气缸如何选型
在工作中经常遇到询价的客户问能否帮忙推荐气缸的型号呢?其实关于气缸如何选型?可能需要考虑的因素有好几方面的,包括负载,行程,气源压力,安装方式等等 缓冲是否需要,工作环境等等, 比如速度控是否需要节流阀或者是否需要磁性开关来检测位置,别外特殊环境比如高温或腐蚀性环境可能需要特殊材质的气缸等等一系列的参数来综合考虑!
气缸选型需要综合考虑多个参数和应用场景,以下为详细步骤和注意事项:烦请大家参考!
1. 负载特性
负载类型:水平运动、垂直升降、旋转或倾斜负载。
负载重量(F):计算实际推力/拉力时需考虑摩擦系数(水平负载通常取摩擦系数0.1~0.3)重力加速度(垂直负载)。
附加力:如导轨摩擦力、外部弹簧力等。
2. 工作压力(P)
标准气源压力为0.4~0.6 MPa,需按实际压力计算。
推力公式:
\( F = P \times A \times \eta \)
(\( A \)为活塞有效面积,\( \eta \)为效率系数,通常取0.7~0.9)
3. 缸径计算
根据所需推力反推缸径:
\( D = \sqrt{\frac{4F}{\pi P \eta}} \)
示例:垂直推100N负载,压力0.5MPa(≈5 bar),效率0.8:
\( D ≈ \sqrt{(4×100)/(π×5×0.8)} ≈ 5.64mm \) → 选标准缸径≥10mm。
4. 行程(Stroke)
根据运动距离选择,需预留5~10%余量。
长行程(>300mm)需注意气缸刚性,可选加粗杆或导向气缸。
65 缓冲需求
可调缓冲:高速(>0.5m/s)或重载时必选,避免冲击。
橡胶缓冲:适用于低速轻载。
6. 位置检测
磁性开关:用于检测活塞位置(需配合带磁环气缸使用)。
安装间距需参考厂家手册(通常间隔5~10mm)。
7. 气缸类型
单作用气缸:弹簧复位,用于简单动作(如夹紧)。
双作用气缸:双向气动控制,适合需精准定位的场景。
特殊类型:
无杆气缸:节省空间,适合长行程横向运动。
导向气缸:内置导轨,抗扭矩能力强。
旋转气缸:实现摆动动作(如90°或180°旋转)。
8. 常见安装形式
耳轴安装(MA):允许气缸摆动,需计算弯矩。
法兰安装(MF):前端固定,刚性高。
脚座安装(FE):底座固定,抗侧向力弱。
摆动底座(SW):适用于空间受限场景。
9. 连接件选择
活塞杆末端螺纹:标准有M螺纹(公制)或UNF螺纹(美制)。
关节轴承:补偿安装误差,减少偏载。
10. 恶劣环境适配
高温(>80℃):选耐高温密封圈(氟橡胶)。
腐蚀环境:不锈钢缸体(如SUS304)或镀镍处理。
洁净室:无铜镀层气缸,避免污染。
11. 润滑需求
预润滑气缸:免维护,适合无法定期加油场景。
需定期润滑型号:在气路中加油雾器。
五、品牌与成本
12. 精度等级
普通气缸:重复精度±0.5~1mm。
高精度气缸(带导向):重复精度±0.1mm。
13. 成本优化
低压应用可选铝合金缸体。
批量采购时定制非标行程可降低成本。
场景:水平推动20kg工件,行程200mm,速度0.3m/s,气源压力0.5MPa。
14. 计算推力:
\( F = 20kg \times 9.8m/s² \times 0.2(摩擦系数)≈ 39.2N \)
\( D = \sqrt{(4×39.2)/(π×5×0.8)} ≈ 3.5mm → 选标准缸径16mm(实际推力约80N)。
15. 选型结果:
型号:SCD-16×200(双作用带可调缓冲)。
安装方式:法兰安装(MF)。
配件:磁性开关D-C73,调速阀控制伸出/缩回速度。
16.注意事项
气路匹配:确保气管通径≥气缸接口尺寸,避免流量不足。
速度控制:建议排气节流,运动更平稳。
安全系数:推力建议按1.5~2倍余量选型。
通过以上步骤,结合气立可CHELIC SMC、Festo等品牌的选型软件或手册,可快速确定合适型号。复杂的选型建议咨询我司东莞市联兴自动化设备有限公司需求技术支持13631721941 谢谢大家!