《气缸的选用要根据以下方面进行分析》.doc

3.4气缸的选择 气缸的选用要根据以下方面进行分析： 1、类型的选择 根据工作要求和条件，正确选择气缸的类型。要求气缸到达行程终端无冲击现象和撞击噪声应选择缓冲气缸；要求重量轻，应选轻型缸；要求安装空间窄且行程短，可选薄型缸；有横向负载，可选带导杆气缸；要求制动精度高，应选锁紧气缸；不允许活塞杆旋转，可选具有杆不回转功能气缸；高温环境下需选用耐热缸；在有腐蚀环境下，需选用耐腐蚀气缸。在有灰尘等恶劣环境下，需要活塞杆伸出端安装防尘罩。要求无污染时需要选用无给气或无气润滑气缸等。 2、安装形式根据安装位置、使用目的等因素决定。在一般情况下，采用固定式气缸。在需要随工作机构连续回转时（如车床、磨床等），应选用回转气缸。在要求活塞杆除直线运动外，还需作圆弧摆动时，则选用轴销式气缸。有特殊要求时，应选择相应的特殊气缸。 3、作用力的大小 即缸径的选择。根据负载力的大小来确定气缸输出的推力和拉力。一般均按外载荷理论平衡条件所需气缸作用力，根据不同速度选择不同的负载率，使气缸输出力稍有余量。缸径过小，输出力不够，但缸径过大，使设备笨重，成本提高，又增加耗气量，浪费能源。在夹具设计时，应尽量采用扩力机构，以减小气缸的外形尺寸。 4、活塞行程 与使用的场合和机构的行程有关，但一般不选满行程，防止活塞和缸盖相碰。如用于夹紧机构等，应按计算所需的行程增加10～20㎜的余量。 5、活塞的运动速度 主要取决于气缸输入压缩空气流量、气缸进排气口大小及导管内径的大小。要求高速运动应取大值。气缸运动速度一般为50～800㎜/s。对高速运动气缸，应选择大内径的进气管道；对于负载有变化的情况，为了得到缓慢而平稳的运动速度，可选用带节流装置或气—液阻尼缸，则较易实现速度控制。选用节流阀控制气缸速度需注意：水平安装的气缸推动负载时，推荐用排气节流调速；垂直安装的气缸举升负载时，推荐用进气节流调速；要求行程末端运动平稳避免冲击时，应选用带缓冲装置的气缸。图3.1 气缸实物图 6、气缸的选型步骤及其类型介绍 程序1：根据操作形式选定气缸类型： 气缸操作方式有双动，单动弹簧压入及单动弹簧压出等三种方式 程序2：选定其它参数： 1、选定气缸缸径大小根据有关负载、使用空气压力及作用方向确定 2、选定气缸行程工件移动距离 3、选定气缸系列 4、选定气缸安装型式不同系列有不同安装方式，主要有基本型、脚座型、法兰型、U型钩、轴耳型 5、选定缓冲器无缓冲、橡胶缓冲、气缓冲、气压吸震器 6、选定磁感开关主要是作位置检测用，要求气缸内置磁环 7、选定气缸配件包括相关接头 （一）单作用气缸 初步确定气缸参数 表2-1 按负载选择工作压力[1] 负载/ KN 5 5~10 10~20 20~30 30~50 50 工作压力/MPa 0.8~1 1.5~2 2.5~3 3~4 4~5 ≥5 表2-2 各种机械常用的系统工作压力[1] 机械类型 机 床 农业机械 小型工程机械 建筑机械 液压凿岩机 液压机 大中型挖掘机 重型机械 起重运输机械 磨床 组合 机床 龙门 刨床 拉床 工作压力/MPa 0.8~2 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 由表2-1和表2-2可知，初选气缸的设计压力P1=3MPa，度相等，并减小液压泵的流量，这里的气缸课选用单杆式的，并在快进时差动连接，则气缸无杆腔与有杆腔的等效面积A1与A2应满足A1=2A2（即气缸内径D和活塞杆直径d应满足：d=0.707D。为防止切削后工件突然前冲，气缸需保持一定的回气背压，暂取背压为0.5MPa，并取气缸机械效率。则气缸上的平衡方程 故气缸无杆腔的有效面积： 气缸直径 气缸内径： 按GB/T2348-1980，取标准值D=80mm；因A1=2A，故活塞杆直径d=0.707D=56mm（标准直径） 则气缸有效面积为： 2.缸体壁厚的校核 查机械设计手册，取壁厚为10mm。则 根据时；（4-2） 可算出缸体壁厚为： 10mm 则气缸的外径 式中 ————许用应力；（Q235钢的抗拉强度为375-500MPa，取400MPa，为位安全系数取5，即缸体的强度适中），P-缸筒试验压力。 3.缸筒结构设计 缸筒两端分别与缸盖和缸底链接，构成密封的压力腔，因而它的结构形式往往和缸盖及缸底密切相关[6]。因此，在设计缸筒结构时，应根据实际情况，选用结构便于装配、拆卸和维修的链接形式，缸筒内外径应根据标准进行圆整。 活塞杆的设计与计算 活塞杆是气缸传递力的主要零件，它主要承受拉力、压力、弯曲力及振动冲击等多种作用，必须有足够的强度和刚度。其材料取Q235钢。 1.活塞杆直径的计算[1] 由=2 可知活塞杆直径： 按GB/T2348—1993将所计算的d值圆整到标准直径，以便采用标准的密封