气缸耗气量计算

2022年12月3日发(作者：2021核酸检测当天能拿结果吗)您好！

发动机的功率大小或排量的多少，从发动机的外形是难分辨其大小。

发动机活塞在气缸中自上止点移向下止点所空出的空间容积多少称作气缸的工作容积。即排量（C.C）

排量（C.C）的计算：

VL=(πd2÷400000000) ×s×i

式中

VL---发动机排量，单位：毫升（C.C）；

π ---圆周率；

d ---气缸直径，单位：毫米（mm）；

s ---活塞行程，单位：毫米（mm）；

i ---气缸数量。

发动机的输出功率计算：

N=(P×Vk×i×n) ÷(225×τ)

式中

N ---发动机功率，单位：马力（公制）；

P ---平均有效压力，单位：公斤/厘米平方；平均有效压力是作用在活塞顶部的一个不变的假想力；

Vk ---单个气缸的工作容积，单位：公升









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气缸推力计算公式

最后更新时间：2011/6/7 点击：755



气缸-工作原理



根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。在夹具设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。



气缸



下面是气缸理论出力的计算公式：



F：气缸理论输出力(kgf)



F′：效率为85％时的输出力(kgf)－－(F′＝F×85％）



D：气缸缸径(mm)



P：工作压力(kgf／cm2)



例：直径340mm的气缸，工作压力为3kgf／cm2时，其理论输出力为多少?芽输出力是多少?



将P、D连接，找出F、F′上的点，得：



F＝2800kgf；F′＝2300kgf



在工程设计时选择气缸缸径，可根据其使用压力和理论推力或拉力的大小，从经验表1－1中查出。



例：有一气缸其使用压力为5kgf／cm2，在气缸推出时其推力为132kgf，(气缸效率为85％)问：该选择多大的气缸缸径?



●由气缸的推力132kgf和气缸的效率85％，可计算出气缸的理论推力为F＝F′／85％＝155(kgf)



●由使用压力5kgf／cm2和气缸的理论推力，查出选择缸径为ue78863的气缸便可满足使用要求。







i ---气缸数量；

n ---发动机转速，单位：转/分；

τ ---发动机行程（冲程）数。四行程（冲程）发动机τ=4，二行程（冲程）发动机τ=2。

注：

平均有效压力是衡量发动机进行工作循环是否良好，结构是否合理和制造质量优劣的重要指标。想知道每台发动机的平均有效压力，我们用户一般是从发动机的说明书上按公式计算出来的。

平均有效压力还与气体混合方法、燃料的种类以及进气压力、进气温度等因素有关，也受混合气体在形成过程、燃烧过程和换气过程的工作质量的影



响。

平均有效压力值反映了发动机的设计水平。一般地说，平均有效压力值高为好。但平均有效压力值过高，会增加发动机的热负荷和机械负荷，从而缩短发动机的使用寿命。









1.气缸的选型步骤

气缸的选型应根据工作要求和条件，正确选择气缸的类型。下面以单活塞杆双作用缸为例介绍气缸的选型步骤。

（1）气缸缸径。根据气缸负载力的大小来确定气缸的输出力，由此计算出气缸的缸径。



（2）气缸的行程。气缸的行程与使用的场合和机构的行程有关，但一般不选用满行程。



（3）气缸的强度和稳定性计算



（4）气缸的安装形式。气缸的安装形式根据安装位置和使用目的等因素决定。一般情况下，采用固定式气缸。在需要随工作机构连续回转时（如车床、磨床等），应选用回转气缸。在活塞杆除直线运动外，还需作圆弧摆动时，则选用轴销式气缸。有特殊要求时，应选用相应的特种气缸。

（5）气缸的缓冲装置。根据活塞的速度决定是否应采用缓冲装置。



（6）磁性开关。当气动系统采用电气控制方式时，可选用带磁性开关的气缸。



（7）其它要求。如气缸工作在有灰尘等恶劣环境下，需在活塞杆伸出端安装防尘罩。要求无污染时需选用无给油或无油润滑气缸。

2.气缸直径计算

气缸直径的设计计算需根据其负载大小、运行速度和系统工作压力来决定。首先，根据气缸安装及驱动负载的实际工况，分析计算出气缸轴向实际负载F，再由气缸平均运行速度来选定气缸的负载率q，初步选定气缸工作压力（一般为0.4 MPa～0.6 MPa），再由 F／q，计算出气缸理论出力Ft，最后计算出缸径及杆径，并按标准圆整得到实际所需的缸径和杆径。

例题 气缸推动工件在水平导轨上运动。已知工件等运动件质量为 m＝250 kg，工件与导轨间的摩擦系数m ＝0.25，气缸行程 s为 400 mm，经1.5 s时间工件运动到位，系统工作压力p = 0.4 MPa，试选定气缸直径。

解：气缸实际轴向负载

F ＝ mg f＝0.25 ′ 250 ′ 9.81＝613.13 N



气缸平均速度





选定负载率



q ＝0.5



则气缸理论输出力



双作用气缸理论推力





气缸直径

按标准选定气缸缸径为63 mm。







1）气缸的输出力 气缸理论输出力的设计计算与液压缸类似，可参见液压缸的设计计算。如双作用单活塞杆气缸推力计算如下：



理论推力（活塞杆伸出）



Ft1＝A1p （13-1）





理论拉力（活塞杆缩回）



Ft2＝A2p （13-2）





式中 Ft1、Ft2——气缸理论输出力（N）；



A1、A2——无杆腔、有杆腔活塞面积（m2）；



p — 气缸工

作压力（Pa

）。



实际中，由于活塞等运动部件的惯性力以及密封等部分的摩擦力，活塞杆的实际输出力小于理论推力，称这个推力为气缸的实际输出力。



气缸的效率 h 是气缸的实际推力和理论推力的比值，即



（13-3）





所以



（13-4）





气缸的效率取决于密封的种类，气缸内表面和活塞杆加工的状态及润滑状态。此外，气缸的运动速度、排气腔压力、外载荷状况及管道状态等都会对效率产生一定的影响。



2）负载率β 从对气缸运行特性的研究可知，要精确确定气缸的实际输出力是困难的。于是在研究气缸性能和确定气缸的出力时，常用到负载率的概念。气缸的负载率β定义为



（l3－5）





气缸的实际负载是由实际工况所决定的，若确定了气缸负载率q，则由定义就能确定气缸的理论输出力，从而可以计算气缸的缸径。



对于阻性负载，如气缸用作气动夹具，负载不产生惯性力，一般选取负载率β为0.8；对于惯性负载，如气缸用来推送工件，负载将产生惯性力，负载率β的取值如下



β＜0.65 当气缸低速运动，v ＜100 mm/s时；



β＜0.5 当气缸中速运动，v＝100～500 mm/s时；



β＜0.35 当气缸高速运动，v ＞500 mm/s时。



3）气缸耗气量 气缸的耗气量是活塞每分钟移动的容积，称这个容积为压缩空气耗气量，一般情况下，气缸的耗气量是指自由空气耗气量。



4）气缸的特性 气缸的特性分为静态特性和动态特性。气缸的静态特性是指与缸的输出力及耗气量密切相关的最低工作压力、最高工作压力、摩擦阻力等参数。气缸的动态特性是指在气缸运动过程中气缸两腔内空气压力，温度，活塞速度、位移等参数随时间的变化情况。它能真实地反映气缸的工作性能。





























一个气缸的缸径为50mm，则活塞杆直径20mm，行程300，在6Bar压力下，在2秒内完成一个循环？

1.求体积

缸管体积 = 面积 x 行程（伸出）

1962.5 x 300 = 588750 mm3 = 0.588L）

缸管体积 = 面积 x 行程（缩回）

1648.5 x 300 = 494550 mm3 = 0.495L）

2.求耗气量

两秒内的耗气量

Q = V x （P + 1） = 0.588x（6+1） = 4.116NL

Q = V x （P + 1） = 0.495x（6+1） = 3.465NL

3.求一分钟耗气量

一分钟内耗气量

Qr = （Q/t） x 60 = （7.581/2）x60 = 227.43NL/Min











选电机：首先先确定你要选择的传动方式--需带动的质量公式：HP=W（KG）X10NX 摩擦系数XD直径/2（伺服电机轴的）X1.2安全系数XnX 716.2..在根据算出的马力选择不同厂家的伺服电机(在该厂家的技术手册里就有扭矩 功率等参数了)。要找公式设计手册里都有的啊！！