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气动执行元件和控制元件气动执行元件是一种能量转换装置,它是将压缩空气的压力能转化为机械能,驱动机构实现直线往复运动,摆动,旋转运动或冲击动作.气动执行元件分为气缸和气马达两大类.气缸用于提供直线往复运动或摆动,输出力和直线速度或摆动角位移.气马达用于提供连续回转运动,输出转矩和转速.气动控制元件用来调节压缩空气的压力流量和方向等,以保证执行机构按规定的程序正常进行工作.气动控制元件按功能可分为压力控制阀,流量控制阀和方向控制阀.*节气缸一,气缸的工作原理,分类及安装形式气缸的工作原理,121434561.气缸的典型结构和工作原理图13-1普通双作用气缸1,3-缓冲柱塞2-活塞4-缸筒5-导向套6-防尘圈7-前端盖8-气口9-传感器10-活塞杆11-耐磨环12-密封圈13-后端盖14-缓冲节流阀以气动系统中*常使用的单活塞杆双作用气缸为例来说明,气缸典型结构如图13-1所示.它由缸筒,活塞,活塞杆,前端盖,后端盖及密封件等组成.双作用气缸内部被活塞分成两个腔.有活塞杆腔称为有杆腔,无活塞杆腔称为无杆腔.当从无杆腔输入压缩空气时,有杆腔排气,气缸两腔的压力差作用在活塞上所形成的力克服阻力负载推动活塞运动,使活塞杆伸出;当有杆腔进气,无杆腔排气时,使活塞杆缩回.若有杆腔和无杆腔交替进气和排气,活塞实现往复直线运动.2.气缸的分类气缸的种类很多,一般按气缸的结构特征,功能,驱动方式或安装方法等进行分类.分类的方法也不同.按结构特征,气缸主要分为活塞式气缸和膜片式气缸两种.按运动形式分为直线运动气缸和摆动气缸两类.3.气缸的安装形式气缸的安装形式可分为1)固定式气缸。双联气缸CXS系列是不是就是双缸？答：是的 ，SMC CXC系列是薄形、紧凑、具有高精度导向机能,用于拾放和压紧动作的双联气缸.自由安装型气缸CU系列是不是就是单缸?这种系列SMC有没有什么替代的型号?自由安装型气缸CU系列是单缸.如果你是开发新机器,可以找同系列的,它们的分别就是安装孔位以及尺寸大小还有进气孔大小的区别,替代的很多.如果是从旧机器更换的话,就得先把安装孔位量出来,再找替代产品,其实也不得用SMC的,其他也有同尺寸的.单缸和双缸的区别里，稳定性还有使用寿命等.单缸和双缸的区别很明白吧,一个缸和两个缸的区别,好比你一只手推辆车和两只手推辆车的区别.至于稳定性与使用寿命这个全靠你制造机器时候型号选得对不对,有无载运行.还有机器是否保养得好不好。⒈气缸是铸造而成的，气缸出厂后都要经过时效处理，使气缸在铸造过程中所产生的内应力完全消除。如果时效时间短，那么加工好的气缸在以后的运行中还会变形。⒉气缸在运行时受力的情况很复杂，除了受气缸内外气体的压力差和装在其中的各零部件的重量等静载荷外，还要承受蒸汽流出静叶时对静止部分的反作用力，以及各种连接管道冷热状态下对气缸的作用力，在这些力的相互作用下，气缸易发生塑性变形造成泄漏。⒊气缸的负荷增减过快，特别是快速的启动、停机和工况变化时温度变化大、暖缸的方式不正确、停机检修时打开保温层过早等，在气缸中和法兰上产生很大的热应力和热变形。⒋气缸在机械加工的过程中或经过补焊后产生了应力，但没有对气缸进行回火处理加以消除，致使气缸存在较大的残余应力，在运行中产生*的变形。⒌在安装或检修的过程中，由于检修工艺和检修技术的原因，使内缸、气缸隔板、隔板套及汽封套的膨胀间隙不合适，或是挂耳压板的膨胀间隙不合适，运行后产生巨大的膨胀力使气缸变形。⒍使用的气缸密封剂质量不好、杂质过多或是型号不对；气缸密封剂内若有坚硬的杂质颗粒就会使密封面难以紧密的结合。⒎气缸螺栓的紧力不足或是螺栓的材质不合格。气缸结合面的严密性主要靠螺栓的紧力来实现的。机组的起停或是增减负荷时产生的热应力和高温会造成螺栓的应力松弛，如果应力不足，螺栓的预紧力就会逐渐减小。如果气缸的螺栓材质不好，螺栓在长时间的运行当中，在热应力和气缸膨胀力的作用下被拉长，发生塑性变形或断裂，紧力就会不足，使气缸发生泄漏的现象。⒏气缸螺栓紧固的顺序不正确。一般的气缸螺栓在紧固时是从中间向两边同时紧固，也就是从垂弧*处或是受力变形*的地方紧固，这样就会把变形*的处的间隙向气缸前后的自由端转移，*间隙渐渐消失。如果是从两边向中间紧，间隙就会集中于中部，气缸结合面形成弓型间隙，引起蒸汽泄漏。
在气缸缸管轴向开有一条槽,活塞与滑块在槽上部移动.为了防止泄漏及防尘需要,在开口部采用聚氨脂密封带和防尘不锈钢带固定在两端缸盖上,活塞架穿过槽,把活塞与滑块连成一体.活塞与滑块连接在一起,带动固定在滑块上的执行机构实现往复运动.这种气缸的特点是:1)与普通气缸相比,在同样行程下可缩小1/2安装位置;2)不需设置防转机构;3)适用于缸径10～80mm,*行程在缸径≥40mm时可达7m;4)速度高,标准型可达0.1～0.5m/s;高速型可达到0.3～3.0m/s.其缺点图13-8机械接触式无杆气缸是:1)密封性能差,容易产生外泄漏.在使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-活塞架用三位阀时必须选用中压式;2)受负载力小,为了增加负载能力,必须增加导向机构.图13-8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(6)锁紧气缸带有锁紧装置的气缸称为锁紧气缸按锁紧位置分为行程末端锁紧型和任意位置锁紧型.1)行程末端锁紧型气缸如图13-9所示,当活塞运动到行程末端,气压释放后,锁定活塞1在弹簧力的作用下插入活塞杆的卡槽中,活塞杆被锁定.供气加压时,锁定活塞1缩回退出卡槽而开锁,活塞杆便可运动.图13-9带端锁气缸的结构原理a)手动解除非锁式b)手动解除锁式.1-锁定活塞2-橡胶帽3,12-帽4-缓冲垫圈5-锁用弹簧6-密封件7-导向套8-螺钉9-旋钮10-弹簧11-限位环2)任意位置锁紧型气缸按锁紧方式可分为卡套锥面式,弹簧式和偏心式等多种形式.卡套锥面式锁紧装置由锥形制动活塞6,制动瓦1,制动臂4和制动弹簧7等构成,其结构。滑台气缸而且价格低、寿命长、维护保养容易。 气动模组是能将安装有LM直线导轨和铝合金基座，与气气缸的输出力气缸理论输出力的设计计算与液压缸类似,可参见液压缸的设计计算.如双作用单活塞杆气缸推力计算如下:理论推力(活塞杆伸出)Ft1=A1p(13-1)理论拉力(活塞杆缩回)Ft2=A2p式中(13-2)Ft1,Ft2——气缸理论输出力(N);A1,A2——无杆腔,有杆腔活塞面积(m2);p—气缸工作压力(Pa).实际中,由于活塞等运动部件的惯性力以及密封等部分的摩擦力,活塞杆的实际输出力小于理论推力,称这个推力为气缸的实际输出力.气缸的效率η是气缸的实际推力和理论推力的比值,即Fη=Ft(13-3)所以F=η(A1p)(13-4)气缸的效率取决于密封的种类,气缸内表面和活塞杆加工的状态及润滑状态.此外,气缸的运动速度,排气腔压力,外载荷状况及管道状态等都会对效率产生一定的影响.2)负载率β从对气缸运行特性的研究可知,要确定气缸的实际输出力是困难的.于是在研究气缸性能和确定气缸的出力时,常用到负载率的概念.气缸的负载率β定义为β=气缸的实际负载F×*气缸的理论输出力Ft(l3-5)气缸的实际负载是由实际工况所决定的,若确定了气缸负载率θ,则由定义就能确定气缸的理论输出力,从而可以计算气缸的缸径.对于阻性负载,如气缸用作气动夹具,负载不产生惯性力,一般选取负载率β为0.8;对于惯性负载,如气缸用来推送工件,负载将产生惯性力,负载率β的取值如下β<0.65当气缸低速运动,v<100mm/s时;β<0.5当气缸中速运动,v=100～500mm/s时;β<0.35当气缸高速运动,v>500mm/s时。
气缸的输出力气缸理论输出力的设计计算与液压缸类似,可参见液压缸的设计计算.如双作用单活塞杆气缸推力计算如下:理论推力(活塞杆伸出)Ft1=A1p(13-1)理论拉力(活塞杆缩回)Ft2=A2p式中(13-2)Ft1,Ft2——气缸理论输出力(N);A1,A2——无杆腔,有杆腔活塞面积(m2);p—气缸工作压力(Pa).实际中,由于活塞等运动部件的惯性力以及密封等部分的摩擦力,活塞杆的实际输出力小于理论推力,称这个推力为气缸的实际输出力.气缸的效率η是气缸的实际推力和理论推力的比值,即Fη=Ft(13-3)所以F=η(A1p)(13-4)气缸的效率取决于密封的种类,气缸内表面和活塞杆加工的状态及润滑状态.此外,气缸的运动速度,排气腔压力,外载荷状况及管道状态等都会对效率产生一定的影响.2)负载率β从对气缸运行特性的研究可知,要确定气缸的实际输出力是困难的.于是在研究气缸性能和确定气缸的出力时,常用到负载率的概念.气缸的负载率β定义为β=气缸的实际负载F×*气缸的理论输出力Ft(l3-5)气缸的实际负载是由实际工况所决定的,若确定了气缸负载率θ,则由定义就能确定气缸的理论输出力,从而可以计算气缸的缸径.对于阻性负载,如气缸用作气动夹具,负载不产生惯性力,一般选取负载率β为0.8;对于惯性负载,如气缸用来推送工件,负载将产生惯性力,负载率β的取值如下β<0.65当气缸低速运动,v<100mm/s时;β<0.5当气缸中速运动,v=100～500mm/s时;β<0.35当气缸高速运动,v>500mm/s时。双联气缸CXS系列是不是就是双缸？答：是的 ，SMC CXC系列是薄形、紧凑、具有高精度导向机能,用于拾放和压紧动作的双联气缸.自由安装型气缸CU系列是不是就是单缸?这种系列SMC有没有什么替代的型号?自由安装型气缸CU系列是单缸.如果你是开发新机器,可以找同系列的,它们的分别就是安装孔位以及尺寸大小还有进气孔大小的区别,替代的很多.如果是从旧机器更换的话,就得先把安装孔位量出来,再找替代产品,其实也不得用SMC的,其他也有同尺寸的.单缸和双缸的区别里，稳定性还有使用寿命等.单缸和双缸的区别很明白吧,一个缸和两个缸的区别,好比你一只手推辆车和两只手推辆车的区别.至于稳定性与使用寿命这个全靠你制造机器时候型号选得对不对,有无载运行.还有机器是否保养得好不好。气动执行元件和控制元件气动执行元件是一种能量转换装置,它是将压缩空气的压力能转化为机械能,驱动机构实现直线往复运动,摆动,旋转运动或冲击动作.气动执行元件分为气缸和气马达两大类.气缸用于提供直线往复运动或摆动,输出力和直线速度或摆动角位移.气马达用于提供连续回转运动,输出转矩和转速.气动控制元件用来调节压缩空气的压力流量和方向等,以保证执行机构按规定的程序正常进行工作.气动控制元件按功能可分为压力控制阀,流量控制阀和方向控制阀.*节气缸一,气缸的工作原理,分类及安装形式气缸的工作原理,121434561.气缸的典型结构和工作原理图13-1普通双作用气缸1,3-缓冲柱塞2-活塞4-缸筒5-导向套6-防尘圈7-前端盖8-气口9-传感器10-活塞杆11-耐磨环12-密封圈13-后端盖14-缓冲节流阀以气动系统中*常使用的单活塞杆双作用气缸为例来说明,气缸典型结构如图13-1所示.它由缸筒,活塞,活塞杆,前端盖,后端盖及密封件等组成.双作用气缸内部被活塞分成两个腔.有活塞杆腔称为有杆腔,无活塞杆腔称为无杆腔.当从无杆腔输入压缩空气时,有杆腔排气,气缸两腔的压力差作用在活塞上所形成的力克服阻力负载推动活塞运动,使活塞杆伸出;当有杆腔进气,无杆腔排气时,使活塞杆缩回.若有杆腔和无杆腔交替进气和排气,活塞实现往复直线运动.2.气缸的分类气缸的种类很多,一般按气缸的结构特征,功能,驱动方式或安装方法等进行分类.分类的方法也不同.按结构特征,气缸主要分为活塞式气缸和膜片式气缸两种.按运动形式分为直线运动气缸和摆动气缸两类.3.气缸的安装形式气缸的安装形式可分为1)固定式气缸。
