气缸

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。
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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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气缸的选型基本要求：
1、可选型的气缸驱动回路
2、一般的气缸驱动回路
一台电磁阀驱动一个气缸的回路选型
3、二压驱动回路
气缸的杆侧无杆侧压力有变化的回路选型
4、合成元件回路
配管线路中有追加了速度控制阀以外的元件的回路选型
5、电磁阀集装底座回路
搭载于集装底座的多台电磁阀驱动多个气缸的回路选型
6、配管分支合流回路
一台电磁阀驱动多个气缸的回路选型，一般的气缸驱动回路，只需输入使用条件即可选定合适的元件型号。
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ZX-25-S-100-01
ZX-25-K-250-01
ZX-25-K-400-01
ZX-40-K-1000-02
ZX-32-KR-0200-01
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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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