气缸的设计计算1

1、气缸的设计计算14.1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 :n _气缸的实际负载F 2 10/由液压与气压传动技术表11-1:表1 - I气缸的运动状态与负载率限性曲载（静负栽幅性负战的运动速度P<100 mm/s1 00 -500 mnii/s.>500 mm/s3=0. s<0.的5创”3运动速度v=30mm/s取B =0.7，所以实际液压缸的负载大小为：F=F0/

2、B=200N 气缸内径的确定项公算计双件用气II一推力H一-一-V6)(槿.270E再一- -65 一«*一 -H卩/ 1633.3D=1.27=1.27" =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810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630活塞杆直径的确定由d=0.3D估取活塞杆直径d=8mm 4-4満杆宜徑廉列（mn）4591012U16182D122252S323640&a

3、mp;663708010Q110U5140160180200220250狎0就0泗1400缸筒长度的确定缸筒长度S=L+B+30L为活塞行程；B为活塞厚度活塞厚度 B=（0.6 1.0）D= 0.7' 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 1.0）D ;在D>80mm 时，可取 A=（0.61.0）d。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：代入数据 即最小导向长度H+=80 mm活塞杆的长度 l=L

4、+B+A+80=800+56+25+40=961 mm 气缸筒的壁厚的确定由液压气动技术手册可查气缸筒的壁厚 ''可根据薄避筒计算公式进行计P.DS算：式中缸筒壁厚（m ；d缸筒内径（m ；p缸筒承受的最大工作压力（MPa ；"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回二云，我们的缸体的材料选择45钢，b=600 MPa冋叫兀=120 MPan为安全系数一般取n=5 ；缸筒材料的抗拉强度（Pa）P缸筒承受的最大工作压力（MPa。当工作

5、压力p< 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 MPa§ P" 0.9 x 80=| '=0.3mm参照下表 气缸筒的壁厚圆整取 =7 mm赫料汽虹直偿50soLOO125JfiO200翡0320璽啤78101 LC1214ieIBWAS 佔57呂» |9 一in12铝合金KL i|a-1?12-14ITmn?气缸耗气量的计算Kiwn«*itDz4FSP 4- PaTa-=1.85/s气缸进排气口直

6、径do）选取 v = 12 m/sv空气流经进排气口的速度，可取 v=10 15由公式 d o = 22x 2"心_代入数据得 d o =114.014 mm进擀气口直径叭40506310ao 10013515140160 I 胭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（"“）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：Fx由公式 F po < 1式中 Fpo

7、活塞杆承受的最大轴向压力（N）;Fp（=1633NFk 纵向弯曲极限力（N）;nK 稳定性安全系数，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=6.25mmL_inEJn2由于细长杆比 > 85：即Fk =nd+实心圆杆：J = P式中 L 气缸的安装长度；n末端系数；选择固定一自由m = 1/4E材料弹性模量，钢材E = 2.1'1011 Pa ；j活塞杆横截面惯性矩（m）d 活塞杆的直径（rrj）；固定；自曲聞定皿定L气缸的安装长度为活塞杆的长度为 961mmx 1 n4 代入数据得Fk =2.685N"x 104>因为'=1.34Fpo所以活塞杆的稳定性满足条件;强度校核：由公式d >,