Hydraulikzylinder berechnen: Druck- und Zugkraft, Geschwindigkeit, Ölmenge
Mit diesem Rechner können Sie einen Hydraulikzylinder berechnen: die theoretische Kraft eines doppeltwirkenden Zylinders aus Kolbendurchmesser, Stangendurchmesser und Druck – ausfahrend auf der vollen Kolbenfläche, einfahrend auf der kleineren Ringfläche. Mit Förderstrom und Hub kommen Geschwindigkeit, Ölmenge und Zeit dazu. Kolben 100 mm, Stange 56 mm bei 160 bar: 125,66 kN Druckkraft und 86,26 kN Zugkraft.
Beispiel: Einheiten: metrisch (mm, bar, l/min) · Kolbendurchmesser 100 · Stangendurchmesser 56 · Druck 160 · Förderstrom (optional) 60 · Hub (optional) 500 → Zylinderkraft: Druckkraft 125,66 kN · Zugkraft 86,26 kN. Quelle: Bosch Rexroth RE 17332 (edition 2021-07), hydraulic cylinder series CDH1/CGH1/CSH1, p. 14 “Diameters, areas, forces, flow”: areas A1/A2/A3, area ratio φ, forces F1/F2/F3 as theoretical static force without efficiency, flow at 0.1 m/s (read 09.10.2026). Stand: .
So wird gerechnet
Kraft = Druck × Fläche. Beim Ausfahren drückt das Öl auf die ganze Kolbenfläche A1 = π × D² ÷ 4. Beim Einfahren wirkt es nur auf die Ringfläche A3 = A1 − A2, weil die Stange die Fläche A2 = π × d² ÷ 4 belegt. Genau diese drei Flächen und Kräfte führt Bosch Rexroth im Datenblatt seiner Zylinder auf – als „theoretische statische Zylinderkraft ohne Berücksichtigung des Wirkungsgrades“.
Beispiele bei 160 bar
In metrischen Einheiten gilt F [kN] = p [bar] × A [cm²] ÷ 100.
| Kolben / Stange | Druckkraft F1 | Zugkraft F3 | φ |
|---|---|---|---|
| 40 / 22 mm | 20,11 kN | 14,02 kN | 1,43 |
| 50 / 28 mm | 31,42 kN | 21,56 kN | 1,46 |
| 63 / 36 mm | 49,88 kN | 33,59 kN | 1,48 |
| 80 / 45 mm | 80,42 kN | 54,98 kN | 1,46 |
| 100 / 56 mm | 125,66 kN | 86,26 kN | 1,46 |
| 125 / 70 mm | 196,35 kN | 134,77 kN | 1,46 |
Zum Abgleich mit dem Datenblatt: Rexroth nennt für Kolben 100 mm bei 250 bar 196,35 kN und für Stange 56 mm ein Flächenverhältnis von 1,46.
Geschwindigkeit, Ölmenge und Hubzeit
Geschwindigkeit = Förderstrom ÷ Fläche. Mit 60 l/min fährt der Zylinder 100/56 mit 0,127 m/s aus und mit 0,185 m/s ein, weil die Ringfläche kleiner ist. 500 mm Hub brauchen ausfahrend 3,93 l Öl und 3,9 s, einfahrend 2,70 l und 2,7 s. Umgekehrt nennt Rexroth für 0,1 m/s beim Kolben 100 mm einen Bedarf von 47,1 l/min. Zum Umrechnen des Drucks dient bar in psi; die Grundlagen zu F = p × A zeigt Kraft berechnen, das Volumen eines Zylinders Zylinder berechnen.
Häufige Fragen
Wie berechnet man die Kraft eines Hydraulikzylinders?
Druck mal Fläche. Kolben 100 mm hat 78,54 cm²; bei 160 bar sind das 125,66 kN Druckkraft.
Warum ist die Zugkraft kleiner als die Druckkraft?
Beim Einfahren belegt die Stange einen Teil des Kolbens, es zählt nur die Ringfläche A1 − A2. Mit Stange 56 mm sind das 53,91 cm², bei 160 bar also 86,26 kN.
Wie berechne ich die Geschwindigkeit?
Förderstrom durch Fläche. 60 l/min auf 78,54 cm² ergeben 0,127 m/s beim Ausfahren.
Was bedeutet das Flächenverhältnis φ?
Kolbenfläche geteilt durch Ringfläche (A1 ÷ A3). Bei 100/56 mm ist φ = 1,46: Der Zylinder fährt 1,46-mal so schnell ein wie aus.
Was ist die Differentialkraft?
Im Differential- oder Eilgangbetrieb stehen beide Seiten unter Druck, es drückt nur die Stangenfläche A2: wenig Kraft (39,41 kN bei 160 bar), aber schnelles Ausfahren.
Liefert der Zylinder die berechnete Kraft wirklich?
Nein, es ist die theoretische statische Kraft. Dichtungsreibung, Gegendruck und Wirkungsgrad mindern sie; Nenndruck und Knickung der Stange sind gesondert zu prüfen.
Quellen und Rechtsgrundlagen
- Bosch Rexroth RE 17332 (edition 2021-07), hydraulic cylinder series CDH1/CGH1/CSH1, p. 14 “Diameters, areas, forces, flow”: areas A1/A2/A3, area ratio φ, forces F1/F2/F3 as theoretical static force without efficiency, flow at 0.1 m/s (read 09.10.2026)
- NIST SP 811, Appendix B.8 – conversion factors: 1 bar = 10⁵ Pa, 1 psi = 6 894.757 Pa, 1 lbf = 4.448 222 N, 1 in = 2.54 cm, 1 gal (U.S.) = 3.785 412 L, 1 kgf = 9.806 65 N (read 09.10.2026)
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