气缸的基本组成和工作原理.pdf

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1、CylinderTrainingManual气缸的工作原理及应用入门培训CylinderworkprincipleandapplicationInductionTraining课程目标-通过学习,我们将：了解常用气缸的基本组成部分及工作原理；了解常见SMC气缸型号的表示方法;掌握气缸常见故障的判断及基本维修技巧;了解气缸的常见技术参数及选型要求普通气缸的基本组成和原理:组成:缸体，活塞，密封圈，磁环（有sensor的气缸）原理:压力空气使活塞移动，通过改变进气方向，改变活塞杆的移动方向。失效形式:活塞卡死，不动作；气缸无力，密封圈磨损，漏气。

2、缸体密封圈活塞杆磁环活塞密封圈气缸的基本组成部分及工作原理典型气缸的结构和工作原理以气动系统中最常使用的单活塞杆双作用气缸为例来说明，气缸典型结构如下图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。普通双作用气缸121431、3－缓冲柱塞452－活塞

3、64－缸筒5－导向套6－防尘圈7－前端盖8－气口139－传感器1210－活塞杆1111－耐磨环1012－密封圈9813－后端盖图1714－缓冲节流阀气缸的基本组成部分及工作原理机械接触式无杆气缸的结构和工作原理机械接触式无杆气缸，其结构如下图3所示。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

4、需设置防转机构；3)适用于缸径10～80mm，最大行程在缸径≥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。其缺点是：1)密封性能差，容易产生外泄漏。在使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。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－活塞架图3气缸的基本组成部分及工作原理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永久磁环，磁力

5、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。气缸活塞的推力必须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－端盖图413－进、排气口气缸的基本组成部分及工作原理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7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

6、摆动气缸效率可达到95%左右。齿轮齿条式摆动气缸1－齿条组件2－弹簧柱销3－滑块4－端盖5－缸体6－轴承单齿条式7－轴8－活塞9－齿轮双齿条式图7气缸的基本组成部分及工作原理叶片式摆动气缸和工作原理单叶片式摆动气缸的结构原理如图13－13所示。它是由叶片轴转子（即输出轴）、定子、缸体和前后端盖等部分组成。定子和缸体固定在一起，叶片和转子联在一起。在定子上有两条气路，当左路进气时，右路排气，压缩空气推动叶片带动转子顺时针摆动。反之，作逆时针摆动。叶片式摆动气缸体积小，重量最轻，但制造精度要求高，密封困难，泄漏是较大，而且动密封接触面积大，密封件的摩擦

7、阻力损失较大，输出效率较低，小于80%。因此，在应用上受到限制，一般只用在安装位置受到限制的场合，如夹具的回转，阀门开闭及工作台转位等。单叶片式摆动气缸1－叶片2－转子3－定子4－缸体气缸的基本组成部分及工作原理气动手爪气动手爪气动手爪这种执行元件是一种变型气缸。它可以用来抓取物体，实现机械手各种动作。在自动化系统中，气动手爪常应用在搬运、传送工件机构中抓取、拾放物体。气动手爪有平行开合手指（如图13－11所示）、肘节摆动开合手爪、有两爪、三爪和四爪等类型，其中两爪中有平开式和支点开闭式驱动方式有直线式和旋转式。气动手爪的开闭一般是通过由气缸活塞产

8、生的往复直线运动带动与手爪相连的曲柄连杆、滚轮或齿轮等机构，驱动各个手爪同步做开、闭运动。气缸