气缸选型计算【干货】
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一气缸选型1.气缸的行程:标准气缸取决于ARM的打开角度和力臂的长短;其它的气缸视情况而定;标准气缸在用于夹紧工件时,行程要留5mm的余量(气缸在推出作用力时,余量留在气缸头部;气缸在缩回作用力时,余量留在气缸尾部)2.气缸的缸径:1)气缸出力F的计算:在工厂中一般使用的压力是P=5kgf/cm2,考虑到损失,则P=4.5kgf/cm2,D—气缸直径,d—活塞杆直径。
推力效率,根据缸径、密封阻力、摩擦阻力等不同,负载率η一般设定在50~70%。
气缸在推出作用力:F=π4D2∙P∙η气缸在缩回作用力:F=π4(D2−d2)∙P∙η2)夹具的夹紧力:在中国工件的被夹紧力的理论值Q为40~50kgf/cm2,在日本工件的被夹紧力的理论值Q为20~30kgf/cm2,如图1-1,根据杠杆原理得到:气缸在推出作用力:XY =QF=Qπ4D2∙P∙η气缸在缩回作用力:XY =QF=Qπ4(D2−d2)∙P∙η图1- 13)气缸的直径D:(mm)推出作用力的气缸缸径:D=10∙√4Q∙Yπ∙P∙η∙X+d2(mm) 缩回作用力的气缸缸径:D=10∙√4Q∙Yπ∙P∙η∙X根据气缸的直径D选择标准的缸径3. 气缸的运动轨迹:直线运动、摆动运动、旋转运动,如图1-2。
图1- 24. 气缸的安装方式,如图1-1,1-3。
图1- 35. 空间位置大则选用一般的气缸,空间位置小则选用薄型气缸。
如图1-4。
6. 气缸开关分为:有节点气缸开关和无节点气缸开关,二者比较如表1-1。
表格1-1气缸开关按功能可分为:双色显示开关,位置偏差检测开关和耐强磁场开关。
由于汽车焊接现场属于强磁场环境,因此通常选用耐强磁场开关,如图1-4。
图1- 4二气缸辅件选型1.气动回路的基本构成,如图2-1。
图2- 12.气动回路的图形符号,如图2-2。
图2- 23.一般在所选的气缸的规格表中会指出配管口径;标准型的气缸自带有调速阀,而薄型气缸、双导杆气缸需另配调速阀;夹具中通常使用电磁换向阀;根据配管的口径,选择相应的电磁换向阀、消音器、减压阀、过滤阀、干燥器、残压排出阀等。
无杆气缸选型计算
1无杆气缸选型计算
无杆气缸是矿物压迫料和粉碎中必不可少的传动设备。
它的特点是压迫大、冲击小、可靠性以及长的使用寿命,是现代冶金企业运行的重要设备。
下面我们就正式进入无杆气缸的选型计算。
2无杆气缸选型计算中的第一步:确定主要参数
在进行无杆气缸选型计算之前,我们首先需要确定它的一些主要参数,包括气缸行程、上限位距离、下限位距离、推力、有效系数、气缸行程次数及每个行程的时间等。
3无杆气缸选型计算中的第二步:确定结构形式
接下来我们需要确定无杆气缸的结构形式,一般而言有四种结构形式:活塞气缸、活塞动销型、活节心动销型、多活塞型等。
4无杆气缸选型计算中的第三步:确定活塞杆材料随后,我们需要确定活塞杆的材料。
一般而言,前三种结构形式可以采用碳钢,多活塞型则可以是合金钢或不锈钢。
5无杆气缸选型计算中的第四步:确定阀板规格
最后,我们需要根据已确定的参数来确定无杆气缸的阀板规格,以确保其工作的压力可控。
以下数值表示推力与阀室直径的关系:推力≤30KN时,阀室直径取Φ160;推力30~50KN时,阀室直径取
Φ180;推力50~100KN时,阀室直径取Φ200;推力100~150KN时,阀室直径取Φ250。
以上是完成无杆气缸选型计算的步骤,基本上每一个步骤都是不可缺少的,如果在选型计算中忽略其中一个或多个步骤,将会使得最终安装时可能出现问题。
因此,在完成无杆气缸选型计算时,一定要认真负责、根据参数精准的确定最终的参数数值,以保证无杆气缸的正常使用。
气动马达选型和气动缸选型计算一、气动马达选型计算1.确定工作条件:-驱动负载:包括工作负荷和惯性负荷;-允许马达运行的转速范围;-工作周期和工作压力;-马达工作环境(温度、湿度等)。
2.计算所需的输出功率:输出功率(P)=瞬时力(F)×瞬时速度(V)其中,瞬时力(F)=功率(P)/瞬时速度(V)3.估计瞬时速度:瞬时速度(V)= 平均速度(V_av)× 速度脉动系数(C_v)其中,速度脉动系数(C_v)取决于马达的类型和工作条件。
4.确定瞬时力:-对于工作负载:瞬时力(F)=工作负载(W)/马达效率(η)其中,马达效率(η)一般在0.9~0.95之间;-对于惯性负载:瞬时力(F)=惯性负载(J)×角加速度(α)其中,角加速度(α)一般根据工作条件进行估算。
5.估算所需的转矩:转矩(T)=瞬时力(F)/马达驱动轴半径(r)6.选择合适的驱动轴转速:- 驱动轴转速(N)= 理想转速(N_ideal)/ 传动比(i)其中,理想转速(N_ideal)是根据工作条件进行估算的;传动比(i)决定于传动装置的类型。
7.确定所需的气压:气压(P_a)=瞬时力(F)/活塞面积(A)其中,活塞面积(A)=马达输出功率(P)/(气压(P_a)×速度(v))8.选择合适的马达类型和规格:根据上述计算结果,选择合适的气动马达类型和规格,包括气动马达的型号、转矩、转速和额定气压等参数。
1.确定工作条件:-工作负载:包括工作负荷和惯性负荷;-允许缸体移动的速度范围;-工作周期和工作压力;-缸体工作环境(温度、湿度等)。
2.计算所需的输出力:输出力(F)=瞬时功率(P)/瞬时速度(V)3.确定瞬时速度:瞬时速度(V)= 平均速度(V_av)× 速度脉动系数(C_v)4.估算瞬时功率:对于工作负载:瞬时功率(P)=工作负载(W)/缸体效率(η)对于惯性负载:瞬时功率(P)=惯性负载(J)×加速度(a)5.选择合适的缸体移动速度:根据工作条件,选择合适的缸体移动速度(V)6.确定所需的气压:气压(P_a)=瞬时力(F)/活塞面积(A)7.选择合适的气缸类型和规格:根据上述计算结果,选择合适的气动缸类型和规格,包括气缸的型号、输出力、移动速度和额定气压等参数。
气缸的选型与计算发表时间:2018-08-22T10:58:53.453Z 来源:《电力设备》2018年第15期作者:陈淑[导读] 摘要:随着科技的迅速发展,各种机械设备脱颖而出。
(湛江宝发赛迪转底炉技术有限公司 524076)摘要:随着科技的迅速发展,各种机械设备脱颖而出。
气缸驱动在人们的生活中占据了很重要的地位。
气缸驱动是实现机械传动的机构,它是由气缸与换向阀组成。
气缸驱动系统由于系统构成简单,易于获得稳定速度,而且元器件价格低廉,比较容易维护等特点在工业自动化领域得到广泛的应用。
与电动机相比,气缸更擅:长做往复直线运动,而且仅仅调节安装在气缸两侧的单向节流就可简单的实现稳定的速度控制。
也成为气缸驱动系统最大的特征和优势。
现在,气缸驱动系统已成为工业生产领域中的主流。
这几十年气动技术的快速发展甚至也可以说很大程度上得益于气缸的迅速普及。
关键词:气缸;结构;缸径;密封;设计;选型一、气缸的概述1.气缸根据作用方式不同可分为单作用式和双作用式。
单作用式气缸只能利用气体压力单方向运动,而反方向运动则要依靠重力、弹簧力等外力来实现;双作用式气缸的正、反两个方向的运动都由气体压力来实现。
由于单作用气压缸仅有单放向运动,有外力使活塞反向运动。
而双作用单活塞气压缸在压缩空气的驱动下可以向两个方向运动,但两个方向的输出力不同,这次设计应选用双作用式气缸。
2.首先应根据气缸的工况特点,选用气缸的类型以及安装方式,然后根据动力和运动分析,确定气缸的主要参数。
气缸的选用主要应考虑气缸的输出方式、工作行程大小、负载大小等。
二、气缸的结构与分析气缸主要是由由缸筒、端盖、活塞、活塞杆、和密封件组成。
如图1:图1 普通双作用气缸结构 1,13-弹簧挡圈;2-防尘圈压板;3-防尘圈;4-导向套;5-前端盖;6-活塞杆;7-气缸;8-缓冲垫; 9-活塞;10-活塞密封垫;11-密封圈;12-耐磨环;14-后端盖下面讲述气缸的主要组成部分 1.缸筒:缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小。
CKD气缸的选型与计算 CKD气缸的选型在气动使用中经常涉及到,那么在做气缸选型时需要注意什么? 下面简单介绍下气缸选型参数要求:一、类型:根据操作形式选类型气缸操作方式有双作用,单动弹簧压入及单动弹簧压出三种方式。
在选型的时候,一般情况下会选双作用的气缸,现如今双作用气缸是用的最多的,单作用气缸用于的地方不是很多,在阻挡气缸会用的多些。
1)、从操作上分为单作用和双作用,前者又分弹簧压回和压出两种,一般用于行程短、对输出力和运动速度要求不高的场合,双作用气缸则更广泛应用。
2)、从功能上来分类型较多,如标准气缸、复合型气缸、特殊气缸、摆动气缸、气爪等,其中比较常用的为自由安装型气缸、薄型气缸、笔形气缸、双杆气缸、滑台气缸、无杆气缸、旋转气缸、夹爪气缸等二、缸径:根据有关负载,使用压力及作用方向确定。
三、行程:确定工作的移动距离,考虑工况可选择满行程及预留行程。
行程课测量得知,一般如果是压紧,或是顶住工件,不要选择满行程,可以把行程留大10mm左右。
如果是推送到某个位置,可以选择满行程,但要加缓冲四、系列:根据特点条件来选择气缸的系列,其中有划分三个要素:空间要素,精度要求,特定动作要求空间要素指气缸的轴向或径向尺寸比标准气缸的较大或较小的气缸,具有结构紧凑、重量轻、占用空间小等优点,比如薄型气缸(如SDA系列,缸径=Φ12mm~Φ100mm,行程≤100mm)和自由安装型气缸(如CU系列,缸径=Φ6mm~Φ32mm,行程≤100mm)广泛应用的气缸具有节省空间特长的还有无杆气缸,形象地说,有杆气缸的安装空间约2.2倍行程的话,无杆气缸可以缩减到约1.2倍行程,一般需要和导引机构配套,定位精度也比较高。
磁偶式无杆气缸:活塞两侧受压面积相等,具有同样的推力,有利于提高定位精度,适合长行程,重量轻、结构简单、占用空间小机械式无杆气缸:“有较大的承载能力和抗力矩能力,适用缸径Φ10mm~Φ80mm精度要求一般采用滑台气缸(将滑台与气缸紧凑组合的一体化的气动组件),也有各种细分的类型,工件可安装在滑台上,通过气缸推动滑台运动,适用于精密组装、定位、传送工件等。
神威气动 文档标题:气缸选型计算气缸选型计算的介绍:引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。
空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能;气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。
涡轮机、旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。
气缸的应用领域:印刷(张力控制)、半导体(点焊机、芯片研磨)、自动化控制、机器人等等。
二、气缸种类: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。
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。
三、气缸结构:气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成,其内部结构如图所示:2:端盖端盖上设有进排气通口,有的还在端盖内设有缓冲机构。
杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈,以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。
杆侧端盖上设有导向套,以提高气缸的导向精度,承受活塞杆上少量的横向负载,减小活塞杆伸出时的下弯量,延长气缸使用寿命。
导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。
端盖过去常用可锻铸铁,为减轻重量并防锈,常使用铝合金压铸,微型缸有使用黄铜材料的。
3:活塞活塞是气缸中的受压力零件。
为防止活塞左右两腔相互窜气,设有活塞密封圈。
活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性,减少活塞密封圈的磨耗,减少摩擦阻力。
耐磨环长使用聚氨酯、神威气动 聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。
活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。
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缸径mm气缸的理论输出力(推力)单位:KG/公斤使用空气压力MPa0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.810 1.57 2.36 3.14 3.93 4.71 5.50 6.28 16 4.02 6.03 8.04 10.1 12.1 14.1 16.1 20 6.28 9.42 12.6 15.7 18.8 22.0 25.0 25 9.81 14.7 19.6 24.5 29.4 34.4 39.2 32 16.0 24.1 32.2 40.2 48.3 56.3 64.4 40 25.1 37.7 50.3 62.8 75.4 88.0 100.5 50 39.2 58.9 78.5 98.2 117 137 15763 62.3 93.5 125 156 187 218 25080 100 151 201 251 300 352 402100 157 236 314 393 471 550 628125 245 368 491 615 736 859 982160 402 603 804 1005 1206 1407 1608180 508 763 1018 1272 1527 1781 2036200 628 942 1257 1571 1885 2199 2514250 981 1473 1963 2454 2945 3436 3926320 1608 2412 3216 4021 4825 5629 6432400 2531 3796 5026 6283 7539 8796 10052∙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。
气缸选型方法—推力计算、效率和横向载荷气缸选型的方法主要从用途、行程、缸径、安装方式等几个因素来选择合适的气缸。
一、气缸选型时需要确认的项目检查项目选择项目1 驱动方向是单动型、复动型2 是直线运动还是摆动运动支撑方式的选择(U型钩、法兰等)3 负荷移动所需要的推力缸径、使用压力4 负荷的移动距离汽缸的行程(汽缸压曲限度行程)5 负荷移动速度阀门尺寸、配管尺寸6 汽缸末端的冲击力缓冲(缓冲效果的确认)7 使用温度范围(是否在5~60℃以内)密封件的材质8 周围环境(尘埃、切削粉、加工液等)防尘罩9 有无腐蚀的可能性耐腐蚀汽缸(表面处理汽缸、耐腐蚀材料)二、气缸推力的计算双作用气缸,推力取决于缸径、活塞杆径和使用空气的压力。
汽缸的实际推力 FA=F・μ=(A・P)×μ▪FA:实际的推力 [N]▪F :理论推力 [N]▪P:使用压力 [MPa]▪A:活塞受压面积 [mm2]▪μ:汽缸推力效率 [%]单作用气缸复动型汽缸的推力就是指作用在使汽缸复位的内装弹簧上的力(增压力或减压力)的数值。
推式单作用型汽缸(参照【图2】)的推力推力F PUSH=π/4×(D2・P・μ)−(弹簧复位的力)▪D:缸径 [mm]▪π:3.14拉式单动型汽缸的推力推力F PULL=π/4×((D2—d2)・P・μ)−(弹簧复位的力)▪d:活塞杆径▪π:3.14三、汽缸的效率空气压力所产生的推力由于汽缸内部结构的摩擦阻力等原因,实际推力会比理论推力低。
使用压力:0.3MPa以上时,以汽缸推力效率:μ=50%的程度进行计算,来选择汽缸。
四、允许横向载荷如果在活塞杆上有横向负荷,与汽缸顶部衬套部分及汽缸筒内壁的接触压力会增高,造成勾咬。
横向载荷限度以最大汽缸推力(μ=100%)的1/20的程度算出。
气缸选型计算
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气缸如何选型
气缸选型一般是这样:首先先根据你需要的出力换算出气缸的活塞面积F=n*P*S,公式中F 是所需要的输出力,P是系统压力,S就是活塞面积了,n是安全系数,一般气缸水平使用取0.7,垂直使用取0.5,活塞面积出来了再换算成活塞直径,一般气缸使用直径表示。
其次是根据运动的距离选择气缸的行程,如果需要压紧,一般会吃进3~5mm。
然后根据安装方式选择你需要的安装,是角座,法兰还是耳环安装。
后选择是否需要行程检测开关等辅件就好了。
气缸主要的数据是缸径和行程。
气缸在工作时受力情况受到很多因素的影响,气缸内外气体的压力差影响着它,同时气缸还要承受蒸汽流出静止时对静止部分的反作用力所以在气缸选型时需要特别注意,如果不能选择合适的气缸,不仅可能会损坏设备,同时也可能会耽误工作。
气缸型号选择
气缸型号选择依据
气缸在出力换算出气缸的活塞面积F=n*P*S,公式中F是所需要的输出力,P是系统压力,S就是活塞面积了,n是安全系数,一般气缸水平使用取0.7,垂直使用取0.5,活塞面积出来了再换算成活塞直径,一般气缸使用直径表示。
其次是根据运动的距离选择气缸的行程,如果需要压紧,一般会吃进3~5mm。
然后根据安装方式选择你需要的安装,是角座,法兰还是耳环安装。
缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小。
活塞要在缸筒内做平稳的往复滑动,缸筒内表面的表面粗糙度应达到Ra0.8um。
对钢管缸筒,内表面还应镀硬铬,以减小摩擦阻力和磨损,并能防止锈蚀。
缸筒材质除使用高碳钢管外,还是用高强度铝合金和黄铜。
小型气缸有使用不锈钢管的。
带磁性开关的气缸或在耐腐蚀环境中使用的气缸,缸筒应使用不锈钢、铝合金或黄铜等材质。
气缸在我们在现代生产中发挥着非常重要的作用,它的输出力大、对使用者的要求较低、适应性强等优势成为用户喜爱它的重要原因,相信在将来这类产品会继续进步,在人类发展进步中发挥更重要的作用。
气缸缸径计算
传言气缸源于大炮,其实这也不是耸人听闻,气缸发展的确与大炮有关系。
早期汽车使用的是单缸机,现今的气缸具有更好的稳定性、低速扭矩特性更好、燃料燃烧也更少、尺寸更加紧凑。
随着现今气缸使用效果不断得到肯定,气缸相关信息也得到更大关注,其中气缸缸径怎么算受到广泛关注。
气缸的缸径指的就是内径。
这个计算问题需要知道用户用在什么地方,用户需要气缸输出多大的力。
一般来说气源的压力为6BAR左右也就是0.6Mpa,那么气缸的出力为6KG/CM2,假如用户需要气缸出力为200Kg,那么用户就计算一下200/(6*3.14)=10.62再开方为3.26然后乘以2为6.51cm也就是说65.1mm,当然了这是理论数值,用户设计的时候需要考虑安全系数1.0-1.3 那么用户需要的实际数值要比65.1大,也就是说用户需要在内径比65.1大的数值里寻找一个合适的缸径就可以了,至于具体缸径用户可以查看一下样本。
以此类推!
通过以上对气缸缸径怎么算这个话题的分析,对气缸的了解似乎更进一步。
我国的经济和科技正在高速发展阶段中,气缸如何在这股强劲势头中前进,需要奋斗的路程还很遥远,这需要各界的支持和帮助。
如何选气缸
1气缸的选择要点
气缸可根据主机需要进行设计,但尽量直接选用标准气缸。
2安装形式的选择
安装形式由安装位置、使用目的等因素决定。
在一般场合下,多用固定式安装方式:轴向支座(MS1式)前法兰(MF1式)、后法兰(MF2式)等;在要求活塞直线往复运动的同时又要缸体作较大圆弧摆动时,可选用尾部耳轴(MP4或MP2式)和中间轴销(MT4式)等安装方式;如需要在回转中输出直线往复运动,可采用回转气缸。
有特殊要求时,可选用特殊气缸。
3输出力的大小
根据工作机构所需力的大小,考虑气缸载荷率确定活塞杆上的推力和拉力,从而确定气缸内径。
气缸由于其工作压力较小(0.4~0.6MPa),其输出力不会很大,一般在10000N(不超过20000N)左右,输出力过大其体积(直径)会太大,因此在气动设备上应尽量采用扩力机构,以减小气缸的尺寸。
4气缸行程
气缸(活塞)行程与其使用场合及工作机构的行程比有关。
多数情况下不应使用满行程,以免活塞与缸盖相碰撞,尤其用来夹紧等机构,为确保夹紧效果,必须按计算行程多加10~20mm的行程余量。
5气缸的运动速度
气缸的运动速度主要由所驱动的工作机构的需要来决定。
要求速度缓慢、平稳时,宜采用气液阻尼缸或采用节流调速。
节流调速的方式有:水平安装推力载荷推荐用排气节流;垂直安装升举载荷推荐用进气节流;具体回路见基本回路一节。
用缓冲气缸可使缸在行程终点不发生冲击现象,通常缓冲气缸在阻力载荷且速度不高时,缓冲效果才明显。
如果速度高,行程终端往往会产生冲击。
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