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    6 摆动气缸结构设计计算
    6.1 设计主要参数
    环境及介质使用温度     -20~80℃
    气源压力               0.6MPa
    摆动气缸缸径           Φ50mm
    摆动气缸输出扭矩       20N.m
    6.2 缸体设计计算
    (1) 气源压力对单个活塞推力:
         如果不考虑摩擦力,气压对活塞的推力:
                            F=A×p
         气缸截面积A的计算:
                 
          由此计算出推力:
                 
    (2) 缸体壁厚计算与校核
     由于一般气缸缸筒壁厚与内径之比 ,所以通常可按薄壁公式:
                        
     式中: -气缸筒壁厚(m)
            -气缸筒内径(m)
            -气缸试验压力,一般取 =1.5
            -缸筒材料许用应力(Pa)
                       
            -材料抗拉强度(Pa)
            -安全系数,一般取 =6-8
     选用的材料为铝合金ZL106,查得抗拉强度 =235MPa,安全系数取8,       
    由于缸体两端需要安装端盖,所以壁厚要适当加大,所以缸体的最小壁厚取 4mm。如图6.2.1
     
    图6.2.1缸体最小壁厚
    (3) 缸体尺寸设计
    因为齿轮轴旋转1/4圈,则活塞的伸长长度为:
    L= =15.7mm
    活塞的直径为50mm,齿条的齿距为
    p= mm。
    所以,当活塞裙部运动到底后,齿端与齿轮轴中心相距 p,取1.6mm。活塞裙部和端盖留有4mm安全间隙,则取缸体长度110mm。
    (4) 缸体粗糙度要求
    粗糙度主要表现在以下几个方面:
    (1)表面粗糙度影响零件的耐磨性。表面越粗糙,配合表面间的有效接触面积越小,压强越大,磨损就越快。
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