其中,m1=230.8g,m2=12g,a1=150mm,a2=10mm,b=20mm。算得转动惯量 I=1.748×10-3kgm2。 查表可知其最大活塞速度为 115mm/s。可选择 SMC 公司的 MKB40-20L 回转夹紧气缸,其回 转行程为 15mm,夹紧行程为 20mm。其三维造型如图 2.6 所示。
(5)摆动气缸 准备选择一种齿轮齿条式摆动气缸,它通过气压力推动活塞带动齿条作直线运动,齿条
推动齿轮作回转运动,最后由齿轮轴输出力矩并带动外负载摆动。这的摆动气缸需要带动回 转夹紧气缸和吸盘一起动作,预选择 SMC 公司的 CRA1 LS63-90 摆动气缸。
然后需要对轴向负载进行计算。吸盘重 12g,臂重 230.8g,回转夹紧气缸重 570g,摆动 气缸与回转夹紧气缸的连接板重 604.5g,总质量为 1417.3g,可得负载为 13.89N。
接着计算有效输出力矩 M0,公式如下:
M0=M/η
式中 M——摆动气缸承受的实际力矩;
η ——负载率,系统中情况下η ≤0.1。
其中 , M=Jα
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式中 J——转动惯量;
α ——负载的平均回转角加速度。
其中, J=mr2 α =π θ /(90t2) 式中 m——回转负载的质量;
r——负载的回转半径; θ——摆动角度; t——摆动时间。
其中 m=1.4173kg,r= 0.15m,θ=90°,t=0.3s,η=0.1,求得 M0=11.11Nm。 所选的摆动气缸允许的轴向负载为 588N,有效输出力矩为 17Nm,符合要求。其三维造
型如图 2.7 所示。
图 2.6 回转夹紧气缸
图 2.7 摆动气缸
图 2.8 薄型气缸
(6)薄型气缸
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薄型气缸是在标准气缸的基础上进行了尺寸缩减,其结构紧凑,占用空间小,适用于固 定夹具和搬运中固定工件。本系统将采用薄型气缸对工件进行简单的定位。选择的是 SMC 公司的 CQ2B25-20 薄型气缸,CQ2B25-20 薄型气缸采用的是通孔安装方式,其缸径为 Φ25mm,行程为 20mm。其三维造型如图 2.8 所示。
(7)标准气缸 标准气缸直线运动的气缸,通过活塞将空气压力转换成力,加上冲压块能有效地对工件论文网
进行压力装配。由于冲压头底面到装配工作台的距离为 250mm,需要选择一个行程为 250mm
的气缸。预选择 SMC 公司的 CA2-G50-250 气缸。 所受的轴向负载为
理论输出拉力为 式中 D——缸径,mm;
d——活塞杆直径,mm; p——使用压力,MPa;
W=mg=0.84×9.8=8.232N
F0=π /4(D2-d2)p
其中 D=50mm,d=20mm,p=0.05Mpa,求得 F0=82.47N。 轴向负载力为
F=η F0
其中η 为负载率,此处应为 50%,所有 F=164.94N。
经计算,CA2-G50-235 气缸符合要求。其三维造型图如图 2.9 所示。
图 2.9 标准气缸
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2.3 本章小结
本章首先分析了小型盘套类零件进行装配时需要的大概工艺过程,基于此选择出完成相 应装配动作所需要用的气动执行元件,然后用控制阀将他们串联起来,最后设计出符合装配 要求的气动系统总体方案,并绘制气动回路图。紧接着将气动执行元件具体化,根据元件的 性能及工艺要求,在 SMC 公司产品中选出课题需要用到的型号,并对其进行三维造型。 小型机械零件装配生产线结构设计和控制研究+PLC梯形图(5):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_78278.html