气缸的工作原理.ppt

1、Page: 1，柱面工作原理和应用入门培训cylinder work principle and application induction training，cylinder training manual，page 3360 2，课程目标一般SMC掌握气缸的一般故障判断和基本维护技术。气缸的一般技术参数和选择要求，第：页3，配置：气缸，活塞，密封环，磁环(带sensor的气缸)，原理：压力空气使活塞运动，改变进气方向，从而改变活塞杆的运动方向。失败形态：活塞卡死了，不动；汽缸没有力，密封磨损，漏风。以普通缸的基本组成和原理：Page: 4，普通缸的结构和工作原理，普通双作用缸1，3缓冲柱塞

2、2活塞4缸5导套6防尘环7前盖8空气通信端口9传感器10活塞杆12环13后盖14缓冲节流，气动系统中最常用的单活塞杆双作用缸为例。由气缸、活塞、活塞杆、前盖、后盖和密封件组成。双作用气缸内部被活塞分成两个孔。有活塞杆腔称为杆腔，没有活塞杆腔称为杆腔。在无杆腔中输入压缩空气时，有杆腔排气，气缸两腔的压力差作用于活塞上形成的力，克服阻力载荷，推动活塞运动，从而拉伸活塞杆。杆室进气，杆腔排气无，收缩活塞杆。当封钢和无封钢交替吸入和排气时，活塞实现往复直线运动。图1，气缸的基本组件和工作原理，Page: 5，机械接触式无杆气缸L节流2缓冲柱塞3缓冲柱塞3密封带4防尘不锈钢带5活塞6滑球7活塞架，机械接

3、触式无杆气缸，结构如下图3所示。气缸缸管轴上有一个开口，活塞和滑块移动到槽上方。为防止泄漏和防止灰尘，在开口处固定聚氨酯密封带和防灰尘不锈钢带，活塞架通过凹槽将活塞与滑块连接起来。活塞与滑块连接，以驱动滑块上固定的执行器，实现往复运动。牙齿圆柱体具有以下特征：1)与普通气缸相比，可以在相同的行程下减少半安装位置。2)不需要安装防转机构。3)镗孔直径1080mm，应用最大行程40mm至7m；4)速度，标准型最高0.10.5m/s:高速型可达0.33.0m/s。缺点是1)密封性能不好，容易发生外部泄漏。使用3位阀门时，必须使用中压式。2)载荷力较小，因此必须增加导向机构以增加载荷能力。机械接触式无

4、杆圆筒的结构和工作原理，气缸的基本组件和工作原理，图3，第：页6，气缸的基本组件和工作原理活塞上安装高强度磁性永磁环是工作原理。磁力线通过薄壁圆筒与外部的另一个磁环作用，因为两组磁环与徐璐相反，所以吸力很强。活塞在缸内被气压推时，磁力的作用使缸外的磁环一起运动。(威廉莎士比亚、磁力、磁力、磁力、磁力、磁力、磁力)气缸活塞的推力必须与磁环的吸力相匹配。磁性无杆气缸的结构和工作原理，图4，Page: 7，齿轮齿条摆动气缸1齿条组件2弹簧销3滑球4端盖5气缸6轴承7轴8活塞9齿轮，齿轮齿条摆动气缸是通过连接活塞的齿条进行齿轮旋转的摆动气缸。其结构原理如图7所示。活塞仅通过往复直线运动摩擦损失小，齿轮

5、传动效率高，牙齿摆动气缸的效率约可达95%。，齿轮齿条摆动气缸的结构和工作原理，气缸的基本组件和工作原理，图7，单齿条，双齿条，页面3360 8，单叶片摆动气缸的结构原理如图1313所示。由叶片轴转子(即输出轴)、定子、气缸体、前后端盖等组成。精子和圆筒固定在一起，叶片和转子连接在一起。精子有两个气道，左侧吸入时，右侧排气，压缩空气推动机翼，使转子顺时针摆动。相反，逆时针摆动。叶片摆动气缸体积小，重量最轻，但制造精度高，密封困难，泄漏大，动态密封接触面积大，密封摩擦阻力损失大，输出效率低，小于80%。因此，应用有限制，通常仅在固定装置的旋转、阀门开闭、工作台旋转等安装位置有限的情况下使用。叶片

6、摆动气缸和工作原理，单叶片摆动气缸1刀片2次电子3定子4缸，气缸的基本组件和工作原理，第3360页9页，气缸的基本组件和工作原理，气动爪气动爪执行元件是变形缸。它可以用于抓住物体，实现机械手的各种动作。在自动化系统中，气动爪经常用于搬运和传输工作机构，用于抓取和捡起物体。气动爪有平行开闭手指(见图1311)、肘关节摆动开闭爪、双爪、三爪、四爪等。牙齿中，双脚有平面开闭式和枢轴开闭式驱动方式是直线型和旋转式。气动爪的开闭通常通过圆柱活塞产生的往复直线运动驱动与爪相连的曲柄连杆、滚子或齿轮等机构，同时驱动每个爪，进行开放、封闭运动。气动爪，页面： 10，薄膜圆柱的结构和工作原理，薄膜圆柱1块2膜3

7、膜圆盘4活塞杆，下面的图2是膜片圆柱的工作结构图。膜片有平面膜片和圆盘膜片。通常由夹织物橡胶、钢片或磷青铜片制成，厚度为56mm(具有12mm厚的膜片)。下图2所示的膜片缸的功能类似于弹簧复位的活塞单作用缸，在工作时膜片在压缩空气作用下推动活塞杆运动。它的优点是结构简单，紧凑，体积小，重量轻，密封性好，空气不漏，加工简单，成本低，无磨损，维修方便，适用于行程短的情况。缺点是短行程，通常不使用50mm。扁平膜片的行程长度约为直径的1/10，较短。图2，气缸的基本组件和工作原理，Page: 11，阀门组合气缸1耦合缸2缸3机构4电磁方向阀5向阀背板6单向节流部件7环。图6，阀组合缸的结构和工作原理

8、，阀缸是由缸、方向阀、速度控制阀等组成的组合气动执行元件。如下图6所示，消除了连接管道和卡箍，减少了能量损失，具有结构紧凑、安装方便等优点。带阀缸的阀有电气控制、空气控制、机械控制、手控制等多种控制方式。阀门的安装形式有几种，安装在气缸尾部、上部等。如下图4所示，电磁方向阀安装在气缸顶部，当有传记信号时，螺线管阀切换，输出压力可以直接控制气缸运动、气缸的基本组成和工作原理。Page: 12、磁开关气缸1动作指示灯2保护电路3开关外壳4导线5磁环6磁环7缸8舌弹簧开关、磁开关气缸的结构和工作原理，因此，无需在气缸上安装行程阀或行程开关以检测气缸活塞位置，也无需在活塞杆上设置块。工作原理如下图5所

9、示。在气缸活塞上安装永久磁环，在气缸壳上安装舌簧开关。开关里有舌簧、保护电路、动作指示灯等，都用树脂密封在一个箱子里。装有永磁体的活塞移动到舌簧附近时，磁力线通过舌簧磁化，当两个簧片接触时，开关打开。当永久磁铁返回时，磁场变弱，当两个弹簧弹回时，开关就断了。由于开关的连接或分离，螺线管阀改变方向，实现汽缸的往复运动。图5，圆柱体的基本组件和工作原理，Page: 13，SMC圆柱体型号表示的一般方法，SMC超薄圆柱体CQ2系列(32 100)，1500号砂纸，卡弹簧卡箍，密封环，SMC润滑油，气缸通用故障判断和基本维修技术，一般维修工具，页面3360 16推杆，堵住气孔，用手按推杆时也有很大的反

10、转力，如果松开，活塞将自动弹回到位。坏气缸：在拉动时阻力或力小，松开时活塞没有运动或运动缓慢，拉动时有反作用力，但在连续拉动时慢慢减少。受到压力的时候压力或压力少，有压力，但压力越小，就越小。气孔，气缸通用故障判断和基本维护技术，通用故障判断，第3360 17，1页。找到与圆柱匹配的密封，2 .卸下外盖，3 .移除卡弹簧，4 .卸下推杆，5 .移除密封垫。将新密封件按正确的方向安装，并在表面涂上润滑油。气缸的一般故障判断和基本维护技术，一般故障维护阶段2，页面3360 19，按照拆卸阶段组装气缸，检查气缸的密封性，注意事项：需要评估气缸拆卸后部件的维修价值。推杆或气缸槽太深，磨损严重的话，更换

11、新密封件也没有用，气缸通用故障判断和基本维修技术，一般故障维修步骤3，PAGE 3360 20，气缸在运动中不能将身体的任何部分放在行程范围内，可以通过煤气源调试连接煤气源时，首先慢慢进入部分机体，将气缸冲到原始位置，然后插入接头，气缸通用故障判断和基本维修技术(威廉莎士比亚，Northern Exposure(美国电视电视剧)，气缸通用故障判断和基本维护技术，SMC密封识别要领，Page: 22，气缸通用技术参数1)气缸输出力圆柱理论输出力的设计计算类似于液压缸，请参阅“液压缸的设计计算”。双作用单活塞杆圆柱推力计算如下：理论推力(活塞杆拉伸)Ft1A1p理论拉力(活塞杆收缩)Ft2A2p式

12、Ft1，Ft2圆柱理论输出力(N)；A1、A2无杆型腔，杆型腔活塞区域(m2)；p圆柱工作压力(Pa)。实际上，由于活塞等运动部件的惯性力和密封等摩擦力，活塞杆的实际输出力小于理论推力，因此牙齿推力称为圆柱的实际输出力。圆柱体的效率是圆柱体实际推力与理论推力的比率。即，圆柱的效率取决于密封类型、圆柱内部表面和活塞杆加工的状态和润滑状态。此外，气缸的运动速度、排气压力、外部载荷状态和管道状态等对效率有一定的影响。圆柱的一般技术参数和选择要求、页面： 23、圆柱的一般技术参数和选择要求、圆柱的一般技术参数2)载荷率可以从圆柱工作特性的研究中了解。因此，在研究气缸性能和确定气缸力时，经常使用负载率的

13、概念。圆柱的负载率由实际工作条件确定，如果确定了圆柱负载率，则定义确定了圆柱的理论输出力，从而可以计算圆柱内镗孔的直径。对于用作气动夹具的气缸等阻力载荷，载荷为惯性力，常规选择载荷率为0.8。对于惯性负载(例如圆柱用于推进工件的惯性负载)，负载会产生设为0.65的惯性力、汽缸低速运动、v 100 mm/s，如下所示：0.5缸中速运动，v 100500mm/s；0.35圆柱体高速移动时为v 500 mm/s。3)气缸消耗量汽缸的消耗量是活塞每分钟移动的体积，牙齿体积称为压缩空气消耗量，一般来说，汽缸的消耗量是指自由空气消耗量，PAGE 3360 24，4)汽缸的特性汽缸的特性分为静态特性和动态特

14、性。圆柱的静态特性与圆柱的输出力和消耗密切相关的最小工作压力、最大工作压力、摩擦阻力等参数。圆柱的动态特性是指圆柱运动过程中圆柱阳江内空气压力、温度、活塞速度、变位等参数的变化。它能真实地反映圆柱的工作性能。气缸的技术参数3，1。气缸选择阶段气缸选择必须根据工作要求和条件正确选择气缸类型。以下以单活塞杆双作用气缸为例，介绍了气缸的选择步骤。(1)圆柱内孔直径。根据圆柱负载力的大小确定圆柱的输出力，以计算圆柱的圆柱直径。(2)圆柱体的行程。圆柱体的行程使用场所和器官的行程，但通常不使用整个行程。(3)圆柱的强度和稳定性计算(4)圆柱的安装形式。圆柱体的安装格式取决于安装位置和使用目的等。通常使用刚性圆柱体。如果需要与工作机构一起连续旋转，例如车床、研磨机等，则必须使用旋转圆柱。活塞杆在需要圆弧摆动的情况下使用轴销圆柱，而不是直线运动。如果有特殊要求，必须使用相应的特殊气缸。(5)气缸缓冲装置。根据活塞的速度确定是否需要使用缓冲。(6)磁开关。气动系统采用传记控制方法时，可以选择带磁开关的气缸。(7)其他要求。如果气缸在灰尘等恶劣环境下工作，则必须在活塞杆扩展端安装防尘罩。要要求无污染，必须使用无油或无油润滑缸。圆柱体选择和计算1，圆柱体的一般技术参数和选择要求，PAGE 3360 25，2。计算圆柱直径圆柱直径的设计计算由负载大小、作业速度和