气缸的设计计算1

1、4.1纵向气缸的设计计算与校核由设计任务可以知道，要驱动的负载大小位140N,考虑到气缸未加载时实际 所能输出的力，受气缸活塞和缸筒之间的摩擦、活塞杆与前气缸之间的摩擦力的 影响，并考虑到机械爪的质量。在研究气缸性能和确定气缸缸径时，常用到负载 率B：气缸的实际負载F y “介“气缸的理论负栽几XI"兀由?液压与气压传动技术?表11-1 :表U -1气缸的运动状态与负载率阳性魏或炉股找'惯性籲応対迄胡酒摩.<.100 nmi h|(H) ；()! TMTllA500 mini h/30. &CO. 65冬0.5CO. 3运动速度v=30mm/s取B =0.7 ,

2、所以实际液压缸的负载大小为：F=F0/ B =200N气缸内径确实定皿 目汁翼公式1推 力 買.F!0E f j ,23 r 1 .&)¥力nmww * 、?JF1633JJ.27=66.26mmF气缸的输出拉力N ;P 气缸的工作压力Pa按照GB/T2348-1993标准进行圆整，取 D=20 mm气缸缸径尺寸系列81012162025324050638090100110125140160180200220250320400500630活塞杆直径确实定由d=0.3D估取活塞杆直径d=8mm拿4 - 4菸杆程插列45610IS14161822£5ZB32列4550e

3、s7080SV10QIL?(4016020022<!502R01J201B040Q1缸筒长度确实定缸筒长度S=L+B+30L为活塞行程；B为活塞厚度活塞厚度 B=0.6 1.0D= 0.7 X 20=14mm由于气缸的行程 L=50mm所以S=L+B+30=886 mm导向套滑动面长度A：一般导向套滑动面长度 A,在D<80mm寸，可取 A=0.6 1.0D ;在D>80mm 时，可取 A=0.6 1.0d。所以A=25mm最小导向长度H:根据经验，当气缸的最大行程为L,缸筒直径为 D,最小导向长度为：30代入数据即最小导向长度H+ =80 mm活塞杆的长度 l=L+B+A+

4、80=800+56+25+40=961 mm气缸筒的壁厚确实定由?液压气动技术手册?可查气缸筒的壁厚二可根据薄避筒计算公式进行计P.D疔 I r7算：式中匚一缸筒壁厚m>；D缸筒内径m；p-缸筒承受的最大工作压力MPa；L-一缸筒材料的许用应力MPa；实际缸筒壁厚的取值：对于一般用途气缸约取计算值的7倍；重型气缸约取计算值的20倍，再圆整到标准管材尺码。参考?液压与气压传动?缸筒壁厚强度计算及校核斤，我们的缸体的材料选择45钢，巧=600 MPa 刃="% =120 MPan为平安系数一般取n=5 ；-:缸筒材料的抗拉强度PaP-缸筒承受的最大工作压力MPa。当工作压力p<

5、; 16 MPa时，P=1.5p；当工作压力p> 16 MPa时，P=1.25p由此可知工作压力 0.6 MPa 小于 16 MPa, P=1.5p=1.5 x 0.6=0.9 MPaP.DS I -=0.3mm参照下表 气缸筒的壁厚圆整取二=7 mmV 4 - 1Hl nrwl>0125|1SO |2D03anWttHT M-JS7s10IVL!141616窮h* ( <3S7A* |SH1112韬合金E L »a -u12li-ir气缸耗气量的计算/rDzP + PaQ=s=It=Pa=1.85/s气缸进排气口直径dov空气流经进排气口的速度，可取 v=10 1

6、5)选取 v = 12 m/sQ由公式 d o = 2 T，/代入数据得d o=14.014 mm代显进排7 口：K色内性Q匿播耳口直桂召40flSO 6310SQ LOO1251&140160L&t)20 所以取气缸排气口直径为15 mmQ工作压力下输入气缸的空气流量丄V-空气流经进排气口的速度，可取 v=10 25活塞杆的校核由于所选活塞杆的长度L 10d，所以不但要校核强度校核，还要进行稳定性校核 综合考虑活塞杆的材料选择45钢。参考?机械设计手册单行本?由?液压气动技术手册? 稳定性校核:由公式 F po < %式中 F po活塞杆承受的最大轴向压力N;Fpo=1

7、633NFk 纵向弯曲极限力N;nK 稳定性平安系数，一般取1.5 4。综合考虑选取2K活塞杆横截面回转半径，对于实心杆K=d/4代入数据 K =25/4=6.25mmLmEJ ir2由于细长杆比h > 85即Fk =ird1*实心圆杆：J =. I式中 L 气缸的安装长度；m末端系数；选择固定一自由 m = 1/4E材料弹性模量，钢材E = 2.1 X 1011 Pa ;j 活塞杆横截面惯性矩卅；d 活塞杆的直径m；史鼻方武at111/41“KiE 支2一曲也風定4iJrL气缸的安装长度为活塞杆的长度为 961mm代入数据得Fk =2.685 - -c> N因为 f = 1.34 八胪 Fpo所以活塞杆的稳定性满足条件;强度校核:由公