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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 4.1 纵向气缸的设计运算与校核 : 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；在讨论气缸性能和确定气缸缸径时,常用到负载率 ：11-1 ：由液压与气压传动技术表运动速度 v=30mm/s,取 =0.7 ,所以实际液压缸的负载大小为： F=F0/ =200N D=1.27= =66.26mm F气缸的输出拉力 N；P 气缸的工作压力 Pa依据 GB/T2348-1993标准进行圆整,取 D=20 mm 气缸缸径尺寸系列
2、1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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 由 d=0.3D 估取活塞杆直径 d=8mm 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=0.61.0D= 0.720=14mm 由于气缸的行程 L=50mm ,所以 S=L+B+30=886 mm 导向套滑动面长度A: A,在 D80mm一般导向套滑动面长度时,
3、 可取 A=0.61.0d ；所以 A=25mm 最小导向长度 H：依据体会,当气缸的最大行程为L,缸筒直径为D,最小导向长度为：H2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 代入数据即最小导向长度 H + =80 mm 活塞杆的长度 l=L+B+A+80=800+56+25+40=961 mm 算：由液压气动技术手册可查气缸筒的壁厚 可依据薄避筒运算公式进行计式中缸筒壁厚（ m）；D缸筒内径（ m）；P缸筒承担的最大工作压力（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运算值的 7
4、倍；重型气缸约取运算值的 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运算及校核, 我们的缸体的材料挑选45 钢,=600 MPa, =120 MPa n 为安全系数 一般取 n=5 ；缸筒材料的抗拉强度 Pa P缸筒承担的最大工作压力（MPa）；当工作压力 p16 MPa 时,P=1.5p；当工作压力 p16 MPa时, P=1.25p 由此可知工作压力0.6 MPa 小于 16 MPa,P=1.5p=1.5 0.6=0.9 MPa = =0.3mm 3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 参照下表
5、气缸筒的壁厚圆整取 = 7 mm Q = = =1.85/s v空气流经进排气口的速度,可取v=10 15） 选取 v = 12 m/s 由公式 d 0 = 2代入数据得 d 0 = 14.014 mm 4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 所以取气缸排气口直径为 15 mm Q 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=10 25由于所选活塞杆的长度L10d,所以不但要校核强度校核,仍要进行稳固性校核；综合考虑活塞杆的材料挑选 45 钢；参考机械设计手册单行本由液压气动技术手册稳固性校核
6、：由公式 F P0 式中 FP0 活塞杆承担的最大轴向压力（N）；FP0=1633N F K 纵向弯曲极限力（ N）；nK 稳固性安全系数,一般取1.54；综合考虑选取 2 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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=6.25mm 由于瘦长杆比 85即 F K = 实心圆杆： J = 式中 L 气缸的安装长度；m 末端系数；挑选固定自由 m = 1/4 E 材料弹性模量,钢材 E = 2.1 10 11 P a ；J活塞杆横截面惯性矩（ m 4）；d 活塞杆的直径（ m）；L 气缸的安装长度为活塞杆的长度为 961mm 代入数据得 F K =2.685 N 所以活塞杆的稳固性满意条件；由于 = 1.34 F P06 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 强度校核：由公式 d ,n 为安全系数一般取 n=5 ；缸筒材料的抗拉强度 Pa 45 钢的抗拉强度,=600 MPa ,= = 120 MP a 就 = 4.16 mm d ,所以强度满意要求；综上所述：活塞杆的稳固性和强度满意要求；7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页