气缸的设计计算1

纵向气缸的设计计算与校核:由设计任务能够知道，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立气缸缸径时，常用到负载率β：由《液压与气压传动技术》表11-1：运动速度v=30mm/s，取β=，因此实质液压缸的负载大小为：F=F0/β气缸内径确实定D===66.26mmF—气缸的输出拉力N；P—气缸的工作压力Pa依据GB/T2348-1993标准进行圆整，取D=20mm气缸缸径尺寸系列810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630活塞杆直径确实定由d=估取活塞杆直径d=8mm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==14mm因为气缸的行程L=50mm,因此S=L+B+30=886mm导向套滑动面长度A:一般导向套滑动面长度A，在D<80mm时，可取A=；在D>80mm时,可取A=。因此A=25mm最小导向长度H：依据经验，当气缸的最大行程为L，缸筒直径为D，最小导向长度为：H代入数据即最小导向长度H+=80mm活塞杆的长度l=L+B+A+80=800+56+25+40=961mm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

可依据薄避筒计算公式进行计算：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）；—缸筒资料的许用应力（MPa）；实质缸筒壁厚的取值：关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。参照《液压与气压传动》缸筒壁厚强度计算及校核,我们的缸体的资料选择45钢，=600MPa，==120MPan为安全系数一般取n=5；缸筒资料的抗拉强度(Pa)P—缸筒承受的最大工作压力（MPa）。当工作压力p≤16MPa时，P=；当工作压力p＞16MPa时，P=由此可知工作压力MPa小于16MPa，P==×=MPa=0.3mm参照下表气缸筒的壁厚圆整取=7mm气缸耗肚量的计算Q====s气缸进排气口直径d0v—空气流经进排气口的速度，可取v=1015）选用v=12m/s由公式d0=2代入数据得d0=14.014mm因此取气缸排气口直径为15mm—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=1025）活塞杆的校核因为所选活塞杆的长度L10d，因此不只要校核强度校核，还要进行稳固性校核。综合考虑活塞杆的资料选择45钢。参照《机械设计手册单行本》由《液压气动技术手册》稳固性校核：由公式FP0≤式中FP0—活塞杆承受的最大轴向压力（N）；FP0=1633NFK—纵向曲折极限力（N）；nK—稳固性安全系数，一般取。综合考虑选用2K—活塞杆横截面展转半径，关于实心杆K=d/4代入数据K=25/4=6.25mm因为修长杆比≥85即FK=实心圆杆：J=式中L—气缸的安装长度；m—尾端系数；选择固定—自由m=1/4E—资料弹性模量，钢材E=11；aJ—活塞杆横截面惯性矩（m4）；d—活塞杆的直径（m）；L—气缸的安装长度为活塞杆的长度为

961mm代入数据得

FK=

N因为=强度校核：由公式d≥

FP0

因此活塞杆的稳固性知足条件；，n为安全系数

一般取

n=5；

缸筒资料的抗拉强