气缸的结构及基本原理
一、气缸-气缸种类
气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件。气缸有作往复直线运动的和作往复摆动的两类（见图）。作往复直线运动的气缸又可分为单作用、双作用、膜片式和冲击气缸 4种。
①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。
②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。
③膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短。
④冲击气缸：这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速(10～20米／秒)运动的动能，借以作功。冲击气缸增加了带有喷口和泄流口的中盖。中盖和活塞把气缸分成储气腔、头腔和尾腔三室。它广泛用于下料、冲孔、破碎和成型等多种作业。作往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴作摆动运动，摆动角小于 280°。此外，还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。
二、气缸的作用：
将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动机构作直线往复运动、摆动和旋转运动。
三、气缸的分类：
直线运动往复运动的气缸、摆动运动的摆动气缸、气爪等。
四、气缸的结构：
气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成。
五、SMC气缸原理图
1）缸筒
缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小。活塞要在缸筒内做平稳的往复滑动，缸筒内表面的表面粗糙度应达到Ra0.8um。对钢管缸筒，内表面还应镀硬铬，以减小摩擦阻力和磨损，并能防止锈蚀。缸筒材质除使用高碳钢管外，还是用高强度铝合金和黄铜。小型气缸有使用不锈钢管的。带磁性开关的气缸或在耐腐蚀
环境中使用的气缸，缸筒应使用不锈钢、铝合金或黄铜等材质。
SMC CM2气缸活塞上采用组合密封圈实现双向密封，活塞与活塞杆用压铆链接，不用螺母。
2）端盖
端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸使用寿命。导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。端盖过去常用可锻铸铁，现在为减轻重量并防锈，常使用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材料的。
3）活塞
活塞是气缸中的受压力零件。为防止活塞左右两腔相互窜气，设有活塞密封圈。活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。滑动部分太短，易引起早期磨损和卡死。活塞的材质常用铝合金和铸铁，小型缸的活塞有黄铜制成的。
4）活塞杆
活塞杆是气缸中最重要的受力零件。通常使用高碳钢，表面经镀硬铬处理，或使用不锈钢，以防腐蚀，并提高密封圈的耐磨性。
5）密封圈
回转或往复运动处的部件密封称为动密封，静止件部分的密封称为静密封。
缸筒与端盖的连接方法主要有以下几种：
整体型、铆接型、螺纹联接型、法兰型、拉杆型。
6）气缸工作时要靠压缩空气中的油雾对活塞进行润滑。也有小部分免润滑气缸。
六、气缸-工作原理
根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。在夹具
设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。
气缸
下面是气缸理论出力的计算公式：
F：气缸理论输出力(kgf)
F′：效率为85％时的输出力(kgf)－－(F′＝F×85％）
D：气缸缸径(mm)
P：工作压力(kgf／cm2)
例：直径340mm的气缸，工作压力为3kgf／cm2时，其理论输出力为多少?芽输出力是多少?
将P、D连接，找出F、F′上的点，得：
F＝2800kgf；F′＝2300kgf
在工程设计时选择气缸缸径，可根据其使用压力和理论推力或拉力的大小，从经验表1－1中查出。
例：有一气缸其使用压力为5kgf／cm2，在气缸推出时其推力为132kgf，(气缸效率为85％)问：该选择多大的气缸缸径?
●由气缸的推力132kgf和气缸的效率85％，可计算出气缸的理论推力为F ＝F′／85％＝155(kgf)
●由使用压力5kgf／cm2和气缸的理论推力，查出选择缸径为63的气缸便可满足使用要求。
七、原因分析
在气缸运行过程中，气缸渗漏和气缸变形是最为常见的设备问题，气缸结合面的严密性直接影响机组的安全经济运行，检修研刮气缸的结合面，使其达到严密，是气缸检修的重要工作，在处理结合面漏汽的过程中，要仔细分析形成的原因，根据变形的程度和间隙的大小，可以综合的运用各种方法，以达到结合面严密的要求。原因如下：
1．气缸是铸造而成的，气缸出厂后都要经过时效处理，就是要存放一些时间，使气缸在住铸造过程中所产生的内应力完全消除。如果时效时间短，那么加工好的汽缸在以后的运行中还会变形，这就是为什么有的气缸在第一次泄漏处理后还会在以后的运行中还有漏汽发生。因为气缸还在不断的变形。
2．气缸在运行时受力的情况很复杂，除了受气缸内外气体的压力差和装在其中的各零部件的重量等静载荷外，还要承受蒸汽流出静叶时对静止部分的反作用力，以及各种连接管道冷热状态下对气缸的作用力，在这些力的相互作用下，气缸发生塑性变形造成泄漏。
3．气缸的负荷增减过快，特别是快速的启动、停机和工况变化时温度变化大、暖缸的方式不正确、停机检修时打开保温层过早等，在汽缸中和发兰上产生很大的热应力和热变形。
4．气缸在机械加工的过程中或经过补焊后产生了应力，但没有对气缸进行回火处理加以消除，致使气缸存在较大的残余应力，在运行中产生永久的变形。
5．在安装或检修的过程中，由于检修工艺和检修技术的原因，使内缸、气缸隔板、隔板套及气封套的膨胀间隙不合适，或是挂耳压板的膨胀间隙不合适，运行后产生巨大的膨胀力使汽缸变形。
6．使用的气缸密封剂质量不好、杂质过多或是型号不对；气缸密封剂内若有坚硬的杂质颗粒就会使密封面难以紧密的结合。
7．气缸螺栓的紧力不足或是螺栓的材质不合格。
气缸结合面的严密性主要靠螺栓的紧力来实现的。机组的起停或是增减负荷时产生的热应力和高温会造成螺栓的应力松弛，如果应力不足，螺栓的预紧力就会逐渐减小。如果气缸的螺栓材质不好，螺栓在长时间的运行当中，在热应力和汽缸膨胀力的作用下被拉长，发生塑性变形或断裂，紧力就会不足，使气缸发生泄漏的现象。
8．气缸螺栓紧固的顺序不正确。
一般的气缸螺栓在紧固时是从中间向两边同时紧固，也就是从垂弧最大处或是受力变形最大的地方紧固，这样就会把变形最大的处的间隙向气缸前后的自由端转移，最后间隙渐渐消失。如果是从两边向中间紧，间隙就会集中于中部，气缸结合面形成弓型间隙，引起蒸汽泄漏。
八、处理方法
气缸结合面产生变形和泄漏的原因不同，而且出现的部位和变形泄漏的程度不也不同，首先要用长平尺和塞尺检查汽缸结合面的变形情况，在检修中要根据泄漏的原因和变形程度采取相应的检修措施。具体方法如下：
1．气缸变形较大或漏汽严重的结合面，采用研刮结合面的方法
如果上缸结合面变形在0.05mm范围内，以上缸结合面为基准面，在下缸结合面涂红丹或是压印蓝纸，根据痕迹研刮下缸。如果上缸的结合面变形量大，在上缸涂红丹，用大平尺研出痕迹，把上缸研平。或是采取机械加工的方法把上缸结合面找平，再以上缸为基准研刮下缸结合面。气缸结合面的研刮一般有两种方法：
（1）是不紧结合面的螺栓，用千斤顶微微推动上缸前后移动，根据下缸结合面红丹的着色情况来研刮。这种方法适合结构刚性强的高压缸。
（2）是紧结合面的螺栓，根据塞尺的检查结合面的严密性，测出数值及压出的痕迹，修刮结合面，这种方法可以排除汽缸垂弧对间隙的影响。
2．采用适当的气缸密封材料
汽轮机气缸密封剂产品质量参差不齐；在选择汽轮机气缸密封剂时，就要选在行业内有口碑，产品质量有保证的正规生产厂家，以保证检修处理后汽缸的严密性。
3．局部补焊的方法
由于气缸结合面被蒸汽冲刷或腐蚀出沟痕，选用适当的焊条把沟痕添平，用平板或平尺研出痕迹，研刮焊道和结合面在同一平面内。气缸结合面变形较大或是漏气严重时，在下缸的结合面补焊一条或两条10—20mm宽的密消除间隙封带，然后用平尺或是扣上缸测量，并涂红丹研刮，直到消除间隙。此操作的工艺也很简单，焊前预热气缸至150℃，然后在室温下进行分段退焊或跳焊。选用奥氏体焊条，如A407、A412，焊后用石棉布覆盖保温缓冷。待冷却室温后进行打磨修刮。
4．气缸结合面的涂镀或喷涂
当气缸结合面大面积漏汽，间隙在0.50mm左右时，为了减少研刮的工作量，可用涂镀的工艺。用气缸做阳极，涂具做阴极，在气缸的结合面上反复涂刷电解溶液，涂层的厚度要根据气缸结合面间隙的大小而定，涂层的种类要根据气缸的材料和修刮的工艺而定。喷涂就是用专用的高温火焰喷枪把金属粉末加热至熔化或达到塑性状态后喷射于处理过的汽缸表面，形成一层具有所需性能的涂层方法。其特点就是设备简单，操作方便涂层牢固，喷涂后汽缸温度仅为70℃—80℃不会使气缸产生变形，而且可获得耐热，耐磨，抗腐蚀的涂层。注意的是在涂渡和喷涂前都要对缸面进行打磨、除油、拉毛，在涂渡和喷涂后要对涂层进行研刮，保证结合面的严密。
5．结合面加垫的方法
如果结合面的局部间隙泄漏不是很大，可用80—100目的铜网经热处理使其硬度降低，然后剪成适当的形状，铺在结合面的漏汽处，再配以气缸密封剂。如果结合面的间隙较大，泄漏严重，可在上下结合面开宽50mm深5mm的槽，中间镶嵌IGr18Ni9Ti的齿形垫，齿形垫的厚度一般比槽的深度大0.05—0.08mm左右，并可用同等形状的不锈钢垫片做以调整。
6．控制螺栓应力的方法
如果气缸结合面的变形较小，而且很均匀，可在有间隙处更换新的螺栓，或是适当的加大螺栓的预紧力。按从中间向两边同时紧固，也就是从垂弧最大处或是受力变形最大的地方紧固螺栓。理论上来说，控制螺栓的预紧力可用公式d/L ≤A来计算，但由于此计算的数据与测量的手段还在研究当中，多在螺栓的允许的最大应力内根据经验而定。
九、气缸的应用领域
印刷（张力控制）、半导体（点焊机、芯片研磨）、自动化控制、机器人等等。
缸工作原理介绍 一、单作用气缸 单作用气缸只有一腔可输入压缩空气，实现一个方向运动。其活塞杆只能借助外力将其推回；通常借助于弹簧力，膜片张力，重力等。 单作用气缸的特点是： 1)仅一端进(排)气，结构简单，耗气量小。 2)用弹簧力或膜片力等复位，压缩空气能量的一部分用于克服弹簧力或膜片张力，因而减小了活塞杆的输出力。 3)缸内安装弹簧、膜片等，一般行程较短；与相同体积的双作用气缸相比，有效行程小一些。 4)气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形大小变化，因而活塞杆的输出力在行进过程中是变化的。 由于以上特点，单作用活塞气缸多用于短行程。其推力及运动速度均要求不高场合，如气吊、定位和夹紧等装置上。单作用柱塞缸则不然，可用在长行程、高载荷的场合。 二、双作用气缸 双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气，实现双向运动的气缸。其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和非缓冲式等。此类气缸使用最为广泛。 1)双活塞杆双作用气缸双活塞杆气缸有缸体固定和活塞杆固定两种。 缸体固定时，其所带载荷(如工作台)与气缸两活塞杆连成一体，压缩空气依次进入气缸两腔(一腔进气另一腔排气)，活塞杆带动工作台左右运动，工作台运动范围等于其有效行程s的3倍。安装所占空间大，一般用于小型设备上。 活塞杆固定时，为管路连接方便，活塞杆制成空心，缸体与载荷(工作台)连成一体，压缩空气从空心活塞杆的左端或右端进入气缸两腔，使缸体带动工作台向左或向左运动，工作台的运动范围为其有效行程s的2倍。适用于中、大型设备。 双活塞杆气缸因两端活塞杆直径相等，故活塞两侧受力面积相等。当输入压力、流量相同时，其往返运动输出力及速度均相等。 2)缓冲气缸对于接近行程末端时速度较高的气缸，不采取必要措施，活塞就会以很大的力(能量)撞击端盖，引起振动和损坏机件。为了使活塞在行程末端运动平稳，不产生冲击现象。在气缸两端加设缓冲装置，一般称为缓冲气缸。其工作原理是：当活塞在压缩空气推动下向右运动时，缸右腔的气体经柱塞孔4及缸盖上的气孔8排出。在活塞运动接近行程末端时，活塞右侧的缓冲柱塞3将柱塞孔4堵死、活塞继续向右运动时，封在气缸右腔内的剩余气体被压缩，缓慢地通过节流阀6及气孔8排出，被压缩的气体所产生的压力能如果与活塞运动所具有的全部能量相平衡，即会取得缓冲效果，使活塞在行程末端运动平稳，不产生冲击。调节节流阀6阀口开度的大小，即可控制排气量的多少，从而决定了被压缩容积(称缓冲室)内压力的大小，以调节缓冲效果。若令活塞反向运动时，从气孔8输入压缩空气，可直接顶开单向阀5，推动活塞向左运动。如节流阀6阀口开度固定，不可调节，即称为不可调缓冲气缸。 气缸所设缓冲装置种类很多，上述只是其中之一，当然也可以在气动回路上采取措施，达到缓冲目的
神威气动https://www.doczj.com/doc/5811615959.html, 文档标题：气缸的工作原理 气缸的工作原理的介绍： 引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能；气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。涡轮机、旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。气缸的应用领域：印刷（张力控制）、半导体（点焊机、芯片研磨）、自动化控制、机器人等等。 二、气缸种类： ①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。 ②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。 ③膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短。 ④冲击气缸：这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速（10～20米/秒） 运动的动能，借以做功。 ⑤无杆气缸：没有活塞杆的气缸的总称。有磁性气缸，缆索气缸两大类。 做往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴做摆动运动，摆动角小于280°。此外，还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。 三、气缸结构： 气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成，其内部结构如图所示： 2：端盖 端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸使用寿命。导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。端盖过去常用可锻铸铁，为减轻重量并防锈，常使用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材料的。 3：活塞 活塞是气缸中的受压力零件。为防止活塞左右两腔相互窜气，设有活塞密封圈。活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。滑动部分太短，易引起早期磨损和卡死。活塞的材质常用铝合金和铸铁，小型缸的活塞有黄
气缸 引导活塞在其中进行直线往复运动的圆筒形金属机件。工质在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能；气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。涡轮机、旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。气缸的应用领域：印刷（张力控制）、半导体（点焊机、芯片研磨）、自动化控制、机器人等等。英文名：cylinder 气缸-气缸种类 气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件。气缸有作往复直线运动的和作往复摆动的两类（见图）。作往复直线运动的气缸又可分为单作用、双作用、膜片式和冲击气缸4种。 ①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。 ②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。 ③膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短。 ④冲击气缸：这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速(10～20米／秒)运动的动能，借以作功。冲击气缸增加了带有喷口和泄流口的中盖。中盖和活塞把气缸分成储气腔、头腔和尾腔三室。它广泛用于下料、冲孔、破碎和成型等多种作业。作往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴作摆动运动，摆动角小于280°。此外，还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。 气缸的作用： 将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动机构作直线往复运动、摆动和旋转运动。 气缸的分类： 直线运动往复运动的气缸、摆动运动的摆动气缸、气爪等。 气缸的结构： 气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成，其内部结构如图所示：
SMC气缸原理图 1）缸筒 缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小。活塞要在缸筒内做平稳的往复滑动，缸筒内表面的表面粗糙度应达到Ra0.8um。对钢管缸筒，内表面还应镀硬铬，以减小摩擦阻力和磨损，并能防止锈蚀。缸筒材质除使用高碳钢管外，还是用高强度铝合金和黄铜。小型气缸有使用不锈钢管的。带磁性开关的气缸或在耐腐蚀环境中使用的气缸，缸筒应使用不锈钢、铝合金或黄铜等材质。 SMC CM2气缸活塞上采用组合密封圈实现双向密封，活塞与活塞杆用压铆链接，不用螺母。 2）端盖 端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸使用寿命。导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。端盖过去常用可锻铸铁，现在为减轻重量并防锈，常使用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材料的。 3）活塞 活塞是气缸中的受压力零件。为防止活塞左右两腔相互窜气，设有活塞密封圈。活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。滑动部分太短，易引起早期磨损和卡死。活塞的材质常用铝合金和铸铁，小型缸的活塞有黄铜制成的。 4）活塞杆 活塞杆是气缸中最重要的受力零件。通常使用高碳钢，表面经镀硬铬处理，或使用不锈钢，以防腐蚀，并提高密封圈的耐磨性。 5）密封圈 回转或往复运动处的部件密封称为动密封，静止件部分的密封称为静密封。 缸筒与端盖的连接方法主要有以下几种： 整体型、铆接型、螺纹联接型、法兰型、拉杆型。 6）气缸工作时要靠压缩空气中的油雾对活塞进行润滑。也有小部分免润滑气缸。 气缸-工作原理 根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。在夹具设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。 气缸 下面是气缸理论出力的计算公式： F：气缸理论输出力(kgf)
5.1.2 气缸的工作原理 1 普通气缸 （1）单作用气缸 如图5-1所示为弹簧复位式单作用气缸，这种气缸在夹紧装置中应用较多。这种汽缸一个方向的运动由气压驱动，另一方向的运动由其他机械力驱动。 1 后缸盖2活塞3弹簧4活塞杆5密封件6前缸盖 图5-1弹簧复位式单作用气缸 （2）双作用气缸 单活塞杆双作用气缸的结构原理如图5-2所示。所谓双作用是指活塞的往复运动均由压缩空气来推动。在单伸出活塞杆的动力缸中，因活塞右边面积比较大，当空气压力作用在右边时，提供一慢速的和作用力大的工作行程；返回行程时，由于活塞左边的面积较小，所以速度较快而作用力变小。此类气缸的使用最为广泛，一般应用于包装机械、食品机械、加工机械等设备上。 1.后缸盖2．密封圈3．缓冲密封圈4．活塞密封圈5．活塞6．缓冲柱塞7．活塞杆8．缸筒9．缓冲节流阀10．导向套11．前缸盖12．防尘密封圈13．磁铁14．导向环图5-2普通型单活塞杆双作用气缸 2．特殊气缸 （1）气液阻尼缸 气液阻尼气缸是由气缸和液压缸组合而成，它以压缩空气为能源，利用油液的不可压缩性和控制流量来获得活塞的平稳运动，调节活塞的运动速度。图5-3所示的工作原理。它的液压缸和气缸共用同一缸体，两活塞固定在同一活塞杆上。
1气缸2液压缸3单向阀4油箱5节流阀 图5-3气液阻尼缸 气液阻尼缸运动平稳，停位精确，噪声小，与液压缸相比，它不需要液压源，经济性好。同时具有气缸和液压缸的优点。 （2）薄膜式气缸 如图5-4所示为薄膜式气缸，它是一种利用膜片在压缩空气作用下产生变形来推动活塞杆做直线运动的气缸。它有单作用式（图5-4a）所示和双作用式（图5-4b）所示两种。薄膜式气缸中的膜片有平膜片和盘形膜片两种，因受膜片变形量限制，活塞位移较小，一般都不超过50mm。 图5-4薄膜式气缸 1缸体2膜片3膜盘4活塞杆 （3）无活塞杆气缸 无杆气缸没有普通气缸的刚性活塞杆，它利用活塞直接或间接实现直线运动，如图5-5所示，无杆气缸由缸筒2，防尘和抗压密封件7、4，无杆活塞3，左右端盖1，传动舌片5，导架6等组成。拉制而成的铝气缸筒沿轴向长度方向开槽，为防止内部压缩空气泄漏和外部杂物侵入，槽被内部抗压密封件4和外部防尘密封件7密封。内、外密封件都是塑料挤压成形件，且互相夹持固定，如图10．10b所示。无杆活塞3的两端带有唇型密封圈。活塞两端分别进、排气，活塞将在缸筒内往复移动。该运动通过缸筒槽的传动舌片5被传递到承受负载的导架6上。此时，传动舌片将防尘密封件7与抗压密封件4挤开，但它们在缸筒的两端仍然是互相夹持的。因此，传动舌片与导架组件在气缸上移动时无压缩空气泄漏。 无杆气缸缸径范围为25～63mm，行程可达l0m。这种气缸最大的优点是节省了安装空
气缸的结构及基本原理 一、气缸-气缸种类 气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件。气缸有作往复直线运动的和作往复摆动的两类（见图）。作往复直线运动的气缸又可分为单作用、双作用、膜片式和冲击气缸 4种。 ①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。 ②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。 ③膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短。 ④冲击气缸：这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速(10～20米／秒)运动的动能，借以作功。冲击气缸增加了带有喷口和泄流口的中盖。中盖和活塞把气缸分成储气腔、头腔和尾腔三室。它广泛用于下料、冲孔、破碎和成型等多种作业。作往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴作摆动运动，摆动角小于 280°。此外，还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。 二、气缸的作用： 将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动机构作直线往复运动、摆动和旋转运动。 三、气缸的分类： 直线运动往复运动的气缸、摆动运动的摆动气缸、气爪等。 四、气缸的结构： 气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成。 五、SMC气缸原理图 1）缸筒 缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小。活塞要在缸筒内做平稳的往复滑动，缸筒内表面的表面粗糙度应达到Ra0.8um。对钢管缸筒，内表面还应镀硬铬，以减小摩擦阻力和磨损，并能防止锈蚀。缸筒材质除使用高碳钢管外，还是用高强度铝合金和黄铜。小型气缸有使用不锈钢管的。带磁性开关的气缸或在耐腐蚀
一.产品的性能及特点： 1.免润滑性：该产品采用含油自润滑轴承，使活塞杆无需加油润滑； 2.耐久性：气缸本体、采用优质不锈钢、硬质氧化铝合金材质，前后端盖经过阳极硬质氧化处理，不仅具有耐磨耐腐蚀性，而且更显外观小巧精美； 3.可调缓冲性：该产品除了带有固定缓冲外，气缸终端还带有可调缓冲，是气缸换向时平稳无冲击； 4.安装形式多样性：多种安装附件供客户根据使用要求来选择； 5.耐高温性：可采用耐高温密封材料，使气缸在180°C高温条件下正常工作（客户订货时需向本公司特殊说明订购）； 6.附磁性：气缸活塞上装有一个永久磁铁，它可触发安装在气缸上的感应开关来感应气缸的运动位置（客户订货时需向本公司特殊说明订购）； 7.行程可调性：活塞杆端配有一个可调螺母，是气缸在其行程范围内实现可调（推力F1=拉力F2）； 8.派生多样性：可在原来的基础上派生出多样化的非标产品以此适合客户需要的各种使用要求。 气动执行元件和控制元件 气动执行元件是一种能量转换装置，它是将压缩空气的压力能转化为机械能，驱动机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动或冲击动作。气动执行元件分为气缸和气马达两大类。气缸用于提供直线往复运动或摆动，输出力和直线速度或摆动角位移。气马达用于提供连续回转运动，输出转矩和转速。 气动控制元件用来调节压缩空气的压力流量和方向等，以保证执行机构按规定的程序正常进行工作。气动控制元件按功能可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。 气缸 一、气缸的工作原理、分类及安装形式 1.气缸的典型结构和工作原理
图 1 普通双作用气缸 1、3－缓冲柱塞 2－活塞 4－缸筒 5－导向套 6－防尘圈7－前端盖 8－气口 9－传感器 10－活塞杆 11－耐磨环 12－密封圈 13－后端盖 14－缓冲节流阀 以气动系统中最常使用的单活塞杆双作用气缸为例来说明，气缸典型结构如(图1)所示。它由缸筒、活塞、活塞杆、前端盖、后端盖及密封件等组成。双作用气缸内部被活塞分成两个腔。有活塞杆腔称为有杆腔，无活塞杆腔称为无杆腔。 当从无杆腔输入压缩空气时，有杆腔排气，气缸两腔的压力差作用在活塞上所形成的力克服阻力负载推动活塞运动，使活塞杆伸出；当有杆腔进气，无杆腔排气时，使活塞杆缩回。若有杆腔和无杆腔交替进气和排气，活塞实现往复直线运动。 2.气缸的分类 气缸的种类很多，一般按气缸的结构特征、功能、驱动方式或安装方法等进行分类。分类的方法也不同。按结构特征，气缸主要分为活塞式气缸和膜片式气缸两种。按运动形式分为直线运动气缸和摆动气缸两类。 3.气缸的安装形式气缸的安装形式可分为 1）固定式气缸气缸安装在机体上固定不动，有脚座式和法兰式。 2）轴销式气缸缸体围绕固定轴可作一定角度的摆动，有U形钩式和耳轴式。 3）回转式气缸缸体固定在机床主轴上，可随机床主轴作高速旋转运动。这种气缸常用于机床上气动卡盘中，以实现工件的自动装卡。 4）嵌入式气缸气缸缸筒直接制作在夹具体内。 二、常用气缸的结构原理 1.普通气缸 包括单作用式和双作用式气缸。常用于无特殊要求的场合。 图2为最常用的单杆双作用普通气缸的基本结构，气缸一般由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封件和紧固件等零件组成。 缸筒7与前后缸盖固定连接。有活塞杆侧的缸盖5为前缸盖，缸底侧的缸盖14为后缸盖。在缸盖上开有进排气通口，有的还设有气缓冲机构。前缸盖上，设有密封圈、防尘圈3，同时还设有导向套4，以提高气缸的导向精度。活塞杆6与活塞9紧固相连。活塞上除有密 封圈10，11防止活塞左右两腔相互漏气外，还有耐磨环12以提高气缸的导向性；带磁性开关的气缸，活塞上装有磁环。活塞两侧常装有橡胶垫作为缓冲垫8。如果是气缓冲，则活塞 两侧沿轴线方向设有缓冲柱塞，同时缸盖上有缓冲节流阀和缓冲套，当气缸运动到端头时， 图 2 普通双作用气缸
无杆气缸的工作原理 无杆气缸和普通气缸的的工作原理一样,只是外部连接、密封形式不同无杆气缸和普通气缸的的工作原理一样，无杆气缸里有活塞，而没有活塞杆的，活塞装置在导轨里，外部负载给活塞，无杆气缸里有活塞外部负载给活塞相连，作动靠进气。 在气缸缸管轴向开有一条槽，在气缸缸管轴向开有一条槽活塞与尚志在槽上部移动。 为了防止泄漏及防尘需要，为了防止泄漏及防尘需要在开口部采用不锈钢封带和防尘不锈钢带固定在两端缸盖上，活塞架穿过槽地在开口部采用不锈钢封带和防尘不锈钢带固定在两端缸盖上活塞架穿过槽地，把活塞与尚志连成一体。活塞与尚志连接在一起，活塞与尚志连接在一起带动固定在尚志上的执行机构实现往复运动带动固定在尚志上的执行机构实现往复运动。气动元件的流通能力，气动元件的流通能力，KV 值：被测元件全开，元件两端压差元件两端压差△p.==0.1MPa，流体密度ρ=1g/cm 时;通过元件的流量为通过元件的流量为qv(m /h)，则流通能力Kv 值为3 3 CV 值：被测元件全开，元件两端压差△p.=1bf/in (1lbf/in =6.89kPa) 温度为60℉ ，(15.5℃)的水，通过元件的流量为qv，单位为USgas/min(USgas/min=3.785L/min)，则流通能力Cv 值为2 2 测定Cv 值和Kv 值都是以水为工作介质，可能对气动元件带来不利的影响(如生锈)。而且，它是测定特定压力降下的流量，只表示流量特性曲线的不可压缩流动范围上的一个点，故用于计算不可压缩流动时的流量与压力降之间的关系比较合理。Cv 值与Kv 值只是使用了不同的计量单位，它们之间的关系是：二、有效截面积S 气体流经孔时，由于实际流体存在粘性，使流束收缩得比节流孔名义截面积S0 还小，此最小截面积S 称为有效截面积，它代表了节流孔的流通能力实验表明，当气动元件处于壅塞流态下，不论气动元件上游的总压P0 和总温度T0 怎样变化，元件的S 值大小几乎都不变。根据这个特性，可以使用声速放气阀测定S 值。计算公式：有效截面积测试方法声速排气法定常流法气动元件常常在额定流量下工作，故测定额定流量下气动元件上下游的压力降，作为该元件的流量特性指标。显然，此指标也只反映不可压缩流态下的浏览特性。 无杆气缸应用行业及特点：
气缸的结构与工作原理 容来源网络，由“机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在机械展. 气缸定义 气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件。 气缸构造 气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成，其部结构如图所示:
气缸分类 气缸有做往复直线运动的和做往复摆动两种类型。做往复直线运动的气缸又可分为单作用气缸、双作用气缸、薄膜式气缸和冲击气缸4种。 ①单作用气缸:仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。
单作用气缸结构简单，耗气量少。缸体安装了弹簧，缩短了气缸的有效行程。弹簧的反作用力随压缩行程的增大而增大，故活塞杆的输出力随运动行程的增大而减小。弹簧具有吸收动能的能力，可减小行程中断的撞击作用。一般用于行程短、对输出力和运动速度要求不高的场合。 ②双作用气缸:从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。 双作用气缸的活塞前进或后退都能输出力（推力或拉力）。结构简单，行程可根据需要选择。为了吸收行程终端气缸运动件的撞击能，在活塞两端设有缓冲垫，以保护气缸不受损伤。 双作用气缸还可以分为单活塞杆型和双活塞杆型，双活塞杆型气缸的活塞两侧受压面积相等，两侧运动行程和输出力是相等的。双作用气缸常用于长行程的工作台的装置上。 ③薄膜式气缸:是引导活塞在其中进行直线往复运动的圆筒形金属机件。是一种利用压缩空气通过薄膜推动活塞杆作往复直线运动并在次过程中将空气压力能转换为机械能的气缸。
气缸的规格尺寸及行程 气缸的尺寸规格主要以气缸的缸筒内径和活塞行程分类;也有按活塞杆直径和杆端螺纹尺寸分类的方法。下面介绍下气缸的规格尺寸及行程。 ? 气缸的缸筒内径尺寸见表5．4，摘自ＧB2３４8—80(IS03320)液压气动系统及元件一缸径及活塞杆外径系列。 ? 气缸可按缸径进行如下分类： １) Φ2.５～Φ6ｍm的为微型气缸; 2）Φ8~Φ2５mm的为小型气缸；
3) Φ32~Φ３2０mｍ的为中型气缸； ４）大于Φ32０mm的为大型气缸。 气缸活塞行程系列按照优先次序分成三个等级顺序选用，如表5．4所示。国际标准IS06４３０、6431中推荐活塞公称行程允差见表５．５。当行程>125０mｍ时，其公称行程允差由供需双方确定。活塞杆外径尺寸系列如表5．6所示。气缸活塞杆常用螺纹尺寸如表5.７所示。 气缸推力计算公式 来源:通明除尘设备，专业除尘器除尘配件制造商发布时间：20１2-2-18 9：50:１0 气缸-工作原理 根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了,输出力不够，气缸不能正常工作;但缸径过大,不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大,造成能源浪费。在夹具设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。 气缸 下面是气缸理论出力的计算公式: F:气缸理论输出力(kgf) F′：效率为85%时的输出力(kｇf)--(F′＝Ｆ×85%) Ｄ:气缸缸径(mm) Ｐ:工作压力(ｋgｆ／cｍ2) 例：直径３40mm的气缸，工作压力为3kgｆ／ｃm2时，其理论输出力为多少?芽输出力是多少? 将P、D连接，找出F、F′上的点，得: Ｆ=2800ｋgｆ；Ｆ′＝23０0kgf 在工程设计时选择气缸缸径,可根据其使用压力和理论推力或拉力的大小,从经验表１－1中查出。 例:有一气缸其使用压力为５kgｆ／cm2，在气缸推出时其推力为１32kgf,(气缸效率为85％)问:该选择多大的气缸缸径? ●由气缸的推力1３２kgf和气缸的效率85%,可计算出气缸的理论推力为F＝F′／８5％＝155(ｋgf) ●由使用压力5kgf/ｃｍ２和气缸的理论推力,查出选择缸径为6３的气缸便可满足使用要求。
气缸的结构与工作原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 气缸定义 气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件。 气缸构造
气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成，其内部结构如图所示: 气缸分类 气缸有做往复直线运动的和做往复摆动两种类型。做往复直线运动的气缸又可分为单作用气缸、双作用气缸、薄膜式气缸和冲击气缸4种。 ①单作用气缸:仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。
单作用气缸结构简单，耗气量少。缸体内安装了弹簧，缩短了气缸的有效行程。弹簧的反作用力随压缩行程的增大而增大，故活塞杆的输出力随运动行程的增大而减小。弹簧具有吸收动能的能力，可减小行程中断的撞击作用。一般用于行程短、对输出力和运动速度要求不高的场合。 ②双作用气缸:从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。
双作用气缸的活塞前进或后退都能输出力（推力或拉力）。结构简单，行程可根据需要选择。为了吸收行程终端气缸运动件的撞击能，在活塞两端设有缓冲垫，以保护气缸不受损伤。 双作用气缸还可以分为单活塞杆型和双活塞杆型，双活塞杆型气缸的活塞两侧受压面积相等，两侧运动行程和输出力是相等的。双作用气缸常用于长行程的工作台的装置上。 ③薄膜式气缸:是引导活塞在其中进行直线往复运动的圆筒形金属机件。是一种利用压缩空气通过薄膜推动活塞杆作往复直线运动并在次过程中将空气压力能转换为机械能的气缸。
气缸工作原理一、单作用气缸只有一腔可输入压缩空气，实现一个方向运动。其活塞杆只能借助外力将其推回；通常借助于弹簧力，膜片张力，重力等。单作用气缸的特点是：1）仅一端进（排）气，结构简单，耗气量小 一、单作用气缸只有一腔可输入压缩空气，实现一个方向运动。其活塞杆只能借助外力将其推回；通常借助于弹簧力，膜片张力，重力等。 单作用气缸的特点是： 1）仅一端进（排）气，结构简单，耗气量小。 2）用弹簧力或膜片力等复位，压缩空气能量的一部分用于克服弹簧力或膜片张力，因而减小了活塞杆的输力。 3）缸内安装弹簧、膜片等，一般行程较短；与相同体积的双作用气缸相比，有效行程小一些。 4）气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形大小变化，因而活塞杆的输出力在行进过程中是变化的。 由于以上特点，单作用活塞气缸多用于短行程。其推力及运动速度均要求不高场合，如气吊、定位和夹紧等装置上。单作用柱塞缸则不然，可用在长行程、高载荷的场合。 二、双作用气缸 工作原理图 双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气，实现双向运动的气缸。其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和非缓冲式等。此类气缸使用最为广泛。
1）双活塞杆双作用气缸双活塞杆气缸有缸体固定和活塞杆固定两种。 缸体固定时，其所带载荷（如工作台）与气缸两活塞杆连成一体，压缩空气依次进入气缸两腔（一腔进气另一腔排气），活塞杆带动工作台左右运动，工作台运动范围等于其有效行程s的3倍。安装所占空间大，一般用于小型设备上。 活塞杆固定时，为管路连接方便，活塞杆制成空心，缸体与载荷（工作台）连成一体，压缩空气从空心活塞杆的左端或右端进入气缸两腔，使缸体带动工作台向左或向左运动，工作台的运动范围为其有效行程s的2倍。适用于中、大型设备。 三、缓冲气缸 图缓冲气缸 1—活塞杆；2—活塞；3—缓冲柱塞；4—柱塞孔；5—单向密封圈；6—节流阀；7—端盖；8—气孔 缓冲气缸对于接近行程末端时速度较高的气缸，不采取必要措施，活塞就会以很大的力（能量）撞击端盖，引起振动和损坏机件。为了使活塞在行程末端运动平稳，不产生冲击现象。在气缸两端加设缓冲装置，一般称为缓冲气缸。缓冲气缸见上图，主要由活塞杆1、活塞2、缓冲柱塞3、单向密封圈5、节流阀6、端盖7等组成。 其工作原理是：当活塞在压缩空气推动下向右运动时，缸右腔的气体经柱塞孔4及缸盖上的气孔8排出。在活塞运动接近行程末端时，活塞右侧的缓冲柱塞3将柱塞孔4堵死、活塞继续向右运动时，封在气缸右腔内的剩余气体被压缩，缓慢地通过节流阀6及气孔8 排出，被压缩的气体所产生的压力能如果与活塞运动所具有的全部能量相平衡，即会取得缓冲效果，使活塞在行程末端运动平稳，不产生冲击。调节节流阀6阀口开度的大小，即可控
气缸的工作原理
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气缸的工作原理 ??图４２.2-９是又一种浮动联接气-液阻尼缸。与前者的区别在于:Ｔ形顶块和拉钩装设位置不同,前者设置在缸外部。后者设置在气缸活塞杆内，结构紧凑但不易调整空行程s１(前者调节顶丝即可方便调节ｓ1的大小)。 1 ．２.4 特殊气缸 (1）冲击气缸 图42.２-9 浮动联接气－液阻尼缸 冲击气缸是把压缩空气的能量转化为活塞、活塞杆高速运动的能量，利用此动能去做 功。冲击气缸分普通型和快排型两种。 1)普通型冲击气缸普通型冲击气缸的结构见图4２.2－10。与普通气缸相比，此种冲击气缸增设了蓄气缸1和带流线型喷气口4及具有排气孔3的中盖2。其工作原理及工作过程可简述为如下五个阶段(见图4２.２-11）： 第一阶段:复位段。见图42.２-１0和图42.２-１1a,接通气源,换向阀处复位状态，孔Ａ进气，孔B排气，活塞5在压差的作用下，克服密封阻力及运动部件重量而上移，借助活塞上的密封胶垫封住中盖上的喷气口4。中盖和活塞之间的环形空间Ｃ经过排气小孔3与大气相通。最后，活塞有杆腔压力升高至气源压力，蓄气缸内压力降至大气压力。?第二阶段:储能段。见图42.２-1０和图４2.2-11ｂ,换向阀换向，B孔进气充入蓄气缸腔内,A孔排气。由于蓄气缸腔内压力作用在活塞上的面积只是喷气口4的面积，它比有杆腔压力作用在活塞上的面积要小得多,故只有待蓄气缸内压力上升,有杆腔压力下降，直到下列力平衡方程成立时,活塞才开始移动。 式中 d——中盖喷气口直径(m)；?ｐ30——活塞开始移动瞬时蓄气缸腔内压力(绝对压力）（Ｐa)；? p20——活塞开始移动瞬时有杆腔内压力(绝对压力）(Ｐａ）; ? G——运动部件(活塞、活塞杆及锤头号模具等）所受的重力(Ｎ)；?Ｄ——活塞直径(m)； d1——活塞杆直径(m); F?0——活塞开始移动瞬时的密封摩擦力(Ｎ)。 ?若不计式(42.2-1)中Ｇ和F?0项，且令d=ｄ１,，则当
气缸得结构及基本原理 一、气缸气缸种类 气压传动中将压缩气体得压力能转换为机械能得气动执行元件。气缸有作往复直线运动得与作往复摆动得两类。作往复直线运动得气缸又可分为单作用、双作用、膜片式与冲击气缸4种。 ①单作用气缸:仅一端有活塞杆,从活塞一侧供气聚能产生气压,气压推动活塞产生推力伸出,靠弹簧或自重返回。 ②双作用气缸:从活塞两侧交替供气,在一个或两个方向输出力。 ③膜片式气缸:用膜片代替活塞,只在一个方向输出力,用弹簧复位。它得密封性能好,但行程短。 ④冲击气缸:这就是一种新型元件。它把压缩气体得压力能转换为活塞高速(10～20米／秒)运动得动能,借以作功。冲击气缸增加了带有喷口与泄流口得中盖。中盖与活塞把气缸分成储气腔、头腔与尾腔三室。它广泛用于下料、冲孔、破碎与成型等多种作业。作往复摆动得气缸称摆动气缸,由叶片将内腔分隔为二,向两腔交替供气,输出轴作摆动运动,摆动角小于280°。此外,还有回转气缸、气液阻尼缸与步进气缸等。 二、气缸得作用: 将压缩空气得压力能转换为机械能,驱动机构作直线往复运动、摆动与旋转运动。 三、气缸得分类: 直线运动往复运动得气缸、摆动运动得摆动气缸、气爪等。 四、气缸得结构: 气缸就是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆与密封件组成,其内部结构如图所示:
五、SMC气缸原理图 (1)缸筒 缸筒得内径大小代表了气缸输出力得大小。活塞要在缸筒内做平稳得往复滑动,缸筒内表面得表面粗糙度应达到Ra0、8um。对钢管缸筒,内表面还应镀硬铬,以减小摩擦阻力与磨损,并能防止锈蚀。缸筒材质除使用高碳钢管外,还就是用高强度铝合金与黄铜。小型气缸有使用不锈钢管得。带磁性开关得气缸或在耐腐蚀环境中使用得气缸,缸筒应使用不锈钢、铝合金或黄铜等材质。 SMC CM2气缸活塞上采用组合密封圈实现双向密封,活塞与活塞杆用压铆链接,不用螺母。 (2)端盖 端盖上设有进排气通口,有得还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈与防尘圈,以防止从活塞杆处向外漏气与防止外部灰尘混入缸内。杆侧端盖上设有导向套,以提高气缸得导向精度,承受活塞杆上少量得横向负载,减小活塞杆伸出时得下弯量,延长气缸使用寿命。导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。端盖过去常用可锻铸铁,现在为减轻重量并防锈,常使用铝合金压铸,微型缸有使用黄铜材料得。 (3)活塞 活塞就是气缸中得受压力零件。为防止活塞左右两腔相互窜气,设有活塞密封圈。活塞上得耐磨环可提高气缸得导向性,减少活塞密封圈得磨耗,减少摩擦阻力。耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。活塞得宽度由密封圈
气缸的工作原理 图42.2-9 是又一种浮动联接气-液阻尼缸。与前者的区别在于：T形顶块和拉钩装设位置不同，前者设置在缸外部。后者设置在气缸活塞杆内，结构紧凑但不易调整空行程s1（前者调节顶丝即可方便调节s1的大小）。 1 .2.4 特殊气缸 （1）冲击气缸 图42.2-9 浮动联接气-液阻尼缸冲击气缸是把压缩空气的能量转化为活塞、活塞杆高速运动的能量，利用此动能去做功。冲击气缸分普通型和快排型两种。 1）普通型冲击气缸普通型冲击气缸的结构见图42.2-10。与普通气缸相比，此种冲击气缸增设了蓄气缸1和带流线型喷气口4及具有排气孔3的中盖2。其工作原理及工作过程可简述为如下五个阶段（见图42.2-11）： 第一阶段：复位段。见图42.2-10和图42.2-11a，接通气源，换向阀处复位状态，孔A进气，孔B排气，活塞5在压差的作用下，克服密封阻力及运动部件重量而上移，借助活塞上的密封胶垫封住中盖上的喷气口4。中盖和活塞之间的环形空间C经过排气小孔3与大气相通。最后，活塞有杆腔压力升高至气源压力，蓄气缸内压力降至大气压力。 第二阶段：储能段。见图42.2-10和图42.2-11b，换向阀换向，B孔进气充入蓄气缸腔内，A孔排气。由于蓄气缸腔内压力作用在活塞上的面积只是喷气口4的面积，它比有杆腔压力作用在活塞上的面积要小得多，故只有待蓄气缸内压力上升，有杆腔压力下降，直到下列力平衡方程成立时，活塞才开始移动。 式中 d——中盖喷气口直径（m）； p30——活塞开始移动瞬时蓄气缸腔内压力（绝对压力）（Pa）； p20——活塞开始移动瞬时有杆腔内压力（绝对压力）（Pa）； G——运动部件（活塞、活塞杆及锤头号模具等）所受的重力（N）； D——活塞直径（m）； d1——活塞杆直径（m）； F?0——活塞开始移动瞬时的密封摩擦力（N）。 若不计式（42.2-1）中G和F?0项，且令d=d1，，则当
气缸的类型及原理结 构
5.1.2 气缸的工作原理 1 普通气缸 （1）单作用气缸 如图5-1所示为弹簧复位式单作用气缸，这种气缸在夹紧装置中应用较多。这种汽缸一个方向的运动由气压驱动，另一方向的运动由其他机械力驱动。 1 后缸盖 2活塞 3弹簧 4活塞杆 5密封件 6前缸盖 图5-1弹簧复位式单作用气缸 （2）双作用气缸 单活塞杆双作用气缸的结构原理如图5-2所示。所谓双作用是指活塞的往复运动均由压缩空气来推动。在单伸出活塞杆的动力缸中，因活塞右边面积比较大，当空气压力作用在右边时，提供一慢速的和作用力大的工作行程；返回行程时，由于活塞左边的面积较小，所以速度较快而作用力变小。此类气缸的使用最为广泛，一般应用于包装机械、食品机械、加工机械等设备上。
1.后缸盖 2．密封圈 3．缓冲密封圈 4．活塞密封圈 5．活塞 6．缓冲柱塞7．活塞杆 8．缸筒 9．缓冲节流阀 10．导向套 11．前缸盖 12．防尘密封圈13．磁铁 14．导向环 图5-2普通型单活塞杆双作用气缸 2．特殊气缸 （1）气液阻尼缸 气液阻尼气缸是由气缸和液压缸组合而成，它以压缩空气为能源，利用油液的不可压缩性和控制流量来获得活塞的平稳运动，调节活塞的运动速度。图5-3所示的工作原理。它的液压缸和气缸共用同一缸体，两活塞固定在同一活塞杆上。 1气缸 2液压缸 3单向阀 4油箱 5节流阀
图5-3气液阻尼缸 气液阻尼缸运动平稳，停位精确，噪声小，与液压缸相比，它不需要液压源，经济性好。同时具有气缸和液压缸的优点。 （2）薄膜式气缸 如图5-4所示为薄膜式气缸，它是一种利用膜片在压缩空气作用下产生变形来推动活塞杆做直线运动的气缸。它有单作用式（图5-4a）所示和双作用式（图5-4b）所示两种。薄膜式气缸中的膜片有平膜片和盘形膜片两种，因受膜片变形量限制，活塞位移较小，一般都不超过50mm。 图5-4薄膜式气缸 1缸体 2膜片 3膜盘 4活塞杆 （3）无活塞杆气缸 无杆气缸没有普通气缸的刚性活塞杆，它利用活塞直接或间接实现直线运动，如图5-5所示，无杆气缸由缸筒2，防尘和抗压密封件7、4，无杆活塞3，左右端盖1，传动舌片5，导架6等组成。拉制而成的铝气缸筒沿轴向长度方向开槽，为防止内部压缩空气泄漏和外部杂物侵入，槽被内部抗压密封件4和外部防尘密封件7密封。内、外密封件都是塑料挤压成形件，且互相夹持固定，如图
气动执行元件和控制元件 气动执行元件是一种能量转换装置，它是将压缩空气的压力能转化为机械能，驱动机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动或冲击动作。气动执行元件分为气缸和气马达两大类。气缸用于提供直线往复运动或摆动，输出力和直线速度或摆动角位移。气马达用于提供连续回转运动，输出转矩和转速。 气动控制元件用来调节压缩空气的压力流量和方向等，以保证执行机构按规定的程序正常进行工作。气动控制元件按功能可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。 第一节气缸 一、气缸的工作原理、分类及安装形式 1.气缸的典型结构和工作原理 图13－1 普通双作用气缸 1、3－缓冲柱塞 2－活塞 4－缸筒 5－导向套 6－防尘圈7－前端盖 8－气口 9－ 传感器 10－活塞杆 11－耐磨环 12－密封圈 13－后端盖 14－缓冲节流阀 以气动系统中最常使用的单活塞杆双作用气缸为例来说明，气缸典型结构如图13－1所示。它由缸筒、活塞、活塞杆、前端盖、后端盖及密封件等组成。双作用气缸内部被活塞分成两个腔。有活塞杆腔称为有杆腔，无活塞杆腔称为无杆腔。 当从无杆腔输入压缩空气时，有杆腔排气，气缸两腔的压力差作用在活塞上所形成的力克服阻力负载推动活塞运动，使活塞杆伸出；当有杆腔进气，无杆腔排气时，使活塞杆缩回。若有杆腔和无杆腔交替进气和排气，活塞实现往复直线运动。 2.气缸的分类 气缸的种类很多，一般按气缸的结构特征、功能、驱动方式或安装方法等进行分类。分类的方法也不同。按结构特征，气缸主要分为活塞式气缸和膜片式气缸两种。按运动形式分为直线运动气缸和摆动气缸两类。 3.气缸的安装形式 气缸的安装形式可分为 1）固定式气缸 气缸安装在机体上固定不动，有脚座式和法兰式。 2）轴销式气缸 缸体围绕固定轴可作一定角度的摆动，有U形钩式和耳轴式。 3）回转式气缸 缸体固定在机床主轴上，可随机床主轴作高速旋转运动。这种气缸常用于机床上气动卡盘中，以实现工件的自动装卡。 4）嵌入式气缸 气缸缸筒直接制作在夹具体内。 二、常用气缸的结构原理 1.普通气缸 包括单作用式和双作用式气缸。常用于无特殊要求的场合。 图13－2为最常用的单杆双作用普通气缸的基本结构，气缸一般由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封件和紧固件等零件组成。
单作用气缸 单作用气缸只有一腔可输入压缩空气，实现一个方向运动。其活塞杆只能借助外力将其推回；通常借助于弹簧力，膜片张力，重力等。 其原理及结构见下图 图：单作用气缸 1—缸体；2—活塞；3—弹簧；4—活塞杆； 单作用气缸的特点是： 1）仅一端进（排）气，结构简单，耗气量小。 2）用弹簧力或膜片力等复位，压缩空气能量的一部分用于克服弹簧力或膜片张力，因而减小了活塞杆的输出力。 3）缸内安装弹簧、膜片等，一般行程较短；与相同体积的双作用气缸相比，有效行程小一些。 4）气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形大小变化，因而活塞杆的输出力在行进过程中是变化的。 由于以上特点，单作用活塞气缸多用于短行程。其推力及运动速度均要求不高场合，如气吊、定位和夹紧等装置上。单作用柱塞缸则不然，可用在长行程、高载荷的场合。 1.2.2 双作用气缸 双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气，实现双向运动的气缸。其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和非缓冲式等。此类气缸使用最为广泛。 1）双活塞杆双作用气缸双活塞杆气缸有缸体固定和活塞杆固定两种。其工作原理见图42.2-3。 缸体固定时，其所带载荷（如工作台）与气缸两活塞杆连成一体，压缩空气依次进入气缸两腔（一腔进气另一腔排气），活塞杆带动工作台左右运动，工作台运动范围等于其有效行程s的3倍。安装所占空间大，一般用于小型设备上。 活塞杆固定时，为管路连接方便，活塞杆制成空心，缸体与载荷（工作台）连成一体，压缩空气从空心活塞杆的左端或右端进入气缸两腔，使缸体带动工作台向左或向左运动，工作台的运动范围为其有效行程s的2倍。适用于中、大型设备。
气缸 1 概述 1.1气缸的分类 普通气缸的结构组成见图42.2-1。主要由前盖、后盖9、活塞6、活塞杆4、缸筒5其他一些零件组成。 气缸的种类很多。一般按压缩空气作用在活塞面上的方向、结构特征和安装方式来分类。气缸的类型及安装形式见表42.2-1、2。 图42.2-1普通气缸 1—组合防尘圈；—前端盖；3—轴用Y X密封圈；4—活塞杆；5—缸筒； 6—活塞；7—孔用Y X密封圈；8—缓冲调节阀；9—后端盖
1.2气缸的工作原理 1. 2.1 单作用气缸 单作用气缸只有一腔可输入压缩空气，实现一个方向运动。其活塞杆只能借助外力将其推回；通常借助于弹簧力，膜片张力，重力等。 其原理及结构见图42.2-2。 图42.2-2 单作用气缸 1—缸体；2—活塞；3—弹簧；4—活塞杆； 单作用气缸的特点是： 1）仅一端进（排）气，结构简单，耗气量小。 2）用弹簧力或膜片力等复位，压缩空气能量的一部分用于克服弹簧力或膜片张力，因而减小了活塞杆的输出力。 3）缸内安装弹簧、膜片等，一般行程较短；与相同体积的双作用气缸相比，有效行程小一些。 4）气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形大小变化，因而活塞杆的输出力在行进过程中是变化的。 由于以上特点，单作用活塞气缸多用于短行程。其推力及运动速度均要求不高场合，如气吊、定位和夹紧等装置上。单作用柱塞缸则不然，可用在长行程、高载荷的场合。 1.2.2 双作用气缸 双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气，实现双向运动的气缸。其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和非缓冲式等。此类气缸使用最为广泛。 1）双活塞杆双作用气缸双活塞杆气缸有缸体固定和活塞杆固定两种。其工作原理见图42.2-3。
气缸的工作原理及性能 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、气缸简介 气缸：引导活塞在其中进行直线往复运动的圆简形金属机件，例：工质在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能，气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。涡轮机，旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。 气缸的应用领域：印刷(张力控制)，半导体(点焊机，芯片研磨)，自动化控制，机器人等。 气缸结构：气缸是由缸筒，端盖，活塞，活塞杆和密封件等组成。缸筒与端盖的连接方法主要有以下几种：整体型，铆接型，螺纹联接型，法兰型，拉杆型。 二、气缸运动类型 气缸有往复直线运动和往复摆动两种类型： 1、直线运动气缸又分为：单作用气缸，双作用气缸，膜片式气缸和冲击气缸， 无杠气缸。
①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。 ②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。 ③膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短。 ④冲击气缸：这是一种新型组件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速(10-20米/秒)运动的动能，借以做功。 ⑤无杆气缸：没有活塞杆的气缸总称。有磁性气缸，缆索气缸两大类。 2、做往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴做摆动运动，摆动角小于280度。此外，还有回转气缸，气液阻尼缸和步进气缸等。