气缸选型最终PPT课件

.,1,气缸选型陈欣然项目经理之家,.,2,气缸定义气缸：气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的装置。气缸分为做往复直线运动的和做往复摆动两种类型。做往复直线运动的气缸又可分为单作用气缸、双作用气缸、膜片式气缸和冲击气缸4种。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；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；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；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（1020米/秒）运动的动能，借以做功；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。,项目经理之家,.,3,气缸分类：1.抱紧气缸：2.带阀气缸：3.带锁气缸4.迷你气缸,项目经理之家,.,4,5.笔型气缸6.薄型气缸7.手指气缸8.三轴气缸,项目经理之家,.,5,气缸选型：,要求气缸到达行程终端无冲击现象和撞击噪声应选择缓冲气缸；要求重量轻，应选轻型缸；要求安装空间窄且行程短，可选薄型缸；有横向负载，可选带导杆气缸；要求制动精度高，应选锁紧气缸；不允许活塞杆旋转，可选具有杆不回转功能气缸；高温环境下需选用耐热缸；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，需要活塞杆伸出端安装防尘罩；要求无污染时需要选用无给油或无油润滑气缸等。,项目经理之家,.,6,近期在项目中遇到一个气缸的选型设计问题。气缸需要在1.5s内将货物推出0.8m距离。已知条件：1.货物重量：G=mg=294N2.货物与接触面的摩擦系数：=0.13.现场无气源，需要另配气源，设备气源压力：0.6Mpa,项目经理之家,.,7,选型步骤：1.确定气缸缸径（1）气缸的轴向负荷力F轴向负荷F=2*G=588N（2）气缸的负载率气缸的负载率取50%（3）气缸的使用压力P【P应小于减压阀进口压力的85%】P=0.6MPa*预设杆径与缸径之比：1/2（4）F=nPS，F为所需理论输出力，n为安全系数（也可理解为气缸效率），P为系统压力，S为活塞面积，S计算出来后再换算成活塞直径n=0.7，P=0.6MPa，F=588NS=F/n/P=1.4X10-3m2D=2=2=0.0422m=42.2mm圆整，取标准尺寸，D=50mm,简易步骤：.气缸安装方式.负载实际情况.由和算出气缸轴向实际负载F.气缸平均运行速度.气缸负载率（0.8，0.65，0.5，0.35）6.初选气缸工作压力（一般为0.4Mpa-0.6Mpa）7.由F/=Ft，得到气缸理论输出力8.计算出气缸的缸径及杆径9.圆整得到实际的缸径及杆径,项目经理之家,.,8,气缸负载力大小的确认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，根据不同速度选择不同的负载率，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。,项目经理之家,.,9,活塞的运行速度,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50800/s。对高速运动气缸，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。,项目经理之家,.,10,2.确定气缸行程根据气缸的操作距离和传动机械的行程比确认。一般不选满行程，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1020的余量。皮带面宽：0.8m货物最大尺寸：0.6mX0.6mX0.6m气缸行程：L=0.8m行程超过推荐的最长行程了（800mm300mm），考虑到活塞杆的刚度，选择增加一组（两对）支撑导向杆。,项目经理之家,.,11,选：双作用带导杆气缸（有横向负载）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。气缸的推力小于拉力。,3.确定气缸品种,项目经理之家,.,12,4.确定安装形式前端法兰型安装,1.在一般情况下，采用固定式气缸。2.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。3.在要求活塞杆除直线运动外，还需作圆弧摆动时，则选用轴销式气缸。4.有特殊要求时，应选择相应的特殊气缸。,项目经理之家,.,13,5.确定缓冲形式橡胶缓冲垫气缸的缓冲的大小是可调的,上下缓冲调整螺丝在进气孔的旁边.（有缓冲就是气缸动作时，快到快伸出完或回到底的时候会迅速慢下来,没有缓冲会直接工作到位,不过声音有点响,气缸的型号不同，缓冲有长短）。,项目经理之家,.,14,6.磁性开关确认磁性开关是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁控开关。常用的磁性开关有单触点和双触点两种。在气缸方面，磁性开关的主要作用就是检查气缸活塞的运作情况。当气缸的磁环移动，慢慢靠近磁性感应开关的时候，磁性开关的磁簧片就会被感应，从而使得触点关闭，产生信号；当气缸的磁环离开感应开关的区域时候，磁簧片失去感应的磁性，从而使得触点断开，就不会产生信号，这样就可以进行检查气缸活塞的位置移动情况，从而控制相应的电磁阀动作。磁性开关是用来检测气缸活塞位置的，即检测活塞的运动行程。使用磁性开关可以反馈气缸活塞杆伸出的位置，利用此反馈信号可以控制其它的元件的动作，也可以控制气缸的行程，例如气缸全行程为100，可以将行程调整为80；装多个磁性开关还可以实现气缸在多点停止，但停止精度不高。气缸内置磁环，钢带/轨道/拉杆/直接安装磁性开关。,项目经理之家,.,15,7.气缸负载率=气缸实际负载F/气缸理论输出力FtX100%方法A：由和F可得到Ft，进而可算出缸径；方法B：反之，由和Ft亦可得到F。因气缸的运动特性，气缸的实际负载F一般很难直接算出，故可由方法B，由理论输出力Ft和负载率算出F的实际值。一般的取值：0.8，0.65，0.5，0.35,项目经理之家,.,16,8.气缸选型案例案例1：用一个气缸竖直顶起1T重的货物，气缸工作压力为0.5MPa，气缸应如何选型答：1.F理=1X1000kgX9.8kg/s2=9800N2.重物，视为阻性负载，=80%，P=F/=12250N3.气缸推力P=/4D2p，p=0.5MPa，得到D=177mm4.缸径D系列：32mm、40mm、50mm、63mm、80mm、100mm、125mm、160mm、200mm，D留一些余量，选200mm；5.气缸行程L：800mm（皮带面宽800mm，气缸行程取与皮带面宽相同数值）6.行程系列：25mm、50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、175mm、200mm、250mm、300mm.7.安装方式：前端法兰型安装8.磁性开关：不配置,项目经理之家,.,17,7.气缸选型案例案例2：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?1.换算得5kgf/cm2=490000Pa=0.49MPa2.由气缸的推力132kgf（1294N）和气缸的效率85%，可计算出气缸的理论推力为F=F/85%=155(kgf)=1519N3.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