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第12課:氣缸選型:氣缸缸徑與行程選擇

2015年04月19日 [氣動系統教程] 浏覽:40138 評論:13

氣缸的選型主要考慮三個方面。一,結構;二,缸徑;三,行程。至于“結構”不是我們這裡要講的重點,但我會稍微提下。我們這篇教程主要講“氣缸缸徑(氣缸缸體的内徑)”與“氣缸行程(氣缸活塞移動的最大距離)”的選型計算,以一個簡單實例為基準。

在考慮氣缸結構選型上,機械設計工程師網建議您先對氣缸的種類作個簡單的了解,即拿本氣缸選型書看看有個印象即可,如知道氣缸有标準氣缸、滑台氣缸、無杆氣杆、雙軸氣缸等等。其次了解單作用氣缸與雙作用氣缸的區别。那麼氣缸結構選型上就基本确定,然後根據成本比較,選擇你最終的結構氣缸即可。

既然談到了單作用氣缸與雙作用氣缸,我就順便談下,因為寫教程就是寫的時候,根本不知道會談到這個,故我經常建議大家多寫教程發給我,因為寫教程就是對自己的積累,言歸正傳。假如氣缸複位時沒有負載,則可選擇單作用氣缸,否則就是雙作用氣缸(還跟時C/T有關,故單作用氣缸用得相對較少)。

氣缸的選擇.jpg

如上圖所示,顯示的負載是40kg,設定提升行程是90mm。所以根據圖中的氣缸安裝方式其回程推力應大于40kgf。而在實際工程應用中氣缸的效率大約是85%,所以,而我們再乘以一個安全系數Sp,則實際要求的推力為:

F = (Fl X Sp) / 0.85

F1:負載

Sp: 氣動産品安全系數1.25,此參數是一個工程經驗值,根據各種應用場合不同可以适當做一些調整,無量綱常量。注意,我們在這裡提到氣缸的效率85%,是指氣缸在低速運動的時候。通常如果氣缸的運動速度在100-500mm/s範圍時,效率會大幅下降至約50-60%。這個主要源于氣體的可壓縮性。顯然,如果超過500mm/s的速度時,其效率會更低。

氣缸作用力的計算公式為:

F = A X P

A: 壓縮空氣作用于活塞的運動方向的面積單位cm2

P: 氣路供氣壓強單位kgf/cm2

F: 氣缸作用力單位kgf根據以上公式可以得到:

A = F / P = 58.8 / 6 = 9.8 cm2

根據圖示的安裝方式,可以知道,氣缸的回程方向為負載提升方向,所以,其氣體作用于活塞的面積為:

A = 3.14 X (D/2)2 - 3.14 X (d/2)2

D: 氣缸缸徑單位cm

d: 氣缸活塞杆直徑單位cm

校驗氣缸:根據經驗選擇一個氣缸,如氣缸中40mm缸徑的活塞杆直徑為Φ16,所以實際回程時氣體作用面積為:

A = 3.14 X (D/2)2 - 3.14 X (d/2)2 = 10.56 cm2 > 9.8 cm2

所以,缸徑選擇合适。

根據要求,提升行程90mm,則選取氣缸标準行程為100mm(有指定行程氣缸,一般我們選标準行程)。氣缸兩端或者單端加限位調整裝置,調整到需要行程即可。注意,通常普通氣缸的行程都會有+/-1mm 的誤差,所以在需要精确定位的時候,需要選擇氣缸行程大于需要行程,而在定位處加設限位裝置。 

最後,我們也可以直接使用氣缸輸出力計算器計算:打開氣缸輸出力計算器

(編輯:非标機械設計工程師網)

網友最新評論 (13)
  1. 訪客
    那個P值是不是根據供氣的實際壓強來定的,然後作者那邊是6對不對。
    訪客2018-12-28 16:44:19回複
  2. 王其榮
    樓主 您好,我想請問一下我對照那個雙氣缸出力表,發現缸徑為40的,在0.6MPA下出力隻有37.7KG,是不是還不夠呀,還是我哪裡弄錯了?
    王其榮2018-06-19 10:17:53回複
  3. 老大
    請問,氣路供氣壓強“6”是怎麼來的?
    老大2017-07-28 10:08:05回複
  4. 訪客
    3.14*(40)^2-3.14*(16)^2≠10.56呀
    訪客2016-08-31 16:24:38回複
    • 訪客
      嗯 是對的 半徑 不是直徑
      訪客2016-09-01 12:39:33回複
      • 訪客
        半徑也不對,這公式得不出10.56吧,試了n遍,依然無法得出10.56
        訪客2016-09-03 09:51:16回複
        • 訪客1
          3.14*2*2-3.14*0.8*.08=10.5504,你不得先把單位換算成CM嗎? 然後再算半徑
          訪客12016-09-29 10:51:30回複
  5. 丁丁
    管理員,可不可以舉個水平方向上推力,氣缸的選型實例,多謝!
    丁丁2016-05-20 10:23:10回複
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