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气动理论基本计算 第一页，共十二页，2022年，8月28日 气缸缸径计算-----负载与负载率的确定 负载状态与负载力 负载状态 负载力 W W W W 提升 夹持 水平滚动 水平滑动 F=K （夹持力） F=W F=μW μ= 0.1—0.4 F=μW μ= 0.2—0.8 负载状态与负载力 负载的运动状态 静载荷(如夹紧、低速压铆） 动载荷 气缸速度50—500mm/s 气缸速度≥500mm/s 负载率η ≤70% ≤50% ≤30% 第二页，共十二页，2022年，8月28日 气缸缸径计算(一) 驱动负载(活塞杆伸出) F= π D2P η/4 驱动负载(活塞杆缩回) F= π (D2-d2)P η/4 一般简化计算 D= 4F π P η D--------气缸缸径（内径），mm F---------气缸承受的负载，N P---------气缸使用压力，MPa η-------气缸的负载率，% 第三页，共十二页，2022年，8月28日 气缸缸径计算(二) 根据负载情况确定需要的理论推力F0= F/ η 再根据下表查找合适的缸径 第四页，共十二页，2022年，8月28日 气缸耗气量计算 气缸动作流量：QF=6VmaxAX10-5 QF ------压缩状态下的流量, L/min Vmax ------气缸的运动速度,mm/s A ------气缸活塞面积,mm2 由于气体可以被压缩,因此不同压力下的压缩空气的物理特性无法进行比较,为了便于分析计算,一般都将该流量值换算成标准状态下的流量值L/min（ANR） ；气动元件所标示的流量值也是已经换算过的标准状态下的流量值。 Q= QF （P+P0）/P0 L/min（ANR） P---------使用压力，MPa P0--------标准大气压，0.1013MPa 第五页，共十二页，2022年，8月28日 气缸耗气量计算 气缸的最大耗气量Qmax Qmax = 6（P+P0）VmaxAX10-5/P0 L/min（ANR） ≈0.000462 D2Vmax ( P+1.012） L/min（ANR） Vmax ------气缸的运动速度,mm/s D ------气缸缸径, mm P ------使用压力， MPa 气缸的最大耗气量计算主要用于空气处理元件、电磁阀和支路配管的选择；习惯需要的流量计算主要是针对气源和主管路部分，这种情况下，主要使用平均流量。 第六页，共十二页，2022年，8月28日 气缸耗气量计算 气缸的平均耗气量Qca Qca≈0.0000157 (D2L+ d2ld)N ( P+1.012） L/min（ANR） L ------气缸行程, mm D ------气缸缸径, mm d ------气缸与电磁阀之间的配管的内径, mm ld ------气缸与电磁阀之间的配管的长度, mm N ------气缸的工作频度,即每分钟内气缸的往复周数，一个往复为一周 周/min 平均耗气量主要用于选用空压机以及运转成本等。 第七页，共十二页，2022年，8月28日 空压机输出流量计算 Qc=K1K2K3Qca （m3/min）（ANR） Qc -----空压机组的输出流量（m3/min）（ANR） Qca-----气动系统的最大耗气量（m3/min）（ANR） K1----漏损系数，K1=1.15—1.5; K2----备用系数, K2=1.3-----1.6; K3----利用系数, K3=0.5-----1 K1考虑气动元件、管接头等处的泄漏,尤其是气动工具等的磨损泄漏。K2是考虑系统中增添新设备的可能，可以根据实际情况另定系数。K3是考虑到多台设备不一定同时使用，如同时使用，K3=1 第八页，共十二页，2022年，8月28日