直线气缸选型向导

按"负载 → 负载率 → 压力 → 缸径 → 行程 → 安装/缓冲 → 磁性开关"标准流程,左侧填工况,右侧实时出结果。

① 工况负载② 速度/负载率③ 缸径④ 行程⑤ 安装缓冲⑥ 磁性开关

① 工况与负载

垂直使用时直接按重力计算
启动需克服静摩擦,请按静摩擦系数取值(通常大于动摩擦)
如压紧力、切削力、弹簧力等
应 ≤ 减压阀进口压力 × 85%

② 运动参数与负载率

负载率已按速度分档隐含惯性负载;如需精确计入加速度力,请把 m×a 填入 F₀。垂直使用建议 η ≤ 0.5

④ 行程选择

压紧工况一般吃进 3~5mm(毫米)

⑤ 安装形式与缓冲 ⑥ 磁性开关

负载运动轨迹为直线 → 固定式(脚座/法兰);需摆动 → 耳环/耳轴
使用磁性开关的前提是气缸内置磁环
不确定?用左侧"气缸类型推荐"

🧮 实时计算结果

实际轴向负载 F-
负载率 η-
所需理论出力 F/η-
计算最小缸径-
★ 推荐标准缸径 D-
配套活塞杆径 d-
该缸径理论推力-
该缸径理论拉力-
出力余量校核-
杆屈曲校核(受压时)-
★ 推荐标准行程-

气缸类型推荐

从功能要求、空间要求、精度要求三方面确定气缸类别,再确认参数与附件。

回答几个问题,自动推荐气缸类型

常用气缸类型速查

类型代表系列缸径范围特点 / 适用场合
标准气缸SC / SU / SI / DNCΦ32~320通用,出力大,行程范围广
薄型气缸SDA / CQ2Φ12~100轴向尺寸短,行程≤100mm(毫米),省空间
自由安装气缸CU / CDUΦ6~32多面直接安装,结构紧凑
笔形气缸MA / CJ2Φ6~16微型,小负载短行程,价格低
双杆气缸TN / CXSΦ10~32双活塞杆并联,抗旋转、导向好、出力约2倍
滑台气缸HLH / HLF / MXSΦ6~32滑台一体化,定位精度高,适合精密组装传送
无杆气缸(磁偶式)CY1 / RMSΦ10~40安装空间约1.2倍行程,两侧等推力,适合长行程
无杆气缸(机械式)CY3 / MY1Φ10~80承载和抗力矩能力大,长行程
带导杆气缸MGPM / TCΦ12~100耐横向负载,抗弯矩
回转/摆动气缸HRQ / CRQ2 / MSQ / CRB2-齿轮齿条式 0~190°,叶片式 0~270°,摆台式
转角下压气缸MCK / QCKΦ16~63旋转到角度后下压夹紧,用于夹具
气动夹爪HFZ / HFT / HFR / HFCΦ6~40平行/支点开闭,搬运拾放工件
锁紧气缸CL / CNSΦ32~125行程中间位置制动保持,防掉落
气液增压缸MPT / APT-气压驱动液压增力,出力可达数吨~数十吨

耗气量与气源计算

计算气缸最大/平均耗气量、空压机所需流量与配管管径。

输入参数

无数据时可取平均速度×1.5
一往复为 1 周

计算结果

单缸最大耗气量 Qmax-
单缸平均耗气量 Qca-
系统总耗气量 Q(全部缸)-
空压机所需输出流量 Qc-
推荐配管内径 ≥-
Qmax = 6·Vmax·A·10⁻⁵ ·(P+P₀)/P₀  (A=πD²/4, P₀=0.1013MPa)
Qca = 每循环耗气(推+拉侧容积)×(P+P₀)/P₀×N
Qc = K1·K2·K3·Q(漏损K1=1.3,备用K2=1.4,利用K3=0.8)
冷冻式干燥机额定处理流量同样按 Qc = K1·K2·K3·Q 选取(K 为进气/温度/环境修正系数)。

回转(摆动)气缸选型

按"转动惯量 → 角加速度 → 所需转矩(含重力矩)→ 动能校核 → 选型号"流程(经验公式源自亚德客手册)。

输入参数

可在 SolidWorks 质量属性中查询惯性张量(旋转中心置于坐标轴)
用于重力矩校核:T_g = m·g·r
重心偏离回转轴线的水平距离;无偏置填 0
齿轮齿条式一般 0~190°
一般取 5

计算结果与型号推荐

角加速度 α = 2θ/t²-
最大角速度 ωmax = 2θ/t-
其中重力矩 T_g = m·g·r-
★ 所需转矩 T = K·J·α + T_g-
负载最大动能 E = J·ω²/2-
★ 推荐型号(HRQ 齿轮齿条式)-
转矩随压力近似线性变化;表中为 0.5MPa 参考转矩,最终以厂家样本为准。动能超过允许值时须选带液压缓冲器规格(型号加 A)。

气动夹爪选型

按"工件重量 → 所需夹持力 → 选气爪规格"流程。

输入参数

一般取 4;搬运有加速度时取更大

计算结果与规格推荐

工件重力 W = mg-
★ 单指所需夹持力 F ≥ K·W/(μ·n)-
经验校核(夹持力 ≈ 10~20 倍工件重力)-
★ 推荐规格-
夹持力为 0.5MPa 时参考值(随压力线性变化),夹持点距离 L 不得超样本允许值,最终以厂家样本为准。

气缸理论出力查询表

标准缸径在各工作压力下的理论推力/拉力(单位:N;kgf ≈ N ÷ 9.8)。实际可用出力 = 理论值 × 负载率η。

选型知识库

摘自教程资料的核心选型方法、公式与气缸分类。

一、双作用气缸选型六步法

步骤要点
1. 选定缸径确定轴向负载 F(水平 F=μmg,垂直 F=mg)→ 按运动状态选负载率 η → 确定使用压力 P(≤减压阀进口压力85%)→ 由 F=η·P·S 求活塞面积 S,换算缸径 D 并标准化
2. 选定行程按操作距离与传动机构行程比预选,留适当余量,尽量选标准行程(本表为厂商常用库存系列;GB/T 2349 第一系列为 25/50/80/100/125/160/200…;压紧工况吃进 3~5mm(毫米))
3. 选定品种按使用目的、缸径、行程从系列中选品种(标准/薄型/滑台/无杆/双杆…)
4. 选安装形式基本型、脚座型、杆侧/无杆侧法兰、单/双耳环、杆侧/无杆侧/中央耳轴
5. 选缓冲形式无缓冲、橡胶缓冲、气缓冲(可调)、外置液压缓冲器
6. 磁性开关位置检测用;前提是气缸内置磁环;安装方式有钢带式、轨道式、拉杆式、直接安装

二、核心计算公式

理论推力 Ft₁ = P·π·D²/4  理论拉力 Ft₂ = P·π·(D²−d²)/4
负载率:阻性负载 0.8;惯性负载 v<100mm/s(毫米/秒) 取 0.65;v=100~500 取 0.5;v>500 取 0.35;垂直使用 ≤0.5
缸径反算 D = √(4F / (η·P·π))(推力侧);拉力侧扣除杆径面积后求解
杆屈曲校核(受压工况):Pcr = π²·E·I / L²,I = π·d⁴/64,E=206000MPa;安全载荷 = Pcr / n(本软件 n=4,两端铰支假设)
最大耗气量 Qmax = 6·Vmax·A·10⁻⁵ (L/min,压缩状态);标准状态 Q = Qmax·(P+P₀)/P₀,P₀=0.1013MPa
空压机输出流量 Qc = K1·K2·K3·Q;本软件取值:漏损 K1=1.3(范围 1.15~1.5),备用 K2=1.4(范围 1.3~1.6),利用 K3=0.8(范围 0.5~1)
配管内径 d = √(4Q / (π·v));主管路流速 8~10m/s,支管 10~15m/s
气罐容积(停机保压)V ≥ P₀·Q·T / (P1−P2)
回转气缸:角加速度 α=2θ/t²;所需转矩 T=K·J·α + m·g·r(K≈5,惯性矩带安全系数;m·g·r 为重心偏置重力矩);最大角速度 ωmax=2θ/t;动能 E=J·ω²/2

三、气缸按结构分类(摘自资料)

类别名称使用特点
单作用气缸柱塞式柱塞外伸靠气压驱动,复位靠重力或外力
活塞式压缩空气单方向驱动,靠外力/重力/弹簧回复
薄膜式膜片代替活塞,弹簧回复,行程短、结构简单
双作用气缸普通气缸两方向均气压驱动,行程按需要选定
双活塞杆气缸两方向气压驱动,双向出杆
缓冲气缸(可调/不可调)临近行程终点减速防撞击;可调型缓冲效果可调
特殊气缸串联气缸多活塞串联,输出力为各活塞力之和,驱动力大
冲击气缸突然大量供气+快速排气,用于切断、冲孔、打击
多位/数字气缸活塞杆可停留在多个位置;行程按几何级数组合
伸缩气缸多活塞依次运动,适合较大工作行程
钢索式气缸钢丝绳代替刚性活塞杆,小直径特长行程(可达6m)
增压气缸 / 气液增压缸利用活塞面积差增大输出压力
气液阻尼缸气液联动,活塞杆运动平稳
伺服气缸气压信号成比例转换为位移,用于自动控制

四、缸径分级与选型要点

分级缸径范围说明
微型气缸Φ2.5 ~ Φ6缸径与杆径系列执行 GB2348-80(ISO3320)。缸径选小出力不够,选大则笨重、成本高、耗气浪费;夹具设计尽量用增力机构减小缸径。出力效率约 85%(F′=F×85%)。行程 >1250mm(毫米) 时行程允差由供需双方确定。
小型气缸Φ8 ~ Φ25
中型气缸Φ32 ~ Φ320
大型气缸> Φ320

气缸选型报告

在"直线缸选型向导"中完成计算后点击"生成/更新选型报告",此处自动汇总。可直接打印存档。

尚未生成报告,请先在选型向导页完成计算。