气缸缸径选型计算表
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气缸选型与计算
气缸选型资料全面详尽,本文将介绍气缸的理论输出力、负载率以及普通气缸的计算举例。
气缸的理论输出力可通过以下公式计算:普通双作用气缸的理论推力为F = π/4*D^2*p,其中D为气缸直径(mm),p
为气缸的工作压力(MPa)。
理论拉力为F/2 = π/4*(D^2-
d^2)*p,其中d为活塞杆直径(mm),估算时可令d=0.3D。
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。
负载率的选取与气缸的负载性能及气缸的运动速度有关,如静负载如夹紧、低速压铆时负载率≤80%,动载荷时气缸速
度<100mm/s时负载率≤65%,气缸速度100~500mm/s时负载
率≤50%,气缸速度>500mm/s时负载率≤30%。
举例来说,若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。
则可通过气缸理论输
出力表选择缸径。
除此之外,气缸的选择还与类型、材质、密封形式、安装方式等方面有关。
气缸的选型根据气缸推力拉力的大小要求,选定气缸使用压力参数以及缸径尺寸气缸推力计算公式:气缸推力F1=πD2P气缸拉力计算公式F2=π(D2-d2)P公式式中:D-气缸活塞直径(cm)d-气缸活塞杆直径(cm)P-气缸的工作压力(kgf/cm2)F1,F2-气缸的理论推拉力(kgf)上述出力计算适用于气缸速度50~500mm/s的范围内气缸以上下垂直形式安装使用,向上的推力约为理论计算推力的50%气缸横向水平使用时,考虑惯性因素,实际出力与理论出力基本相等为了避免用户选用时的有关计算,下附双作用气缸输出力换算表,用户可根据负载、工作压力、动作方向从表格中选择合适的缸径尺寸双作用气缸输出力表单位Kgf缸径mm 气缸的理论输出力(推力)单位:KG/公斤使用空气压力MPa10 16 20 25 32 4050117137157 63125156187218250 80100151201251300352402 100157236314393471550628 125245368491615736859982 1604026038041005120614071608 18050876310181272152717812036 20062894212571571188521992514 250981147319632454294534363926 3201608241232164021482556296432 40025313796502662837539879610052选定气缸的行程:确定工作的移动距离,考虑工况可选择满行程或预留行程。
当行程超过推荐的最长行程时,要考虑活塞杆的刚度,可以选择支撑导向或选择特殊气缸。
选定气缸缓冲方式:根据需要选择缓冲形式,无缓冲气缸,固定缓冲气缸,可调缓冲气缸选择润滑方式:有给油润滑气缸,无给油润滑气缸选择气缸系列:根据以上条件,按需选择适当系列的气缸选择气缸的安装形式:根据不同的用途和安装需要,选用适当的安装形式气缸附件的选择:前(后)法兰,脚架,单(双)悬耳,中间铰轴式,铰轴支座式。
气缸理论出力表及气缸内径确定力(N)理论输出力P(N) 推力P1=π/4×D 2×p 式中D-气缸内径(cm) p-气缸工作压力(MPa)拉力P2=π/4×(D2-d2)×p 式中d-气缸活塞直径(cm)负载性质阻性负载β=80% 惯性负载一般场合β=50% V<0.2m/s β=65% 高速运动β=30%2.由实际负载F及负载率β值,即将求出所需的气缸理论输出力P(P1或P2) P=F/β3.由气缸的工作压力P及所需的理论输出力P(P1或P2)即可计算气缸缸径D,再按缸径系列尺寸圆整。
气缸安装使用须知气缸现场使用条件下千变万化,但下述基本点仍须注意:1.气缸安装使用前,应先检查气缸在运输过程中是否损坏,连接部件是否松动,然后再安装使用。
2.安装时,气缸的活塞杆不得承受偏心载荷可横向载荷,应使载荷方向与活塞杆轴线相一致。
3.无论采用何种安装型式,都必须保证缸体不产生变形,气缸的安装底座有足够的刚度,不允许负载和活塞杆的连接用电焊焊接。
4.气缸水平安置时,特别是长行程气缸,用水平仪在进行三点位置(活塞杆全部伸出、中间及全部退回)检验。
5.速度调整首先将速度控制阀(单向节流阀)的开度放在调整范围内的中间位置,随后逐渐调节减压阀的输出压力,当气缸接近预定速度时,即可确定工作压力,然后用速度控制阀进行微调,最后调节气缸的缓冲,调节缓冲针阀使活塞的惯性得到吸收,其最终速度又不致撞击缸盖为宜。
6.气缸安装完毕后,在工作压力范围内,无负载情况下运行2-3次,检查气缸是否正常工作。
7.若采用带可调缓冲气缸,在开始工作前,应将缓冲调节阀调至阻尼最小位置,气缸正常工作后,再逐渐调节缓冲针阀,增大缓冲阻尼,直到满意为止。
8.采用CA、CB、TA、TB、TC型安装型式的气缸时,应定期在安装结合部位加润滑油。
用户订货须知1.用户可以根据自己需要,在规定行程范围内任意选择行程,若行程超出规定范围,可以协商加工订货。
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=F0/ β=200N 4.1.1 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810121620253240506380(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= 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)。
气缸型号规格表
气缸型号直径行程进气口尺寸出气口尺寸
CYL001 50mm 100mm 1/4英寸1/4英寸
CYL002 63mm 125mm 3/8英寸3/8英寸
CYL003 80mm 150mm 1/2英寸1/2英寸
CYL004 100mm 200mm 3/4英寸3/4英寸
CYL005 125mm 250mm 1英寸1英寸
气缸特点:
•高品质材料:选用优质材料制造,保证气缸的稳定性和耐用性。
•精准规格:直径和行程按精确尺寸制造,适用于不同工程需求。
•标准接口:进气口尺寸和出气口尺寸符合国际标准,方便安装和连接。
使用场景:
1.机械制造:适用于各类机械设备的气动传动系统。
2.工业自动化:可应用于流水线自动化装配和搬运设备。
3.汽车制造:用于汽车生产线上的气动控制系统。
注意事项:
•安装前请检查气缸型号和规格是否匹配所需工作条件。
•使用过程中如有异常情况,请及时停止使用并检查维修。
结语
以上为气缸型号规格表及相关说明,希望能为您的工程和设备提供有效的气动控制解决方案。
如有任何疑问或需进一步咨询,请随时与我们联系。
气缸的尺寸规格主要以气缸的缸筒内径和活塞行程分类;也有按活塞杆直径和杆端螺纹尺寸分类的方法。
下面介绍下气缸的规格尺寸及行程,随小编一起了解一下吧。
气缸的缸筒内径尺寸见表5.4,摘自GB2348—80(IS03320)液压气动系统及元件一缸径及活塞杆外径系列。
气缸可按缸径进行如下分类:1) Φ2.5~Φ6mm的为微型气缸;2) Φ8~Φ25mm的为小型气缸;3) Φ32~Φ320mm的为中型气缸;4) 大于Φ320mm的为大型气缸。
气缸活塞行程系列按照优先次序分成三个等级顺序选用,如表5.4所示。
国际标准IS06430、6431中推荐活塞公称行程允差见表5.5。
当行程>1250mm时,其公称行程允差由供需双方确定。
活塞杆外径尺寸系列如表5.6所示。
气缸活塞杆常用螺纹尺寸如表5.7所示。
气缸推力计算公式来源:通明除尘设备,专业除尘器除尘配件制造商发布时间:2012-2-18 9:50:10气缸-工作原理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。
气缸: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)--(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。
气缸缸径选型计算表0.5Mpa =0.5N/mm~2=0.05102KGf/mm~2气缸的实际负载是由实际工况所决定的,若确定了气缸负载率q,则由定义就能确定气缸的理论输出力,从而可以计算气缸的缸径。
对于阻性负载,如气缸用作气动夹具,负载不产生惯性力,一般选取负载率β为0.8;对于惯性负载,如气缸用来推送工件,负载将产生惯性力,负载率β的取值如下β<0.65 当气缸低速运动,v <100 mm/s 时;β<0.5 当气缸中速运动,v =100~500 mm/s 时;β<0.35 当气缸高速运动,v >500 mm/s 时。
线性导轨摩擦系数μ=0.004气缸耗气量计算气缸活塞的面积A=πD^2/4 (mm^2)1L=0.001 M^3气缸动作耗气量Q F =6V MAX A10^-5压缩状态下的流量Q F (L/Min)气缸的运动速度V MAX (mm/s)气缸的活塞面积A(mm^2)标准状态下的流量Q=Q F (P+P 0)/P 0 (L/Min)使用气压P(Mpa)标准大气压P 0(Mpa)0.1013气缸缸径D(mm)气缸的最大耗气量Q MAX =6(P+P 0)V MAX *10^5/P 0 L/Min 气缸平均耗气量Qca约=0.0000157(D^2L+d^2I d )N(P+1.013) L/Min 气缸行程L(mm)电磁阀与气缸间的配管内径D(mm)电磁阀与气缸间的配管长度I d (mm)气缸的工作频率(周/Min)(往复为1周)空压机输出流量Q C =K 1K 2K 3Q m^3/min 气动系统的最大耗气量Q m^3/min 漏损系数K 1=1.15-1.5(考虑元件漏气)备用系数K 2=1.3-1.6(考虑可能加设备)利用系数K3=0.5-1(考虑多台不同时用)冷冻式干燥机的额定处理流量Q C =K 1K 2K 3Q m^3/min 进气修正系数K 1温度修正系数K 2环境温度修正系数K 3停机保压要求计算:气罐的容量V>=P 0*Q*T/(P1-P2) M^3突然停气势气罐内的初始绝对压力P1 (Mpa)气动系统的允许工作最低绝对压力P2 (Mpa) 停电后气罐维持供气时间T (min)气缸的计算%100?tF F气缸的理论输出力气缸的实际负载=β系统压力波动要求的计算:气罐的容量V>=(V0-Q V t)P0/(P1-P2) M^3气动系统在工作时间t内消耗的自由空气体积V0 M^3空压机或外部管网供给的自由空气流量 m^3/min气动设备和装置的工作周期t min管径D^2=4Q/Vπ*10^6 MM压缩空气的体积流量Q(m^3/S)压缩空气在管道中的流动速度V m/s一般主管路限制在8-10m/s,支管限制在10-15m/s1963.495375。
气缸的选型
根据气缸推力拉力的大小要求,选定气缸使用压力参数以及缸径尺寸
气缸推力计算公式:气缸推力F1=0.25πD2P
气缸拉力计算公式F2=0.25π(D2-d2)P
公式式中:D-气缸活塞直径(cm)
d-气缸活塞杆直径(cm)
P-气缸的工作压力(kgf/cm2)
F1,F2-气缸的理论推拉力(kgf)
•上述出力计算适用于气缸速度50~500mm/s的范围内
•气缸以上下垂直形式安装使用,向上的推力约为理论计算推力的50%
•气缸横向水平使用时,考虑惯性因素,实际出力与理论出力基本相等
为了避免用户选用时的有关计算,下附双作用气缸输出力换算表,用户可根据负载、工作压力、动作方向从表格中选择合适的缸径尺寸
双作用气缸输出力表单位Kgf
•选定气缸的行程:确定工作的移动距离,考虑工况可选择满行程或预留行程。
当行程超过推荐的最长行程时,要考虑活塞杆的刚度,可以选择支撑导向或选择特殊气缸。
•选定气缸缓冲方式:根据需要选择缓冲形式,无缓冲气缸,固定缓冲气缸,可调缓冲气缸
•选择润滑方式:有给油润滑气缸,无给油润滑气缸
•选择气缸系列:根据以上条件,按需选择适当系列的气缸
•选择气缸的安装形式:根据不同的用途和安装需要,选用适当的安装形式
气缸附件的选择:前(后)法兰,脚架,单(双)悬耳,中间铰轴式,铰轴支座式。
0.5Mpa =0.5N/mm~2=0.05102KGf/mm~2供气压力P(Mpa)气缸的实际负载是由实际工况所决定的, 气缸缸径D (mm)若确定了气缸负载率q ,则由定义就能确定气缸的理论输出活塞杆直径d (mm )力,从而可以计算气缸的缸径。
负载率β对于阻性负载,如气缸用作气动夹具,负载不产生惯性力,重力加速度g一般选取负载率β为0.8;理论推力Ft1(N )=P*π*D^2/4对于惯性负载,如气缸用来推送工件,负载将产生惯性力, 理论拉力Ft2(N )=P*π*(D^2-d^2)/4负载率β的取值如下推力F1(N )=β*P*π*D^2/4β<0.65 当气缸低速运动,v <100 mm/s 时;拉力F2(N )=β*P*π*(D^2-d^2)/4β<0.5 当气缸中速运动,v =100~500 mm/s 时;气缸的推力(Kgf )=F1/9.8β<0.35 当气缸高速运动,v >500 mm/s 时。
气缸的拉力(Kgf )=F2/9.8线性导轨摩擦系数μ气缸能推动的滑块上物体质量(kg)=F1/μg 线性导轨摩擦系数μ=0.004气缸能拉动的滑块上物体质量(kg)=F2/μg 气缸耗气量计算气缸活塞的面积A=πD^2/4 (mm^2)1L=0.001 M^3气缸动作耗气量QF =6V MAX A10^-5压缩状态下的流量QF (L/Min)气缸的运动速度VMAX (mm/s)气缸的活塞面积A(mm^2)标准状态下的流量Q=QF (P+P 0)/P 0(L/Min)使用气压P(Mpa)标准大气压P0(Mpa)0.1013气缸缸径D(mm)气缸的最大耗气量QMAX =6(P+P 0)V MAX *10^5/P 0L/Min气缸平均耗气量Qca 约=0.0000157(D^2L+d^2I d )N(P+1.013) L/Min气缸行程L(mm)电磁阀与气缸间的配管内径D(mm )电磁阀与气缸间的配管长度Id (mm )气缸的工作频率(周/Min )(往复为1周)空压机输出流量QC =K 1K 2K 3Q m^3/min 气动系统的最大耗气量Q m^3/min 漏损系数K1=1.15-1.5(考虑元件漏气)备用系数K2=1.3-1.6(考虑可能加设备)利用系数K3=0.5-1(考虑多台不同时用)冷冻式干燥机的额定处理流量QC =K 1K 2K 3Q m^3/min 进气修正系数K1温度修正系数K2环境温度修正系数K3停机保压要求计算:气罐的容量V>=P0*Q*T/(P1-P2) M^3突然停气势气罐内的初始绝对压力P1 (Mpa)气动系统的允许工作最低绝对压力P2 (Mpa)停电后气罐维持供气时间T (min )气缸的计算%100tF F 气缸的理论输出力气缸的实际负载=系统压力波动要求的计算:气罐的容量V>=(V0-Q V t)P0/(P1-P2) M^3气动系统在工作时间t内消耗的自由空气体积V0 M^3空压机或外部管网供给的自由空气流量 m^3/min气动设备和装置的工作周期t min管径D^2=4Q/Vπ*10^6 MM压缩空气的体积流量Q(m^3/S)压缩空气在管道中的流动速度V m/s一般主管路限制在8-10m/s,支管限制在10-15m/s0.550200.59.81981.75824.67490.87412.3350.0442.030.00412510105081963.495375。
0.5Mpa =
0.5
N/mm~2=0.05102KGf/mm~2
气缸的实际负载是由实际工况所决定的,
若确定了气缸负载率q,则由定义就能确定气缸的理论输出力,从而可以计算气缸的缸径。
对于阻性负载,如气缸用作气动夹具,负载不产生惯性力,一般选取负载率β为0.8;
对于惯性负载,如气缸用来推送工件,负载将产生惯性力, 负载率β的取值如下
β<0.65 当气缸低速运动,v <100 mm/s 时; β<0.5 当气缸中速运动,v =100~500 mm/s 时; β<0.35 当气缸高速运动,v >500 mm/s 时。
线性导轨摩擦系数μ=0.004气缸耗气量计算
气缸活塞的面积A=πD^2/4 (mm^2)
1L=0.001 M^3
气缸动作耗气量Q F =6V MAX A10^-5
压缩状态下的流量Q F (L/Min)气缸的运动速度V MAX (mm/s)气缸的活塞面积A(mm^2)
标准状态下的流量Q=Q F (P+P 0)/P 0 (L/Min)使用气压P(Mpa)标准大气压P 0(Mpa)0.1013气缸缸径D(mm)
气缸的最大耗气量Q MAX =6(P+P 0)V MAX *10^5/P 0 L/Min
气缸平均耗气量Qca约=0.0000157(D^2L+d^2I d )N(P+1.013) L/Min 气缸行程L(mm)
电磁阀与气缸间的配管内径D(mm)电磁阀与气缸间的配管长度I d (mm)
气缸的工作频率(周/Min)(往复为1周)空压机输出流量Q C =K 1K 2K 3Q m^3/min 气动系统的最大耗气量Q m^3/min 漏损系数K 1=1.15-1.5(考虑元件漏气)备用系数K 2=1.3-1.6(考虑可能加设备)利用系数K3=0.5-1(考虑多台不同时用)
冷冻式干燥机的额定处理流量Q C =K 1K 2K 3Q m^3/min 进气修正系数K 1温度修正系数K 2
环境温度修正系数K 3停机保压要求计算:
气罐的容量V>=P 0*Q*T/(P1-P2) M^3
突然停气势气罐内的初始绝对压力P1 (Mpa)
气动系统的允许工作最低绝对压力P2 (Mpa) 停电后气罐维持供气时间T (min)
气缸的计算
%
100⨯t
F F
气缸的理论输出力气缸的实际负载=
β
系统压力波动要求的计算:
气罐的容量V>=(V0-Q V t)P0/(P1-P2) M^3
气动系统在工作时间t内消耗的自由空气体积V0 M^3空压机或外部管网供给的自由空气流量 m^3/min 气动设备和装置的工作周期t min
管径D^2=4Q/Vπ*10^6 MM
压缩空气的体积流量Q(m^3/S)
压缩空气在管道中的流动速度V m/s
一般主管路限制在8-10m/s,支管限制在10-15m/s
1963.495375。