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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。

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13－2 普通双作用气缸

1，13－弹簧挡圈 2－防尘圈压板 3－防尘圈 4－导向套 5－杆侧端盖 6－活塞杆 7－缸筒8－缓冲垫9－活塞 10－活塞密封圈 11－密封圈 12－耐磨环 14－无杆

侧端盖

缓冲柱塞进入缓冲套，气缸排气需经缓冲节流阀，排气阻力增加，产生排气背压，形成缓冲气垫，起到缓冲作用。

2.特殊气缸

图13－3 薄膜气缸

1－缸体 2－膜片 3－膜盘 4－活塞杆

为了满足不同的工作需要，在普通气缸的基础上，通过改变或增加气缸的部分结构，设计开发出多种特殊气缸。

（1）薄膜式气缸图13－3为膜片气缸的工作原理图。膜片有平膜片和盘形膜片两种一般用夹织物橡胶、钢片或磷青铜片制成，厚度为 5～6mm （有用1～2mm 厚膜片的）。

图13－3所示的膜片气缸的功能类似于弹簧复位的活塞式单作用气缸，工作时，膜片在压缩空气作用下推动活塞杆运动。它的优点是：结构简单、紧凑、体积小、重量轻、密封性好、不易漏气、加工简单、成本低、无磨损件、维修方便等，适用于行程短的场合。缺点是行程短，一般不趁过50mm。平膜片的行程更短，约为其直径的1/10。

（2）磁性开关气缸磁性开关气缸是指在气缸的活塞上安装有磁环，在缸筒上直接安装磁性开关，磁性开关用来检测气缸行程的位置，控制气缸往复运动。因此，就不需要在缸筒上安装行程阀或行程开关来检测气缸活塞位置，也不需要在活塞杆上设置挡块。

其工作原理如图13－4所示。它是在气缸活塞上安装永久磁环，在缸筒外壳上装有舌簧开关。开关内装有舌簧片、保护电路和动作指示灯等，均用树脂塑封在一个盒子内。当装有永久磁铁的活塞运动到舌簧片附近，磁力线通过舌簧片使其磁化，两个簧片被吸引接触，则开关接通。当永久磁铁返回离开时，磁场减弱，两簧片弹开，则开关断开。由于开关的接通或断开，使电磁阀换向，从而实现气缸的往复运动。

图13－4磁性开关气缸

1－动作指示灯 2－保护电路 3－开关外壳4－导线5－活塞6－磁环7－缸筒8－舌簧开关气缸磁性开关与其它开关的比较见表3-1。

表3-错误！未定义书签。气缸磁性开关与其它开关的比较

（3）带阀气缸带阀气缸是由气缸、

换向阀和速度控制

阀等组成的一种组合式气动执行元件。它省去了连接管道

和管接头，减少了能量损耗，具有结构紧

凑，安装方便等优点。带阀气缸的阀有电控、气控、机控和手控等各种控制方式。阀的安装形式有安装在气缸尾部、上部等几种。如图13－5所示，电磁换向阀安装在气缸的上部，当有电信号时，则电磁阀被切换，输出气压可直接控制气缸动作。

图13－5 带阀组合气缸

1－管接头2－气缸3－气管4－电磁换向阀5－换向阀底板6－单向节流阀组合

件7－密封圈。

（4）带导杆气缸图13－6为带导杆气缸，在缸筒两侧配导向用的滑动轴承（轴瓦式或滚珠式），因此导向精度高，承受横向载荷能力强。

开关形式控制原理成本调整安装复杂性磁性开关磁场变化低方便，不占位置行程开关机械触点低麻烦，占位置接近开关阻抗变化高麻烦，占位置光电开关光的变化高麻烦，占位置

13－6典型带导杆气缸的结构（5）无杆气缸无杆气缸是指利用活塞直接或间接方式连接外界执行机构，并使其跟随活塞实现往复运动的气缸。这种气缸的最

大优点是节省安装空间。

1）磁性无杆气缸活塞通过磁力带动缸体外部的移动体做同步移动，其结构如图13－7所示。它的工作原理是：在活塞上安装一组高强磁性的永久磁环，磁力线通过薄壁缸筒与套在外面的另一组磁环作用，由于两组磁环磁性相反，具有很强的吸力。当活塞在缸筒内被气压推动时，则在磁力作用下，带动缸筒外的磁环套一起移动。气缸活塞的推力必须与磁环的吸力相适应。

图13－7磁性无杆气缸

1－套筒 2－外磁环 3－外磁导板 4－内磁环 5－内磁导板 6－压盖 7－卡环8－活塞 9－活塞轴 10－缓冲柱塞 11－气缸筒 12－端盖 13－进、排气口

2）机械接触式无杆气缸称机械接触式无杆气缸，其结构如13－8所示。在气缸缸管轴向开有一条槽，活塞与滑块在槽上部移动。

为了防止泄漏及防尘需要，在开口部采用聚氨脂密封带和防尘不锈钢带固定在两端缸盖上，活塞架穿过槽，把活塞与滑块连成一体。活塞与滑块连接在一起，带动固定在滑块上的执行机构实现往复运动。这种气缸的特点是：1) 与普通气缸相比，在同样行程下可缩小1/2安装位置；2) 不需设置防转机构；3) 适用于缸径10～80mm，最大行程在缸径≥40mm 时可达7m；4) 速度高，标准型可达0.1～

0.5m/s；高速型可达到0.3～3.0m/s。其缺点是：1) 密封性能差，容易产生外泄漏。在使13－6 典型带导杆气缸的结构

图13－8 机械接触式无杆气缸

l－节流阀 2－缓冲柱塞 3－密封带

4－防尘不锈钢带 5－活塞 6－滑块 7－活塞架

用三位阀时必须选用中压式；2) 受负载力小，为了增加负载能力，必须增加导向机构。

图13－8 机械接触式无杆气缸

l－节流阀2－缓冲柱塞3－密封带4－防尘不锈钢带 5－活塞 6－滑块 7－活塞

架

（6）锁紧气缸带有锁紧装置的气缸称为锁紧气缸按锁紧位置分为行程末端锁紧型和任意位置锁紧型。

1）行程末端锁紧型气缸如图13－9所示，当活塞运动到行程末端，气压释放后，锁定活塞1在弹簧力的作用下插入活塞杆的卡槽中，活塞杆被锁定。供气加压时，锁定活塞1缩回退出卡槽而开锁，活塞杆便可运动。

图13－9 带端锁气缸的结构原理

a）手动解除非锁式b）手动解除锁式。

1－锁定活塞2－橡胶帽3，12－帽4－缓冲垫圈5－锁用弹簧6－密封件7－导向套8－螺钉9－旋钮 10－弹簧 11－限位环2）任意位置锁紧型气缸按锁紧方式可分为卡套锥面式、弹簧式和偏心式等多种形式。卡套锥面式锁紧装置由锥形制动活塞6、制动瓦1、制动臂4和制动弹簧7等构成，其结构原理如图13－10所示。作用在锥状锁紧活塞上的弹簧力由于楔的作用而被放大，再由杠杆原理得到放大。这个放大的作用力作用在制动瓦1上，把活塞杆锁紧。要释放对活塞的锁紧，向供气口A′供应压缩空气，把锁紧弹簧力撤掉。

图13－10 制动气缸制动装置工作原理

a）自由状态b）锁紧状态l－制动瓦 2－制动瓦座3－转轴 4－制动臂 5－压轮 6－锥形制动活

塞7－制动弹簧

（7）气动手爪气动手爪这种执行元件是一种变型气缸。它可以用来抓取物体，实现机械手各种动作。在自动化系统中，气动手

爪常应用在搬运、传送工件机构中抓取、拾放物体。

图13－11 平行开合手指

气动手爪有平行开合手指（如图13－11所示）、肘节摆动开合手爪、有两爪、三爪和四爪等类型，其中两爪中有平开式和支点开闭式驱动方式有直线式和旋转式。

气动手爪的开闭一般是通过由气缸活塞产生的往复直线运动带动与手爪相连的曲柄连杆、滚轮或齿轮等机构，驱动各个手爪同步做开、闭运动。

（8）气液阻尼缸气缸以可压缩空气为工作介质，动作快，但速度稳定性差，当负载变化较大时，容易产生“爬行”或“自走”现象。另外，压缩空气的压力较低，因而气缸的输出力较小。为此，经常采用气缸和油缸相结合的方式，组成各种气液组合式执行元件，以达到控制速度或增大输出力的目的。

气液阻尼缸是利用气缸驱动油缸，油缸除起阻尼作用

外，还能增加气缸的刚性（因为油是不可压缩的），发挥了

液压传动稳定、传动速度较均匀的优点。常用于机床和切削

装置的进给驱动装置。

串联式气液阻尼缸的结构如图13－12所示。它采用一根活塞杆将两活塞串在一起，油缸和气缸之间用隔板隔开，防止气体串入油缸中。当气缸左端进气时，气缸将克服负载阻力，带动油缸向右运动，调节节流阀开度就能改变阻尼缸活塞的运动速度。

图13－10 制动气缸制动装置工作原理 a ）自由状态 b ）锁紧状态 l－制动瓦 2－制动瓦座

3－转轴 4－制动臂 5－压轮 6－锥形制动活塞 7－制动弹簧

图13－11 平行开合手指

图13－12气液阻尼缸

气缸工作原理

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

气缸工作原理介绍

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

气缸的工作原理

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，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，A孔排气。由于蓄气缸腔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压力（绝对压力）（Pa）； p20——活塞开始移动瞬时有杆腔压力（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）。

气缸的工作原理

神威气动https://www.360docs.net/doc/c419039262.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

气缸的结构及基本工作原理

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)

气动平衡吊工作原理

0气动平衡吊的工作原理气动平衡吊是利用重物的重力和气缸内压力达到平衡来实现将重物提升或下降的气动搬运设备。一般一个气动平衡吊会有两个平衡点，分别是重载平衡和空载平衡。重载平衡是平衡吊上有重物时达到平衡状态，空载平衡是平衡吊上无负载时实现的平衡状态。不管是哪种平衡状态，抓具会处于静止，这时只需一个很小的外力就能实现提升或下降重物或抓具。利用气动平衡吊的这个原理，可以提高工作效率，降低工人劳动强度。并且气动平衡吊结构简单，组成部分少，造价成本低，能适合在恶劣工况环境中使用。下图是气动平衡吊的简单气路图，得雷流体以气路图为例详细说明气动平衡吊的工作原理。气动平衡吊的核心部件是一个大流量、大排放量、高精密度的气控减压阀，这个减压阀直接关系到重物的定位准确性，移动重物时需要的外力大小，移动重物的速度。两个先导压力减压阀入口压力取自主管路，分别作为重载平衡和空载平衡的先导阀，两路先导气体通入两位三通换向阀，换向阀用于切换重载平衡和空载平衡。经过换向阀之后，先导气体通入气控减压阀，气控减压阀的出口压力则和对应的先导压力相等。主管路的气体经气控减压阀减压后通入气缸，气缸内充入气体后活塞上升，从而将重物拉起。当重物被吊起后处于静止状态时就说明达到了重载平衡，这时只需一个很小的外力打破这个

平衡，就能实现轻松地上提或下放重物。以往下拉重物来打破平衡为例，当使用外力往下拉时，缸内活塞向下移动，这时缸内压力升高，超过了设定压力（这个设定压力就是平衡时的压力），多余的压力就会从气控减压阀的排放口排出。这样一个过程的结果是：活塞（重物）下降到一定位置静止不动，缸内压力又恢复到之前的平衡压力。反之，往上抬重物打破缸内压力平衡，也是一样的道理，只是气体一个是逆向流动（从缸内向气控减压阀的排气口流动），另一个是正向流动（气控减压阀向缸内流动）。关于平衡吊气路系统的常见问题及解答： 1，为什么要使用两个先导减压阀来控制一个气控减压阀，而不是只用一个大流量的减压阀直接给气缸供气？答：如果用一个手动调节的减压阀给气缸供气，减压阀出口压力只能实现一个平衡，无法在两个平衡点之间来回切换。 2，为什么要有重载平衡和空载平衡来回切换？答：两种平衡分别对应有重物和无重物的情况，当重物被安放到支撑物上（如推车上）后，就应该用换向阀切换至空载平衡才能卸下吊钩。在空载平衡的状态下移动吊钩去吊另外一个重物，钩好后再切换到重载平衡，所以用气动平衡吊来来回搬运卸载重物需要切换两个平衡。 3，为什么不用两个大流量的减压阀接入一个换向阀，再从换向阀通入气缸？答：正如前面所说的，满足气动平衡吊气路系统的减压阀必须是大流量、大排气量、高精度的，如果用两个这样的阀会大大增加使用成本。而使用一个满足这些条件的气控减压阀加两个先导阀则可以减少成本，因为先导阀可以用小流量的，成本较低。 4，如果气控减压阀不是大流量、大排气量、高精度的，会有什么后果？答：这个问题需要从三个方面回答。1，流量不大，会引起向气缸内充气速度很慢，从而实现平衡的时间很长（特别是实现重载平衡的时间）。2，排气量小，多余的压力释放地慢，重物位移的速度就慢。3，精度不高，会导致很难调到平衡点，调不到平衡点就使重物无法处于静止状态，或者重物出现抖动现象。

气缸的类型及原理结构资料

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

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

气体气缸的工作原理

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。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。图42.2-3 双活塞杆双作用气缸

各种类型气缸的原理

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

气缸的结构与工作原理[详细讲解]

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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。

气缸的结构与工作原理【详解】(汇编)

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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

双作用气缸工作原理【完整解析】

双作用气缸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、数控系统、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. 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。 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Ra0.8μm。 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、密封圈双作用气缸----剖面图

气缸的工作原理

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。

气缸的作用和原理.

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。

气缸的工作原理及性能【详解】

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。

气动执行器工作原理

GT气动执行器Pneumatic Actuators 下一页返回主要特点及标准参数：基本设计：气动双活塞执行器、型号GT双作用式、型号GT-S 单作用式(有弹簧返回)。制造特点：超宽面齿条(活塞)小齿轮传动技术、活塞及齿轮和壳体接触面有低磨擦材料制成的滑动轴承衬套、导向。单作用式有保险弹簧座。采用标准：执行器与阀门连接：四个或八个螺栓孔符合标准 DIN/ISO5211，轴装配孔符合标准DIN3337。可供选择的装配轴孔有多种形状尺寸选择。执行器与控制阀连接：GT/GT-S100~350符合标准NAMUR 或VDI/VDE3845，GT/GT-S040~90通过转接板连接。执行器与信号盒连接：符合VDI/VDE3845 零件材料：壳体：铝合金表面阳极化处理。端盖：铝合金表面喷塑处理。活塞/齿条：铝合金。密封O型圈：丁睛橡胶=NBR70。轴承垫圈/导环：塑料。工作环境温度：—20°C+90°C。回转角度：双作用式=90°单作用式=90°、标准执行器旋转轴角度从两端可调节-5°+5°。输出扭矩：3~10000Nm 空气压力：2~8bar，最大10bar。附件：电磁阀、电气定位器、限位开关、气源处理三联件（有减压器、过滤器、油雾器）手操机构。工作原理：双作用式压缩空气从气口(B)进入气缸两活塞(C)之间中腔时，使两活塞分离向气缸两端方向移动，两端气腔的空气通过气口(A)排出，同时使两活塞(C)的齿条同步带动输出轴(D)(齿轮)逆时针方向旋转90度。可以从两端调整微量角度，松动螺母(E)用内六角扳手拧动调节螺栓(F)调整所需角度 , 锁紧螺母(E)。反之压缩空气则从气口(A)进入气缸两端气腔时，使两活塞向气缸中间方向移动，中间气腔的空气通过气口(B)排出，同时使两活塞(C)的齿条同步带动输出轴(D)(齿轮)顺时针方向旋转90度。