气缸的设计计算
(完整版)气缸的设计计算1
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:/β=200N 运动速度v=30mm/s,取β=0.7,所以实际液压缸的负载大小为:F=FD=1.27= =66.26mmF—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=20 mm气缸缸径尺寸系列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+30L为活塞行程;B为活塞厚度活塞厚度B=(0.6 1.0)D= 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:一般导向套滑动面长度A,在D<80mm时,可取A=(0.6 1.0)D;在D>80mm 时, 可取A=(0.6 1.0)d。
所以A=25mm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 + =80 mm活塞杆的长度l=L+B+A+80=800+56+25+40=961 mm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,=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—缸筒承受的最大工作压力(MPa)。
气缸选择计算公式
气缸选择计算公式
气缸的选择计算公式可以根据实际需求进行计算,以下是两个常见的计算公式:
1. 根据气缸所需推力来计算气缸面积,公式为:S = F / P。
其中,S为气缸面积,F为气缸所需推力,P为气压。
2. 根据机械手在升降过程中的动作要求,结合手抓结构和网筛的重量,气缸在收缩动作过程中所承受的外力约为F=50N,由气缸收缩运动过程克服负
载做功的公式可得气缸的缸径为:D=√(4F/πPη+d^2)。
其中,F为气缸在收缩动作过程中所承受的外力(N);P为气缸的工作压力,气压传动系统的
工作压力为~,取P=;η为总机械效率,一般对于气缸工作频率较高的,
η=~,取η=;d为气缸活塞杆的直径,一般为气缸缸径D的~,取。
需要注意的是,不同的气缸型号和规格可能具有不同的计算公式和参数选择。
因此,在实际应用中,应根据具体的气缸型号和规格选择合适的计算公式和参数。
同时,还需要考虑气缸的实际工作环境和使用要求,以确保气缸能够正常、安全地工作。
气缸的设计计算1
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:/β=200N 运动速度v=30mm/s,取β=0.7,所以实际液压缸的负载大小为:F=F4.1.1气缸内径的确定D=1.27=1.27 =66.26mmF—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=20 mm气缸缸径尺寸系列8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 (90)100 (110)125 (140)160 (180)200 (220)250 320 400 500 6304.1.2活塞杆直径的确定由d=0.3D 估取活塞杆直径 d=8mm4.1.3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=(0.6 1.0)D= 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:一般导向套滑动面长度A,在D<80mm时,可取A=(0.6 1.0)D;在D>80mm 时, 可取A=(0.6 1.0)d。
所以A=25mm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 + =80 mm活塞杆的长度l=L+B+A+80=800+56+25+40=961 mm4.1.4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。
气缸的设计计算
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=30mm/s,取β=,所以实际液压缸的负载大小为:F=F/β=200N4.1.1气缸内径的确定D== =66.26mmF—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=20 mm气缸缸径尺寸系列810121620253240506380(90)100(110)125(140)160(180)200(220)2503204005006304.1.2活塞杆直径的确定由d= 估取活塞杆直径 d=8mm4.1.3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==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:一般导向套滑动面长度A,在D<80mm时,可取A=;在D>80mm时, 可取A=。
所以A=25mm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 + =80 mm活塞杆的长度l=L+B+A+80=800+56+25+40=961 mm4.1.4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,=600 MPa, ==120 MPan为安全系数一般取 n=5;缸筒材料的抗拉强度(Pa)P—缸筒承受的最大工作压力(MPa)。
气缸壁厚计算公式
气缸壁厚计算公式
气缸壁厚度计算公式如下:t = PD / (2σ- P)其中,t为气缸壁厚度,P为气压,D为气缸内径,σ为材料的许用应力。
气缸壁厚计算公式通常根据设计规范和压缩机的设计参数来确定。
在一般的压缩机设计中,气缸壁的最小厚度应该满足以下两个条件:
1.强度计算:气缸壁的最小厚度应该满足当压缩机在最高工作压力下正常工作时,材料所能承受的最大应力不超过其允许应力。
2.刚度计算:气缸壁的最小厚度应该满足当压缩机正常工作时,气缸壁所受的变形应该满足规定的要求。
夹紧气缸设计计算
表一:气缸理论输出力表单位:N
1、把典型气缸夹紧力大小,与压紧点的数量和位置的远近确定出来,并做成一
览表的形式。
表二:
夹紧力计算:
夹紧力的大小与压紧点的数量及远近有关,其决定因素是缸径(受力面积的
大小)进而使用压力不同。
其通用公式是: F
L F L L 1
3321∙
=+
其中:
L 1
和L 2
分别为压紧点距压钳回转中心的距离
L 3
为压钳与气缸连接处的回转中心到压钳回转中心的垂直距离 F 3为气缸的使用压力,F 1
为夹具要求压力
2、把典型气缸的开合角度计算出来,并做成一览表的形式。
开合角度计算
压钳打开角度的大小与气缸的行程及L 有关(L 为压钳与气缸连接部分的中心到压钳的回转中心的垂直距离)。
其通用公式为:
1
122222L S
arctg
L L arctg ===αθ(S 为气缸的有效行程) (L 1为压钳与气缸的回转中心到回转中心的距离,L 2为气缸有效行程的一半)
表三:
3、好手夹钳设计计算:由于好手夹钳压紧到死点位置相当于一端固定的简支梁如下图所示。
此图分析的是一个好手夹钳在三个力的作用下产生的弯曲变形,计。
气缸的设计计算
气缸的设计计算引言气缸是一种常见的工程装置,通常用于将气体能量转化为机械能,在许多领域中都有广泛应用。
本文旨在介绍气缸的设计计算,涵盖气缸的尺寸、工作压力、内径和活塞面积等关键参数的计算方法,以及一些与气缸设计相关的注意事项。
气缸尺寸计算气缸尺寸是设计气缸时需要考虑的重要因素。
在进行气缸尺寸计算之前,需要先确定气缸所需的推力和工作压力。
推力可以根据具体应用场景和工作要求进行估算,而工作压力则可以通过液压系统或气体压力控制系统来调节。
根据推力计算气缸内径气缸内径的计算可以通过推力和工作压力来进行。
一般而言,气缸的推力与气缸的内径成正比,即推力 = 压力 × 内径因此,内径可以通过以下公式进行计算:内径 = 推力 / 压力根据活塞面积计算气缸内径同时,活塞面积也是计算气缸内径的关键参数。
活塞面积可以通过以下公式计算:活塞面积 = 3.14 × (内径/2)^2根据活塞面积计算气缸内径的公式为:内径= √(活塞面积 / 3.14) × 2在实际计算中,可以根据具体需求来选择合适的计算公式。
活塞材料的选择气缸活塞一般需要选择具有高强度和良好耐磨性能的材料。
常用的活塞材料有铝合金、钢和铸铁等。
铝合金活塞具有重量轻、导热性好的优点,但其强度相对较低;钢活塞则具有较高的强度和抗磨性能,但相对较重;铸铁活塞则具有良好的耐磨性能,但重量较大。
根据具体应用需求和尺寸要求,可以选择合适的活塞材料。
活塞环的选择活塞环在气缸中起到密封和润滑的作用,因此活塞环的选择非常重要。
常见的活塞环材料有铸铁、铝合金、不锈钢和钢等。
铸铁活塞环具有良好的耐磨性和耐腐蚀性能,但其密封性相对较差;不锈钢活塞环具有较好的密封性能和耐磨性,但价格较高;铝合金活塞环具有较轻的重量和较好的导热性能,但其耐磨性相对较低。
在选择活塞环时,需要根据具体工作条件和要求来综合考虑各方面因素。
润滑剂的选择气缸在工作过程中需要保持良好的润滑,以减少摩擦和磨损。
汽缸的设计计算
气压传动两维运动机械手设计1.前言气动技术是实现工业自动化的重要手段。
气压传动的介质来自于空气,环境污染小,工程容易实现,所以其言传动四一种易于推广普及的实现工业自动化的应用技术。
气动技术在机械、化工、电子、电气、纺织、食品、包装、印刷、轻工、汽车等各个制造行业,尤其在各种自动化生产装备和生产线中得到了广泛的应用,极大地提高了制造业的生产效率和产品质量。
气动系统的应用,引起了世界各国产业界的普遍重视,气动行业已成为工业国家发展速度最快的行业之一。
可编程控制技器(PLC)是以微处理器为基础,综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型、通用的自动控制装置,他具有机构简单、易于编程、性能优越、可靠性高、灵活通用和使用方便等一系列优点,近年来在工业生产过程的自动控制中得到了越来越广泛的应用。
2.设计任务2.1设计任务介绍及意义通过课程设计培养学生综合运用所学知识的能力,提高分析和解决问题能的一个重要环节,专业课程设计是建立在专业基础课和专业方向课的基础的,是学生根据所学课程进行的工程基本训练,课程设计的意义在于:1.培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识,独立进行机电控制系统(产品)的初步设计工作,并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。
2.培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料,运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力,提高计算、绘图等基本技能。
3.培养学生掌握机电产品设计的一般程序方法,进行工程师基本素质的训练。
4.树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。
2.2设计任务明细1.该机械手的功能:将货物自动放到坐标位置(300,300)处,并延时1分钟等待卸货,然后返回原点位置,延时1分钟等待装货。
2.任务要求:执行元件:气动气缸;运动方式:直角坐标;控制方式:PLC控制;控制要求:位置控制;主要设计参数参数:气缸工作行程——800 mm;运动负载质量——100 kg;移动速度控制——3m/min。
气缸力计算公式
气缸力计算公式Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】气缸推力计算公式气缸理论出力的计算公式: F:气缸理论输出力(kgf)F′:效率为85%时的输出力(kgf)--(F′=F×85%) D:气缸缸径(mm) P:工作压力(kgf/cm2)例:直径340mm的气缸,工作压力为3kgf/cm2时,其理论输出力为多少芽输出力是多少将P、D连接,找出F、F′上的点,得: F=2800kgf;F′=2300kgf 在工程设计时选择气缸缸径,可根据其使用压力和理论推力或拉力的大小,从经验表1-1中查出。
例:有一气缸其使用压力为5kgf/cm2,在气缸推出时其推力为132kgf,(气缸效率为85%)问:该选择多大的气缸缸径●由气缸的推力132kgf和气缸的效率85%,可计算出气缸的理论推力为F=F′/85%=155(kgf)●由使用压力5kgf/cm2和气缸的理论推力,查出选择缸径为63的气缸便可满足使用要求。
2.气缸理论基准速度为u=1920XS/A (mm/s).其中S为排气回路的合成有效面积,A为排气侧活塞的有效面积.、耗气量:气缸往复一个行程的情况下,气缸以及缸与换向阀之间的配管内所消耗的空气量(标准大气压状态下)2、最大耗气率:气缸活塞以最大速度运动时,单位时间内所消耗的空气量(标准大气压状态下)气缸的最大耗气量: Q=活塞面积 x 活塞的速度 x 绝对压力通常用的公式是: Q=2v(p+) Q------标准状态下的气缸最大耗气量(L/min) D------气缸的缸径(cm) v------气缸的最大速度(mm/s) p------使用压力(MPa)气缸耗气量及气管流量计算方法。
气缸的设计计算1
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:/β=200N 运动速度v=30mm/s,取β=0.7,所以实际液压缸的负载大小为:F=F4.1.1气缸内径的确定D=1.27=1.27 =66.26mmF—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=20 mm气缸缸径尺寸系列8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 (90)100 (110)125 (140)160 (180)200 (220)250 320 400 500 6304.1.2活塞杆直径的确定由d=0.3D 估取活塞杆直径 d=8mm4.1.3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=(0.6 1.0)D= 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:一般导向套滑动面长度A,在D<80mm时,可取A=(0.6 1.0)D;在D>80mm 时, 可取A=(0.6 1.0)d。
所以A=25mm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 + =80 mm活塞杆的长度l=L+B+A+80=800+56+25+40=961 mm4.1.4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。
气缸设计
总工作力:F′=PD₂²π/4=39270N
单个螺栓所受力F= F′/Z=4363.3N
查表知,对于有密封性要求的连接,残余预紧力F₁=(1.5-1.8)F
所以单个螺栓受的总拉力为F₂= F₁+F=2.6F=11344.6N
则此时螺栓所受的拉应力可为为:
σca=1.3 F₂/(d₁²π/4)=55.6Mpa
四.螺栓的选取
查表:螺纹连接的安全系数表,可取得安全系数为S=4
所以此时有螺纹的许用拉应力[σ]=σs′/S
且有σca≦[σ]
所以有σs′≧S*σca所以σs′≧222.4Mpa
所以取该螺栓为:螺栓材料为45号钢
性能等级为8.8的螺栓其屈服强度为σs=640Mpa>σs′
取螺栓长度L=80mm
五.螺栓的确定
设计计算与说明
结果
一.螺栓组的设定
已知气缸内压强P=0.8Mpa内径D₂=250mm
查表得:P=0.8Mpa时,螺栓间距t₀≤7d d:螺纹公称直径
设有螺栓Z=9
二.求得螺栓公称直径
所以有:πD₁/Z= t₀t₀=139.626mm
t₀≤7d d≥19.947mm
所以取螺纹公称直径d=20mm螺距P=1.5mm小径d₁=18.376mm
所以去该螺栓为GB/T 5782-2000 M20×80
螺母为GB/T 6170-2000 M20
取螺栓与螺帽为Z=9个
Z=9
d≥19.947mm
F′=3927Βιβλιοθήκη NF=4363.3NF₂=11344.6N
σca=55.6Mpa
σs′≧222.4Mpa
σs=640Mpa>σs′
L=80mm
气缸压力计算公式大全
气缸压力计算公式
内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.
一般阀都是3-8KG, 气缸的压力,需要根据阀来确定的。
计算方式:
一、首先根据额定气压及标准气缸缸径来做大概的计算。
比如:
气压0.5Mpa (5.0985811公斤力/平方厘米(kgf/cm²)),缸径50mm(5cm),气缸截面积=pi*(5/2)^2=19.63(平方厘米)
所以,0.5Mpa下的理论出力=5.0985811*19.63=100.085(公斤力)
但仅为理论出力,实际要根据工况情况,效率会低些。
二、无杆腔截面积*工作气压力=活塞推力
有杆腔截面积*工作气压力=活塞回程力,
常见气动元件设计的正常工作压力为0.4兆帕
最常见空压机的输出压力为0.4-0.7兆帕
要推动一个700kg的工件所需要的推理需要测试
活塞行程要根据需要确定:
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气缸力计算公式
气缸推力计算公式气缸推力是指气缸在给定压力下产生的推力,它是气缸工作性能和应用的重要指标之一。
在工程设计和应用中,计算气缸推力的准确性对于确保气缸运行稳定和高效非常重要。
本文将介绍气缸推力的计算公式及其相关的背景知识。
背景知识气缸是一种常见的动力传动装置,广泛应用于机械设备、汽车、航空航天等领域。
气缸通过压缩介质(通常是气体)产生的力来实现线性运动。
在气动工程中,气缸推力是气缸的一个重要参数。
气缸推力计算公式气缸推力计算公式可以通过以下数学表达式表示:F = A × P其中,F 是气缸推力,A 是活塞面积,P 是气缸内的工作压力。
气缸中的活塞面积可以通过以下公式计算:A = π × r²其中,A 是活塞面积,π 是一个常数(约等于3.14159),r 是气缸活塞的半径。
根据气缸类型和结构的不同,活塞面积也会有所不同。
例如,对于圆筒形气缸,活塞面积可以通过活塞直径计算得出。
对于方形或矩形气缸,活塞面积可以通过活塞的高度和宽度计算得出。
工作压力可以通过气缸所处系统的设计或应用要求来确定。
在设计过程中,需要考虑工作压力的稳定性、安全性和效率。
示例计算假设有一个圆筒形气缸,其活塞直径为10厘米。
为了计算气缸在给定压力下的推力,我们需要首先计算活塞面积。
活塞面积 A 可以通过以下公式计算:A = π × r²其中,r 是活塞半径,可以通过活塞直径除以2得出:r = 10厘米 / 2 = 5厘米代入公式计算得到活塞面积 A:A = 3.14159 × (5厘米)² = 78.54平方厘米假设气缸的工作压力为10千帕,代入公式计算得到气缸推力 F :F = 78.54平方厘米× 10千帕 = 785.4牛顿因此,该气缸在给定压力下产生的推力为785.4牛顿。
结论气缸推力的准确计算对气缸工作性能和应用至关重要。
通过使用推力计算公式,可以根据气缸的活塞面积和工作压力来计算气缸的推力。
气缸计算参数范文
气缸计算参数范文气缸是内燃机的一个重要部件,通过气缸的工作能够完成燃气的压缩、燃烧和排放等过程。
气缸的参数设计对于发动机的性能、燃烧效率以及排放水平等都有着重要的影响。
下面将详细介绍气缸计算的相关参数。
1.气缸直径(D):气缸的直径是指气缸内径的直径。
直径的大小决定了活塞的直径和气缸的容积,直接影响到发动机的排气量。
通常情况下,气缸直径越大,发动机的排气量也越大,相应地发动机的功率也会增加。
但随着直径的增大,活塞运动的惯性也会增加,从而增加了摩擦损失和热损失,降低了燃烧效率。
2.活塞冲程(L):活塞冲程是指活塞由上止点到下止点的运动距离。
活塞冲程的长短直接影响到发动机的工作行程长度,决定了气缸容积的大小。
较长的冲程可以增加气缸容积,进而增加发动机的排气量和功率。
但同时也会增加活塞与缸套之间的运动惯性和发动机的机械冲击,导致发动机振动增加。
3.活塞直径(d):活塞直径是指活塞头的直径,主要决定活塞与气缸之间的密封性。
活塞与气缸之间的密封性直接影响到发动机的燃烧效率和动力性能。
较大的活塞直径可以增加活塞与气缸之间的接触面积,提高密封性能,进而提高燃烧效率和动力性能。
4.活塞滑程(H):活塞滑程是指活塞头从上止点到燃烧室位置的运动距离。
活塞滑程的长短决定了活塞上下运动的行程长度,影响到燃烧室的形状和大小。
较长的滑程可以增加燃烧室容积,改善燃气的充满度,提高燃烧效率。
但同时也会增加发动机的机械损失和热损失。
5.活塞冠形状:活塞冠是位于活塞顶部的部分,其形状对于燃烧室形状和气缸内流动的影响非常大。
活塞冠的形状可以分为平顶、半球顶、凸顶等。
不同形状的活塞冠会产生不同的涡流和湍流,影响燃烧过程的速度和质量。
而且不同形状的活塞冠还可以用于改善燃烧室的形状,提高燃烧效率和排放性能。
6.气缸内壁光洁度:气缸内壁的光洁度对于活塞与气缸之间的密封性和摩擦损失有着重要的影响。
较光滑的气缸内壁可以减小活塞与气缸之间的摩擦损失,改善发动机的热效率和动力性能。
气缸的选型和计算
气缸的选型和计算1.气缸选型:-工作压力:根据工作需求确定气缸的工作压力范围,确定气缸需要具备的最大工作压力;-载荷和工作频率:根据工作负载和使用频率选择适当的气缸,确定气缸的承受负载;-工作环境:考虑气缸工作环境的特殊因素,如温度、腐蚀性介质等,选择适当的气缸材料和密封件。
2.气缸基本参数计算:2.1气缸的直径计算:气缸的直径一般可通过以下公式计算:D = 2 * F * P / (π * p_max * n)其中,D为气缸直径,F为受力面积,P为负载,π为圆周率,p_max为气缸的最大允许工作压力,n为安全系数。
2.2气缸的活塞行程计算:气缸的活塞行程一般根据工作需求来确定。
在计算时,需考虑机构布置的空间限制、行程的可控制范围以及对应的位置传感器等因素。
2.3气缸的受力计算:气缸承受的负载主要分为静负荷和动负荷。
对于静负荷,可通过负荷估算方法来计算。
对于动负荷,需要考虑负荷的频率、变化幅度等因素,通过峰值负荷计算方法进行估算。
在计算时,还需考虑气缸的可靠性和安全系数等因素,选择合适的气缸尺寸。
2.4气缸的气流计算:气缸的气流计算主要是指气缸出入口的气流计算。
在气缸的选型和计算中需考虑气体的压力、流量和速度等因素。
通常,通过实验或计算方法确定气缸的气流量,并根据气缸的直径和活塞行程来确定气缸的气速。
综上所述,气缸的选型和计算是一个综合考虑多种因素的过程,需要根据具体的工作需求和环境条件来确定。
正确选择和计算气缸的设计参数,将有助于提高气缸的性能和寿命。
气缸设计计算
气缸设计计算引言气缸是内燃机、压缩机和液压装置等机械设备中的重要部件之一。
它起到密封气体并将压力转化为机械能的作用。
在气缸设计中,需要进行一系列的计算,以确保气缸的性能和可靠性。
气缸结构气缸通常由气缸体、活塞和气缸盖三部分组成。
气缸体是承受压力和热应力的主要部件,通常由铸铁或铝合金制成。
活塞是在气缸内往复运动的部件,其材料通常选择高强度的铝合金。
气缸盖则用于密封气缸的顶部,承受汽缸内的爆炸压力。
气缸设计计算活塞直径计算活塞直径的计算是气缸设计中的关键步骤之一。
活塞直径的大小与内燃机的排量有关,一般通过以下公式进行计算:D = (V / (L * N))^(1/3)其中,D为活塞直径,V为排量,L为活塞行程,N为气缸数。
通过这个计算公式,可以根据排量、行程和气缸数确定合适的活塞直径。
活塞材料选择活塞在工作过程中承受着高温和高压的作用力,因此其材料选择至关重要。
常见的活塞材料有铝合金、铸铁和钢等。
铝合金活塞具有重量轻、导热性能好的特点,适用于高速内燃机。
铸铁活塞具有高强度和耐磨损的特性,适用于低速大功率内燃机。
钢活塞具有高强度和耐高温的特点,适用于高温高压的工作环境。
气缸体壁厚计算气缸体壁厚的计算是为了保证气缸的强度和刚度,通常使用以下公式进行计算:t = (P * D) / (2 * S * F * C)其中,t为气缸体壁厚,P为气缸内的压力,D为活塞直径,S为材料的抗拉强度,F为安全系数,C为腔体系数。
通过这个计算公式,可以确定气缸体的合适壁厚。
气缸盖厚度计算气缸盖的厚度计算是为了保证气缸盖的强度和密封性能。
计算公式如下:t = P * D2 / (2 * S * F * C)其中,t为气缸盖厚度,P为气缸内的压力,D2为活塞直径,S为材料的抗拉强度,F为安全系数,C为腔体系数。
通过这个计算公式,可以确定气缸盖的合适厚度。
活塞环设计活塞环在工作过程中承受着活塞与气缸之间的密封和润滑作用。
活塞环的设计需要考虑到密封性能、磨损性能和润滑性能等因素。
100mm气缸压力计算
100mm气缸压力计算在工业领域中,气缸是一种常见的装置,用于转换压力能为机械能。
而气缸的压力计算则是工程师们在设计和使用气缸时必不可少的一项任务。
对于一个直径为100mm的气缸,我们需要计算其所受到的压力。
首先,我们需要明确气缸的工作条件和参数。
假设气缸内的气体为理想气体,工作温度为常温,即25°C。
同时,我们需要知道气缸的工作压力为10MPa。
根据理想气体状态方程,我们可以得出气体的压力与体积之间的关系:P1V1 = P2V2。
其中,P1为初始压力,V1为初始体积,P2为最终压力,V2为最终体积。
在这个问题中,我们已知气缸的直径为100mm,可以计算出其初始体积V1。
假设气缸为圆柱形状,其初始体积可以通过以下公式计算得出:V1 = π * (D/2)^2 * H,其中D为直径,H为气缸的高度。
通过代入数值,我们可以得到初始体积V1。
接下来,我们需要确定最终体积V2。
在气缸工作过程中,最终体积V2可以通过气缸的活塞运动来决定。
如果气缸的活塞移动距离为x,那么最终体积V2可以表示为:V2 = V1 + π * (D/2)^2 * x。
现在,我们已经得到了初始体积V1和最终体积V2。
将这些值代入理想气体状态方程中,我们可以解出最终压力P2。
最终压力P2 = P1 * V1 / V2。
根据以上计算步骤,我们可以得到100mm气缸在给定工作条件下的压力。
这个计算过程是相对简单的,但却是确保气缸正常工作的关键一步。
通过正确计算气缸的压力,工程师们可以合理设计和选择气缸,并确保其在工作过程中的稳定性和可靠性。
100mm气缸压力计算是工程师们在设计和使用气缸时必不可少的一项任务。
通过合理计算气缸的压力,可以确保气缸的正常工作,并满足工业生产的需求。
这项任务虽然简单,但却是工程师们在工作中必须认真对待的重要环节。
通过准确计算气缸的压力,我们可以为工业领域的发展和进步做出贡献。
标准气缸的尺寸设计
= 300 mm, 由图 2a 查得 u0 = 360 mm/ s; 由 图 2c 查 得 u0= 500 mm/ s。按 = 0 179, 插值求得 u0 = 460 mm/
s。
已知 = 0. 179, 对推 力, 由图 3 查得 = 1. 065, 得
um= u0= 1. 065 460= 490 mm/ s。
最大功能 Em=
1 2
m
u
2 m
=
1 2
150 0 492 = 18 N
m。表 2 查得 80 mm 气 缸的允许吸 收动能 Ed = 20 N
m, 可见缓中能力满足要求。
活塞杆伸出时, 气缸的 横向负 载为 150 kg, 但这 个
负载由台面承受, 而不是 由缸盖 内的衬 套承受, 故无 需
检验横向负载。
图 1 气缸的轴向负载力 F 图中: b) = 0 2~ 0 8; c ) = 0 1~ 0 4
吸油总管与 油箱 连通, 因此 将泵 壳体 的泄 漏油 管与 泵 吸油口法兰连接在一起似乎可 以等同 认为是 将泵壳 体 的泄漏油直接引回到了油 箱。但进一 步从理 论分析 并 经实验验 证, 这种 配管 方式 存在 较大 缺陷。 经过 列 伯 努利方程计 算 分析 , 在泵 的 吸 油 口存 在 一 定 真空 度。 当泵起动运 行后, 泵 的 吸油 口很 快形 成真 空从 管道 吸 油, 由于将泵壳 体的 泄 漏油 管直 接接 到泵 的吸 油口 法 兰上, 再加上泵 吸油 口 油液 流动 时对 泵泄 漏油 管内 油 液产生的抽吸作用, 使泵 的泄漏 油管内造 成真空, 进 而 将起动前灌 注在 泵壳 体内 的液 压油 吸 出泵 的壳 体, 使 泵壳体内的 油液 液位 低于 泵传 动连 杆 球铰 中心 线, 从 而造成该球铰干摩擦烧损。这 一理论 分析结 果通过 在 现场用三种实验方法得到验证。
气缸计算
平均有效压力还与气体混合方法、燃料的种类以及进气压力、进气温度等因素有关,也受混合气体在形成过程、燃烧过程和换气过程的工作质量的影
响。
平均有效压力值反映了发动机的设计水平。一般地说,平均有效压力值高为好。但平均有效压力值过高,会增加发动机的热负荷和机械负荷,从而缩短发动机的使用寿命。
●由使用压力5kgf/cm2和气缸的理论推力,查出选择缸径为63的气缸便可满足使用要求。
i ---气缸数量;
n ---发动机转速,单位:转/分;
τ ---发动机行程(冲程)数。四行程(冲程)发动机τ=4,二行程(冲程)发动机τ=2。
注:
平均有效压力是衡量发动机进行工作循环是否良好,结构是否合理和制造质量优劣的重要指标。想知道每台发动机的平均有效压力,我们用户一般是从发动机的说明书上按公式计算出来的。
Qr = (Q/t) x 60 = (7.581/2)x60 = 227.43NL/Min
选电机:首先先确定你要选择的传动方式--需带动的质量公式:HP=W(KG)X10NX 摩擦系数XD直径/2(伺服电机轴的)X1.2安全系数XnX 716.2..在根据算出的马力选择不同厂家的伺服电机(在该厂家的技术手册里就有扭矩 功率等参数了)。要找公式设计手册里都有的啊!!
例题 气缸推动工件在水平导轨上运动。已知工件等运动件质量为 m=250 kg,工件与导轨间的摩擦系数m =0.25,气缸行程 s为 400 mm,经1.5 s时间工件运动到位,系统工作压力p = 0.4 MPa,试选定气缸直径。
解:气缸实际轴向负载
F = mg f=0.25 ′ 250 ′ 9.81=613.13 N
Vk ---单个气缸的工作容积,单位:公升
气缸的设计计算1
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:/β=200N 运动速度v=30mm/s,取β=0.7,所以实际液压缸的负载大小为:F=F4.1.1气缸内径的确定D=1.27=1.27 =66.26mmF—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=20 mm气缸缸径尺寸系列8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 (90)100 (110)125 (140)160 (180)200 (220)250 320 400 500 6304.1.2活塞杆直径的确定由d=0.3D 估取活塞杆直径 d=8mm4.1.3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=(0.6 1.0)D= 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:一般导向套滑动面长度A,在D<80mm时,可取A=(0.6 1.0)D;在D>80mm 时, 可取A=(0.6 1.0)d。
所以A=25mm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 + =80 mm活塞杆的长度l=L+B+A+80=800+56+25+40=961 mm4.1.4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。
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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=30mm/s,取β =0.7 ,所以实际液压缸的负载大小为:F=F0/
β=200N
4.1.1 气缸内径的确定
D=1.27 =1.27 =66.26mm
F—气缸的输出拉力N;
P —气缸的工作压力P a
按照GB/T2348-1993 标准进行圆整,取D=20 mm
气缸缸径尺寸系列
4.1.2 活塞杆直径的确定
由d=0.3D 估取活塞杆直径d=8mm
4.1.3 缸筒长度的确定
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=(0.6 1.0)D= 0.7 20=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:
一般导向套滑动面长度A,在D<80mm时,可取A=(0.6 1.0)D ;在D>80mm 时, 可取A=(0.6 1.0)d 。
所以A=25mm
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: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
4.1.4 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,=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—缸筒承受的最大工作压力(MPa)。
当工作压力p≤16 MPa 时,P=1.5p;当工作压力p>16 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
参照下表气缸筒的壁厚圆整取= 7 mm
4.1.5 气缸耗气量的计算
Q ==
=1.85/s
4.1.6 气缸进排气口直径d0
) 选取v = 12 m/s v—空气流经进排气口的速度,可取v=10 15
由公式d 0 = 2
代入数据得 d 0 = 14.014 mm
V -- 空气流经进排气口的速度,可取v=10 25 )
4.1.7 活塞杆的校核
由于所选活塞杆的长度L 10d,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F P0 ≤
式中F P0—活塞杆承受的最大轴向压力(N);
F P0=1633N
F K —纵向弯曲极限力(N);
n K —稳定性安全系数,一般取 1.5 4。
综合考虑选取2
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
由于细长杆比≥85 即F K =
实心圆杆:J =
式中L —气缸的安装长度;
m—末端系数;选择固定—自由m = 1/4
E—材料弹性模量,钢材E = 2.1 1011 P a ;
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长度为961mm
代入数据得F K =2.685 N
因为= 1.34 F P0 所以活塞杆的稳定性满足条件;
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
则= 4.16 mm < d ,所以强度满足要求;综上所述:活塞杆的稳定性和强度满足要求。