氣缸的設(shè)計(jì)計(jì)算1

1、.4.1 縱向氣缸的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核:由設(shè)計(jì)任務(wù)可以知道， 要驅(qū)動(dòng)的負(fù)載大小位140N，考慮到氣缸未加載時(shí)實(shí)際所能輸出的力，受氣缸活塞和缸筒之間的摩擦、活塞桿與前氣缸之間的摩擦力的影響，并考慮到機(jī)械爪的質(zhì)量。在研究氣缸性能和確定氣缸缸徑時(shí)，常用到負(fù)載率：由液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)表11-1 ：運(yùn)動(dòng)速度 v=30mm/s，取 =0.7 ，所以實(shí)際液壓缸的負(fù)載大小為： F=F0 / =200N4.1.1 氣缸內(nèi)徑的確定D=1.27=1.27=66.26mmF氣缸的輸出拉力N；P 氣缸的工作壓力Pa按照 GB/T2348-1993 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整，取D=20 mm氣缸缸徑尺寸系列.81012162025324

2、0506380（ 90）100（110 ）125（ 140）160（ 180）200（ 220）2503204005006304.1.2 活塞桿直徑的確定由 d=0.3D 估取活塞桿直徑 d=8mm4.1.3 缸筒長(zhǎng)度的確定缸筒長(zhǎng)度 S=L+B+30L 為活塞行程； B 為活塞厚度活塞厚度 B=(0.61.0)D= 0.720=14mm由于氣缸的行程L=50mm ,所以 S=L+B+30=886 mm導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度A:一般導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度A，在 D80mm時(shí) , 可取 A=(0.6 1.0)d 。所以 A=25mm最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 H：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)氣缸的最大行程為L(zhǎng)，缸筒直徑為 D，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度

3、為：H.代入數(shù)據(jù)即最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H+=80 mm活塞桿的長(zhǎng)度 l=L+B+A+80=800+56+25+40=961 mm4.1.4 氣缸筒的壁厚的確定由液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè) 可查氣缸筒的壁厚可根據(jù)薄避筒計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：式中缸筒壁厚（ m）；D缸筒內(nèi)徑（ m）；P缸筒承受的最大工作壓力（MPa）；缸筒材料的許用應(yīng)力（MPa）；實(shí)際缸筒壁厚的取值： 對(duì)于一般用途氣缸約取計(jì)算值的7 倍；重型氣缸約取計(jì)算值的 20 倍，再圓整到標(biāo)準(zhǔn)管材尺碼。參考液壓與氣壓傳動(dòng)缸筒壁厚強(qiáng)度計(jì)算及校核, 我們的缸體的材料選擇45 鋼，=600 MPa，=120 MPan 為安全系數(shù)一般取 n=5 ；缸筒材料的抗拉強(qiáng)度 (P

4、a)P缸筒承受的最大工作壓力（MPa）。當(dāng)工作壓力p16 MPa 時(shí)， P=1.5p；當(dāng)工作壓力 p16 MPa時(shí)， P=1.25p由此可知工作壓力0.6 MPa 小于 16 MPa， P=1.5p=1.5 0.6=0.9 MPa.=0.3mm參照下表氣缸筒的壁厚圓整取= 7 mm4.1.5 氣缸耗氣量的計(jì)算Q=1.85/s4.1.6 氣缸進(jìn)排氣口直徑d0v空氣流經(jīng)進(jìn)排氣口的速度，可取v=10 15） 選取 v = 12 m/s.由公式d0 = 2代入數(shù)據(jù)得 d 0 =14.014 mm所以取氣缸排氣口直徑為15 mmQ 工作壓力下輸入氣缸的空氣流量（）V- 空氣流經(jīng)進(jìn)排氣口的速度，可取v=1

5、0 25）4.1.7 活塞桿的校核由于所選活塞桿的長(zhǎng)度L10d，所以不但要校核強(qiáng)度校核， 還要進(jìn)行穩(wěn)定性校核。綜合考慮活塞桿的材料選擇45 鋼。參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本由液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè)穩(wěn)定性校核：.由公式FP0式中FP0活塞桿承受的最大軸向壓力（N）；FP0=1633NF K 縱向彎曲極限力（ N）；nK 穩(wěn)定性安全系數(shù)，一般取1.54。綜合考慮選取2K活塞桿橫截面回轉(zhuǎn)半徑，對(duì)于實(shí)心桿K=d/4代入數(shù)據(jù) K =25/4=6.25mm由于細(xì)長(zhǎng)桿比 85即 F K =實(shí)心圓桿： J =式中L 氣缸的安裝長(zhǎng)度；m 末端系數(shù)；選擇固定自由m = 1/4E 材料彈性模量，鋼材 E = 2.110 11P a ；J4活塞桿橫截面慣性矩（ m）；d 活塞桿的直徑（ m）；.L 氣缸的安裝長(zhǎng)度為活塞桿的長(zhǎng)度為961mm代入數(shù)據(jù)得 F K =2.685N因?yàn)? 1.34F P0所以活塞桿的穩(wěn)定性滿足條件；強(qiáng)度校核：由公式 d，n 為安全系數(shù)一般取 n=5 ；缸筒