AirTac气动元件计算与选型

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气缸、阀的选配及其通径和流量：
标准额定流量 （L/min） 80 200~500 500~1140 1140~2500 2500~3000 ＞6000
气缸缸径（φmm）阀的连接尺寸 公称通径（φmm） ≤12 ＞12~25 ＞25~50 ＞50~100 ＞150~200 ＞200~320 M3 M5、1/8 1/8、1/4 1/4、3/8 3/8、1/2 3/4、1 1.5 2.5~3.5 3.5~7 7~12 12~16 18.7~25

表9-6所示几个负载实例。
气缸的负载率 气缸的实际负载是由工况所决定的，若确定了负载率η也 就能确定气缸的理论出力，负载率η的选取与气缸的负载 性能及气缸的运动速度有关（见下表）
静负载 如夹紧、 低速压 铆 ≤80％ 动载荷 气缸速度＜ 100mm/s ≤65％ 气缸速度 100~500mm/s ≤50％ 气缸速度＞ 500mm/s ≤30％
p 0.1013 Vsz Vs 0.1013
式中 p为工作压力（Mpa）。
气缸的耗气量计算
实际可简化计算公式为（计算出大概值）：
Q：气缸的平均耗气量，L/min(ANR)； N：气缸的工作频率，即每分钟内气缸的往复周数，一个往复为一周，周/min； D：气缸的直径（cm）； L：气缸的行程（cm）； p：工作压力（MPa）；
包括相关接头
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方形气缸选择
SI
SU
SE
SC
JSI
SG
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薄型气缸选择
ACQ
SDA
ACP
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双轴气缸选择
TN
TR
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回轉夾緊气缸选择
QCK
ACK
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气缸的理论输出力
普通双作用气缸的理论推力（N）为：
F0
式中, D一缸径(mm)，p一气缸的工作压力(MPa)。 理论拉力(N)为：
气缸的耗气量计算
例如：SC100X150的气缸，动作频率N为60周/min，使用压力为0.6Mpa
=0.00157*10*10*15*60*(0.6+0.102) =99.2 L/min
电磁阀的计算与选型
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方向控制阀的选择
正确地选用各种控制阀是设计气动控制系统的重要环节。选 择的合理，能使线路简化，减少阀的品种和数量，保证气动系统 准确可靠，降低压缩空气的消耗量，降低成本等。 选用阀的适用范围应与使用现场的条件相一致，如气源压力 范围，电源条件(交直流、电压大小及波动范围)，介质温度、湿 度，粉尘，振动等。 选用阀的功能及控制方式应符合系统工作要求，即应根据气 动系统对元件的位置数、通路数、记忆性、静止时通断状态和控 制方式等的要求选用符合所需功能及控制方式的阀。 选用阀的性能应满足系统工作要求，即应根据气动系统对最 低工作压力或最低控制压力、最高许用压力、动态性能、气密性 、寿命及可靠性等的要求选用符合所需性能指标的阀。
选定配管口径 每个电磁阀都有它指定的配管口径，有些会有一 个以上的口径尺寸可供选择；螺纹连接。
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方向控制阀的选择
⑴、方向控制阀系列的选择 应根据所配套的不同的执行元件选择不同功能系列的阀。
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方向控制阀的选择
⑶、控制方式的选择 应根椐工作要求及气缸的动作方式选择合适的换向阀控制方 式。换向阀控制方式的选择。
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方向控制阀的选择
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方向控制阀的选择 选择阀的流通能力应满足系统工作要求，即应根 据气动系统对元件的瞬时最大流量的要求来计算阀的 通径。对于直接控制气动执行元件的主阀，必须根椐 执行元件的流量来选择阀的通径，且选用阀的流量应 大于所需要的流量。
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Cv值：阀门的流通能力即表示在阀门全开前后压差为0.098mpa 条件下，密度为1000kg/m3的清水，流过阀门的体积流 量数，单位为m3/h。（Cv=1.167Kv） 有效面积S值：在气动技术中，不论元件和管路内部结构如何复 杂，设想通过该元件或管路的实际流量就等于在相同压 力条件下通过一理想节流孔的流量，此理想节流孔的流 通面积就称为该实际元件或管理的有效流通面积。 S值与C值之关系：S=18.0*10-6Cv（m2）=18*Cv （mm2） Q标=984Cv （L/min）（进气压力0.7,出口压力0.6,温度20度
不正确
正确
避免活塞杆受扭矩力：——应该加导向杆 活塞杆和缸筒会产生别劲，缸筒内表面、活塞杆容易弯曲，导向套和活 塞 杆的表面以及密封件容易磨损
负载的 运动状 态 负载率η
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普通气缸的设计计算

举例 用气缸水平推动台车，负载质量M=150kg，台车与床面间摩擦 系数0.3，气缸行程L=300mm，要求气缸的动作时间t=0.8s，工作压 力P=0.5Mpa。试选定缸径。
气缸的耗气量计算
耗气量是指气缸住复运动时所消耗的压缩空气量，它的大小与气缸的性能 无关，但它是选择空压机排量的重要参数。气缸的耗气量与气缸的活塞 直径D、活塞杆直径d、活塞的行程L以及单位时间往返次数N有关。 以单出杆双作用气缸为例，活塞杆伸出和退回行程的耗气量分别为
亚德客国际集团
前 言
气动控制技术以其独特的优势在现代工业中的应 用越来越广泛，并且随着气动技术的发展其应用领 域在迅速拓展。 了解与掌握气动产品的相关标准、结构特点、选 型与应用、安装使用及其维护知识对气动系统的设 计和保证气动系统优良性能有着至关重要的意义
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课件内容
气动执行元件
ISO标准气缸公称行程允差：
项 目 标准
缸 径（mm） 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320
公称行程（mm） 行程允差（mm） 最大500 500~1250 最大500 500~1250 最大500 +2 +3.2 +2.5 +4 +4
ISO6431
(3) 换向阀(电磁阀)
课件内容
利用电气信号对压缩空气进行开、关处理，或改变其流动方向。 (4) 消音器 安装于方向切换阀的排气口上，以减弱进行切换时的排气噪音。 (5) 油雾器 为了使元件平滑运行，改善元件的耐久性，利用流动的压缩空气，将润滑 油变成雾状后送入末端的元件。 (6) 减压阀 对空压机送来的压缩空气进行减压处理，将2次侧的空气压力设定、调整到 规定的压力。
(7) 空气过滤器 课件内容 清除压缩空气中或配管内产生的灰尘、锈迹、冷凝水等，保护 气动元件、防止故障的发生。 (8) 冷冻式空气干燥器 对压缩空气进行强制性冷却处理，将压缩空气中的水蒸气转化 为水滴后除去，使其干燥。 (9) 主管路过滤器 为了去除空压机压缩过的空气中所含的灰尘、水和油等而在主 管路的配管部位设置的过滤器。
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气动元件的安装与注意事项
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气动配管注意事项
(a)空压机进气口处需隔绝盐风、雨水、热、灰尘及有害 气体等，并请尽量置于低温、低湿的场所。
(b)空气配管的末端需向下倾斜约1/100的坡度，以避免冷凝 水滞留在配管中。
(c)从主管引出支管进行配管时，要使配管口朝上，然后 再引出。
(d)在配管途中如果有障碍物，必须使配管口朝下时，应 与管末端做相同处理，安装自动排出阀(排水器)。

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D2 p
F1
式中,d一活塞杆直径（mm）时,估算时可令d=0.3D。

4
(D 2 d 2 ) p
气缸的负载率

气缸的负载率：是指气缸的实际负载力F与理论输出力F0之比。
F 100% F0
负载力是选择气缸的重要因素。负载情况不同，作用在活塞轴上的实际负载 力也不同。

气缸的负载率
500~1250
+5
ISO标准气缸公称行程允差：
项 目 标准
缸 径（mm） 8 10 12 16 20 25
公称行程（mm） 行程允差（mm）
ISO6432
最大500
+1.5
气缸安装：
气缸安装形式的决定方法：根据负荷运动方向决定气缸的安装形式。
负荷运动方向 安装形式 底座型 作业时负荷作 直线运动 法兰型 注 意 事 项 固定气缸本体，使负荷的运动方向和活塞的运动 方向在同一轴线上或平行。 行程过长，或负荷的运动方向和活塞的运动方向 不平行，而且不在同方向上，采用轴销型或耳环 型的安装形式。 但是，要注意不对活塞杆和轴承施加横向载荷。 使支撑气缸的耳环或轴销的摆动方向和负荷的摆 动方向一致。另外，活塞杆前端的金属零件的摆 动方向也要相同。 轴承上有横向载荷时，横向载荷值应在气缸输出 力的1/20以内。
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电磁阀的选型步骤:
选定选定电磁 阀系列 根据所需流量及驱动形式，选定电磁阀系列2/3、2/5
选定机能 根据不同的控制方式选择电控、气控、人力或机械控制 单控、双控、三位置 选定电气规格 选择使用电流及电压，选择接线形式（出线式、端子式）
选定配管形式 有两种配管形式：直接配管型和底板配管型
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举例 SE63×300 使用气压0.5MPa需要在1S内动作完成(推出),需要配怎么样的 阀? 气缸最大耗气量:
Q 0.0462 D 2 V max ( P 0.102)
Q=0.0462×6.3×6.3×(300/1) ×1.4×(0.5+0.102) =464L/min Q标=984Cv （L/min） CV=0.47 只需选择比0.47大的阀即可…
选定气缸行程
工件移动距离（尽量勿使用满行程工作）
选定气缸系列
根据各类气缸的特点（参考相关样本）