1)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
理論拉力(活塞桿縮回)
Ft2=A2p
式中 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 n是氣缸的實際推力和理論推力的比值,即
所以 
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。
氣缸的常見技術(shù)參數(shù)2
2)負載率β 從對氣缸運行特性的研究可知,要精確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,常用到負載率的概念。氣缸的負載率β定義為

氣缸的實際負載是由實際工況所決定的,若確定了氣缸負載率,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。
對于阻性負載,如氣缸用作氣動夾具,負載不產(chǎn)生慣性力,一般選取負載率β為0.8;對于慣性負載,如氣缸用來推送工件,負載將產(chǎn)生慣性力,負載率β的取值如下
β<0.65 當氣缸低速運動,v <100 mm/s時;
β<0.5 當氣缸中速運動,v=100~500 mm/s時;
β<0.35 當氣缸高速運動,v >500 mm/s時。
氣缸的技術(shù)參數(shù)3
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)的最低工作壓力、最高工作壓力、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。
氣缸的選型及計算1
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構(gòu)的行程有關(guān),但一般不選用滿行程。
(3)氣缸的強度和穩(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。
氣缸直徑的設(shè)計計算需根據(jù)其負載大小、運行速度和系統(tǒng)工作壓力來決定。首先,根據(jù)氣缸安裝及驅(qū)動負載的實際工況,分析計算出氣缸軸向?qū)嶋H負載F,再由氣缸平均運行速度來選定氣缸的負載率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,最后計算出缸徑及桿徑,并按標準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軌上運動。已知工件等運動件質(zhì)量為 m=250 kg,工件與導軌間的摩擦系數(shù)u=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:氣缸實際軸向負載
F = mg =0.25 x 250 x 9.81=613.13 N



氣缸直徑
按標準選定氣缸缸徑為63 mm。


























