SMC氣缸原理及選型

氣缸介紹

氣缸是指引導活塞在其中進行直線往復運動的圓筒形金屬機件。工質在發(fā)動機氣缸中通過膨脹將熱能轉化為機械能；氣體在壓縮機氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。渦輪機、旋轉活塞式發(fā)動機等的殼體通常也稱“氣缸”。

氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉換為機械能的氣動執(zhí)行元件。氣缸有作往復直線運動的和作往復擺動的兩類。作往復直線運動的氣缸又可分為單作用、雙作用、膜片式和沖擊氣缸4種。

氣缸結構：

氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件組成

1、缸筒：缸筒的內徑大小代表了氣缸輸出力的大小?；钊诟淄矁茸銎椒€(wěn)的往復滑動，缸筒內表面的表面粗糙度應達到Ra0.8um。對鋼管缸筒，內表面還應鍍硬鉻，以減小摩擦阻力和磨損，并能防止銹蝕。缸筒材質除使用高碳鋼管外，還是用高強度鋁合金和黃銅。小型氣缸有使用不銹鋼管的。帶磁性開關的氣缸或在耐腐蝕環(huán)境中使用的氣缸，缸筒應使用不銹鋼、鋁合金或黃銅等材質。 　

2、端蓋：端蓋上設有進排氣通口，有的還在端蓋內設有緩沖機構。

3、在氣缸的桿側端蓋上設有密封圈和防塵圈，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內。桿側端蓋上設有導向套，以提高氣缸的導向精度，承受活塞桿上少量的橫向負載，減小活塞桿伸出時的下彎量，延長氣缸使用壽命。導向套通常使用燒結含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過去常用可鍛鑄鐵，為減輕重量并防銹，常使用鋁合金壓鑄，微型缸有使用黃銅材料的。

氣缸的工作原理：

根據(jù)工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時應使氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了，輸出力不夠，氣缸不能正常工作；但缸徑過大，不僅使設備笨重、成本高，同時耗氣量增大，造成能源浪費。在夾具設計時，應盡量采用增力機構，以減少氣缸的尺寸。 　

根據(jù)安裝位置、使用目的等因素決定。在一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機構連續(xù)回轉時（如車床、磨床等），應選用回轉氣缸。在要求活塞桿除直線運動外，還需作圓弧擺動時，則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時，應選擇相應的特殊氣缸。

作用力的大小

即缸徑的選擇。根據(jù)負載力的大小來確定氣缸輸出的推力和拉力。一般均按外載荷理論平衡條件所需氣缸作用力，根據(jù)不同速度選擇不同的負載率，使氣缸輸出力稍有余量。缸徑過小，輸出力不夠，但缸徑過大，使設備笨重，成本提高，又增加耗氣量，浪費能源。在夾具設計時，應盡量采用擴力機構，以減小氣缸的外形尺寸。

活塞行程

與使用的場合和機構的行程有關，但一般不選滿行程，防止活塞和缸蓋相碰。如用于夾緊機構等，應按計算所需的行程增加10～20㎜的余量。

活塞的運動速度

主要取決于氣缸輸入壓縮空氣流量、氣缸進排氣口大小及導管內徑的大小。要求高速運動應取大值。氣缸運動速度一般為50～800㎜/s。對高速運動氣缸，應選擇大內徑的進氣管道；對于負載有變化的情況，為了得到緩慢而平穩(wěn)的運動速度，可選用帶節(jié)流裝置或氣—液阻尼缸，則較易實現(xiàn)速度控制。選用節(jié)流閥控制氣缸速度需注意：水平安裝的氣缸推動負載時，推薦用排氣節(jié)流調速；垂直安裝的氣缸舉升負載時，推薦用進氣節(jié)流調速；要求行程末端運動平穩(wěn)避免沖擊時，應選用帶緩沖裝置的氣缸。

如何正確選擇氣缸的類型：

1、要求氣缸到達行程終端無沖擊現(xiàn)象和撞擊噪聲應選擇緩沖氣缸；

2、要求重量輕，應選輕型缸；

3、要求安裝空間窄且行程短，可選薄型缸；

4、有橫向負載，可選帶導桿氣缸；

5、要求制動精度高，應選鎖緊氣缸；

6、不允許活塞桿旋轉，可選具有桿不回轉功能氣缸；

7、高溫環(huán)境下需選用耐熱缸；

8、在有腐蝕環(huán)境下，需選用耐腐蝕氣缸。

9、在有灰塵等惡劣環(huán)境下，需要活塞桿伸出端安裝防塵罩。

10、要求無污染時需要選用無給油或無油潤滑氣缸等。

11、選定氣缸缸徑大小根據(jù)有關負載、使用空氣壓力及作用方向確定

12、選定氣缸行程工件移動距離

13、選定氣缸系列

14、選定氣缸安裝型式不同系列有不同安裝方式，主要有基本型、腳座型、法蘭型、U型鉤、軸耳型

15、選定緩沖器無緩沖、橡膠緩沖、氣緩沖、油壓吸震器

16、選定磁感開關主要是作位置檢測用，要求氣缸內置磁環(huán)

17、選定氣缸配件包括相關接頭

18、根據(jù)氣缸操作方式，選定雙動，單動彈簧壓入及單動彈簧壓出等三種方式。