气缸的设计计算1.docx

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： ,气知的实际负载FXinno/一气缸的理论负载心 由《液压与气压传动技术》表11-1： 表u-1气知的运动状态与负裁率 咀性负我（静负戮｝ 慎性负莪前运动速度丫 100rinn..-H 1〔萄nim/s ；：f.tlilTl- /?=0.S 5 53 运动速度v=30mm/s，取3=0.7,所以实际液压缸的负载大小为：F=F/B=200N04.1.1气缸内径的确定 项 目 H算 公式 提 力 壮0—一整半 XP 铮 拉力 (1.23~1-65 F1633.3 D=1.27」P=1.27jOG又静=66.26mm F一气缸的输出拉力N；P一气缸的工作压力Pa 按照GB/T2348-1993标准进行圆整，取D=20mm气缸缸径尺寸系列 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 （90） 100 （110） 125 （140） 160 （180） 200 （220） 250 320 400 500 630 4.1.2活塞杆直径的确定 由d=0.3D估取活塞杆直径d=8mm辜4-4清定杆■律暮列（mnJ 4 5 6 8 10 12 侦 16 18 20 22 25 34i 40 45 眦 50 E3 70 HO 9。 1(JU IL? 140 160 180 200 221 250 2R0 120| ItiU 400 4.1.3缸筒长度的确定 缸筒长度S=L+B+30 L为活塞行程；B为活塞厚度 活塞厚度B=（0.61.0）D=0.7工20=14mm 由于气缸的行程L=50mm,所以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D80mm时，可取A=（0.61.0）D；在D80mm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： so 代入数据即最小导向长度H+亍=80mm 活塞杆的长度l=L+B+A+80=800+56+25+40=961mm4.1.4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.D S1-^7算：- 式中 〕一缸筒壁厚（m）； D一缸筒内径（m）； P一缸筒承受的最大工作压力（MPa）； 卜］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=?,我们的缸体的材料选择45钢，匚=600MPa，［刁二八%=120MPa n为安全系数一般取n=5；3缸筒材料的抗拉强度（Pa） P一缸筒承受的最大工作压力（MPa）。当工作压力pW16MPa时，P=1.5p；当工作压力p16MPa时，P=1.25p 由此可知工作压力0.6MPa小于16MPa，P=1.5p=1.5X0.6=0.9MPaP.DSl^-]__03 P.D 参照下表气缸筒的壁厚圆整取_7mm H料 ,，就直性 50 180 1叫 05 ICO 2D0 25ft 曜岸 J5—33 7 R 10 10 12 14 16 Ifi 蝌北点.45 5 7 fl 3 9 11 12 裙合金方L1 812 12-M MFF 4.1.5气缸耗气量的计算P-PaQ_U二Ph=1.85/sv一空气流经进排气口的速度，可取v=1015）选取v二12m/s4.1.6气缸进排气口直径d0 v一空气流经进排气口的速度，可取v=1015 ）选取v二 12m/s 代入数据得d0=14.014mm *-2代航进播，口■轻Cmm) 气船内性D 进樗气口直径E° 40 5063I SO1(10 U0169IG e 10 15 加 由公式所以取气缸排气口直径为15mmQ——工作压力下输入气缸的空气流量(成人)V——空气流经进排气口的速度，可取v=1025)4.1.7活塞杆的校核由于所选活塞杆的长度L10d，所以不但要校核强度校核，还要进行稳定性校核。 由公式 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: 墅由公式FpoW式中Fpo-活塞杆承受的最大轴向压力（N）；Fpo=1633NFk—纵向弯曲极限力（N）；气—稳定性安全系数，一般取1.54。综合考虑选取2 K—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=6.25mmLmEJn2由于细长杆比EN85\布艮口F=L?Kir