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1、氣壓缸種類認識及應用NWInG自動化技委會應知應會教材Page:1/29版次:Rev.A製作日期:2008.08.28適用期限:2009.08.30前言課程對象：自動化職系相關人員上課時間：共3H課程特色：圖文式教學由於壓縮空氣作為動力源容易取得,經濟便利,清潔,因此氣動技術已廣泛應用在工廠自動化領域。氣缸是我们用得最多的氣動元件，為加強相關人員對氣缸的認識與應用，故開設此課程。課程目標本課程的目標是常用氣缸的選擇及應用，介紹其氣動基本原理以及氣缸選擇的基本步驟，使學員對於氣缸的選擇應用有更進一步
2、的了解。在本次課程中，你將學習到………氣動基本原理氣缸選擇的步驟氣缸的應用目錄氣動基本原理氣缸推力計算氣缸選擇的基本步驟常見氣缸分類及介紹氣缸不動作故障診斷ConfidentialPage:4/23一.氣動基本原理氣缸﹕將氣壓轉化為動能,提供機構操作所須的水平、垂直推力和力矩。氣缸中作直线运动的氣缸可输出力,作摆动的气缸和旋转运动的氣动马达可输出力矩.氣爪主要是抓取工件.在氣動執行元件中,使用最多的是直線運動的氣缸.按照氣缸受壓結構不同可分為活塞式和非活塞式(如膜片式).膜片式封閉性好,无摩擦力,
3、无需潤滑,但行程短,大多用於夹緊和開閉.活塞式膜片式雙作用氣缸結構剖視图一.氣動基本原理氣缸伸出力理論值：F=*D2*P/4氣缸縮回力理論值：F=*(D2-d2)*P/4F-----氣缸理論輸出力（單位：N）-----圓周率D-----氣缸缸徑(單位：mm)d-----氣缸桿缸徑(單位：mm)P-----工作壓強(單位：MPa)二.氣缸推力計算1.對於靜負載（如夾緊，低速鉚接等），F2阻力很小，A≤0.72.對於氣缸速度在50~500mm/s范圍內的水平或垂直動作，A≤0.53.對於氣缸速度
4、大於500mm/s的動作，F2影響很大，A≤0.3氣缸在实际的工作中﹐它的阻力主要来自于缸内密封件及导向部位的阻力F1和排氣侧产生的阻力F2。F1是無論氣缸如何動作都會有,而F2與氣缸的運動速度緊密相關。如此針對氣缸出力之阻力，由氣缸尺寸、壓力、速度等條件而產生變化，因此需選擇較大之尺寸。氣缸實際輸出力N=A*FA為安全系數(負荷率η)二.氣缸推力計算1.確定使用條件三.氣缸選擇的基本步驟從氣缸動作的方式可分為三類:雙作用氣缸==>三.氣缸選擇的基本步驟2.選擇氣缸類型3.選擇氣缸缸徑和行程計算有
5、關負載的重量根據負載和動作方向確定氣缸缸徑大小氣缸行程的選定：氣缸行程應大於工作行程單作用/彈簧引入氣缸==>單作用/彈簧推出氣缸==>注：單作用氣缸一般用於行程短，對輸出力和運動速度要求不高的場合根據設計機構及要求,選用合適的氣缸.常見氣缸有:薄型氣缸針型氣缸標準型氣缸擺動氣缸夾緊氣缸滑台氣缸帶導杆氣缸增壓氣缸止動氣缸真空氣缸氣爪三.氣缸選擇的基本步驟其基本安裝形式如下:基本型腳座型杆側法蘭型無杆側法蘭型單耳環型雙耳環型杆側耳軸型無杆側耳軸型中央耳軸型不同的氣缸有不同的安裝形式,應根據氣缸的用途
6、選擇安裝方式.4.選擇氣缸系列5.選擇安裝形式按照用途需要,選擇合適的緩衝形式.橡膠緩衝和氣緩衝為氣缸內部緩沖其緩衝形式有:三.氣缸選擇的基本步驟6.選擇緩衝形式目的：緩和其衝擊力與噪音.無緩衝墊緩衝氣緩衝液壓緩衝器由於氣壓缸作動時所搭載之負荷於行程終點停止時，無外部制動器，氣缸內部之活塞與端蓋產生衝擊，此時，為緩和其衝擊力與噪音，故內藏緩衝機構。A、無緩沖—适合微型氣缸、小型氣缸和中小型薄型氣缸。B、墊缓冲—适合缸速不大于750mm/s的中小型氣缸和缸速不大于100mm/s的單作用氣缸。三.氣缸
7、選擇的基本步驟注：當氣缸動作停止在行程中間、負載較大或速度較快時，需要單獨增加外部緩沖（液壓缓沖器）。C、氣缓冲—将動能转换为封閉空間的壓力能，适合缸速不大于500mm/s的大中型氣缸和缸速不大于1000mm/s的中小型氣缸。D、液壓缓沖器—转化为热能和油壓弹性能，适合缸速大于1000mm/s和缸速不大的高精度气缸。6.選擇緩衝形式按照機構設計的需要,選擇適合活塞杆端的配件,亦可根據需要自行設計接頭標準接頭分肘接頭和浮動接頭肘接頭:I型單肘接頭Y型雙肘接頭（多用於搖擺機構）浮動接頭:標準型簡易型磁
8、性開關是用與檢測氣缸位置,易于实現電氣聯合控制。但存在机械碰撞损坏问题，还需要采取防磁措施。注:不同的氣缸有不同的磁性開關,亦有不同的安裝方式,設計人員應根據機構要求選用7.選擇磁性開關三.氣缸選擇的基本步驟8.選擇氣缸配件1.自由安裝型氣缸，扁平狀2.模具氣缸，長寬比較小3.筆形氣缸，活塞行程較大，缸體呈圓柱狀4.雙桿氣缸，兩根活塞穩定性較好5.滑台氣缸，缸體活動，活塞固定6.無桿氣缸，活塞與運動部件之間為磁性聯接7.旋轉氣缸，輸出軸在一定角度范圍內往復轉動8.夾爪氣缸，活塞帶動
