① 气缸选择要参照哪些数据主要是水平提供推力
(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)--(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,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)。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(L)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QGBQ125×4000,其负载为600kgf?熏由表1-2可查出活塞杆最大计算长度L=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L=2300。
●在固定--(a)图结构安装形式下,其气缸允许行程为2L=2×2300=4600。
●因为气缸实际行程为4000<4600。
●所以气缸不产生纵向弯曲。
理论推力、拉力表
表1-1 单位:kgf
机构行程比(L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(L)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。
Q:每厘米行程空气消耗量(L/cm)
D:活塞或活塞杆直径(mm)
S: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QGBQ50×500,活塞直径50mm,活塞杆径20mm,行程500mm,操作压力4.5bar。
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(cm)。上述步骤读出之值给为0.091/cm行程,则单行程之空气消耗量为4.51,对回程而言,活塞杆之体积必须扣除20mm直径为0.0141/cm行程×50cm行程=0.71)因此回程空气消耗量为3.8,来回行程之空气消耗量为8.3。
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-20~80℃,工作压力一般为0.1~1.0MPa。具体条件见各类气缸技术参数表。
(2)安装前,应在1.5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)
② 气缸怎么选型
1.选定气缸缸径
根据气缸的负载状态,确定气缸的轴向负载力F。
根据负载的运动状态,预选气缸的负载率η。
根据气源供气条件,确定气缸的使用压力P。P应小于减压阀进口压力的85%。
已知F,η和P,对单作用气缸,预设杆径与缸径之比d/D=0.5,根据前面所述气缸理论力的计算公式和负载率计算公式,便可选定缸径D;对双作用气缸,同样使用前面所述气缸理论力的计算公式和负载率计算公式,便可选定缸径D。缸径D的尺寸应标准化。
2.选定气缸行程
根据气缸的操作距离及传动机构的行程比来预选气缸的行程。为便于安装调试,对计算出的行程要留有适当余量。应尽量选为标准行程,可保证供货速度,成本降低。
3.选定气缸品种
将使用目的及需要的缸径及行程作为条件,从气缸系列中选出所需的气气缸品种。
4.选定安装形式
不同系列有不同的安装形式,而各系列亦有多种安装形式可供选择,应根据气缸的不同用途,来选择安装形式。
安装形式有:基本型,脚座型,杆侧法兰型,无杆侧法兰型,单耳环型,双耳环型,杆侧耳轴型,无杆侧耳轴型,中央耳轴型。
5.选定缓冲形式
按照用途所需,选择出气缸的缓冲形式。气缸缓冲形式分为:无缓冲,橡胶缓冲,气缓冲,液压缓冲器。
6.磁性开关的选定
安装于气缸上的磁性开关,主要是作位置检测之用。需要注意的是:气缸内置磁环,是使用磁性开关的先决条件。磁性开关的安装形式有:钢带安装,轨道安装,拉杆安装,真接安装。
(2)圆弧运动可以用气缸吗扩展阅读:
气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成:
1)缸筒
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Ra0.8μm。
SMC、 CM2气缸活塞上采用组合密封圈实现双向密封,活塞与活塞杆用压铆链接,不用螺母。
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、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。滑动部分太短,易引起早期磨损和卡死。活塞的材质常用铝合金和铸铁,小型缸的活塞有黄铜制成的。
4)活塞杆
活塞杆是气缸中最重要的受力零件。通常使用高碳钢、表面经镀硬铬处理、或使用不锈钢、以防腐蚀,并提高密封圈的耐磨性。
5)密封圈
回转或往复运动处的部件密封称为动密封,静止件部分的密封称为静密封。
缸筒与端盖的连接方法主要有以下几种:
整体型、铆接型、螺纹联接型、法兰型、拉杆型。
6)气缸工作时要靠压缩空气中的油雾对活塞进行润滑。也有小部分免润滑气缸。
参考资料:网络-气缸
③ 气缸有哪几种类型
气缸有以下类型:
1、按承受压力分为:单向气缸、双向气缸等。
单向气缸只能单向推动,反向需利用外力,双向气缸正反方向都靠气压推动。
2、按安装形式分为:固定气缸、回转式气缸等。
3、按功能和用途上分为:普通气缸、缓冲气缸、摆动气缸及冲击气缸等。
4、按结构特点可分为:活塞气缸或隔膜式气缸和组合式气缸。
5、按作用方式分为:单作用气缸和双作用式气缸。
选购气缸的方法:
1、类型的选择
首先在选购气缸时,要依工作环境来选择,气缸运行无冲击或噪声,可选择缓冲型气缸;重量轻的,可选择轻型缸;如安装空间小,行程不长,可选择轻薄型缸。
如果施工环境高,选择耐热缸;施工环境具有腐蚀物质,还可选择耐腐蚀气缸。
2、安装形式
其次在选择气缸时,依安装位置来决定,通常会选择固定气缸,但如果随时想要移动,可选择回转气缸。此外除了要求气缸直线运动,还想圆弧运行,可选择轴销式气缸。
3、作用力的大小
接着从推拉力大小来选择缸径,而且速率不同,负载率也不同,必须要让气缸留有余地,缸径太小,输出力不足。反之缸径太大,设备笨重不说,成本还高。
4、活塞行程
最后依使用场合和行程来选择,最好不要选择满行程,否则活塞和缸盖会相碰撞,如果选择夹紧机构,那么选择气缸行程时,可适当增大10~20mm的余量。
④ proe装配体中怎么模拟气缸带动圆弧运动
这个首先需要重新定义组件中的每个零件相对的装配关系,并限定自由度后,再使用动画模块,设定主动件与从动件,以及相互关系后,可以模拟你所要的运动。具体的这里说不清楚,需要你参照动画模块教程。