alignat*}{2} &V \; = &\; &\text{液壓流量} \;Q \over \text{活塞受力面積} \;A \\[20pt] &\bold{伸出:} \\[12pt] &V \; = &\; &{\begin{dcases} \;&{4Q} \over {\pi D^2} &\quad\text{單軸} \\[12pt] \;&{4Q} \over {\pi (D^2-d^2)} &\quad\text{雙軸} \end{dcases}} \\[30pt] &\bold{縮回:} \\[12pt] &V \; = &\; &{4Q} \over {\pi (D^2-d^2)} \end{alignat*} \]
實際上，活塞在行程的兩端均會經歷加速與減速階段，因此上述公式計算的數值為活塞的最高運動速度。
行程時間指的是油壓缸完成一次伸出或縮回所需的時間，取決於活塞速度與行程長度，其計算方式如下：
\[ \begin{alignat*}{2} &t \; = &\; &\text{活塞速度} \;V \over \text{液壓流量} \;Q \\[20pt] &\bold{伸出:} \\[12pt] &V \; = &\; &{\begin{dcases} \;& {\pi D^2S} \over {4Q} &\quad\text{單軸} \\[12pt] \;& {\pi (D^2-d^2)S} \over {4Q} &\quad\text{雙軸} \end{dcases}} \\[30pt] &\bold{縮回:} \\[12pt] &V \; = &\;& {\pi (D^2-d^2)S} \over {4Q} \end{alignat*} \]
由於實際上活塞在行程的兩端均會經歷加速與減速階段，因此對於較長行程的油壓缸，其實際行程時間將接近上述公式計算的理論值；然而，對於短行程的油壓缸，由於加減速階段所占比例較大，其實際行程時間通常會大於公式計算值。
排出流量(或回流流量)指的是油壓缸活塞運動時，從供油端的另一側排出的液壓油流量，其大小主要取決於活塞運動速度與內部容積的變化，可透過以下公式計算：
\[ \begin{alignat*}{2} &Q_{out} \; = &\; &\text{活塞速度} \;V \times \text{排出側活塞受力面積} \;A \\[20pt] &\bold{伸出:} \\[12pt] &Q_{out} \; = &\; &{\begin{dcases} \;&{{(D^2-d^2)} \over {D^2}}Q_{in} &\quad\text{單軸} \\[12pt] \;&{{D^2} \over {(D^2-d^2)}}Q_{in} &\quad\text{雙軸} \end{dcases}} \\[30pt] &\bold{縮回:} \\[12pt] &Q_{out} \; = &\; &{{D^2} \over {(D^2-d^2)}}Q_{in} \end{alignat*} \]