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在氣動葫蘆的使用過程中，鋼筒會發(fā)生變形，且鋼筒的設計精度及表面粗糙度影響氣動葫蘆的摩擦阻力和氣體泄漏量，因此需要從氣體葫蘆整體設計方面對鋼筒的壁厚、長度、加工精度和表面粗糙度等進行詳細設計。

另外，考慮到鋼筒的壁厚較小且鋼筒的精度和表面粗糙度要求比較高，屬于易變形、難加工件，因此對鋼筒的加工工藝進行了探索和優(yōu)化，提高了薄壁鋼筒加工精度。從動密封的角度來說，較低的摩擦阻力與較小的氣體泄漏量是相互矛盾的。為了降低鋼筒與活塞之間的摩擦力，一方面需要盡量降低鋼筒與活塞之間的接觸正壓力，另一方面與鋼筒接觸的密封件需要采用摩擦系數(shù)較小的材料。論文通過有限元仿真的方法求解鋼筒表面粗糙度、密封接觸壓力和氣體泄漏量之間的關系，并結合 Matlab 推導出優(yōu)的活塞溝槽尺寸，在正交實驗的基礎上采用 PTFE 耐磨環(huán)與 O 型圈相結合的格萊圈密封結構進行密封，既降低了鋼筒與密封件之間的摩擦系數(shù)又提高了其密封性能，同時還提高了氣動葫蘆的定位精度。 

作為安全的起吊設備，氣動葫蘆的制動器需要能夠快速、安全和可靠的工作，其中凸輪和彈簧是制動器的關鍵零部件。在對制動器受力情況進行詳細分析的基礎上，對凸輪的偏心距以及制動彈簧進行了設計和優(yōu)化，并采用有限元仿真軟件 ABAQUS 對制動器的制動過程進行仿真，通過直桿的內(nèi)力來求解彈簧的剛度或彈簧力，將設計計算的彈簧剛度與有限元仿真結果進行對比，仿真結果與計算結果一致。 

通過對氣動葫蘆關鍵性能指標如負載能力、行程、氣體泄漏量、摩擦阻力、制動性和鋼筒應力應變的試驗研究，實現(xiàn)了鋼筒小變形、鋼筒與活塞之間的低摩擦和高密封、制動器的可靠制動等目標，驗證了氣動葫蘆總體設計的合理性。