氣缸是怎么工作的

氣缸的工作原理及應(yīng)用入門培訓Cylinderworkprincipleandapplication

InductionTrainingCylinderTrainingManual1課程目標通過學習,我們將：

了解常用氣缸的基本組成部分及工作原理；了解常見SMC氣缸型號的表示方法;掌握氣缸常見故障的判斷及基本維修技巧;

了解氣缸的常見技術(shù)參數(shù)及選型要求2磁環(huán)活塞密封圈活塞桿密封圈缸體組成:缸體，活塞，密封圈，磁環(huán)（有sensor的氣缸）原理:壓力空氣使活塞移動，通過改變進氣方向，改變活塞桿的移動方向。失效形式:活塞卡死，不動作；氣缸無力，密封圈磨損，漏氣。

普通氣缸的基本組成和原理:3典型氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理

普通雙作用氣缸1、3－緩沖柱塞2－活塞4－缸筒5－導(dǎo)向套6－防塵圈7－前端蓋8－氣口9－傳感器10－活塞桿11－耐磨環(huán)12－密封圈13－后端蓋14－緩沖節(jié)流閥以氣動系統(tǒng)中最常使用的單活塞桿雙作用氣缸為例來說明，氣缸典型結(jié)構(gòu)如下圖1所示。它由缸筒、活塞、活塞桿、前端蓋、后端蓋及密封件等組成。雙作用氣缸內(nèi)部被活塞分成兩個腔。有活塞桿腔稱為有桿腔，無活塞桿腔稱為無桿腔。

當從無桿腔輸入壓縮空氣時，有桿腔排氣，氣缸兩腔的壓力差作用在活塞上所形成的力克服阻力負載推動活塞運動，使活塞桿伸出；當有桿腔進氣，無桿腔排氣時，使活塞桿縮回。若有桿腔和無桿腔交替進氣和排氣，活塞實現(xiàn)往復(fù)直線運動。圖1氣缸的基本組成部分及工作原理4機械接觸式無桿氣缸l－節(jié)流閥2－緩沖柱塞3－密封帶4－防塵不銹鋼帶5－活塞6－滑塊7－活塞架機械接觸式無桿氣缸，其結(jié)構(gòu)如下圖3所示。在氣缸缸管軸向開有一條槽，活塞與滑塊在槽上部移動。為了防止泄漏及防塵需要，在開口部采用聚氨脂密封帶和防塵不銹鋼帶固定在兩端缸蓋上，活塞架穿過槽，把活塞與滑塊連成一體?；钊c滑塊連接在一起，帶動固定在滑塊上的執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)往復(fù)運動。這種氣缸的特點是：1)與普通氣缸相比，在同樣行程下可縮小1/2安裝位置；2)不需設(shè)置防轉(zhuǎn)機構(gòu)；3)適用于缸徑10～80mm，最大行程在缸徑≥40mm時可達7m；4)速度高，標準型可達0.1～0.5m/s；高速型可達到0.3～3.0m/s。其缺點是：1)密封性能差，容易產(chǎn)生外泄漏。在使用三位閥時必須選用中壓式；2)受負載力小，為了增加負載能力，必須增加導(dǎo)向機構(gòu)。機械接觸式無桿氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理氣缸的基本組成部分及工作原理圖35氣缸的基本組成部分及工作原理磁性無桿氣缸1－套筒2－外磁環(huán)3－外磁導(dǎo)板4－內(nèi)磁環(huán)5－內(nèi)磁導(dǎo)板6－壓蓋7－卡環(huán)8－活塞9－活塞軸10－緩沖柱塞11－氣缸筒12－端蓋13－進、排氣口活塞通過磁力帶動缸體外部的移動體做同步移動，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。它的工作原理是：在活塞上安裝一組高強磁性的永久磁環(huán)，磁力線通過薄壁缸筒與套在外面的另一組磁環(huán)作用，由于兩組磁環(huán)磁性相反，具有很強的吸力。當活塞在缸筒內(nèi)被氣壓推動時，則在磁力作用下，帶動缸筒外的磁環(huán)套一起移動。氣缸活塞的推力必須與磁環(huán)的吸力相適應(yīng)。磁性無桿氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理圖46齒輪齒條式擺動氣缸1－齒條組件2－彈簧柱銷3－滑塊4－端蓋5－缸體6－軸承7－軸8－活塞9－齒輪齒輪齒條式擺動氣缸是通過連接在活塞上的齒條使齒輪回轉(zhuǎn)的一種擺動氣缸，其結(jié)構(gòu)原理如下圖7所示?；钊麅H作往復(fù)直線運動，摩擦損失少，齒輪傳動的效率較高，此擺動氣缸效率可達到95%左右。齒輪齒條式擺動氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理氣缸的基本組成部分及工作原理圖7單齒條式雙齒條式7單葉片式擺動氣缸的結(jié)構(gòu)原理如圖13－13所示。它是由葉片軸轉(zhuǎn)子（即輸出軸）、定子、缸體和前后端蓋等部分組成。定子和缸體固定在一起，葉片和轉(zhuǎn)子聯(lián)在一起。在定子上有兩條氣路，當左路進氣時，右路排氣，壓縮空氣推動葉片帶動轉(zhuǎn)子順時針擺動。反之，作逆時針擺動。葉片式擺動氣缸體積小，重量最輕，但制造精度要求高，密封困難，泄漏是較大，而且動密封接觸面積大，密封件的摩擦阻力損失較大，輸出效率較低，小于80%。因此，在應(yīng)用上受到限制，一般只用在安裝位置受到限制的場合，如夾具的回轉(zhuǎn)，閥門開閉及工作臺轉(zhuǎn)位等。葉片式擺動氣缸和工作原理單葉片式擺動氣缸

1－葉片2－轉(zhuǎn)子3－定子4－缸體

氣缸的基本組成部分及工作原理8氣缸的基本組成部分及工作原理氣動手爪氣動手爪這種執(zhí)行元件是一種變型氣缸。它可以用來抓取物體，實現(xiàn)機械手各種動作。在自動化系統(tǒng)中，氣動手爪常應(yīng)用在搬運、傳送工件機構(gòu)中抓取、拾放物體。氣動手爪有平行開合手指（如圖13－11所示）、肘節(jié)擺動開合手爪、有兩爪、三爪和四爪等類型，其中兩爪中有平開式和支點開閉式驅(qū)動方式有直線式和旋轉(zhuǎn)式。氣動手爪的開閉一般是通過由氣缸活塞產(chǎn)生的往復(fù)直線運動帶動與手爪相連的曲柄連桿、滾輪或齒輪等機構(gòu)，驅(qū)動各個手爪同步做開、閉運動。氣動手爪9薄膜托氣缸秋的結(jié)能構(gòu)和篇工作坡原理薄膜造氣缸1－缸北體2－膜慮片3－膜秩盤4－活坊塞桿下圖2為膜窄片氣膠缸的川工作巷原理棉圖。束膜片皇有平辮膜片抵和盤乖形膜陳片兩爬種請一般診用夾餃織物考橡膠酸、鋼涼片或堂磷青飯銅片千制成姿，厚姿度為5～6m寬m（有商用1～2m備m厚膜萍片的孤）。下圖2所示龍的膜位片氣泊缸的部功能堤類似臘于彈璃簧復(fù)倚位的擁活塞培式單污作用柔氣缸圍，工捕作時壁，膜汗片在莖壓縮縫空氣滲作用據(jù)下推江動活飯塞桿干運動表。它吹的優(yōu)曠點是芹：結(jié)屈構(gòu)簡忌單、款緊湊采、體聞積小翻、重妻量輕壯、密姥封性延好、亭不易柄漏氣妙、加繡工簡袖單、慰成本嶄低、森無磨該損件滾、維企修方窮便等徑，適坦用于甘行程翅短的廣場合腿。缺踐點是住行程瓜短，享一般送不趁黨過50養(yǎng)mm。平贈膜片述的行灶程更肚短，載約為撒其直盛徑的1/視10。圖2氣缸捆的基霞本組批成部桂分及耐工作專原理10帶閥福組合漫氣缸1－管鋪接頭2－氣疼缸3－氣薦管4－電咱磁換艇向閥5－換簡向閥萄底板6－單尾向節(jié)平流閥素組合去件7－密刃封圈蚊。圖6帶閥變組合塞氣缸禽的結(jié)既構(gòu)和宿工作推原理帶閥叛氣缸桃是由岡氣缸各、換短向閥陪和速蓮度控蚊制閥占等組風成的撒一種羨組合瞧式氣晝動執(zhí)欺行元呢件。靈如下演圖6所示,它省驢去了括連接斑管道品和管錫接頭殼，減雕少了頁能量言損耗稅，具燦有結(jié)頁構(gòu)緊捷湊，棟安裝鹽方便裳等優(yōu)壤點。奏帶閥跳氣缸么的閥新有電斯控、勁氣控夾、機鵲控和達手控選等各軍種控涌制方女式。馬閥的乳安裝音形式芝有安個裝在輪氣缸乘尾部耍、上機部等遭幾種趴。如謊下圖4所示宅，電控磁換序向閥僵安裝驗在氣生缸的悉上部詳，當僵有電效信號文時，蘇則電側(cè)磁閥若被切椒換，野輸出激氣壓際可直思接控主制氣核缸動煙作氣缸包的基稿本組把成部冶分及青工作蟲原理11磁性譜開關(guān)西氣缸1－動藏作指麻示燈2－保沫護電圈路3－開恨關(guān)外向殼4－導(dǎo)清線5－活印塞6－磁俯環(huán)7－缸貢筒8－舌扶簧開家關(guān)磁性筑開關(guān)銅氣缸宇的結(jié)者構(gòu)和眾工作渡原理磁性框開關(guān)鄭氣缸間是指紋在氣澆缸的呆活塞橡上安府裝有家磁環(huán)尋，在神缸筒猜上直轎接安占裝磁飲性開余關(guān)，死磁性器開關(guān)杏用來達檢測額氣缸辛行程確的位掘置，登控制梨氣缸銅往復(fù)臣運動快。因變此，盟就不寒需要鑼在缸棵筒上杏安裝玩行程謹閥或久行程脊開關(guān)烈來檢紗測氣閥缸活鄰塞位驗置，針也不死需要拐在活并塞桿沖上設(shè)沸置擋趨塊。其工皇作原伐理如梁下圖5所示度。它挽是在廁氣缸切活塞丸上安悼裝永催久磁孤環(huán)，籌在缸農(nóng)筒外著殼上善裝有壁舌簧另開關(guān)石。開葉關(guān)內(nèi)從裝有離舌簧羽片、舌保護跑電路刻和動幻玉作指秘示燈講等，固均用具樹脂咽塑封胖在一愈個盒孤子內(nèi)醋。當虧裝有末永久累磁鐵贏的活羞塞運圣動到療舌簧慚片附腸近，垃磁力洲線通短過舌壓簧片郊使其害磁化裳，兩爆個簧輛片被哲吸引迎接觸辦，則韻開關(guān)董接通動。當餅永久脫磁鐵竄返回浩離開郊時，泡磁場蔑減弱瓣，兩搭簧片惠彈開闊，則酸開關(guān)依斷開只。由貫于開膜關(guān)的羅接通茶或斷鍵開，胃使電楚磁閥財換向峽，從紫而實票現(xiàn)氣織缸的罰往復(fù)鏈運動攏。圖5氣缸逼的基授本組末成部斯分及半工作淡原理12SM椒C氣缸兩型號狀表示中的一飼般方炕法內(nèi)置磁環(huán)無記號無內(nèi)置磁環(huán)D內(nèi)置磁環(huán)CQ2--DC-DA32200A73安裝形式記號安裝形式A兩端螺孔F桿側(cè)法蘭型G無桿側(cè)法蘭型L腳座型D雙耳環(huán)型缸徑3232mm4040mm5050mm6363mm8080mm100100mm配管方式無記號螺紋配管F*內(nèi)置快換接頭行程雙作用橡膠緩沖磁性開關(guān)的型號無記號無磁性開關(guān)可選項無記號標準(桿端內(nèi)螺紋)M桿端外螺紋磁性開關(guān)個數(shù)無記號2個S1個N2個SM汪C薄型皇氣缸CQ含2系列(3詠2~1北00蓬)SM敵C常見獲氣缸勒型號晶的表陰示方搜法13軸承的種類M滑動軸承L球軸承M2010具0Y5算9A行程磁性開關(guān)的型號無記號無磁性開關(guān)磁性開關(guān)個數(shù)無記號2個S1個N2個SM篇C雙聯(lián)酸氣缸CX怕S系列(6惠~3異2)SM將C常見索氣缸潤型號折的表堆示方班法CX靈S缸徑SM協(xié)C機械旺接合斤式無物桿氣襖缸MY販1B系列(1燈0~1沿00刊)集中伍配管拾型G標準侮型無記坡號接管喂形式25G30詢0Z7網(wǎng)3行程無磁撈性開給關(guān)無記控號磁性桑開關(guān)釋的型慎號2個N1個S2個無記泉號磁性紛開關(guān)門個數(shù)MY異1箭B缸徑LS基本恩型行程統(tǒng)調(diào)節(jié)砍方式單側(cè)S*兩側(cè)無記猴號行程嶄調(diào)節(jié)詳裝置職數(shù)14卡簧催鉗,1河50頭0#砂紙,S熱MC氣缸逐潤滑戰(zhàn)油,清潔洽布,新的誼氣缸耗密封詞圈.注意:因為肝氣缸捕有專腥用的梁潤滑尋油,用其睡他的諷潤滑肚油的勸話,可能即會縮嚇短密呈封帝圈的元壽命,且不讀能正活常工必作.15趁00號砂擾紙卡簧裂鉗密封多圈SM盯C潤滑兄油氣缸袋常見像故障略的判棋斷及區(qū)基本曬維修育技巧常用殊維修婦工具15好的暗氣缸:用手生緊緊呼堵住趁氣孔百，然筋后用桂手拉榆活塞監(jiān)軸,拉的鍋時候嗎有很頁大的省反向伐力，雜放的揀時候警活塞濁會自可動彈濕回原燭位；魄拉出證推桿況再堵駐住氣帆孔，露用手繩壓推白桿時彼也有善很大植的反銷向力茫，放終的時光候活新塞會鎖自動徑彈回溉原位形。壞的跑氣缸:拉的喇時候腎無阻劃力或佳力很瞎小，腐放的吐時候震活塞牢無動點作或據(jù)動作設(shè)無力辯緩慢,拉出闊的時狐候有帖反向賴力但采連續(xù)燦拉的匆時候秘慢慢喘減小鋪；壓賽的時季候沒白有壓畫力或?qū)毫雍苄∨?，有錢壓力給但越麥壓力術(shù)越小陸。氣孔氣缸示常見板故障貞的判厭斷及厘基本劉維修詢技巧常見混故障紅的判飼斷161.找到皺與氣取缸配鑰套的現(xiàn)密封堵圈2.拆下走外蓋3.拆下幅卡簧4.取出趕推桿5.拆下姥密封膚圈6.清潔許所有喪的部宅件，故檢查潮磨損餅程度氣缸共常見犬故障棉的判錦斷及聞基本作維修壟技巧常見似故障賓維修環(huán)步驟117如果競有起妄槽的秤部件厭，用燥砂紙寒磨光慈滑獅，防漂止漏普氣和蔽保證潔不會糊增加擦密封瞎圈的角磨損仍。將新蠢的密她封圈很按正布確的肺方向柔安裝藏好，幻玉并在肆表面鑰涂上薪潤滑稿油。氣缸鹿常見松故障頃的判握斷及戶基本壁維修酸技巧常見鴿故障嚼維修碌步驟218按拆額的步異驟反時過來比裝好還氣缸檢查醫(yī)氣缸略的密集封性注意親事項:在拆貓開氣年缸后廳，需之要評呼估部釣件的胳維修竹價值珍：如果藝推桿列或缸痕體起腦槽的沃太深究，磨簽損的癥很厲稈害,換了輕新的鳳密封閱圈也引用不艘了很剩長的賊時間推桿騰，缸珠體和旨密封梨圈座昆變形潔的,不能帽維修為。起槽氣缸香常見輝故障外的判崗斷及鉤基本遲維修赤技巧常見廢故障他維修蘆步驟319氣缸撲在動集作過網(wǎng)程中鏟，不費能將躍身體唱任何薯部分湯置于匹其行意程范斯圍內(nèi)匪，以慢免受土傷．在維躬修設(shè)蜂備上究的氣費缸時確，必膛須先谷切除馳氣源拆，保費證缸肉體內(nèi)曾氣體需放空霸，直右至設(shè)蜻備處撈于靜堅止狀裳態(tài)方逆可作汗業(yè)．在維水修氣任缸結(jié)臭束后膠，應(yīng)秩先檢沉查身碎體任跳何部子分未缺置于卻其行盞程范抵圍內(nèi)釋，方氏可接叼通氣繳源試步運行乒．接擊通氣候源時帶，應(yīng)悔先緩缺慢沖木入部腦分氣云體，區(qū)使氣鐮缸沖撓氣至傅原始斧位置逢，再艙插入菜接頭嫩．氣缸庫常見驗故障底的判白斷及度基本歇維修黃技巧氣動零執(zhí)行馳元件靜維修貸的注務(wù)意事莊項20由于懲我們襪公司陽使用趣的氣己缸種養(yǎng)類較彈多，依品牌贏也不副一樣銀，有逗些型錦號倉寶庫沒洗有密逗封圈桐備件量，但梢同品棄牌的稅有些撤是可窗以通經(jīng)用的昆，可內(nèi)參考法以下論參數(shù)抱：缸體直徑活塞直徑推桿直徑氣缸筐常見鞭故障偵的判隱斷及碌基本顏維修助技巧SM杯C密封物圈的識別蔑要領(lǐng)21氣缸障的常胞見技沃術(shù)參轉(zhuǎn)數(shù)11）氣缸辰的輸愚出力捐氣缸瀉理論斯輸出脈力的全設(shè)計舉計算裳與液疼壓缸脅類似蓄，可暖參見矩液壓學缸的毒設(shè)計窄計算譽。如漸雙作歐用單悠活塞定桿底氣缸畜推力篇計算味如下雙：理論局推力菌（活胸塞桿歉伸出匪）Ft1＝A1p理論葵拉力錘（活牙塞桿牌縮回鐘）Ft2＝A2p式中Ft1、Ft2——氣缸亭理論蟲輸出核力（N）；A1、A2——無桿訂腔、桶有桿鴉腔活俯塞面凈積（m2）；p—氣缸忍工作堵壓力拐（Pa）。實際啟中，蛛由于吐活塞燙等運元動部惰件的籮慣性屆力以懷及密馳封等肉部分豪的摩汪擦力角，活績?nèi)麠U膽的實控際輸瓦出力誓小于花理論某推力統(tǒng)，稱淘這個敞推力半為氣缸貓的實計際輸齒出力。氣缸道的效胞率是氣材缸的皮實際包推力遲和理真論推初力的納比值社，即所以氣缸已的效考率取伴決于證密封蠟的種旗類，奮氣缸矩內(nèi)表委面和熊活塞約桿加抖工的落狀態(tài)粥及潤朋滑狀厚態(tài)。嚼此外醋，氣鵲缸的宇運動銜速度榜、排甜氣腔鳥壓力打、外故載荷翻狀況夢及管驢道狀振態(tài)等謙都會那對效鑄率產(chǎn)厭生一刮定的賄影響氣缸頸常見暈的技篩術(shù)參岡數(shù)及睛選型名要求22氣缸廈常見山的技沈術(shù)參沾數(shù)及鐘選型帆要求氣缸棗的常躍見技攜術(shù)參禾數(shù)22）負載姻率β從對因氣缸籃運行存特性見的研念究可奶知，粉要精占確確慘定氣孟缸的矮實際勞輸出擋力是幣困難痰的。挪于是棍在研犁究氣麥缸性號能和夸確定癥氣缸襪的出爺力時油，常累用到盡負載評率的少概念燦。氣束缸的鋸負載秤率β定義增為氣缸路的實區(qū)際負抖載是介由實排際工滿況所美決定控的，杯若確鴉定了課氣缸謝負載齒率，則象由定服義就幅能確鞭定氣色缸的考理論近輸出辜力，夠從而障可以建計算柳氣缸腰的缸條徑。對于漁阻性蜓負載糠，如怎氣缸義用作礦氣動剃夾具毯，負烏載不瞇產(chǎn)生斃慣性喊力，耐一般央選取鎖負載御率β為0.際8；對垃于慣同性負怒載，基如氣肅缸用祝來推嚷送工李件，待負載免將產(chǎn)聯(lián)生慣遷性力撤，負繭載率β的取址值如弱下β＜0.乞65當氣大缸低截速運靠動，v＜10殃0清mm塌/s時；β＜0.恢5當氣灘缸中配速運恐動，v＝10謠0～50傅0盛mm裹/s時；β＜0.堪35當氣爛缸高具速運揪動，v＞50晉0勞mm阻/s時。3）氣房誠缸耗想氣量樹氣缸次的耗唱氣量彼是活匙塞每畜分鐘鈔移動撤的容共積，點稱這后個容架積為結(jié)壓縮貓空氣泉耗氣韻量，穴一般趙情況匆下，煙氣缸殃的耗則氣量昌是指熄自由陽空氣雀耗氣健量234）氣駝缸的摩特性籌氣缸富的特汁性分賽為靜岸態(tài)特搭性和艷動態(tài)南特性南。氣講缸的務(wù)靜態(tài)教特性終是指矛與缸萄的輸脂出力城及耗厚氣量錄密切恰相關(guān)尤的最趁低工倆作壓坐力、味最高剪工作賓壓力削、摩矛擦阻講力等溝參數(shù)岡。氣慚缸的岡動態(tài)成特性奧是指榮在氣遞缸運爆動過廣程中宵氣缸我兩腔餃內(nèi)空即氣壓舞力，孩溫度壺，活竄塞速唉度、涉位移理等參軋數(shù)隨擔時間痰的變漆化情動況。壟它能灣真實哥地反倒映氣討缸的用工作喪性能近。氣缸鮮的技竹術(shù)參擇數(shù)31.氣缸黨的選點型步抬驟氣缸蛾的選劈燕型應(yīng)堡根據(jù)胞工作外要求篇和條燒件，議正確戶選擇蛛氣缸右的類查型。四下面閘以單存活塞艙桿雙證作用澡缸為汁例介球紹氣柄缸的初選型男步驟先。（1）氣湊缸缸輸徑。廢根據(jù)夾氣缸滴負載毫力的月大小豬來確樂定氣元缸的霉輸出構(gòu)力，掏由此俯計算溫出氣字缸的緒缸徑晉。（2）氣代缸的舞行程朋。氣表缸的館行程稿與使燃用的而場合杯和機患構(gòu)的媽行程糾有關(guān)慚，但具一般班不選思用滿丟行程山。（3）氣允缸的語強度團和穩(wěn)御定性戴計算（4）氣麗缸的驕安裝謠形式休。氣串缸的扛安裝景形式衣根據(jù)哄安裝攤位置輪和使旱用目遠的等碰因素滅決定隱。一蓬般情務(wù)況下取，采制用固澆定式饞氣缸遠。在執(zhí)需要扒隨工腿作機紡構(gòu)連之續(xù)回冒轉(zhuǎn)時宮（如趣車床漿、磨淋床等槽），劉應(yīng)選均用回艘轉(zhuǎn)氣陽缸。販在活心塞桿孟除直器線運股動外雞，還業(yè)需作忌圓弧暫擺動罪時，查則選摧用軸建銷式漂氣缸央。有囑特殊抓要求注時，賢應(yīng)選盤用相白應(yīng)的昆特種鎖氣缸棵。（5）氣占缸的遺緩沖怪裝置艷。根敬據(jù)活謎塞的睡速度治決定共是否拳應(yīng)采香用緩觀沖裝印置。（6）磁咱性開榆關(guān)。除當氣顛動系轟統(tǒng)采跳用電企氣控坡制方橡式時勾，可常選用