内容发布更新时间 : 2024/12/23 12:10:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

气动系统设计

问题描述：

使用切割装置剪切固定尺寸的纸张。

按下两个启动按钮后，切割刀前进对纸张进行剪切。松开按钮后，切割刀缩回到开始位置。

条件：切割装置气动气体设计

最大工作压力：P=0.8MP； 负载力：F=300N； 气缸行程：L=200mm；

气缸杆伸出缩回时间各取t=5s

气动系统的设计计算

（一）缸的设计计算

1、缸的主要尺寸的计算 1.1、计算气缸内径D

D?4F?p=0.022m

式中：F---液压缸上的最大外负载； p---液压缸的工作压力； D---缸内径；

圆整为标准直径取值：D=25mm 1.2、计算活塞杆直径d d=0.707D=17.7

圆整为标准直径取值：d=12mm

φ---气缸的往复速度比；由表4.4得φ=1.33 D---缸内径； d---活塞杆直径；

2、气缸的耗气量计算

2.1、活塞杆外伸行程的耗气量q1

q1??D2Lp?pa4t1pa

p---气缸的工作压力；

D---缸内径； L---气缸行程；

t1---缸外伸行程的时间； pa---气缸行程；

2.2、活塞杆外伸行程的耗气量q2

q2??D2-d2Lp?pa4t2pa??

d---活塞杆的直径；

t2---杆内缩行程时间；

3、缸的强度计算与校核 3.1、缸筒壁厚δ的计算

缸筒是液压缸和气压缸中最重要的零件，他承受液体或气体作用的压力，其壁厚须进行计算。活塞杆受到轴向压缩负载时，为避免发生轴向弯曲，还应进行压杆稳定性验算。

中、高缸一般用无缝缸做缸筒，大多属薄壁筒，即D/d≥10时，其最薄处的壁厚用材料力学薄壁圆筒公式计算，即：

??pD 2??????---缸筒材料的许用应力

p---气缸的工作压力； δ---薄壁缸筒厚；

圆整为标准壁厚取值：δ=5mm； 3.2、活塞杆的稳定性 缸保持稳定的条件为： F?Fcr ncrF---液压缸上的最大外负载；

Fcr---活塞杆不产生弯曲变形的临界力； ncr---稳定性安全系数，一般取ncr=2~6；

由于细长比

l?mi k Fcri?2EJ? 2l

l---安装长度，其值与安装形式有关，见表4.6； k---活塞杆最小截面的惯性半径，k?m---柔性系数，对钢取m=85；

l； A