一、旋转气缸类型

1.1 气缸两个类型

叶片式气缸样式

齿轮齿条形气缸样式

 

1.2气缸的原理

叶片式旋转气缸-单叶片

叶片式旋转气缸-双叶片

齿轮齿条旋转气缸-单齿条

齿轮齿条旋转气缸-双齿条

二、旋转气缸选型核心参数

2.1 基础参数

2.2 参数影响点

核心选型参数有

摆动角度：决定着能不能达到工况的使用要求，旋转气缸角度一般是可调的，也可以使用外部限位调节角度。切忌旋转气缸不是能当做马达用因为它不可能360°一直转

转矩：决定着气缸能不能带动负载进行转动，转矩不足气缸可能带不动负载。一般负载设计安全余量建议4以上。若是已经考虑悬臂影响2以上即可。

动能：此参数主要受调节结构影响。螺钉调节、缓冲器调节、影响点式启停止的稳定性、若是动能不足就需要外加油压缓冲器。动能不足转动会不太平稳，转动时间也不太可控。

三、受力计算公式

3.1 转动惯量计算

常用规则形状转动惯量公式

多负载组合场合

总转动惯量为各负载转动惯量之和：I总=I₁+I₂+...+In

3.2 必要转矩计算

根据负载类型不同，必要转矩计算方式如下：

总必要转矩

建议设计时需要留一定安全系数：T总 = Tf × (3~5) + Ta × 1.0（安全系数3~5）

 

3.3 动能计算

负载回转产生的动能需小于气缸允许动能，避免气缸损坏：

E = (1/2)Iω²

E：动能，单位J

ω：角速度，ω = 2θ/t，单位rad/s，此是按照三角形加速法

还有一种加速度法，是撞击然后停止就和此计算方式不同了

ω：角速度，ω = 2θ/（2t-t1），单位rad/s，此是撞击停止法

多个旋转体旋转角速度一致时可按照此公式进行计算

E = (1/2)(I+Io)ω²

3.4转动时间计算

此用的也是三角形加速法，撞击停止就是另外一种计算方式

 

 

四、耗气量计算公式

4.1 单气缸单次往复空气消耗量Qc--也可称为净耗气量

空气消耗量为气缸及配管内消耗的标况空气体积，单位L(ANR)。

(1) 叶片式（缸径10~40，A/B口内部容积不同时）

QcR = (VA + VB) × (P+0.1)/0.1 × 10⁻³

(2) 叶片式（缸径≥50）、齿轮齿条式

QcR = 2 × VA × (P+0.1)/0.1 × 10⁻³

(3) 配管空气消耗量

Qcp = 2 × a × L × P/0.1 × 10⁻⁴

(4) 总消耗量

Qc = QcR + Qcp

4.2 系统总空气消耗量（空压机选型依据）

Q总 = Qc × n × N × K

- Q总：系统总耗气量，单位L/min(ANR)

- n：单气缸每分钟往复次数，单位次/min

- N：同规格气缸数量

- K：余裕率，取1.5~2.0（考虑漏气、排水、温度下降等因素）

4.3 所需空气量（配管/阀选型依据）--最大耗气量

Qr = [VA × (P+0.1)/0.1 × 10⁻³ + aL × P/0.1 × 10⁻⁴] × 60/t

- Qr：所需空气量，单位L/min(ANR)

- t：摆动时间，单位s

五、计算案例

 

5.1旋转惯量计算

5.2旋转动能计算