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          气动技术(十三)之气缸的选择

          一、类型  

          根据工作要求和条件,正确选择气缸的类型。高温环境下需选用耐热气缸。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,需在活塞杆伸出端安装防尘罩。要求无污染时需选用无给油或无油润滑气缸等

          二、安装形式  

          根据安装位置、使用目的等因素决定。在一般情况下,采用固定式气缸。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。在要求活塞杆除直线运功外,还需作圆弧摆动时,则选用轴销式气缸。有特殊要求时,应选择相应的特种气缸

          三、作用力的大小  

          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,参照下图负载率,乘以系数1.5~2,使气缸输出力稍有余量。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。

          四、活塞行程

          与使用的场合和机构的行程有关,但一般不选用满行程,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10~20mm的余量。

          五、活塞的运动速度

          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50~700mm/s。对高速运动的气缸,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;要求行程末端运动平稳避免冲击时,应选用带缓冲装置的气缸。

          附:无杆气缸

          ①确保气缸具有足够的推力;

          ②评估负载在滑块上的位置,并确定可能产生的力矩。

          ③核对静态条件下允许的最大载荷和弯矩。

          ④根据滑块的速度,确定动态条件下的最大载荷K。

          允许的动态负载主要取决于负载速度:

          动态载荷=静态条件下允许负载x速度比(查样册)

          例如:

          如果在静态条件下无杆气缸的允许载荷是700N,若运行速度等于0.4m/s,查下图得到速度比为0.5,则负载必须减小到700×0.5=350N。

          ⑤组合应力工况选型:略,读者可自行查阅相关相关资料。

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