基于plc控制的氣動機(jī)械手的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-10-08 19:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 筒 5 其他一些零件組成。 圖 31普通氣缸的結(jié)構(gòu)組成 1— 組合防塵圈； — 前端蓋； 3— 軸用 YX密封圈； 4— 活塞桿； 5— 缸筒； 6— 活塞； 7— 孔用 YX密封圈； 8— 緩沖調(diào)節(jié)閥； 9— 后端蓋 4 （ 1）單作用氣缸 柱塞式氣缸：壓縮空氣只能使柱塞向一個方向運(yùn)動；借助外力或重力復(fù)位 活塞式氣缸 ：壓縮空氣只能使活塞向一個方向運(yùn)動；借助外力或重力復(fù)位（或借助彈簧力復(fù)位；用于行程較小場合） 薄膜式氣缸：以膜片代替活塞的氣缸。單向作用；借助彈簧力復(fù)位；行程短；結(jié)構(gòu)簡單，缸體內(nèi)壁不須加工；須按行程比例增大直徑。若無彈簧，用壓縮空氣復(fù)位，即為雙向作用薄膜式氣缸。行程較長的薄膜式氣缸膜片受到滾壓，常稱滾壓（風(fēng)箱）式氣缸。 （ 2）雙作用氣缸 普通氣缸：利用壓縮空氣使活塞向兩個方向運(yùn)動，活塞行程可根據(jù)實(shí)際需要選定，雙向作用的力和速度不同 雙活塞桿氣缸：壓縮空氣可使活塞向兩個方向運(yùn)動，且其速度和行程都相等 不可調(diào)緩 沖氣缸：設(shè)有緩沖裝置以使活塞臨近行程終點(diǎn)時減速，防止沖擊，緩沖效果不可調(diào)整 可調(diào)緩沖氣缸：緩沖裝置的減速和緩沖效果可根據(jù)需要調(diào)整 （ 3）特殊氣缸 差動氣缸：氣缸活塞兩端有效面積差較大，利用壓力差原理使活塞往復(fù)運(yùn)動，工作時活塞桿側(cè)始終通以壓縮空氣 雙活塞氣缸：兩個活塞同時向相反方向運(yùn)動 多位氣缸：活塞桿沿行程長度方向可在多個位置停留，圖示結(jié)構(gòu)有四個位置 串聯(lián)氣缸：在一根活塞桿上串聯(lián)多個活塞，可獲得和各活塞有效面積總和成正比的輸出力 沖擊氣缸：利用突然大量供氣和快速排氣相結(jié)合的方法得到活塞桿的快速沖擊運(yùn)動，用于 切斷、沖孔、打入工件等 數(shù)字氣缸：將若干個活塞沿軸向依次裝在一起，每個活塞的行程由小到大，按幾何級數(shù)增加 回轉(zhuǎn)氣缸：進(jìn)排氣導(dǎo)管和導(dǎo)氣頭固定而氣缸本體可相對轉(zhuǎn)動。用于機(jī)床夾具和線材卷曲裝置上 伺服氣缸：將輸入的氣壓信號成比例地轉(zhuǎn)換為活塞桿的機(jī)械位移。用于自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。撓性氣缸缸筒由撓性材料制成，由夾住缸筒的滾子代替活塞。用于輸出力小，占地空間小，行程較長的場合，缸筒可適當(dāng)彎曲 鋼索式氣缸：以鋼絲繩代替剛性活塞桿的一種氣缸，用于小直徑，特長行程的場合 （ 4）組合氣缸 增壓氣缸：活塞桿面積不相等，根據(jù)力平衡原理 ，可由小活塞端輸出高壓氣體 氣 液增壓缸：液體是不可壓縮的，根據(jù)力的平衡原理，利用兩兩相連活塞面積的不等，壓縮空氣驅(qū)動大活塞，小活塞便可輸出相應(yīng)比例的高壓液體 氣 液阻尼缸：利用液體不可壓縮的性能及液體流量易于控制的優(yōu)點(diǎn)，獲得活塞桿的穩(wěn) 5 速運(yùn)動 升降氣缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核 (1) 活塞桿上輸出力和缸徑的計(jì)算 本課題中采用的是雙作用氣缸 ,單活塞桿雙作用氣缸是使用最為廣泛的一種普通氣缸 ,因其只在活塞一側(cè)有活塞桿 ,所以壓縮空氣作用在活塞兩側(cè)的有效面積不等 .活塞左行時活塞桿產(chǎn)生推力 1F ,活塞右行時產(chǎn)生拉力 2F 。 21 4 zDpFF??? （ 31） 222 ()4 zF D d p F?? ? ? （ 32） 式中 活塞桿的推力 (N)。 活塞桿的拉力 (N)。 活塞直徑 (m)。 活塞桿直徑 (m)。 氣缸工作壓力 (Pa)。 氣缸工作總阻力 (N)。 氣缸工作時的總阻力 zF 與眾多因素有關(guān) ,如運(yùn)動部件慣性力 ,背壓阻力 ,密封處摩擦力等 .以上因素可以載荷率 的形式計(jì)入公式 ,如要求氣缸的靜推力 1F 和靜拉力 2F ,則計(jì)入載荷率后 （ 33） （ 34） 計(jì)入載荷率就能保證氣缸工作時的動態(tài)特征 .若氣缸動態(tài)參數(shù)要求較高 。且工作頻率高 ,其載荷率一般取 ,速度高時取小值 ,速度低時取大值 .若氣缸動態(tài)參數(shù)要求一般 ,且工作頻率低 ,基本是勻速運(yùn)動 ,其載荷率可取 。根據(jù)要求本次設(shè)計(jì)中 ,我們?nèi)?? ?；钊麠U拉力 2F 為克服機(jī)械手的自重（ ）和克服抓取物的重量 ()所用的力為 2 (1. 5 0. 5 ) 10 20FN? ? ? ? 由式（ 33， 34）可求得氣缸直徑 D。 當(dāng)推力作功時 （ 35） 6 （ 36） 用式（ 36）計(jì)算時，活塞桿 d可根據(jù)氣缸拉力預(yù)先估定，詳細(xì)計(jì)算見活塞的計(jì)算。估定活塞桿直徑可按 計(jì)算（必要時也可取 ）。若將 代入式（ 36），則可得 （ 37） 54 2 01 .0 50 .4 1 0 0 .83 cm????? ? ?? 式中系數(shù)在缸徑較大時取小值，缸徑較小時取大值。 以上公式計(jì)算出的氣缸內(nèi)徑 D應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。參考表 31得 32D mm? 根據(jù) 可估算得 328d mmmm??? 表缸筒內(nèi)徑系列 （ mm） 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 (90) 100 (110) 125 (140) 160 (180) 200 (220) 250 320 400 500 630 注：無括號的數(shù)值為優(yōu)先選用者 活塞桿直徑系列 （ mm） 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 （ 2）活塞桿的計(jì)算 ① 按強(qiáng)度條件計(jì)算 當(dāng)活塞桿的長度
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