F1?Ft?Fz??D2p?4
由以上分析得气缸的直径:
D?4(Fz?Ft?F1) (3-5) ?p?代入有关数据，可得 所以:D?4(F1?Fz?Ft)??pn4?(550?255?150) 6??1?10?34.8(mm)
查有关手册圆整，得D?50mm
由d/D?0.2?0.3,可得活塞杆直径:d?(0.2?0.3)D?10?15mm 圆整后，取活塞杆直径d?15mm校核，按公式F1/(?/4d2)?[?] 有:d?(4F1/?[?])0.5 其中，[?]?120MPa
则:d?[4?(550?255?150)/??120]0.5
?3.18?16
满足实际设计要求。 3）缸筒壁厚的设计
缸筒直接承受压缩空气压力，必须有一定厚度。一般气缸缸筒壁厚与内径之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式计算:
??DPp/2[?] (3-6)
式中:? - 缸筒壁厚，mm
D- 气缸内径，mm
Pp- 实验压力，取Pp?1.5P, Pa 材料为:ZL3,[?]=6MPa 代入己知数据，则壁厚为:
??DPp/2[?]
?50?6?105/(2?6?106)?2.5(mm)
取??5mm，则缸筒外径为:D1?50?5?2?60(mm)
3.3 升降气缸尺寸设计与校核
1）尺寸设计
气缸运行长度设计为l=40mm,气缸内径为D1=63mm，气缸运行速度，加速度时间?t=0.1s,压强p=1MPa,则驱动力：
G0?p.?R2`` (3-7)
62 ?1?10?3.14?0.063
?12462(N) 2）尺寸校核
（1）测定上模板质量为170kg,则重力：
G?mg
?170?10
?1700(N)（2）设计加速度a?1(m/s2)，则惯性力：
G1?ma
?170?1
?170(N)（3）考虑活塞等的摩擦力，设定一摩擦系数k?0.1，
Gm?k.G1
?0.1?850
?85(N) ? 总受力Gq?G?G1?Gm=1955N
Gq?G0
所以设计尺寸符合实际使用要求。
3.4 伸缩气缸尺寸设计与校核
1）尺寸设计
气缸运行长度设计为l=1100mm,气缸内径为D1=50mm，气缸运行速度，加速度时间?t=0.1s,压强p=1MPa,则驱动力：
G0?p.?R2`` (3-8)
62 ?1?10?3.14?0.05
?7850(N) 2）尺寸校核
（1）设计加速度a?5(m/s2)，则惯性力：
G1?ma
?150?1
?150(N)（3）考虑活塞等的摩擦力，设定一摩擦系数k?0.1，
Gm?k.G1
?0.1?150
?15(N) ? 总受力Gq?G1?Gm=165N Gq?G0
所以设计尺寸符合实际使用要求。
滚珠丝杠的设计计算与选用
纵向滚珠丝杠的设计与计算
1）确定滚珠丝杠副的导程
V P?max (3-9)
hi*nmaxV：工作台最高移动速度 maxn：电机最高转速； maxI ：传动比
电机与丝杠间为齿轮连接式，i=4（取一级减速齿轮） 由上表查得W1=4m/min，n=1500r/min
max代入得P?0.67mm
h查《现代机床设计手册》取P?5mm
h2）确定当量转速与当量载荷
Vi（1） 各种切削方式下，丝杠转速n? (3-10)
iph由上表查的v1=0.6, v2=0.8, v3=1, Ph=4 代入得n1?120，n2?160，n3?200，n4?800
（2） 各种切削方式下，丝杠轴向载荷Fi?pxi?(w1?w2?pzi)/10
Fi：丝杠轴向载荷，pxi：纵向切削力，pzi：垂向切削力
由上表得pxi(i=1,2,3,4)分别为2000 N,1000N,500N,0N pzi(i=1,2,3,4)分别为1200N,500N,200N,0N 已知w1＝800 N，w2＝200 N
代入得Fi(i=1,2,3,4)分别为2200N，1150N，620N，1000N （3） 当量转速
