氣缸的設(shè)計計算1

1、4.1縱向氣缸的設(shè)計計算與校核由設(shè)計任務(wù)可以知道，要驅(qū)動的負(fù)載大小位140N,考慮到氣缸未加載時實際 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，并考慮到機械爪的質(zhì)量。在研究氣缸性能和確定氣缸缸徑時，常用到負(fù)載 率B：氣缸的實際負(fù)載F y “介“氣缸的理論負(fù)栽幾XI"兀由?液壓與氣壓傳動技術(shù)?表11-1 :表U -1氣缸的運動狀態(tài)與負(fù)載率陽性魏或爐股找'慣性籲応対迄胡酒摩.<.100 nmi h|(H) ；()! TMTllA500 mini h/30. &CO. 65冬0.5CO. 3運動速度v=30mm/s取B =0.7 ,

2、所以實際液壓缸的負(fù)載大小為：F=F0/ B =200N氣缸內(nèi)徑確實定皿 目汁翼公式1推 力 買.F!0E f j ,23 r 1 .&)¥力nmww * 、?JF1633JJ.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)進行圓整，取 D=20 mm氣缸缸徑尺寸系列81012162025324050638090100110125140160180200220250320400500630活塞桿直徑確實定由d=0.3D估取活塞桿直徑d=8mm拿4 - 4菸桿程插列45610IS14161822£5ZB32列4550e

3、s7080SV10QIL?(4016020022<!502R01J201B040Q1缸筒長度確實定缸筒長度S=L+B+30L為活塞行程；B為活塞厚度活塞厚度 B=0.6 1.0D= 0.7 X 20=14mm由于氣缸的行程 L=50mm所以S=L+B+30=886 mm導(dǎo)向套滑動面長度A：一般導(dǎo)向套滑動面長度 A,在D<80mm寸，可取 A=0.6 1.0D ;在D>80mm 時，可取 A=0.6 1.0d。所以A=25mm最小導(dǎo)向長度H:根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng)氣缸的最大行程為L,缸筒直徑為 D,最小導(dǎo)向長度為：30代入數(shù)據(jù)即最小導(dǎo)向長度H+ =80 mm活塞桿的長度 l=L+B+A+

4、80=800+56+25+40=961 mm氣缸筒的壁厚確實定由?液壓氣動技術(shù)手冊?可查氣缸筒的壁厚二可根據(jù)薄避筒計算公式進行計P.D疔 I r7算：式中匚一缸筒壁厚m>；D缸筒內(nèi)徑m；p-缸筒承受的最大工作壓力MPa；L-一缸筒材料的許用應(yīng)力MPa；實際缸筒壁厚的取值：對于一般用途氣缸約取計算值的7倍；重型氣缸約取計算值的20倍，再圓整到標(biāo)準(zhǔn)管材尺碼。參考?液壓與氣壓傳動?缸筒壁厚強度計算及校核斤，我們的缸體的材料選擇45鋼，巧=600 MPa 刃="% =120 MPan為平安系數(shù)一般取n=5 ；-:缸筒材料的抗拉強度PaP-缸筒承受的最大工作壓力MPa。當(dāng)工作壓力p<

5、; 16 MPa時，P=1.5p；當(dāng)工作壓力p> 16 MPa時，P=1.25p由此可知工作壓力 0.6 MPa 小于 16 MPa, P=1.5p=1.5 x 0.6=0.9 MPaP.DS I -=0.3mm參照下表 氣缸筒的壁厚圓整取二=7 mmV 4 - 1Hl nrwl>0125|1SO |2D03anWttHT M-JS7s10IVL!141616窮h* ( <3S7A* |SH1112韜合金E L »a -u12li-ir氣缸耗氣量的計算/rDzP + PaQ=s=It=Pa=1.85/s氣缸進排氣口直徑dov空氣流經(jīng)進排氣口的速度，可取 v=10 1

6、5)選取 v = 12 m/sQ由公式 d o = 2 T，/代入數(shù)據(jù)得d o=14.014 mm代顯進排7 口：K色內(nèi)性Q匿播耳口直桂召40flSO 6310SQ LOO1251&140160L&t)20 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丄V-空氣流經(jīng)進排氣口的速度，可取 v=10 25活塞桿的校核由于所選活塞桿的長度L 10d，所以不但要校核強度校核，還要進行穩(wěn)定性校核 綜合考慮活塞桿的材料選擇45鋼。參考?機械設(shè)計手冊單行本?由?液壓氣動技術(shù)手冊? 穩(wěn)定性校核:由公式 F po < %式中 F po活塞桿承受的最大軸向壓力N;Fpo=1

7、633NFk 縱向彎曲極限力N;nK 穩(wěn)定性平安系數(shù)，一般取1.5 4。綜合考慮選取2K活塞桿橫截面回轉(zhuǎn)半徑，對于實心桿K=d/4代入數(shù)據(jù) K =25/4=6.25mmLmEJ ir2由于細(xì)長桿比h > 85即Fk =ird1*實心圓桿：J =. I式中 L 氣缸的安裝長度；m末端系數(shù)；選擇固定一自由 m = 1/4E材料彈性模量，鋼材E = 2.1 X 1011 Pa ;j 活塞桿橫截面慣性矩卅；d 活塞桿的直徑m；史鼻方武at111/41“KiE 支2一曲也風(fēng)定4iJrL氣缸的安裝長度為活塞桿的長度為 961mm代入數(shù)據(jù)得Fk =2.685 - -c> N因為 f = 1.34 八臚 Fpo所以活塞桿的穩(wěn)定性滿足條件;強度校核:由公