簡介
引導活塞在缸內(nèi)進行直線往復運動的圓筒形金屬機件。空氣在發(fā)動機氣缸中通過膨脹將熱能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)活塞式發(fā)動機等的殼體通常也稱"氣缸"。氣缸的應(yīng)用領(lǐng)域:印刷(張力控制)、半導體(點焊機、芯片研磨)、自動化控制、機器人等等。
種類
氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械氣缸能的氣動執(zhí)行原件。氣缸有做往復直線運動的和做往復擺動兩種類型(見圖)。做往復直線運動的氣缸又可分為單作用氣缸、雙作用氣缸、膜片式氣缸和沖擊氣缸4種。
①單作用氣缸:僅一端有活塞桿，從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓，氣壓推動活塞產(chǎn)生推力伸出，靠彈簧或自重返回。
②雙作用氣缸:從活塞兩側(cè)交替供氣，在一個或兩個方向輸出力。
③膜片式氣缸:用膜片代替活塞，只在一個方向輸出力，用彈簧復位。它的密封性能好，但行程短。
④沖擊氣缸:這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞高速(10~20米/秒)運動的動能，借以做功。
⑤無杠氣缸:沒有活塞桿的氣缸的總稱。有磁性氣缸，纜索氣缸兩大類。
做往復擺動的氣缸稱擺動氣缸，由葉片將內(nèi)腔分隔為二，向兩腔交替供氣，輸出軸做擺動運動，擺動角小于 280°。此外，還有回轉(zhuǎn)氣缸、氣液阻尼缸和步進氣缸等。
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(yīng)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(shè)備笨重、成本高，同時耗氣量增大，造成能源浪費。在夾具設(shè)計時，應(yīng)盡量采用增力機構(gòu)，以減少氣缸的尺寸。
下面是氣缸理論出力的計算公式:
F:氣缸理論輸出力(kgf)
F′:效率為85%時的輸出力(kgf)--(F′=F×85%)
D:氣缸缸徑(mm)
P:工作壓力(kgf/C㎡)
例:直徑340mm的氣缸，工作壓力為3kgf/cm2時，其理論輸出力為多少?芽輸出力是多少?
將P、D連接，找出F、F′上的點，得:
F=2800kgf;F′=2300kgf
在工程設(shè)計時選擇氣缸缸徑，可根據(jù)其使用壓力和理論推力或拉力的大小，從經(jīng)驗表1-1中查出。
例:有一氣缸其使用壓力為5kgf/cm2，在氣缸推出時其推力為132kgf，(氣缸效率為85%)問:該選擇多大的氣缸缸徑?
●由氣缸的推力132kgf和氣缸的效率85%，可計算出氣缸的理論推力為F=F′/85%=155(kgf)
●由使用壓力5kgf/cm2和氣缸的理論推力，查出選擇缸徑為?63的氣缸便可滿足使用要求。
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