气缸设计和选择指南 (1)

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1、维普资讯http://www.cqvip.com～萃赳驯{乞，蚀2，吸，蜉锑THf弓g．气南压缩空气系统通过提供线性的和旋转在活塞带着负载运行的情况下，在活塞的运动做有用功虽然广范使用了气动马运动之前必须使气缸内压气量上升到足以达，特别是用于驱动旋转机构，但是，作为线克服负载的阻力。因此，在活塞开始运动之性执行机构的气缸，仍然是大多数气动系统前，可以将气缸作为定值容器，并且其压力中最基本的组件。在压缩空气的能源和执行特性曲线类似于图2中所示的曲线。然而，机构之间，气缸起到了简单的连接作用。气曲线的扩展程度取决于

2、活塞的负载与气缸缸是一种灵活的、经济的和耐用的器件，非的推力之间的比例关系。所以，如果气缸所常广范地用于自动控制设备中承受负载仅为能力的60，那么，曲线基本气缸实际上是由两端用端盖封住的缸上是直的。体构成的。在缸体内滑动的是与活塞杆连接一旦气缸内的气体压力上升到足以克的活塞，活塞杆通过一个端盖的轴套延伸到服负载时，活塞即会开始运动，因而系统不缸体外部对于双作用气缸，可以在两个方再处于定容状态，而进入扩容状态。压气体向上提供运动和作用力，每一个端盖有—个积应接一定的速度增加，这—速度取决于压气孔{接照所需的运动方

3、向，压缩空气可以气的补给，以保持足够的压力，从而克服负进入到活塞的一端，并通过另一端气孔排载的惯性和机构摩擦。因此，气缸内压力将气，见图1保持常量，同时活塞以匀速运动。为了阐明压缩空气进入到气缸后的作要研究用图解表示的压力特性曲线，考用，让我们来考察高压空气在气缸中的活虑使用一个瞬间可以换向的五位换向阀来动；这时，气缸的体积取决于可动活塞的位控制—个双作用气缸。在控制阀换向之前，置。图2表示的三条曲线，是在相同的压力气缸的一端保持供气管路的压力，而另—端下，空气以不同的流速进入同一固定容器内为大气压力．控制阀换

4、向时，原大气压力一压力升高的特性。曲线(a)表示压气的流速端的压力会上升，活塞另一端压力随着气体未受控制，曲线(b)的流速受到一些限制，而的排除而下降。这种压力变化的速度，取决曲线(c)的流速受到更多地限制。于气缸的管道压力、气缸充气量和高压气流这些曲线的最大压力都是100个单位}的额定值。可以看出．在每一种情况下．都不是直线达图3所示为气缸内的压力变化曲线，并到最大压力的。在大约7O的最大压力处。表明在活塞尚未运动时，进气压力开始上压力的增长率随着向最大压力的趋近而逐升，排气压力下降。在两者闻的正向压力差渐降

5、低。70的最大压力值只是近似的，而达到足以克服活塞上的负载之前，活塞不会且图象不完垒是直的I但是。对于实际应用有任何运动．由于静摩攘力是负载的一部来讲可以把图象看作直线．分．因而在起动时刻压差必须大于摩擦力方一、压气驱动下的活塞能保持运动．所以，进气压力出现突增而捧·3{·维普资讯http://www.cqvip.com本锕泽丛(季刊)1995年第2期气压力突降克服负载的推力。气缸的初始作用时间与起随着活塞从静止位置开始运动，进口压动延迟期的增加成正比，特别是，如果压力气进入稳定状态，以便在供气速度和活塞运差带

6、相当宽便会使压力升降曲线超过图2动所必须的压力之间保持平衡，这种运动处中的额定7O的压力条件。于动态膨胀状态活塞另一端的压气，当活还可能出现的气缸推力不足的问题是塞固定不动时，只能是扩散逸出。活塞开始能量的储备不足以克服活塞杆运行期间可运动，随着活塞排气端的容积减小，保持一能承受的某些附加载荷。例如，密封件的摩定的背压，直至运动停止。此后，排气端多余擦阻力或滑动件紧密程度的变化。因此，选的气体扩散排出。择比理论计算需要的起动推力大得多的气二、气缸的推力缸直径是切实可行的。显然，这种判断还取进气和排气间的压力差显

7、示出傲有用决于气缸的尺寸和安装间隙。另外，往往有功所使用的气缸推力。如果气缸最大起动推取值过量的毛病，因此，还要zlz-i~，能量过剩力比使负载移动所需要的推力超出很小，那意味着更多的压气损耗，并且还涉及到控制么压力差带将是宽的，这是因为进气压力必阀尺寸和联接件的增大。须很高而排气压力必须很低才能得到足以图l双作甩气缸亩秘E图强2固定悻积中的正力盘线图3气缸中压力的空化·35·维普资讯http://www.cqvip.com本钢译丛(鞘)l驰5年第2期压气可以提供快速推进的方法，并且通部液压式缓冲器。常利用调节

8、排气方式来控制活塞行程速度。多年的气缸设计和改进，从高j立力钢的行程速度随用处的不同而异，常用的速度范活塞杆直接在铸钢端盖内滑动、填料箱式活围约为0．01-2m／s。更高的速度是可能的，塞杆密封、活塞分体组件等这些最原始的设但决定于使用气缸的类型和尺寸。计开始已经有了长足发展。在市场竞争和主三、气缸的缓冲要用户对可靠性和标准化进—步需求的压活塞扦运动速度越快，越需要在活塞行力影响下，促