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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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