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GB／T 39433-2020 气弹簧设计计算.pdf7.4活塞杆的设计计算
气弹簧活塞杆的直径应按GB/ 4mm、20mm，或按照7.4.2及7.4.3计算，计算结果参照附录C选取，也可由供需双方商定。空心杆 壁厚2应不小于2mm
WS/T 591-2018 医疗机构门急诊医院感染管理规范7.4.2实心活塞杆的计算
7.4.2.1压缩气弹簧、座椅升降气弹簧实心活塞杆的直径d一般按公式（16)计算
7.4.2.2对于实心活塞杆长度小于或等于10倍的活塞杆直径d时，其直径d按公式（17)计算，其中气 弹簧活塞杆许用应力参见附录D中表D.1选取
7.4.2.3拉伸气弹簧实心活塞杆的直径d按公式（18)计算： 4E.
1.4.3空心活塞杆的计算
+++..+....+++...+......
...++.++.+.+..
64LnF 12 +d 元E
...*...............19)
对于空心活塞杆长度小于或等于10倍的活塞杆直径d时，其直径d按公式（20)计算，其中气 杆许用应力参见表D.1选取：
7.4.4活塞杆稳定性校核
活塞杆稳定性校核按附录E校核
活塞杆稳定性校核按附录E校核
7.5气弹簧缸简的设计计算
7.5.1缸筒内径的计算
4F = V元[a] +d +++++..+++.+.+...( 20
气弹簧缸简内径应按GB/T2348选取，推荐选取缸简内径D，与活塞杆直径d之比近似D,/d： 2,或参考附录 C选取。也可由供需双方商定
7.5.2缸筒简的壁厚计算
缸筒的壁厚，按公式（21)计算，缸筒的壁厚，一般不小于1mm。缸筒外径D2与内径D，之比 不小于1.1。缸筒材料许用应力参见表D.2选取
P max D 01 2「。]
气弹簧工作状态下内部最大压强，Pmax按公式（22
GB/T39433—2020
瓦弹簧、拉伸气弹簧动态
玉缩气弹簧、拉伸气弹簧动态摩擦力选择范围见表
附录B （资料性附录） 气弹簧动态摩擦力F.选择范围
B.2可锁定气弹策动态摩擦力
B.3座椅升降气弹策动态摩擦力
气弹簧活塞杆直径、缸简内径、公称力与设计行程选择推荐范围见表C.1。
GB/T39433—2020
附 录 C （资料性附录） 气弹簧活塞杆直径、缸筒内径与公称力选择范围
活塞杆许用应力见表D.1
附录 D （资料性附录） 气弹簧活塞杆、缸筒许用应力
缸简许用应力见表D.2
E.1活塞杆横截面惯性矩计算
1计异： 空心活塞杆横截面惯性矩按公式（E.2)计算：
活塞杆截面回转半径计算
实心活塞杆横截面回转半径按公式（E.3)计算：
实心活塞杆横截面回转平径按公式（E.3)计算： 空心活塞杆横截面回转半径按公式（E.4)计算 K=一Va²+da
安装系数m根据安装方式按表E.1确定
GB/T39433—2020
FL=2.07 ×10°m
GB/T 394332020
/K≤85Vm时，许用临界力F，按公式（E.6)计算
半径比按公式(F.1)计算：
气弹簧缸简强度按公式（F.2)校核：
G.2.1.3最小压缩力F；的计算
由公式（3）、公式（5)导出
2.1.4最大压缩力F,的计算
G2.1.4最大压缩力F。的计算
由公式（3）、公式（6)导出：
G.2.1.5公称力a、b的计算
按表1计算公称力F。、Fb： F,=(F+F:)/2=(532+652)/2=592N F.=(F, +F)/2=(662+782)/2=722 N
G.2.2行程和伸展长度设计计算
G.2.2.1行程的设计计算
GB/T39433—2020
根据图G.1所示，工作行程S1=620一422=198mm。 根据7.3.2一般压缩气弹簧安全行程S2≥5mm，本气弹簧设安全行程设定为12mm，设计行程 S=S, ±S,=198+12=210mm
G.2.2.3气弹簧导向长度
保证运动的稳定性和具有一定抗偏载能力，导向长度H应根据行程S，且满足表2规定 ≥25mm，本示例压缩气弹簧导向长度H=38mm，能满足要求。
G.2.3活塞杆的设计计算
活塞杆材料选用45钢，按公式（16）计算活塞杆直径
G.2.4缸筒的设计计算
G.2.4.3缸筒壁厚的计算
缸筒材料选用20钢管，材料许用应力参见附录D中表D.2，按公式（21)计算：
缸简壁厚可选,≥1mm。
.2.5气弹簧弹力比率的计算
按公式（12）计算！
=0.71 mm 2[] 2 X130
DL 20²X285
主：L3=370一35一50=285mm，其中50mm是缸筒内零件占用轴向空间的长度，35mm是阻尼油占用轴向空 的长度。
G.2.6活塞杆稳定性校核
按公式（E.3)计算活塞杆横截面回转半径：
G.2.7缸筒壁厚强度校核
安公式（F.1)计算半径比：
GB/T39433—2020
附录H （资料性附录） 可锁定气弹设计示例
设计伸展方向刚性可锁定气弹簧，要求气弹簧公称力F，三350N，公称力F三416N，工作行程
1.2.1力值的设计计算
H.2.1.2弹力比率α的计算
F416 =1.19 350
H.2.1.3气弹簧内部压强P的计算
主：可锁定气弹簧空心杆内径d。=4.3mm和7.4.1要求空心杆壁厚02应不小于2mm，本气弹簧选用空 直径d=10mm
H.2.1.4最大伸展力F，的计算
H.2.1.5最小压缩力F：的计算
5最小压缩力F，的计
按公式（5）计算： X3.14X10X4.46+75=425N
H.2.1.7阀芯开启力F.的计算
GB/T39433—2020
阀芯有效直径d选用3mm，阀芯上产生的摩擦力f，按表1规定设为15N，按公式（11)计算： Fk= 元dP+f.= X 3.14X 3°X 4.46+15=47 N
H.2.2设计行程S和伸展长度L的设计
H.2.2.1行程的设计
H.2.2.2伸展长度L确定
本气弹簧要求伸展长度为350mm，按公式（15）设计：缸简长度B=210mm，设计行程S=88mm 干端长度L，=20mm，缸筒端长度L2=32mm。 L=L1+S+B+L2=20+88+210+32=350 mm 根据本气弹簧弹力比率α=1.19和工作行程S1=84mm，由公式（12)导出： dS,α 102×84×1.19 91mm
H.2.3活塞杆直径d的设计和活塞杆稳定性校
H.2.3.1活塞杆直径d的计算
64LnF d2 +d 64 X 3502X1.5X492 + 4.3* = 35.10 mm 元E 3.143×2.1 ×105 d=5.92mm，结合7.4.1空心杆壁厚2应不小于2mm要求，选用10mm的空心活 要求。 注： 取 7=1.5。
H.2.3.2活塞杆稳定性校核
按公式(E.4)计算活塞杆横截面回转半径
Vd²+d.= 按E.4计算细长比： 350 K2.72 =128.67 85Vm=85X/l=85 层>85Vm
按E.4计算细长比： L350 K2.72 =128.67 85/m=85X/1=85 按公式（E.2)计算活塞杆横截面惯性矩：
H.2.5.2设计计算数据
设计计算数据见表H.1
NBSHT 0882-2014 润滑油极压性能的测定 SRV试验机法GB/T39433—2020
L.2.3.2气弹簧内部压强的计算
按附录B表B.1,选定气弹簧动态摩擦力F=20N
.2.3.3最大拉伸力F。
I.2.3.4最小回弹力F，的计算
I.2.3.5最大回弹力F。的计算
GB/T 28856-2012 硅压阻式压力敏感芯片按公式（10)计算：
I.2.3.6公称力a与公称力b的计算