汽缸的设计

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1、气缸的安装为了保证气缸合适地安装，制造者常常提供符合需要的安装件以供选择，包括铰接式安装能产生摆动运动。浮动接头调节不可避免的气缸活塞杆运动方向和设备的连接轴之间的“不同轴性”，就需要用浮动接头安装到活塞杆的头部。4.机械传动系统设计本方案的机械设计中重在气缸的设计，气缸1的作用是实现物料的横向移动，气缸2的作用是实现物料纵向的提升及物品的释放。对气缸结构的要求一是重量尽量轻，以达到动作灵活、运动速度高、节约材料和动力，同时减少运动的冲击，二是要有足够的刚度以保证运动精度和定位精度气缸的设计流程图如图3所示

2、图3气缸设计流程图气缸按供油方向分，可分为单作用缸和双作用缸。单作用缸只是往缸的一侧输入高压油，靠其它外力使活塞反向回程。双作用缸则分别向缸的两侧输入压力油，活塞的正反向运动均靠液压力完成。由于单作用液压缸仅向单向运动，有外力使活塞反向运动，而双作用单活塞气缸在压缩空气的驱动下可以像两个方向运动但两个方向的输出力不同，所以该方案采用双作用单活塞缸。设计及计算结果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100Kg，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

3、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β：由《液压与气压传动技术》表11-1：运动速度v=3m/min=50mm/s，取β=0.60，所以实际液压缸的负载大小为：F=F0/β=1633.3N4.1.1气缸内径的确定D=1.27=1.27=66.26mmF=1633.3NF—气缸的输出拉力N；P—气缸的工作压力Pa按照GB/T2348-1993标准进行圆整，取D=80mm气缸缸径尺寸系列810121620253240506380（90）100（110

4、）125（140）160（180）200（220）2503204005006304.1.2活塞杆直径的确定由d=0.3D估取活塞杆直径d=25mm4.1.3缸筒长度的确定缸筒长度S=L+B+30L为活塞行程；B为活塞厚度活塞厚度B=(0.61.0)D=0.780=56mm由于气缸的行程L=800mm,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D<80mm时，可取A=(0.61.0)D；在D>80mm时,可取A=(0.61.0)d。所以A=25mmD=80mmd=25mmS

5、=886mm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：H代入数据即最小导向长度H+=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算：式中—缸筒壁厚（m）；D—缸筒内径（m）；P—缸筒承受的最大工作压力（MPa）；—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

6、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，=600MPa，==120MPan为安全系数一般取n=5；缸筒材料的抗拉强度(Pa)A=25mml=961mmP—缸筒承受的最大工作压力（MPa）。当工作压力p≤16MPa时，P=1.5p；当工作压力p＞16MPa时，P=1.25p由此可知工作压力0.6MPa小于16MPa，P=1.5p=1.5×0.6=0.9MPa==0.3mm参照下表气缸筒的壁厚圆整取=7mm4.1.5气缸耗气量的计算Q====1.85/s4.1.6气缸进排气口直径

7、d0=7mmQ=1.85/sd0=15mmv—空气流经进排气口的速度，可取v=1015）选取v=12m/s由公式d0=2代入数据得d0=14.014mm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（）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。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：由公式FP0≤式中FP0—活塞杆承受的最大轴向压力（

8、N）；FP0=1633NFK—纵向弯曲极限力（N）；nK—稳定性安全系数，一般取1.54。综合考虑选取2K—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=6.25mm由于细长杆比≥85即FK=实心圆杆：J=式中L—气缸的安装长度；m—末端系数；选择固定—自由m=1/4E—材料弹性模量，钢材E=2.11011Pa；J—活塞杆横截面惯性矩（m4）；d—活塞杆的直径（m）；L—气缸的安装长度为活塞杆的