水处理系统中摆动气缸设计+CAD图纸(9)
6 摆动气缸结构设计计算
6.1 设计主要参数
环境及介质使用温度 -20~80℃
气源压力 0.6MPa
摆动气缸缸径 Φ50mm
摆动气缸输出扭矩 20N.m
6.2 缸体设计计算
(1) 气源压力对单个活塞推力：
如果不考虑摩擦力，气压对活塞的推力：
F=A×p
气缸截面积A的计算：
由此计算出推力：
(2) 缸体壁厚计算与校核
由于一般气缸缸筒壁厚与内径之比 ,所以通常可按薄壁公式：
式中： -气缸筒壁厚（m）
-气缸筒内径（m）
-气缸试验压力，一般取 =1.5
-缸筒材料许用应力（Pa）
-材料抗拉强度（Pa）
-安全系数，一般取 =6-8
选用的材料为铝合金ZL106，查得抗拉强度 =235MPa，安全系数取8，
由于缸体两端需要安装端盖，所以壁厚要适当加大，所以缸体的最小壁厚取 4mm。如图6.2.1
图6.2.1缸体最小壁厚
(3) 缸体尺寸设计
因为齿轮轴旋转1/4圈，则活塞的伸长长度为：
L= =15.7mm
活塞的直径为50mm,齿条的齿距为
p= mm。
所以，当活塞裙部运动到底后，齿端与齿轮轴中心相距 p，取1.6mm。活塞裙部和端盖留有4mm安全间隙，则取缸体长度110mm。
(4) 缸体粗糙度要求
粗糙度主要表现在以下几个方面：
(1)表面粗糙度影响零件的耐磨性。表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨损就越快。