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1、(1)气缸作用力的大小： 根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了， 输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。在夹具设 计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。 下面是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)-(FF85%） D：气缸缸径(mm) P：工作压力(kgf/cm2) 通常在工程中确定输出力的大小时，可直接查阅经验图1-1、图1-2。 图1-1 图1-2 例：直径340mm的气缸，工作压力为3kgf/cm2时，其
2、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： F2800kgf；F2300kgf 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FF/85%155(kgf) 由使用压力5kgf/cm2和气缸的理论推力，从经验表1-1中查出选择缸径为 63的气缸便可满足使用要求。 (2)气缸行程的长短： 气缸的行程与使用场合和机构的行程比有关(图1-3
3、)。由图1-3可看出，不同的安装形式其气缸的行程比不同。图中活塞杆 最大计算长度()可由经验数据表3-2中查出。在工程设计中由作用力的大小选择出气缸缸径。再根据使用场合的实际行 程来验算一下活塞杆的强度是否产生纵向弯曲。 例：有一气缸1254000，其负载为600kgf?熏由表1-2可查出活塞杆最大计算长度2300。 气缸内径 125，其活塞杆杆径为 35，其负载为600kgf时，由表1-2可查出活塞杆最大计算长度2300。 在固定-()图结构安装形式下，其气缸允许行程为2223004600。 因为气缸实际行程为40004600。 所以气缸不产生纵向弯曲。 理论推力、拉力表 表1-1 单位：k
4、gf 机构行程比(为活塞杆最大计算长度)(图1-3） 1铰链-铰链 1铰链-铰链 3固定-铰链 4固定-固定 (3)活塞(或缸)的运动速度： 活塞运动速度与气源压力、负载、摩擦力、进排气管接头通径等有密切关系。其中，以排气速度影响最大。如果要求活 塞杆高速运动时，应选用内径较大的进、排气口及导管、通常为了得到缓慢的、平稳的活塞杆运动速度，可选用带节流 装置的或气-液阻尼装置的气缸。节流调速的方式有：当水平安装的气缸去推负载时，推荐用排气节流；如果用垂直安装 的气缸举升重物时，则选用带缓冲装置的气缸。 从下列的图1-4，1-5“阀的有效截面积及气缸速度”的关系里，可以根据气缸的缸径和使用速度来选
5、择用于控制气缸的控 制元件-阀的有效截面积，并由此来判断阀的通径大小。 使用方法，纵轴上表示气缸的速度，由此引出水平线，找出与计划使用的气缸尺寸的交点，由此交点引垂直线，便可从 横轴的交点上得知所需的有效截面积。根据有效载面积选择较适合的阀。 上述气缸速度为仅考虑了电磁阀的有效截面积而计算出的数值。请注意这里未考虑调速器、配管、管接头等回路因素和 气缸的负荷率等。 活塞杆径与活塞杆最大计算长度()之间的关系 图1-4 图1-5 (4)安装形式的选择： 由安装位置、使用目的等因素决定。在一般场合下，多用固定式气缸。在需要随同工作机构连续回转时(如车床、磨床等) 应选用回转气缸。在除要求活塞杆做直
6、线运动外，又要求缸作较大的圆弧摆动时，则选用轴销式气缸。仅需要在360或 180之内作往复摆动时，应选用单叶片或双叶片摆动气缸，另有特殊要求，应选用相适当的特种气缸和组合式气缸。 (5)气缸的空气消耗量： 空气消耗量是操作费用的一部分，图1-6系根据以下公式计算的空气消耗。 ：每厘米行程空气消耗量(/) D：活塞或活塞杆直径(mm) ：气缸行程(此外为常数10mm) P：操作压力(kgf/cm2) 利用此公式计算的空气消耗量为近似值，因为有时在气缸室内的供应空气，并不完全排放(特别是在高速状态下)，实际 所需消耗量可能稍低于图上所读出的数据。 例：气缸50500，活塞直径50mm，活塞杆径20
7、mm，行程500mm，操作压力45。 求：空气消耗量。 解：选出所给活塞直径，定出该水平线与操作压力线之交点，空气消耗量随即可从横座标读出，读出之值再乘该气压缸 之行程()。上述步骤读出之值给为001/行程，则单行程之空气消耗量为451，对回程而言，活塞杆之体积 必须扣除20直径为00141/行程50行程01)因此回程空气消耗量为38，来回行程之空气消耗量为 83。 图1-6 二、气缸的使用要求 (1)气缸正常的工作条件：介质、环境温度一般为-2080，工作压力一般为0110P。具体条件见各类气缸技 术参数表。 (2)安装前，应在15倍工作压力下进行试验，不应漏气。 (3)安装的气源进口处需设置油雾器，以利工作中润滑。气缸的合理润滑极为重要，往往因润滑不好而产生爬行，甚至不 能正常工作。 (4)安装时，要注意动作方向，活塞杆不允许承受偏心负载或横向负载。 (5)负载在行程中有变化时，应使用有足够输出力的气缸，并要附加缓冲装置。 (6)不使用满行程，特别活塞杆伸出时，不要使活塞与缸盖相碰击。否则容易引起活塞和缸盖等零件损坏。 (end)