氣缸的設(shè)計計算1

氣缸的設(shè)計計算1氣缸的設(shè)計計算1氣缸的設(shè)計計算14.1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質(zhì)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立氣缸缸徑時，常用到負(fù)載率β：由《液壓與氣壓傳動技術(shù)》表11-1：運動速度v=30mm/s，取β=0.7，因此實質(zhì)液壓缸的負(fù)載大小為：F=F0/β=200ND=1.27==66.26mmF—氣缸的輸出拉力N；P—氣缸的工作壓力Pa依據(jù)GB/T2348-1993標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整，取D=20mm氣缸缸徑尺寸系列1810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630由d=0.3D估取活塞桿直徑d=8mm缸筒長度S=L+B+30L為活塞行程；B為活塞厚度活塞厚度B=(0.61.0)D=0.720=14mm因為氣缸的行程L=50mm,因此S=L+B+30=886mm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時，可取A=(0.61.0)D；在D>80mm時,可取A=(0.61.0)d。因此A=25mm最小導(dǎo)向長度H：依據(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：H2代入數(shù)據(jù)即最小導(dǎo)向長度H+=80mm活塞桿的長度l=L+B+A+80=800+56+25+40=961mm由《液壓氣動技術(shù)手冊》可查氣缸筒的壁厚可依據(jù)薄避筒計算公式進(jìn)行計算：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）；—缸筒資料的許用應(yīng)力（MPa）；實質(zhì)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。參照《液壓與氣壓傳動》缸筒壁厚強(qiáng)度計算及校核,我們的缸體的資料選擇45鋼，=600MPa，==120MPan為安全系數(shù)一般取n=5；缸筒資料的抗拉強(qiáng)度(Pa)P—缸筒承受的最大工作壓力（MPa）。當(dāng)工作壓力p≤16MPa時，P=1.5p；當(dāng)工作壓力p＞16MPa時，P=1.25p由此可知工作壓力0.6MPa小于16MPa，P=1.5p=1.5×0.6=0.9MPa==0.3mm3參照下表氣缸筒的壁厚圓整取=7mmQ====1.85/sv—空氣流經(jīng)進(jìn)排氣口的速度，可取v=1015）采用v=12m/s由公式d0=2代入數(shù)據(jù)得d0=14.014mm4因此取氣缸排氣口直徑為15mmQ——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=1025）因為所選活塞桿的長度L10d，因此不僅需校核強(qiáng)度校核，還要進(jìn)行穩(wěn)固性校核。綜合考慮活塞桿的資料選擇45鋼。參照《機(jī)械設(shè)計手冊單行本》由《液壓氣動技術(shù)手冊》穩(wěn)固性校核：由公式FP0≤式中FP0—活塞桿承受的最大軸向壓力（N）；FP0=1633NFK—縱向曲折極限力（N）；nK—穩(wěn)固性安全系數(shù)，一般取1.54。綜合考慮采用25K—活塞桿橫截面輾轉(zhuǎn)半徑，對于實心桿K=d/4代入數(shù)據(jù)K=25/4=6.25mm因為修長桿比≥85即FK=實心圓桿：J=式中L—氣缸的安裝長度；m—尾端系數(shù)；選擇固定—自由m=1/4E—資料彈性模量，鋼材E=2.11011Pa；J—4活塞桿橫截面慣性矩（m）；d—活塞桿的直徑（m）；L—氣缸的安裝長度為活塞桿的長度為961mm代入數(shù)據(jù)得FK=2.685N因為=1.34FP0因此活塞桿的穩(wěn)固性滿足條件；6強(qiáng)度校核：由公式d≥，n為安全系數(shù)一般取n=5；缸