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氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成:
1)缸筒
缸筒的內徑大小代表了氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內做平穩的往復滑動,缸筒內表面的表面粗糙度應達到Ra0.8μm。
2)端蓋
端蓋上設有進排氣通口,有的還在端蓋內設有緩沖機構。桿側端蓋上設有密封圈和防塵圈,以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內。桿側端蓋上設有導向套,以提高氣缸的導向精度,承受活塞桿上少量的橫向負載,減小活塞桿伸出時的下彎量,延長氣缸使用壽命。導向套通常使用燒結含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過去常用可鍛鑄鐵,為減輕重量并防銹,常使用鋁合金壓鑄,微型缸有使用黃銅材料的。
3)活塞
活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,設有活塞密封圈。活塞上的耐磨環可提高氣缸的導向性,減少活塞密封圈的磨耗,減少摩擦阻力。耐磨環長使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料。活塞的寬度由密封圈尺寸和必要的滑動部分長度來決定。滑動部分太短,易引起早期磨損和卡死。活塞的材質常用鋁合金和鑄鐵,小型缸的活塞有黃銅制成的。
4)活塞桿
活塞桿是氣缸中重要的受力零件。通常使用高碳鋼、表面經鍍硬鉻處理、或使用不銹鋼、以防腐蝕,并提高密封圈的耐磨性。
5)密封圈
回轉或往復運動處的部件密封稱為動密封,靜止件部分的密封稱為靜密封。
缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種:
整體型、鉚接型、螺紋聯接型、法蘭型、拉桿型。
6)氣缸工作時要靠壓縮空氣中的油霧對活塞進行潤滑。也有小部分免潤滑氣缸。
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氣動執行元件
氣動執行器是將壓縮空氣的壓力能轉變成機械能,實現往復直線運動或旋轉、擺動運動的裝置。它包括氣缸、氣馬達和擺動式氣馬達。
氣缸
氣缸是將氣體壓力能轉變為機械能,實現直線運動的執行器,廣泛應用于氣動機械中的夾緊、送料等場合。氣缸具有結構簡單、維修方便、運動速度快等特點, 與其他能源的執行器柑比,更多地被用在自動化機械中。通常氣缸采用壓力為 0.4MPa 至0.6MPa 的氣源,因而其輸出力不可能很大,同時又由于空氣介質有壓 縮性,受外界負載變化的影響較大,所以在需要精確的速度控制、減少負載變化 對運動的影響時,常與液壓缸配合組成氣-液阻尼缸使用。
氣缸的種類很多,根據使用的要求不同,可制成內徑3-400mm 的各種結構氣 缸。其中常用的是雙作用單活塞桿氣缸,它利用空氣壓力輪流作用在活塞兩側 面上,產生伸出和縮回力。由于活塞桿的影響,兩側面的有效面積不等,所以內 縮行程的拉力比外伸出程的推力小,這在以相同氣壓推、拉相同負載時才要考慮。 氣缸缸筒通常山金屬無縫管制成。缸筒內表面加工成很高光潔度或鍍有硬鉻,使 摩擦和磨損減至小一般端蓋由鋁合金壓鑄而成并借助拉桿螺栓夾緊缸筒,小型 氣缸用螺紋或碾邊固定缸筒氣缸密封件的好壞直接影響氣缸的性能和使用壽命, 因此,正確地選擇和使用各種用途的密封件,對保證氣缸的可靠工作是十分重要的。
緩沖機構
當活塞運動接近行程末端時,由于具有較高的速度,如不采取措施,活塞就會以很大的力量撞擊端蓋,引起振動或損壞機件,為此,在氣缸內常加入緩沖裝置。 對小氣缸常用橡膠減震墊來吸收沖擊,對于大氣缸可用氣墊緩沖來減振,即在活 塞端部增加緩沖柱塞,端蓋上開有柱塞孔并加裝節流閥和單向閥。 當活塞運動到接近行程末端,緩沖柱塞1進入端蓋上的柱塞孔3 時,在排氣腔 內的剩余氣體只能從節流閥 排出衫成背壓.成為氣墊.使活塞的運動速度減慢、因此.它實際[是利用腔內空氣被壓縮以吸收運句部件的動能來達到緩沖的。調整 節流閥的開度可控制活塞的緩沖程度。當活塞反向運動時,氣流經過單向閥
氣缸的安裝方式 根據工作要求,氣缸的安裝分固定和軸銷兩種方式。固定式氣缸指氣缸本體固定,活塞桿只在本體的軸心上移動,有底座式和法蘭式;軸銷式氣缸指氣缸本體 以軸銷為支持點,隨負載的動作要求而擺動。表1 表示了氣缸的安裝方式。
常用氣缸的計算 這里以常用的雙作用單活塞桿氣缸為例,介紹一些常用的計算公式。氣缸理論輸出力的計算公式為 式中F1—活塞桿伸出時的理論推力,N;F2—活塞桿縮回時的理論拉力,N;D—活塞直徑(氣缸 式中Q—自由空氣消耗量,m3/min;D—氣缸內徑,m;d—活塞桿直徑,m L—行程,m;P—氣缸工作壓力(表壓),MPa;pa—標準大氣壓,pa=0.1013MPan 氣缸每分鐘動作次數根據氣缸自由空氣消耗量即可選用壓縮機容量。