无杆气缸单作用气缸德国AIRTEC

气缸是通过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，一般应于印刷（张力控制）、半导体（点焊机、芯片研磨）、自动化控制、机器人等气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成。
气缸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。气缸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。气缸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。气缸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。气缸活塞杆是气缸中重要的受力零件。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。气缸密封件：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。
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气缸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。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。
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。
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气缸磁性开关使用注意事项
1）从安全考虑，两磁性开关的间距应比大磁滞距离大3mm。
2）磁性开关不得装在强磁场设备旁（如电焊设备等）。
3）两上气缸磁性开关平行使用时，为防止磁性体移动的相互干扰，影响检测精度，两缸筒间距离一般应大于40mm。
4）活塞接近磁性开关时的速度v不得大于磁性开关能检测的大速度vmax。该大速度vmax与磁性开关的小动作范围lmin、磁性开关锁带负载的动作时间tc之间的关系为：vmax=lmin/tc
例如，磁性开关连接的电磁阀的动作时间t=0.02s，磁性开关的小动作范围lmin=10mm，则磁性开关能检测的大速度vmax=500mm/s。若气缸活塞的速度小于500mm/s，则此磁性开关可以使用。若活塞运动速度大于500mm/s，又没有合适的通用型磁性开关可选，则只能选用带延时功能的磁性开关。
5）安装开关时拧紧螺钉的力矩要适当。力矩过大会损坏开关，力矩太小有可能使开关的佳安装位置出现偏移。
6）要定期检查磁性开关的安装位置是否出现偏移。在设定位置活塞停止时对双色型开关，绿灯亮为正确，红灯亮则出现偏移了。
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气缸广泛用于在各种OEM设备上产生力和运动。它们可以通过推、拉、提升、下降或旋转来直接或间接地移动产品，也可以通过将它们夹紧到位来阻止它们移动。
气缸工作原理和气缸的选型要求
被广泛接受主要是因为气缸简单、经济、且易于安装。它们可以在很宽的速度范围内产生数千磅的力；高速循环而不会过热；和失速而没有内部损坏。它们可以轻松承受恶劣条件，例如高湿度、多尘环境和反复高压清洗。
气动执行器有数千种样式、尺寸和配置。这种多样性使更多创新设备成为可能，但为应用选择气缸可能有点让人不知所措。以下是一些关键的考虑因素。
气缸的基本工作原理
基本的杆式工业气缸由一个用端盖密封的管子组成。连接到内部活塞的杆延伸穿过端部之一中的密封开口。气缸安装在机器上，活塞杆作用于负载。
气缸一端的端口向活塞的一侧提供压缩空气以移动它（和活塞杆）。另一端的端口允许活塞另一侧的空气逸出-通常进入大气。反转两个端口的功能，使活塞和杆的行程方向相反。
气缸有两个作用：（单作用气缸和双作用气缸）
双作用气缸使用压缩空气为伸缩行程提供动力，使杆来回移动。这种布置使它们非常适合推拉负载。控制排气速度决定了杆的速度。
单作用气缸只向活塞一侧提供压缩空气；另一边对大气开放。根据空气是导向帽还是导向杆的端部，确定杆是伸出还是缩回。常见的类型是压力膨胀型。当空气耗尽时，内部弹簧将活塞返回到其原始位置。在其他设计中，重力或外部弹簧为回程提供动力。
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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
磁性无杆气缸的结构和工作原理：
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4所示。它的工作原理是：在活塞上安装一组高强磁性的磁环，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。气缸活塞的推力与磁环的吸力相适应。
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
齿轮齿条式摆动气缸的结构和工作原理：
齿轮齿条式摆动气缸是通过连接在活塞上的齿条使齿轮回转的一种摆动气缸，其结构原理如下图5所示。活塞仅作往复直线运动，摩擦损失少，齿轮传动的效率较高，此摆动气缸效率可达到95%左右。
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齿轮齿条式摆动气缸
1－齿条组件，2－弹簧柱销，3－滑块，4－端盖，5－缸体，6－轴承，7－轴，8－活塞，9－齿轮
叶片式摆动气缸和工作原理：
单叶片式摆动气缸的结构原理，由叶片轴转子（即输出轴）、定子、缸体和前后端盖等部分组成。定子和缸体固定在一起，叶片和转子联在一起。在定子上有两条气路，当左路进气时，右路排气，压缩空气推动叶片带动转子顺时针摆动。反之，作逆时针摆动。
叶片式摆动气缸体积小，重量轻，但制造精度要求高，密封困难，泄漏是较大，而且动密封接触面积大，密封件的摩擦阻力损失较大，输出效率较低，小于80%。因此，在应用上受到限制，一般只用在安装位置受到限制的场合，如夹具的回转，阀门开闭及工作台转位等。
单叶片式摆动气缸
1－叶片，2－转子，3－定子，4－缸体
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