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氣缸是引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動的圓筒形金屬機(jī)件?？諝庠诎l(fā)動機(jī)氣缸中通過膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；氣體在壓縮機(jī)氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。渦輪機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)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(dǎo)體（點(diǎn)焊機(jī)、芯片研磨）、自動化控制、機(jī)器人等等。

氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動執(zhí)行元件。氣缸有做往復(fù)直線運(yùn)動的和做往復(fù)擺動的兩類。做往復(fù)直線運(yùn)動的氣缸又可分為單作用、雙作用、膜片式和沖擊氣缸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(fù)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(yùn)動的動能，借以做功。
⑤無桿氣缸：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(fù)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(yùn)動，擺動角小于 280°。此外，還有回轉(zhuǎn)氣缸、氣液阻尼缸和步進(jìn)氣缸等。

緩沖機(jī)構(gòu)
當(dāng)活塞運(yùn)動接近行程末端時，由于具有較高的速度，如不采取措施，活塞就會以很大的力量撞擊端蓋，引起振動或損壞機(jī)件，為此，在氣缸內(nèi)常加入緩沖裝置。 對小氣缸常用橡膠減震墊來吸收沖擊，對于大氣缸可用氣墊緩沖來減振，即在活 塞端部增加緩沖柱塞，端蓋上開有柱塞孔并加裝節(jié)流閥和單向閥。 當(dāng)活塞運(yùn)動到接近行程末端，緩沖柱塞1進(jìn)入端蓋上的柱塞孔3 時，在排氣腔 內(nèi)的剩余氣體只能從節(jié)流閥 排出衫成背壓.成為氣墊.使活塞的運(yùn)動速度減慢、因此.它實(shí)際[是利用腔內(nèi)空氣被壓縮以吸收運(yùn)句部件的動能來達(dá)到緩沖的。調(diào)整 節(jié)流閥的開度可控制活塞的緩沖程度。當(dāng)活塞反向運(yùn)動時，氣流經(jīng)過單向閥 
氣缸的安裝方式 根據(jù)工作要求，氣缸的安裝分固定和軸銷兩種方式。固定式氣缸指氣缸本體固定，活塞桿只在本體的軸心上移動，有底座式和法蘭式;軸銷式氣缸指氣缸本體 以軸銷為支持點(diǎn)，隨負(fù)載的動作要求而擺動。表1 表示了氣缸的安裝方式。
常用氣缸的計算 這里以較常用的雙作用單活塞桿氣缸為例，介紹一些常用的計算公式。氣缸理論輸出力的計算公式為 式中F1—活塞桿伸出時的理論推力，N;F2—活塞桿縮回時的理論拉力，N;D—活塞直徑(氣缸 式中Q—自由空氣消耗量，m3/min;D—氣缸內(nèi)徑，m;d—活塞桿直徑，m L—行程，m;P—氣缸工作壓力(表壓)，MPa;pa—標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，pa=0.1013MPan 氣缸每分鐘動作次數(shù)根據(jù)氣缸自由空氣消耗量即可選用壓縮機(jī)容量。

氣動技術(shù)，全稱氣壓傳動與控制技術(shù)，是以空氣壓縮機(jī)為動力源，以壓縮空氣為工作介質(zhì)，進(jìn)行能量傳遞和信息傳遞的工程技術(shù)。氣動技術(shù)是生產(chǎn)過程自動化和機(jī)械化的較有效手段之一，具有高速高效、清潔安全、低成本、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于輕工機(jī)械領(lǐng)域中，在食品包裝及生產(chǎn)過程中也正在發(fā)揮越來越重要的作用。

氣動技術(shù)應(yīng)用的典型的代表是工業(yè)機(jī)器人。代替人類的手腕、手以及手指能正確并迅速的做抓取或放開等細(xì)微的動作。除了工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用之外，在游樂場的過山車上的剎車裝置，機(jī)械制作的動物表演以及人形報時鐘的內(nèi)部，均采用了氣動技術(shù)，實(shí)現(xiàn)細(xì)小的動作。

液壓可以得到巨大的輸出力但靈敏度不夠；另一方面要用電能來驅(qū)動物體，總需要用一些齒輪，同時不能忽視漏電所帶來的危險。而與此相比，使用氣動技術(shù)即安全又對周圍環(huán)境無污染，即使在很小的空間里，也可以實(shí)現(xiàn)細(xì)小的動作。如果尺寸相同，其功率能超過電氣。與此特性所帶來的需求*相*的就是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)線上，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、停止、轉(zhuǎn)動等細(xì)小簡單的動作，在自動化設(shè)備中*。在其它方面，如制造硅晶片生產(chǎn)線上*的電阻液涂抹工序中使用的定量輸出泵以及與此相配合的周邊機(jī)器。

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氣動技術(shù)適用、醫(yī)療器械、氣墊床、省力產(chǎn)業(yè)、機(jī)器人、真空搬運(yùn)、空氣門、氣控噴涂、空氣幕簾、空調(diào)計量設(shè)備、氣動量儀、液面檢測裝置紡織、氣動精紡化學(xué)工業(yè)、過程控制、液化氣體控制、可動元件、純流體元件海洋開發(fā)、水中空氣呼吸器、海底送氣系統(tǒng)、潛水車輛、氣動門、氣動離合器、氣動剎車 空氣輪胎礦山業(yè)、風(fēng)鎬(鑿巖機(jī))造船、氣墊船氣動工具、氣動研磨機(jī)、空氣錘、空氣傳送帶工業(yè)機(jī)械、機(jī)床的自動控制、食品機(jī)械自控制、包裝機(jī)械的自動控制、沖壓機(jī)械的自動控制。

氣動控制系統(tǒng)與液壓控制系統(tǒng)頗為相近，氣動平口鉗系統(tǒng)是通過氣缸驅(qū)動的，氣缸活塞桿伸出則平口鉗夾緊；氣缸活塞桿縮回則平口鉗松開。 
氣缸只是氣動系統(tǒng)的一個組成部分，就像液壓系統(tǒng)中的液壓缸一樣，除此之外，氣動系統(tǒng)還包括哪些組成部分呢？它與液壓系統(tǒng)又有哪些不同？數(shù)控銑床為什么要選擇氣動系統(tǒng)而非液壓系統(tǒng)作為夾緊裝置的控制系統(tǒng)呢？ 

一、氣動系統(tǒng)的組成
組成部分
氣源裝置：氣泵、氣站、三聯(lián)件等；主要是把空氣壓縮到原來體積的1/7左右形成壓縮空氣，并對壓縮空氣進(jìn)行處理，終可以向系統(tǒng)供應(yīng)干凈、干燥的壓縮空氣
執(zhí)行元件：氣缸、擺動缸、氣動馬達(dá)等；利用壓縮空氣實(shí)現(xiàn)不同的動作，來驅(qū)動不同 的機(jī)械裝置，可以實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動及擺動等
控制元件：換向閥、順序閥、壓力控制閥、調(diào)速；氣動控制元件由末級主控元件及信號處理及控制元件組成，其中主控元件主要控制執(zhí)行元件 的運(yùn)動方向，信號處理及控制元件主要控制執(zhí)行元件的運(yùn)動速度、時間、順序、行程及系統(tǒng)壓力等。
輔助元件：氣管、過濾器、油霧器、靜音器等；連接元件之間所需的一些元器件，以及對系 統(tǒng)進(jìn)行消聲、冷卻、測量等。
壓縮空氣：空氣；向系統(tǒng)提供動力的工作介質(zhì)。

二、氣動系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；信號執(zhí)行→信號輸出→信號處理→信號輸入→輔助元件→輔助元件→信號處理及控制元件→氣動執(zhí)行元件→信號處理及控制元件→未級主控元件

三、氣源裝置及氣源調(diào)節(jié)裝置
1、氣源裝置的組成：空氣壓縮機(jī)→后冷卻器→油水分離器→儲氣罐→初過濾器→干燥器→精密過濾器→系統(tǒng)
2、氣源調(diào)節(jié)裝置的組成
從空氣壓縮機(jī)輸出的壓縮空氣并不能*氣動元件對氣源質(zhì)量的要求。通常在氣動系統(tǒng)前面安裝氣源調(diào)節(jié)裝置。 
氣源調(diào)節(jié)裝置的組成：
氣源→過濾器→調(diào)壓閥（減壓閥）→壓力表→油霧器（噴霧潤滑器）→換向閥

四、氣動技術(shù)的特點(diǎn)
1.氣動技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
（1）工作介質(zhì)是壓縮空氣，空氣到處都有，用量不受限制， 排氣處理簡單，*。
（2）壓縮空氣為快速流動的工作介質(zhì)，故可獲得較高的工 作速度。
（3）純氣動控制具有防火、、耐潮等優(yōu)點(diǎn)。
（4）氣動裝置結(jié)構(gòu)簡單、輕便、安裝維護(hù)簡單。
（5）輸出力及工作速度調(diào)節(jié)方便，大小可無限變化。
（6）因?yàn)榭諝獾目蓧嚎s性，黏度很小(約為液壓油的萬分之一)，且流動阻力小，在管道中流動的壓力損失較小，所以氣動 系統(tǒng)可儲存能量，實(shí)現(xiàn)集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。
 2.氣動技術(shù)的缺點(diǎn)
（1）空氣具有可壓縮性，不易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位和速度控
（2）氣缸輸出的力能滿足許多應(yīng)用場合，但其輸出力較小，限制在20～30kN之間。
（3）氣動裝置中的信號傳動速度比光、電控制速度慢 ，所以不宜用于信號傳遞速度要求十分高的復(fù)雜線路中， 且實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的遙控也比較困難，但對一般的機(jī)械設(shè)備 來說，氣動信號的傳遞速度是能滿足工作要求。
（4）排氣噪聲較大，現(xiàn)在這個問題已因吸聲材料和靜音的發(fā)展獲得了解決。

德國AIRTEC愛爾泰克氣缸，短行程氣缸，緊湊型氣缸：
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帶有制動裝置的氣缸稱為制動氣缸，也稱鎖緊氣缸，下面介紹下鎖緊氣缸的原理和狀態(tài)。
制動氣缸為卡套錐面式制動裝置，它由制動閘瓦、制動活塞和彈簧等構(gòu)成。制動裝置一般安裝在普通氣缸的前端，其結(jié)構(gòu)有卡套錐面式、彈簧式和偏心式等多種形式。
鎖緊氣缸在工作中其制動裝置有兩個工作狀態(tài)，即放松狀態(tài)和制動夾緊狀態(tài)。
夾緊狀態(tài)，當(dāng)氣缸由運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)入制動狀態(tài)時，C口迅速排氣，壓縮彈簧迅速使制動活塞復(fù)位并壓緊制動閘瓦。此時制動閘瓦緊抱活塞桿使之停止運(yùn)動。
放松狀態(tài)，氣缸運(yùn)動時，在C口輸入氣壓，使制動活塞受壓右移，則制動機(jī)構(gòu)處于放松狀態(tài)，氣缸活塞桿可以自由運(yùn)動。
鎖緊氣缸的原理：
制動裝置是靠壓縮彈簧力使活塞桿停在任意位置的。因此，在工作過程中即使動力氣源出現(xiàn)故障，仍能鎖定活塞桿不使其移動。這種制動氣缸夾緊力大，動作可靠，如缸徑為40mm的制動氣缸，其夾緊力為1400N。
在氣動系統(tǒng)中，采用三位閥能控制氣缸活塞在中間任意位置停止。但在外界負(fù)載較大且有波動，或氣缸豎直安裝使用，及其定位精度與重復(fù)精度要求較高時，可選用制動氣缸。

氣動系統(tǒng)是以壓縮空氣為工作介質(zhì)來進(jìn)項(xiàng)能量與信號的傳遞，利用空氣壓縮機(jī)將電動機(jī)或其他原動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的壓力能，然后在控制元件的控制的控制和輔助元件的配合下，通過執(zhí)行元件把空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而完成直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動并對外作功。

氣缸根據(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(fèi)。在夾具設(shè)計時，應(yīng)盡量采用增力機(jī)構(gòu)，以減少氣缸的尺寸。