SMC氣缸資料下載樣本，SMC氣缸/39529829/39529830：單榮兵
SMC氣缸采用的工作介質(zhì)是壓縮空氣，其特點是動作快，但速度不易控制，當(dāng)載荷變化較大時，容易產(chǎn)生“爬行”或“自走”現(xiàn)象；而液壓缸采用的工作介質(zhì)是通常認(rèn)為不可壓縮的液壓油，其特點是動作不如氣缸快，但速度易于控制，當(dāng)載荷變化較大時，采用措施得當(dāng)，一般不會產(chǎn)生“爬行”和“自走”現(xiàn)象。把氣缸與液壓缸巧妙組合起來，取長補(bǔ)短，即成為氣動系統(tǒng)中普遍采用的氣-液阻尼缸。氣-液阻尼缸工作原理見圖42.2-5。實際是氣缸與液壓缸串聯(lián)而成，兩活塞固定在同一活塞桿上。液壓缸不用泵供油，只要充滿油即可，其進(jìn)出口間裝有液壓單向閥、節(jié)流閥及補(bǔ)油杯。當(dāng)氣缸右端供氣時，氣缸克服載荷帶動液壓缸活塞向左運動（氣缸左端排氣），此時液壓缸左端排油，單向閥關(guān)閉，油只能通過節(jié)流閥流入液壓缸右腔及油杯內(nèi)，這時若將節(jié)流閥閥口開大，則液壓缸左腔排油通暢，兩活塞運動速度就快，反之，若將節(jié)流閥閥口關(guān)小，液壓缸左腔排油受阻，兩活塞運動速度會減慢。這樣，調(diào)節(jié)節(jié)流閥開口大小，就能控制活塞的運動速度。可以看出，氣液阻尼缸的輸出力應(yīng)是氣缸中壓縮空氣產(chǎn)生的力（推力或拉力）與液壓缸中油的阻尼力之差。SMC氣缸資料下載樣本，SMC氣缸/39529829/39529830：單榮兵
氣缸的輸出力 氣缸理論輸出力的設(shè)計計算與液壓缸類似,可參見液壓缸的設(shè)計計 算.如雙作用單活塞桿氣缸推力計算如下: 理論推力（活塞桿伸出） Ft1=A1p （13-1） 理論拉力（活塞桿縮回） Ft2=A2p 式中 （13-2） Ft1,Ft2——氣缸理論輸出力（N） ; A1,A2——無桿腔,有桿腔活塞面積（m2） ; p — 氣缸工作壓力（Pa） . 實際中, 由于活塞等運動部件的慣性力以及密封等部分的摩擦力, 活塞桿的實際輸出力 小于理論推力,稱這個推力為氣缸的實際輸出力.
氣缸的效率 η 是氣缸的實際推力和理論推力的比值,即 F η= Ft （13-3） 所以 F = η （ A1 p ） （13-4） 氣缸的效率取決于密封的種類,氣缸內(nèi)表面和活塞桿加工的狀態(tài)及潤滑狀態(tài).此外,氣 缸的運動速度,排氣腔壓力,外載荷狀況及管道狀態(tài)等都會對效率產(chǎn)生一定的影響.
2） 負(fù)載率β 從對氣缸運行特性的研究可知, 要確定氣缸的實際輸出力是困難的. 于是在研究氣缸性能和確定氣缸的出力時,常用到負(fù)載率的概念.氣缸的負(fù)載率β定義為 β= 氣缸的實際負(fù)載 F × 100 % 氣缸的理論輸出力 Ft （l3-5） 氣缸的實際負(fù)載是由實際工況所決定的,若確定了氣缸負(fù)載率 θ,則由定義就能確定氣 缸的理論輸出力,從而可以計算氣缸的缸徑. 對于阻性負(fù)載,如氣缸用作氣動夾具,負(fù)載不產(chǎn)生慣性力,一般選取負(fù)載率β為 0.8; 對于慣性負(fù)載,如氣缸用來推送工件,負(fù)載將產(chǎn)生慣性力,負(fù)載率β的取值如下 β<0.65 當(dāng)氣缸低速運動,v <100 mm/s 時; β<0.5 當(dāng)氣缸中速運動,v=100～500 mm/s 時; β<0.35 當(dāng)氣缸速運動,v >500 mm/s 時.SMC氣缸資料下載樣本，SMC氣缸/39529829/39529830：單榮兵
3）氣缸耗氣量 氣缸的耗氣量是活塞每分鐘移動的容積,稱這個容積為壓縮空氣耗氣 量,一般情況下,氣缸的耗氣量是指自由空氣耗氣量. 4）氣缸的特性 氣缸的特性分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性.氣缸的靜態(tài)特性是指與缸的輸 出力及耗氣量密切相關(guān)的Z低工作壓力,Z工作壓力,摩擦阻力等參數(shù).氣缸的動態(tài)特性 是指在氣缸運動過程中氣缸兩腔內(nèi)空氣壓力,溫度,活塞速度,位移等參數(shù)隨時間的變化情 況.它能真實地反映氣缸的工作性能. 四,氣缸的選型及計算 1.氣缸的選型步驟 氣缸的選型應(yīng)根據(jù)工作要求和條件, 正確選擇氣缸的類型. 下面以單活塞桿雙作用缸為 例介紹氣缸的選型步驟. （1）氣缸缸徑.根據(jù)氣缸負(fù)載力的大小來確定氣缸的輸出力,由此計算出氣缸的缸徑. （2）氣缸的行程.氣缸的行程與使用的場合和機(jī)構(gòu)的行程有關(guān),但一般不選用滿行程. （3）氣缸的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計算 （4）氣缸的安裝形式.氣缸的安裝形式根據(jù)安裝位置和使用目的等因素決定.一般情況 下,采用固定式氣缸.在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時（如車床,磨床等） ,應(yīng)選用回轉(zhuǎn)氣缸. 在活塞桿除直線運動外,還需作圓弧擺動時,則選用軸銷式氣缸.有特殊要求時,應(yīng)選用相 應(yīng)的特種氣缸. （5）氣缸的緩沖裝置.根據(jù)活塞的速度決定是否應(yīng)采用緩沖裝置. （6）磁性開關(guān).當(dāng)氣動系統(tǒng)采用電氣控制方式時,可選用帶磁性開關(guān)的氣缸. （7）其它要求.如氣缸工作在有灰塵等惡劣環(huán)境下,需在活塞桿伸出端安裝防塵罩. 要求無污染時需選用無給油或無油潤滑氣缸. 2.氣缸直徑計算 氣缸直徑的設(shè)計計算需根據(jù)其負(fù)載大小,運行速度和系統(tǒng)工作壓力來決定.,根據(jù) 氣缸安裝及驅(qū)動負(fù)載的實際工況,分析計算出氣缸軸向?qū)嶋H負(fù)載 F,再由氣缸平均運行速度 來選定氣缸的負(fù)載率 θ,初步選定氣缸工作壓力（一般為 0.4 MPa～0.6 MPa） ,再由 F/θ, 計算出氣缸理論出力 Ft, Z后計算出缸徑及桿徑, 并按標(biāo)準(zhǔn)圓整得到實際所需的缸徑和桿徑. 例題 氣缸推動工件在水平導(dǎo)軌上運動.已知工件等運動件為 m=250 kg,工件與 導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù) =0.25,氣缸行程 s 為 400 mm,經(jīng) 1.5 s 時間工件運動到位,系統(tǒng) 工作壓力 p = 0.4 MPa,試選定氣缸直徑. 解:氣缸實際軸向負(fù)載 F = mg =0.25 × 250 × 9.81=613.13 N 氣缸平均速度 s 400 v= = ≈ 267 mm/s t 1.5 選定負(fù)載率 θ =0.5 則氣缸理論輸出力 F1 = F 雙作用氣缸理論推力 θ = 613.13 = 1226.6 N 0.5 1 F1 = πD 2 p 4 氣缸直徑 按標(biāo)準(zhǔn)選定氣缸缸徑為 63 mm. D= 4 Ft 4 ×1226.3 = ≈ 62.48 mm πp 3.14 × 0.4SMC氣缸資料下載樣本，SMC氣缸/39529829/39529830：單榮兵