氣缸的工作原理及詳細(xì)介紹

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1、氣缸的工作原理及應(yīng)用入門培訓(xùn)CylinderworkprincipleandapplicationInductionTrainingCylinderTrainingManual1課程目標(biāo)通過學(xué)習(xí),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(jìn)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

2、: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(dāng)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(fù)載推動活塞運(yùn)動，使活塞桿伸出；當(dāng)有桿腔進(jìn)氣，無桿腔排氣時，使活塞桿縮回。若有桿腔和無桿腔交替進(jìn)氣和

3、排氣，活塞實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動。圖1氣缸的基本組成部分及工作原理4機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動。這種氣缸的特點(diǎn)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(jī)構(gòu)；3)適用于缸徑10～80mm，最大行程在缸徑≥40mm時可達(dá)7

4、m；4)速度高，標(biāo)準(zhǔn)型可達(dá)0.1～0.5m/s；高速型可達(dá)到0.3～3.0m/s。其缺點(diǎn)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(fù)載力小，為了增加負(fù)載能力，必須增加導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。機(jī)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(jìn)、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(qiáng)磁性的永久磁環(huán)，磁力線通過薄

5、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(qiáng)的吸力。當(dāng)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(yùn)動，摩擦損失少，齒輪傳動的效率較高，此擺動氣缸效率可達(dá)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

6、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(dāng)左路進(jìn)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

7、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(shí)現(xiàn)機(jī)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(yùn)、傳送工件機(jī)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(diǎn)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(yùn)動帶動與手爪相連的曲柄連桿、滾輪或齒輪等機(jī)構(gòu)，驅(qū)動各個手爪同步做開、閉運(yùn)動。氣動手爪9薄膜氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理薄膜氣缸1－缸體2－膜片3－膜盤4