汽车万向节力矩性能试验台的设计.doc

济南大学毕业设计毕业设计题 目 汽车万向节力矩性能试验台的设计 学 院 机械工程学院 专 业 工业工程 班 级 工程0702 学 生 江兵 学 号 20070407024 指导教师 杨可森 二一 一 年 五 月 三十 日- 1 -济南大学毕业设计摘 要汽车万向节力矩性能试验台是一种等速万向节力学性能检测设备。它代替人力劳动实现了检测过程的自动化。本设计给出了试验台的技术参数、测试原理、结构组成、工作特点。该试验台的动力驱动部分采用气动系统和电机。电气控制部分，设计者用可编程控制器（PLC）代替传统的继电控制系统，来控制电磁阀、三相交流电机、步进电机。PLC系统避免了继电控制系统速度慢、可靠性差、接线复杂等缺点，是实现自动化的一种十分经济的设备。夹头采用组合式弹性夹头，耐磨且结构性好，尺寸参数变化适应性好，可将夹头寿命提高数倍。该试验台可检测多种型号的万向节，自动化程度高，通用性强，工作节拍短，检测误差小。本设计主要利用气动系统、电机作为动力驱动装置来完成各个检测动作，整个试验台是一个机、电结合的产品。完成汽车万向节力矩性能实验台的设计，产品能够高效率高精度地达到使用要求，从而使得整机的工作性能安全可靠。关键词：试验台；万向节；转矩；摆矩；气动ABSTRACTThe testing machinery of testing the salon car universal joints torque and swing moment is a kind of testing equipment of testing equal-speed universal joints mechanical performance. It takes the place of mans labor and makes automatization to come true.The design introduce the technique parameter, measuring principle, system construction and design feature of testing apparatus. The drive part of testing apparatus is pneumatic system and electromotor. Electrical control designers to use programmable logic controller (PLC) instead of the traditional relay control system to control the solenoid valve, three-phase AC motor and stepper motor. PLC control system avoid the slow, unreliable, complicated wiring and other shortcomings of relay control system, is an economical automated equipment. The collet use modular collet chuck, wearable and structural good size parameters change adaptation, and can improve the lifetime of the collet several times. The testing apparatus can detect many types of universal joints, high automatic level, working a short beat and detect error is small.The design make main use of the pneumatic system and electromotor as the driving force to complete each test action, the whole testing apparatus is a mechanical and electrical products. Complete the design of moment performance of automotive universal joint test apparatus, the product can achieve high efficiency and high accuracy requirements, making the machine work safe and reliable performance.Key words：testing machinery；universal joint；torque；swing moment；pneumatic目 录摘要. IABSTRACT.II1 前言.12 总体方案设计.22.1 设计任务.32.2 方案选择.32.2.1 联轴节原理.32.2.2等速万向节转矩摆矩的检测方法.63结构设计.83.1零件设计.83.1.1配重块.83.1.2提升气缸与摆杆的联接靠轴承套和轴承联接.9.3.1.3夹头设计.93.1.4阻挡缸（薄型气缸）与舌形伸缩板(杆1提升时用来定位)的联接采用一 个接头和销轴联接.103.1.5标尺.113.1.6联轴器设计.113.1.7电控柜设计.113.2零件的计算及其校核.113.2.1轴的设计计算.113.2.2轴承的选型.143.2.3键的设计及校核.144气压传动系统设计.164.1气压传动概论.164.1.1气压元件的分类.164.1.2气压传动的特点.164.2气压传动设计.174.2.1提升气缸.174.2.2阻挡气缸.174.2.3扣压气缸.175电气控制部分设计.195.1电气原理.195.2元件选择.195.21一般三级电源开源QK.195.2.2熔断器FU.195.2.3低压断路器.195.2.4继电器FR.195.2.5电磁阀.205.2.6行程开关.215.2.7电机的选择.225.2.8传感器的选择.236 结论.25参考文献.26致谢.27附录. . . . .28- 27 -1 前言试验机是在各种条件、环境测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡的仪器。在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中，试验机是一种不可缺少的重要的测试仪器。它广泛应用于机械、冶金、石油、化工、建筑、航空、造船、交通运输等工业部门及大专院校等，对有效使用材料、改进工艺、提高产品质量、降低成本、保证产品安全可靠等都有重要作用。工业生产中各种材料、零部件、构件以至整机或整个建筑物等都需要经过试验才能确定它们的力学性能。在了解这些性能以后才能使设计合理、使用可靠。经过试验才能确定产品性能的优劣。因此，试验机在国民经济中占有相当重要的地位，它的发展在某种程度上反映了一个国家工业发展的水平。汽车的万向节是汽车零部件中较为重要的零件，它联接汽车变速箱和后桥主传动器，其力学性能指标主要是转动力矩和摆动力矩。汽车生产都是大批量生产，检测等速万向节这两项力学性能是一项频繁重复的工作，仅靠人力完成，其工作强度太大。所以需要设计一台检测设备，代替人工检测，即减轻了工人劳动强度，也提高了检测的精确度。本次毕业设计就是设计一台汽车万向节力矩性能试验台。此试验台可实现汽车固定端与滑移端万向节转动力矩与摆动力矩力学性能的检测，检测过程全部实现自动化，其技术条件具体如下：1. 最大转动力矩20Nm，显示值精度20%FS1%。2. 转速0100rpm。3. 摆动角度024，示值精度30。4. 最大摆动力矩：30NM，显示值精度20%FS1%。5. 摆动角范围 24 ，示值精度30。6. 工作节拍50秒一件。7. 有安全保护、过载保护及报警功能。8. 最大滑移力220N。本设计主要是利用气动系统、电机作为动力驱动装置来完成各个动作，通过传感器测量处转矩和摆矩。整个系统由可编程控制器控制，可实现整个检测过程中连续动作准确无误。整个系统是一个机电结合的整体。由于没有工作经验，单凭理论设计出来的试验机可能在实际应用中遇到很多问题，敬请各位老师多多指正2 总体方案设计2.1设计任务本设计主要是完成汽车万向节转矩、摆矩试验台本体及其附属机构的设计，包括机械结构设计、气动系统设计、电气控制线路。2.2方案选择2.2.1万向联轴节原理万向铰链机构又称万向联轴节。可用以传递两相交轴间的动力和运动。它与锥齿轮传动相比，其特点是在传动过程中，两轴之间的夹角可以变动，故万向节是一种常用的变角传动机构，它广泛应用于汽车、机床等机械的传动系统中。图 2.1如上图2.1所示为单万向联轴节的结构简图。主动轴1和从动轴3端部带有叉，两叉与十字头2组成转动副B、C。轴1和轴3与机架4组成转动副A、D。转动副A和B、B和C及C和D的轴线分别互相垂直，并均相交于十字头的中心点O，轴1与轴3所夹的锐角为。当主动轴1回转一周时，从动轴2也随着回转一周。但两轴的瞬时角速度并不时时相等，即当轴1以等角速度1回转时，轴3作变角速度3回转。若取坐标系xyz，其中x轴与轴1重合，十字头中心O为坐标原点，并以轴1的叉平面位于xOy平面上；OB与y轴重合，作为轴1转角1的初始位置；这时轴3的叉平面垂直xOy平面，OC与Z轴重合，作为轴3转角3的初始位置。万向节的主动轴与从动轴转角间关系式： （2-1）式中，1为主动轴（即主动叉）转角，定义为万向节主动叉所在平面与万向节主、从动轴所在平面的夹角；3为从动轴（即从动叉）转角，为主动轴与从动轴之间的夹角。设万向节夹角保持不变，将式对时间求导，并且把3用1表示，则得 （2-2）由上式可知，角速度比是两轴夹角和主动轴转角1的函数。由于cos21是周期为180的周期性函数，所以在保持不变的条件下，转速比3/1也是个周期为180的周期性函数。当=0时，角速比恒为1，它相当两轴刚性联接；当=90时，角速比恒为零，即两轴不能进行传动。又若两轴夹角值不变，则当1=0或180时，角速比最大，即3max=1/cos；当1=90或270时，角速比最小，即3max=1cos。如果认为1保持不变，则1每一转变化两次。因此当主动轴以等角速度转动时，从动轴时快、时慢，此即万向节传动的不等速性。下图2.2所示为=45时，角速比随1的变化曲线：图 2.3万向节传动的不等速性可用转速不均匀系数K来表示： （2-3）式中3m表示轴3的平均角速度，因为两轴的平均角速比为1所以3m=1。下图2.3表示轴3转动的不均匀系数K随两轴夹角的变化曲线。从中可以看出，角增大时，K增大的很快，因此在实际使用中，一般不超过3545。图 2.3由于单万向联轴节从动轴3的角速度3作周期性变化，因而在传动中将引起的动载荷，使轴产生振动。为消除这一缺点可采用双万向联轴节，即用一个中间轴M和两个单单万向联轴节将主动轴1和从动轴3连接起来，如下图2.4所示：图 2.4 在传递运动中，由于主、从从轴的相对位置发生变化，两万向节之间距离也相对发生变化，因此中间轴做成两部分用滑键联接，以自动调节中间轴长度的变化。对于联接相交的或平行的两轴的双万向节，如果使主、从动轴的角速度相等，即角速比恒等于1，则必须满足下列两个条件：1） 主动轴与中间轴的夹角必须等于从动轴与中间轴的夹角，即1=3；2） 中间轴两端的叉面必须位于同一平面内。证明如下：先分析图2.4（a）所示的双万向联轴节的左半部分，因中间轴M左端得叉位于轴M与轴1的平面内，所以它的初始位置与图1的单万向联轴节初始位置相同，不过这时双万向联轴节的轴M相当于单万向联轴节的轴1，双万向联轴节的轴1相当于单万向节的轴3。因此有公式2-1得式中M与M表示中间轴M的角速度和转角。再分析图2.4（a）所示的双万向联轴节的右半部分，根据第二个条件，中间轴两端叉面位于同一平面内，因此中间轴右边叉位于轴1、3及轴M的平面内，它的初始位置与单万向联轴节初始位置相同，这时轴M相当于单万向联轴节的轴1，双万向联轴节的轴3相当于单万向联轴节的轴3，因此由公式1-1，得又根据第一个条件1=3，所以1=3。双万向联轴节常用来传递平行轴或相交轴的转动，它的特点是：当两轴间的夹角变化时，不但可以继续工作，而且在上述两条件下，还能保证等角速比，因此在机械中得到广泛应用。例如：在汽车变速箱和后桥主传动器之间用等速万向节连接，当汽车行驶时，由于各种原因引起变速箱输出轴和后桥输入轴相对位置的变化，这时联轴节的中间轴与它们的倾角虽然也有相应的变动，但是传动并不中断，汽车仍能继续行驶。此次设计的试验机就是用来检测汽车等速万向节的转矩和摆矩。2.2.2等速万向节转矩摆矩的检测方法图2.5摆动力矩、转动力矩的测量原理如图2.5所示。摆动力矩的测量方法是：摆杆插入万向节内圈中，固定2轴，万向节外圈以角速度1旋转，摆杆带动内圈在一定的平面摆角（24）范围内左右对称摆动，由于内圈与外圈之间存在摩擦，所以存在摆动力矩，摆杆所受的弯矩即为万向节的摆动力矩。转动力矩的测量方法是：万向节内圈先摆动到一定的角度（24）后保持此角度固定不变，万向节外圈以角速度1旋转，同样因为内圈与外圈的摩擦而产生转矩，外圈所受的扭矩即为万向节的转动力矩。最大摆角是在测量基准面上，由万向节内外圈几何尺寸所决定的内圈轴线所允许的最大偏转角度，通过传感器测出最大摆矩、转矩及摆角。若用人力来完成此等速万向节摆矩和转矩的测试，因为摆杆的插入和拔出力都很大，只靠人力效率很低，且工人的劳动强度也很大。为了提高工作效率和减轻工人的劳动强度，以及提高检测的精确度，设计该试验机以实现等速万向节摆矩、转矩检测过程的自动化。1） 试验机的动力驱动部分包括气动系统和电机。选用气动系统的原因有：a 与液压传动相比，气动动作迅速，反应快，维护简单，无污染。b 成本低。c 本试验机所需的输出力不是太大。摆杆的插入提升以及拔出靠一个气缸来完成，大大提高了工作效率。摆杆的提升高度的定位靠一个由气缸带动的舌形伸缩板来实现。当摆杆插入内圈向上提升时，舌形伸缩板的伸出阻挡了摆杆的继续向上，从而起到了定位作用，摆杆的左右摆动由步进电机驱动，若用气缸来实现摆动，气缸的定位精度不如步进电机高，且有轻微冲击。用步进电机定位精度高，步进电机的角位移量和输入脉冲的数量和输入脉冲的个数严格成正比。在时间上与输入脉冲同步，因而只要控制输入脉冲的数量、频率和电机绕组的相序即可获得所需转角的转速和转动方向，控制方便且能锁定角度。在步进电机带动摆杆摆动（24）时，通过扭矩传感器测出摆杆的摆矩。摆杆摆动定位由限位开关完成。摆矩测完，由步进电机锁定摆杆摆24，由三相交流电机带动杆2转动，同样通过转矩传感器测出转矩。测完转矩后，摆杆摆回到中间位置，并从内圈中拔出。2）整个试验机的自动控制由可编程控制器PLC完成。传统的继电接触控制系统体积大，全为机械式触点，动作慢，且可靠性差，接线复杂，维护也相当复杂。PLC控制系统结构紧凑，体积小，PLC内部全为“软接点”，动作快。PLC控制功能改变，一般仅修改程序即可，极其方便，且PLC的可靠性比继电接触控制的高。3）传感器都有与之配套的显示仪表，可直接读出所测转矩、摆矩。显示仪表具有输出具有输出超量程报警信号的功能。3 结构设计本试验机具体工作过程如下：工人把被测试样等速万向联轴节装入试验机台上，按下起动按钮，气源打开，试验机开始自动进行一系列动作。提升气缸下降将弹性夹头挤入内圈中，扣压缸外伸将压板翻转成水平，阻挡缸缩回压板翻转成垂直，主电机转动，步进电机驱动摆臂往复摆动两次来测摆角和摆矩，摆臂复位垂直，将转矩清零，摆臂摆动并保持8s来测转矩，后摆臂复位，将主电机停止，扣压缸外伸将压板翻转成水平，阻挡缸缩回，提升缸上升则弹性夹头与内圈分离，扣压缸缩回则压板翻转成垂直，截断气路，读显示结果根据结果来判断试样是否是合格品，将显示仪复位，卸载试件，整个测试过程结束。3.1.零件设计3.1.1配重块：如图3.1所示提升气缸与阻挡气缸都固定在一个可摆动的平板M上，平板竖直放置，与步进电机带动的轴相配合，因此可前后摆动，从而带动摆杆摆动。平板M下半部分明显比上半部分轻，若摆动起来，平板M自身就有摆矩，此时测出的摆杆的摆矩带有附加力矩。具体方法：把平板M（提升气缸、阻挡气缸等都全部安装完毕）摆到水平位置，调节配重块，使其静止在水平位置即可，此外，再通过大量的试验或是先前积累的经验数据来调节配重块，从而消除过重现象，这样就可把附加力矩去掉了。图 3.13.1.2提升气缸与摆杆的联接靠轴承套和轴承联接：此处轴承受力主要是轴向力，选用一对正装的角接触球轴承，此种轴承可以同时承受径向载荷及轴向载荷，也可以单独承受轴向载荷。承受径向和轴向负荷的能力为良，低噪音，使用寿命长，价格也低，能在较高转速下正常工作。由于一个轴承只能承受单向的轴承力，因此，一般成对使用。承受轴向载荷的能力由接触角决定。接触角大的，承受轴向载荷的能力也高。该对角接触球轴承一端由轴肩固定，另一端由圆螺母及止动垫圈固定。止动垫圈与圆螺母配合使用，主要用于滚动轴承的固定。若没有止动垫圈，使用时间长了后圆螺母容易松动，使用止动垫圈锁住圆螺母就可以防止此种情况发生。3.1.3夹头设计：夹头的作用是对万向节的内圈组件提升定位，与轴杆一起对万向节施加转动力矩。因此夹头与内圈间的夹紧力应至少能克服220N的最大滑移阻力，并能承受20Nm的最大转动力矩。采用图5所示结构。这种由钢件作骨芯，聚氨酯作外套的组合式夹头，耐磨且结构非常简单，对尺寸参数变化适应性好，夹头使用寿命提高了数倍。图 3.2摆杆的下端带有夹头，此夹头用来挤压入等速万向节的内圈中以带动内圈在万向节中滑移和转动，此夹头用聚氨酯制成。在实际使用过程中，若夹头与内圈配合的过盈量大了，则说明挤入内圈中的力过大，可把夹头在车床上打磨一下，减小挤入内圈所需的力。此零件属于易损件，需配数个备用。3.1.4阻挡缸（薄型气缸）与舌形伸缩板(杆1提升时用来定位)的联接采用一个接头和销轴联接：图 3.3图3.2为接头，接头右端与薄型气缸相连，右端通过销轴与舌形伸缩板联接。若没有此接头和销轴作为气缸与舌形伸缩板的中间过度联接，而采用直接相连，则每次提升缸提升摆杆碰到舌形伸缩板时，不仅给舌形伸缩板很大冲击，给薄型气缸也带来冲击，并且使气缸受到向上的力，与气缸内壁产生摩擦，不能正常工作，且减少使用寿命。而采用了此种结构就避免了此类现象的发生。3.1.5标尺：固定在试验台的扇形块上，其作用是:在安装左右限位开关时，确定去位置的。标尺上的死挡铁在平板M左右摆动摆到最大位置（24）时，起阻挡作用。3.1.6联轴器设计:该试验台所涉及的轴与轴的联接，均采用套筒联轴器（利用一公用套筒以销、键联接方式与两轴相连）。此种联轴器的结构最简单，零件数量少，重量轻，制造容易，成本低廉。虽然这类联轴器不具有补偿两轴相对位移的能力，但是如果装配时能保持两轴精确对中，则工作中会有比较满意的传动性能，因此，在一些转速不高，载荷平稳的场合，仍得到广泛应用。该试验台各轴的转速都不太高，载荷也较平稳，因此采用套筒联轴器即经济又方便。3.1.7电控柜设计：装有与转矩传感器和摆矩传感器配套的显示仪表、驱动三相交流电机的驱动马达以及各按钮。其安装在试验台的右侧，以便工人操作。3.2零件的计算及其校核3.2.1轴的设计计算：轴的材料主要是碳钢和合金钢。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴尤为广泛其中最常用的是45#钢。本试验台所设计的轴全部采用45#钢。(1)摆杆的设计：先按轴所传递的功率、转速和转矩初步估算直径：按扭转强度的条件计算：轴的扭转强度条件为： （3-1）式中： T扭转切应力，MPa； T轴所受的扭矩，Nmm； WT轴的抗扭截面系数，mm3； n轴的转速，r/min； P轴传递的功率，kW d计算截面处轴的直径，mm； T许用扭转切应力，MPa。表 3.1 轴常用几种材料的A0值轴的材料Q235-A、20Q275、35（1Cr18Ni9Ti）4540Cr、35SiMn38SiMnMo、30Cr13A014912613511212610311297由上式可得轴的直径 （3-2）式中 A0按轴的许用转应力T确定的系数， 。根据所选电机 P=0.4kW，n=100r/min，轴的材料选为45#钢。根据上表，取A0=110，于是由上式（2-1）得 （mm）此直径即为按功率输入处得轴端直径，取d=17mm。其它处直径可按照结构的需要来改变。图 3.4此轴只受轴向力（插入内圈中所产生的力），故不受弯矩也不受扭矩，其强度满足要求。(2）带动整个摆动部分摆动的轴的设计：轴的结构设计：包括定出轴的外形和全部结构尺寸。此轴一端联接静扭传感器，另一端通过平键与摆动平板相连，传递扭矩，带动整个摆动部分摆动，因静扭传感器的联接轴尺寸为30mm，它与此轴通过联轴套联接，故初步也把此轴的端部尺寸定为30mm。轴承的轴向定位靠轴肩和轴承端盖。定位轴肩的高度h=（0.070.1）d，d为与零件相配处的轴径尺寸。取h=0.1d=0.130=3mm，所以D=30+32=36mm，此轴与套筒、摆动平板皆通过平键联接。轴的强度校核计算：（按弯扭合成强度条件计算）此轴只受扭矩，不受弯矩，所以所受弯矩M=0。图 3.5是考虑扭矩和弯矩的加载情况及产生应力的循环特性差异的系数（亦即可将循环特性折算为）。因通常由弯矩所产生的弯曲应力是对称循环的变应力，而扭矩所产生的扭切应力常常不是对称循环的变应力，故在计算弯矩时，必须考虑这种循环特性差异的影响。即当扭转切应力为静应力时，取=0.3；扭转切应力为脉动循环变应力时，取=0.6；若扭转切应力变为对称循环变应力时，则取=1.此轴的取0.6。T=30Nm=30000Nmm计算弯矩 校核危险截面C，按第三强度理论，计算弯曲应力：-1轴的许用弯曲应力故此轴安全。3.2.2轴承的选型:与转矩传感器伸出轴相配合的轴承，因要承受较大的轴向力，因此选用一对反装（背靠背）的角接触球轴承。此种方式安装的角接触球轴承通过预紧力可提高轴承刚性。外圈宽端面相对具有较大的抗弯刚性，且轴向限位能力为双向。d内径=30mm，选7006C型角接触球轴承。与摆杆相配合的轴承，也要承受较大的轴向力，选用一对正装（面对面）的角接触球轴承。3.2.3键的设计及校核：普通平键的主要尺寸见下表：表 3.2 普通平键的主要尺寸 mm轴的直径101212171722223030383844键宽b键高h44556687108128键的长度系列10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40、45平键联接传递转矩时，工作面被挤压，因此，通常只按工作面上的挤压应力进行强度校核，并假定在键的工作面上均匀分布，普通平键连接的强度条件为 （3-2）式中， T传递的转矩，Nm； k键与轮毂键槽的接触高度，k=0.5h，这里h为键的高度，mm； l键的工作长度，mm，圆头平键l=L-b，此处L为键的公称长度，mm；b为键的宽度，mm； d轴的直径，mm； P键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，Mpa，见下表。表 3.3 键连接的许用挤压应力 MPa许用挤压 应力连接工作 方式键或毂、轴的材料载荷性质静载荷轻微载荷冲击P静连接钢1201501001206090铸铁7080506030451.选择键的连接类型和尺寸：三相交流电机、转矩传感器与联轴套的联接由定心精度要求，应选用平键连接。由于该键在轴端连接，所以选用单圆头普通平键（C型）。根据d=24mm，d=30mm从上表中查得键的截面尺寸为：宽度b=8mm，高度h=12mm。由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=20mm，L=36mm。2.校核键连接的强度：键、轴和轮毂的材料都是钢，联接方式为静联接，载荷性质为轻微冲击，由上表查得许用挤压应力P =100120MPa，取其平均值，P =110MPa。校核工作长度最短的键，即键的工作长度l=L-b=20-6=14mm，键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.56=3mm，并且T=20Nm，d=18mm。由式（3-2）得：故满足要求，键的标记为：键C820 GB1096-79，键C836GB1096-79。4 气压传动系统设计4.1气压传动概论4.1.1气压元件的分类：气压元件按功能可以分成以下几类：(1)气压发生装置：是获得能源的发生装置。由空气压缩机（或真空泵）及其附件（后冷却器、油水分离器和气罐等）所组成。它将原动机供给的机械能转变成气体的压力能，为系统提供压缩空气，作为气压传动系统的动力源。(2)气源处理元件：清除压缩空气的水分、灰尘和油污，以输出干燥洁净的空气供后续元件使用。如各种过滤器和干燥器等。(3)执行元件：是以压缩空气为工作介质产生机械运动，并将气体压力能转换为机械能的能量转换装置，以驱动执行机构作往复运动（如气缸）或旋转运动（如气马达）。(4)气动控制元件：是控制和调节压缩空气的压力、流量和流动方向的阀类，以保证气动执行元件按预订的程序正常地进行工作。如各种气动压力阀、流量阀、方向阀和比例阀、逻辑元件等。(5)辅助元件：是解决元件内部润滑、排气噪声、元件间的连接及信号转换、显示、放大、检测等所需要的各种辅件。如各种过滤器、油雾器、消声器、管接头及连接管、转换器、显示器、传感器、放大器和程序器等。4.1.2气压传动的特点：气压传动作为一种动力发生、驱动装置，得到了迅速发展和广泛被应用，由自己独特的优点：(1)以空气为工作介质，工作介质的获得比较容易，使用后的空气排到大气中理方便，与液压传动相比不必设置回收油箱和管道。(2)因空气的粘度很小（约为液压油动力粘度的万分之一），其损失也很小，所以便于集中供气，远距离输送。泄露不会像液压传动那样污染环境。(3)与液压传动相比，气动动作迅速，反应快，维护简单，工作介质清洁，不存在介质变质等问题。(4)工作环境适应性好，特别是在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣工作环境中，比电子、电气控制、液压优越。(5)成本低、过载能自动保护。同时，气压传动与其它传动相比也具有一些缺点：(1)由于空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性差，不易实现准确的速度控制和很高的定位精度。(2)因工作压力低（一般为0.1-1MPa），又因结构尺寸不宜过大，总输出力不宜大于10-40kN。(3)排气噪声较大，高速排气时应加消声器，以降低排气噪声。本次设计的试验台输出力不大，动作平稳性、控制精度不要求太高，使用气动控制不仅动作快、能减轻单调或繁重的体力劳动，提高劳动生产率，而且成本低。4.2气压传动设计气缸的选择计算：4.2.1提升气缸：选用缓冲气缸，当活塞杆运动到接近行程末端时，安装于气缸内部的缓冲装置开始起作用，使活塞运动速度降低，运动平稳，避免发生现象。提升气缸的选择计算是按照负载力设计的，所以又公式 （3-1）因技术要求中内圈的最大滑移力为220N，气缸杆带动的活塞压入内圈的挤压力约为最大滑移力的45倍，设定挤压力F=1100N，工作压力Ps=0.6MPa，载荷率=0.85，根据上式（3-1），得所以提升气缸应选缸径大于48mm的气缸，又因去安装形式为前法兰式，所以选用上海新益气动元件有限公司生产的QGB系列缓冲气缸的QGB80-160-f气缸。其中“80”表示气缸内径，“160”表示气缸行程，“f”表示前法兰式。4.2.2阻挡气缸：此气缸的作用只是阻挡定位，无太大的负载力，又因其安装在摆动部件上为了减轻重量和安装方便选用新益气动