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4.1纵向气缸的设计计算与校核:由设计任务可以知道，要驱动的负载大小位140N，考虑到气缸未加载时实际所能输出的力，受气缸活塞和缸筒之间的摩擦、活塞杆与前气缸之间的摩擦力的影响，并考虑到机械爪的质量。在研究气缸性能和确定气缸缸径时，常用到负载率β：由《液压与气压传动技术》表11-1：运动速度v=30mm/s，取β=0.7，所以实际液压缸的负载大小为：F=F0/β=200N4.1.1气缸内径的确定D=1.27=1.27=66.26mmF—气缸的输出拉力N；P—气缸的工作压力Pa按照GB/T2348-1993标准进行圆整，取D=20mm气缸缸径尺寸系列810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）2503204005006304.1.2活塞杆直径的确定由d=0.3D估取活塞杆直径d=8mm4.1.3缸筒长度的确定缸筒长度S=L+B+30L为活塞行程；B为活塞厚度活塞厚度B=(0.61.0)D=0.720=14mm由于气缸的行程L=50mm,所以S=L+B+30=886mm导向套滑动面长度A:一般导向套滑动面长度A，在D80mm时，可取A=(0.61.0)D；在D80mm时,可取A=(0.61.0)d。所以A=25mm最小导向长度H：根据经验，当气缸的最大行程为L，缸筒直径为D，最小导向长度为：H代入数据即最小导向长度H+=80mm活塞杆的长度l=L+B+A+80=800+56+25+40=961mm4.1.4气缸筒的壁厚的确定由《液压气动技术手册》可查气缸筒的壁厚可根据薄避筒计算公式进行计算：式中—缸筒壁厚（m）；D—缸筒内径（m）；P—缸筒承受的最大工作压力（MPa）；—缸筒材料的许用应力（MPa）；实际缸筒壁厚的取值：对于一般用途气缸约取计算值的7倍；重型气缸约取计算值的20倍，再圆整到标准管材尺码。参考《液压与气压传动》缸筒壁厚强度计算及校核,我们的缸体的材料选择45钢，=600MPa，==120MPan为安全系数一般取n=5；缸筒材料的抗拉强度(Pa)P—缸筒承受的最大工作压力（MPa）。当工作压力p≤16MPa时，P=1.5p；当工作压力p＞16MPa时，P=1.25p由此可知工作压力0.6MPa小于16MPa，P=1.5p=1.5×0.6=0.9MPa==0.3mm参照下表气缸筒的壁厚圆整取=7mm4.1.5气缸耗气量的计算Q====1.85/s4.1.6气缸进排气口直径d0v—空气流经进排气口的速度，可取v=1015）选取v=12m/s由公式d0=2代入数据得d0=14.014mm所以取气缸排气口直径为15mmQ——工作压力下输入气缸的空气流量（）V----空气流经进排气口的速度，可取v=1025）4.1.7活塞杆的校核由于所选活塞杆的长度L10d，所以不但要校核强度校核，还要进行稳定性校核。综合考虑活塞杆的材料选择45钢。参考《机械设计手册单行本》由《液压气动技术手册》稳定性校核：由公式FP0≤式中FP0—活塞杆承受的最大轴向压力（N）；FP0=1633NFK—纵向弯曲极限力（N）；nK—稳定性安全系数，一般取1.54。综合考虑选取2K—活塞杆横截面回转半径，对于实心杆K=d/4代入数据K=25/4=6.25mm由于细长杆比≥85即FK=实心圆杆：J=式中L—气缸的安装长度；m—末端系数；选择固定—自由m=1/4E—材料弹性模量，钢材E=2.11011Pa；J—活塞杆横截面惯性矩（m4）；d—活塞杆的直径（m）；L—气缸的安装长度为活塞杆的长度为961mm代入数据得FK=2.685N因为=1.34FP0所以活塞杆的稳定性满足条件；强度校核：由公式d≥，n为安全系数一般取n=5；缸筒材料的抗拉强度(Pa)45钢的抗拉强度，=600MPa，==120MPa则=4.16mm＜d，所以强度满足要求；综上所述：活塞杆的稳定性和强度满足要求。