气缸选型-最终
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S=F/n/P=1.4X10-3 m2 D=2
S =2
1.4 X 10 3
=0.0422m=42.2mm @项目经理之家
圆整，取标准尺寸，D=50mm
• 气缸负载力大小的确认
• 根据负载力的大小来确定气缸输出的推力和拉力。
• 一般均按外载荷理论平衡条件所需气缸作用力，根据不同速度选 择不同的负载率，使气缸输出力稍有余量。
简易步骤： １.气缸安装方式 ２.负载实际情况 ３.由１和２算出气缸轴向实际负 载F ４.气缸平均运行速度 ５.气缸负载率β（0.8，0.65，0.5， 0.35） 6.初选气缸工作压力（一般为 0.4Mpa - 0.6Mpa） 7.由F/β=Ft，得到气缸理论输出力 8.计算出气缸的缸径及杆径 9.圆整得到实际的缸径及杆径
@项目经理之家
• 7.气缸选型案例 • 案例2：
• 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? • 1.换算得5kgf/cm2=490000Pa=0.49MPa • 2.由气缸的推力132kgf（1294N）和气缸的效率85%，可计算出气缸的理论推 力为F=F′/85%=155(kgf)=1519N • 3.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。
•
做往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴做 摆动运动，摆动角小于 280°。此外，还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。
@项目经理之家
• 气缸分类：
• 1.抱紧气缸： 2.带阀气缸：
• 3.带锁气缸 •
4.迷你气缸
•
@项目经理之家
• 5.笔型气缸
6.薄型气缸
• •
• 5.确定缓冲形式
• 橡胶缓冲垫
• 气缸的缓冲的大小是可调的,上下缓冲调整螺丝在进气孔的旁边.（有缓冲就是气缸动作 时，快到快伸出完或回到底的时候会迅速慢下来,没有缓冲会直接工作到位,不过声音有点响, 气缸的型号不同，缓冲有长短）。
@项目经理之家
• 6.磁性开关确认 •
磁性开关是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁控开关。常用的磁性开 关有单触点和双触点两种。 在气缸方面，磁性开关的主要作用就是检查气缸活塞的运作情况。当气缸的磁环移动， 慢慢靠近磁性感应开关的时候，磁性开关的磁簧片就会被感应，从而使得触点关闭，产生 信号；当气缸的磁环离开感应开关的区域时候，磁簧片失去感应的磁性，从而使得触点断 开，就不会产生信号，这样就可以进行检查气缸活塞的位置移动情况，从而控制相应的电 磁阀动作。
谢谢。
@项目经理之家
@项目经理之家
近期在项目中遇到一个气缸的选型设 计问题。气缸需要在1.5s内将货物推出 0.8m距离。 已知条件： 1.货物重量：G=mg=294N 2.货物与接触面的摩擦系数：μ=0.1 3.现场无气源，需要另配气源，设备气 源压力：0.6Mpa
@项目经理之家
选型步骤： 1.确定气缸缸径 （1）气缸的轴向负荷力F 轴向负荷F=2*G=588N
•
•
磁性开关是用来检测气缸活塞位置的，即检测活塞的运动行程。使用磁性开关可以反 馈气缸活塞杆伸出的位置，利用此反馈信号可以控制其它的元件的动作，也可以控制气缸 的行程，例如气缸全行程为100，可以将行程调整为80；装多个磁性开关还可以实现气缸在 多点停止，但停止精度不高。
气缸内置磁环，钢带/轨道/拉杆/直接安装磁性开关。
@项目经理之家
•
• 7.气缸负载率β • β=气缸实际负载F/气缸理论输出力Ft X 100%
• 方法A：由β和F可得到Ft，进而可算出Hale Waihona Puke Baidu径； • 方法B：反之，由β和Ft亦可得到F。 • 因气缸的运动特性，气缸的实际负载F一般很难直接算出，故可 由方法B，由理论输出力Ft和负载率 β算出F的实际值。 • β一般的取值：0.8，0.65，0.5，0.35
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3.确定气缸品种
选：双作用带导杆气缸 （有横向负载） 双作用气缸：从活塞两侧交替 供气，在一个或两个方向输出 力。
气缸的推力 小于 拉力。
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4.确定安装形式 前端法兰型安装
1.在一般情况下，采用固定 式气缸。 2.在需要随工作机构连续回 转时（如车床、磨床等）， 应选用回转气缸。 3.在要求活塞杆除直线运动 外，还需作圆弧摆动时， 则选用轴销式气缸。 4.有特殊要求时，应选择相 应的特殊气缸。 @项目经理之家
7.手指气缸
8.三轴气缸
@项目经理之家
气缸选型：
• 要求气缸到达行程终端无冲击现象和撞击噪声应选择缓冲气缸； • 要求重量轻，应选轻型缸； • 要求安装空间窄且行程短，可选薄型缸； • 有横向负载，可选带导杆气缸； • 要求制动精度高，应选锁紧气缸； • 不允许活塞杆旋转，可选具有杆不回转功能气缸； • 高温环境下需选用耐热缸；在有腐蚀环境下，需选用耐腐蚀气缸。 • 在有灰尘等恶劣环境下，需要活塞杆伸出端安装防尘罩； • 要求无污染时需要选用无给油或无油润滑气缸等。
• 缸径过小，输出力不够，但缸径过大，使设备笨重，成本提高， 又增加耗气量，浪费能源。 • 在夹具设计时，应尽量采用扩力机构，以减小气缸的外形尺寸。
@项目经理之家
活塞的运行速度
• 主要取决于气缸输入压缩空气流量、气缸进排气口大小及导管内 径的大小。要求高速运动应取大值。气缸运动速度一般为50～ 800㎜/s。 • 对高速运动气缸，应选择大内径的进气管道；对于负载有变化的 情况，为了得到缓慢而平稳的运动速度，可选用带节流装置或 气—液阻尼缸，则较易实现速度控制。 • 选用节流阀控制气缸速度需注意：水平安装的气缸推动负载时， 推荐用排气节流调速；垂直安装的气缸举升负载时，推荐用进气 节流调速。
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• 8.气缸选型案例
• 案例1： • 用一个气缸竖直顶起1T重的货物，气缸工作压力为0.5MPa，气缸应如何选型
• • • • • • •
• •
答： 1.F理=1X1000kgX9.8kg/s2=9800N 2.重物，视为阻性负载， β =80% ，P=F/β =12250N 3.气缸推力P=π /4×D2×p，p=0.5MPa，得到D=177mm 4.缸径D系列：32mm、40mm、50mm、63mm、80mm、100mm、125mm、160mm、200mm，D留 一些余量，选200mm； 5.气缸行程L：800mm（皮带面宽800mm，气缸行程取与皮带面宽相同数值） 6.行程系列：25mm、50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、175mm、200mm、250mm、 300mm...... 7.安装方式：前端法兰型安装 8.磁性开关：不配置
（2）气缸的负载率η
气缸的负载率η取50% （3）气缸的使用压力P【P应小于减压阀进口压力的85%】 P=0.6MPa *预设杆径与缸径之比：1/2 （4）F=nPS，F为所需理论输出力，n为安全系数（也可 理解为气缸效率），P为系统压力，S为活塞面积，S计算 出来后再换算成活塞直径
n=0.7，P=0.6MPa，F=588N
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2.确定气缸行程
根据气缸的操作距离和传动机械的行程比确认。 一般不选满行程，防止活塞和缸盖相碰。如用于夹紧机构等，应按计算所需的行程增加 10～20㎜的余量。 皮带面宽：0.8m
货物最大尺寸：0.6m X 0.6m X 0.6m
气缸行程：L=0.8m 行程超过推荐的最长行程了（800mm > 300mm），考虑到活塞杆的刚度，选择增加一组 （两对）支撑导向杆。
@项目经理之家
案例2附表：
@项目经理之家
结束语
• 本文从我遇到的实际案例出发，引申出了一套初步的气缸选型方 法和一些注意事项，气缸在工业中应用广泛，想要掌握透彻，还 有很多方面的知识要学习和实践。 • 文中内容参考了百度文库中的一些内容，在此向原作者一并致谢； • 若涉及到版权问题，请与我联系。 •
气缸选型
@陈欣然 @项目经理之家
• 气缸定义
• 气缸：气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的装置。 • 气缸分为做往复直线运动的和做往复摆动两种类型。做往复直线运动的气缸 又可分为单作用气缸、双作用气缸、膜片式气缸和冲击气缸4种。
• ①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹 簧或自重返回； • ②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力； • ③膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短； • ④冲击气缸：这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速（10～20米/秒）运动的动 能，借以做功； • ⑤无杆气缸：没有活塞杆的气缸的总称。有磁性气缸，缆索气缸两大类。
S =2
1.4 X 10 3
=0.0422m=42.2mm @项目经理之家
圆整，取标准尺寸，D=50mm
• 气缸负载力大小的确认
• 根据负载力的大小来确定气缸输出的推力和拉力。
• 一般均按外载荷理论平衡条件所需气缸作用力，根据不同速度选 择不同的负载率，使气缸输出力稍有余量。
简易步骤： １.气缸安装方式 ２.负载实际情况 ３.由１和２算出气缸轴向实际负 载F ４.气缸平均运行速度 ５.气缸负载率β（0.8，0.65，0.5， 0.35） 6.初选气缸工作压力（一般为 0.4Mpa - 0.6Mpa） 7.由F/β=Ft，得到气缸理论输出力 8.计算出气缸的缸径及杆径 9.圆整得到实际的缸径及杆径
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• 7.气缸选型案例 • 案例2：
• 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? • 1.换算得5kgf/cm2=490000Pa=0.49MPa • 2.由气缸的推力132kgf（1294N）和气缸的效率85%，可计算出气缸的理论推 力为F=F′/85%=155(kgf)=1519N • 3.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。
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做往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴做 摆动运动，摆动角小于 280°。此外，还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。
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• 气缸分类：
• 1.抱紧气缸： 2.带阀气缸：
• 3.带锁气缸 •
4.迷你气缸
•
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• 5.笔型气缸
6.薄型气缸
• •
• 5.确定缓冲形式
• 橡胶缓冲垫
• 气缸的缓冲的大小是可调的,上下缓冲调整螺丝在进气孔的旁边.（有缓冲就是气缸动作 时，快到快伸出完或回到底的时候会迅速慢下来,没有缓冲会直接工作到位,不过声音有点响, 气缸的型号不同，缓冲有长短）。
@项目经理之家
• 6.磁性开关确认 •
磁性开关是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁控开关。常用的磁性开 关有单触点和双触点两种。 在气缸方面，磁性开关的主要作用就是检查气缸活塞的运作情况。当气缸的磁环移动， 慢慢靠近磁性感应开关的时候，磁性开关的磁簧片就会被感应，从而使得触点关闭，产生 信号；当气缸的磁环离开感应开关的区域时候，磁簧片失去感应的磁性，从而使得触点断 开，就不会产生信号，这样就可以进行检查气缸活塞的位置移动情况，从而控制相应的电 磁阀动作。
谢谢。
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近期在项目中遇到一个气缸的选型设 计问题。气缸需要在1.5s内将货物推出 0.8m距离。 已知条件： 1.货物重量：G=mg=294N 2.货物与接触面的摩擦系数：μ=0.1 3.现场无气源，需要另配气源，设备气 源压力：0.6Mpa
@项目经理之家
选型步骤： 1.确定气缸缸径 （1）气缸的轴向负荷力F 轴向负荷F=2*G=588N
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磁性开关是用来检测气缸活塞位置的，即检测活塞的运动行程。使用磁性开关可以反 馈气缸活塞杆伸出的位置，利用此反馈信号可以控制其它的元件的动作，也可以控制气缸 的行程，例如气缸全行程为100，可以将行程调整为80；装多个磁性开关还可以实现气缸在 多点停止，但停止精度不高。
气缸内置磁环，钢带/轨道/拉杆/直接安装磁性开关。
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• 7.气缸负载率β • β=气缸实际负载F/气缸理论输出力Ft X 100%
• 方法A：由β和F可得到Ft，进而可算出Hale Waihona Puke Baidu径； • 方法B：反之，由β和Ft亦可得到F。 • 因气缸的运动特性，气缸的实际负载F一般很难直接算出，故可 由方法B，由理论输出力Ft和负载率 β算出F的实际值。 • β一般的取值：0.8，0.65，0.5，0.35
@项目经理之家
3.确定气缸品种
选：双作用带导杆气缸 （有横向负载） 双作用气缸：从活塞两侧交替 供气，在一个或两个方向输出 力。
气缸的推力 小于 拉力。
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4.确定安装形式 前端法兰型安装
1.在一般情况下，采用固定 式气缸。 2.在需要随工作机构连续回 转时（如车床、磨床等）， 应选用回转气缸。 3.在要求活塞杆除直线运动 外，还需作圆弧摆动时， 则选用轴销式气缸。 4.有特殊要求时，应选择相 应的特殊气缸。 @项目经理之家
7.手指气缸
8.三轴气缸
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气缸选型：
• 要求气缸到达行程终端无冲击现象和撞击噪声应选择缓冲气缸； • 要求重量轻，应选轻型缸； • 要求安装空间窄且行程短，可选薄型缸； • 有横向负载，可选带导杆气缸； • 要求制动精度高，应选锁紧气缸； • 不允许活塞杆旋转，可选具有杆不回转功能气缸； • 高温环境下需选用耐热缸；在有腐蚀环境下，需选用耐腐蚀气缸。 • 在有灰尘等恶劣环境下，需要活塞杆伸出端安装防尘罩； • 要求无污染时需要选用无给油或无油润滑气缸等。
• 缸径过小，输出力不够，但缸径过大，使设备笨重，成本提高， 又增加耗气量，浪费能源。 • 在夹具设计时，应尽量采用扩力机构，以减小气缸的外形尺寸。
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活塞的运行速度
• 主要取决于气缸输入压缩空气流量、气缸进排气口大小及导管内 径的大小。要求高速运动应取大值。气缸运动速度一般为50～ 800㎜/s。 • 对高速运动气缸，应选择大内径的进气管道；对于负载有变化的 情况，为了得到缓慢而平稳的运动速度，可选用带节流装置或 气—液阻尼缸，则较易实现速度控制。 • 选用节流阀控制气缸速度需注意：水平安装的气缸推动负载时， 推荐用排气节流调速；垂直安装的气缸举升负载时，推荐用进气 节流调速。
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• 8.气缸选型案例
• 案例1： • 用一个气缸竖直顶起1T重的货物，气缸工作压力为0.5MPa，气缸应如何选型
• • • • • • •
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答： 1.F理=1X1000kgX9.8kg/s2=9800N 2.重物，视为阻性负载， β =80% ，P=F/β =12250N 3.气缸推力P=π /4×D2×p，p=0.5MPa，得到D=177mm 4.缸径D系列：32mm、40mm、50mm、63mm、80mm、100mm、125mm、160mm、200mm，D留 一些余量，选200mm； 5.气缸行程L：800mm（皮带面宽800mm，气缸行程取与皮带面宽相同数值） 6.行程系列：25mm、50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、175mm、200mm、250mm、 300mm...... 7.安装方式：前端法兰型安装 8.磁性开关：不配置
（2）气缸的负载率η
气缸的负载率η取50% （3）气缸的使用压力P【P应小于减压阀进口压力的85%】 P=0.6MPa *预设杆径与缸径之比：1/2 （4）F=nPS，F为所需理论输出力，n为安全系数（也可 理解为气缸效率），P为系统压力，S为活塞面积，S计算 出来后再换算成活塞直径
n=0.7，P=0.6MPa，F=588N
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2.确定气缸行程
根据气缸的操作距离和传动机械的行程比确认。 一般不选满行程，防止活塞和缸盖相碰。如用于夹紧机构等，应按计算所需的行程增加 10～20㎜的余量。 皮带面宽：0.8m
货物最大尺寸：0.6m X 0.6m X 0.6m
气缸行程：L=0.8m 行程超过推荐的最长行程了（800mm > 300mm），考虑到活塞杆的刚度，选择增加一组 （两对）支撑导向杆。
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案例2附表：
@项目经理之家
结束语
• 本文从我遇到的实际案例出发，引申出了一套初步的气缸选型方 法和一些注意事项，气缸在工业中应用广泛，想要掌握透彻，还 有很多方面的知识要学习和实践。 • 文中内容参考了百度文库中的一些内容，在此向原作者一并致谢； • 若涉及到版权问题，请与我联系。 •
气缸选型
@陈欣然 @项目经理之家
• 气缸定义
• 气缸：气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的装置。 • 气缸分为做往复直线运动的和做往复摆动两种类型。做往复直线运动的气缸 又可分为单作用气缸、双作用气缸、膜片式气缸和冲击气缸4种。
• ①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹 簧或自重返回； • ②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力； • ③膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短； • ④冲击气缸：这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速（10～20米/秒）运动的动 能，借以做功； • ⑤无杆气缸：没有活塞杆的气缸的总称。有磁性气缸，缆索气缸两大类。