氣動(dòng)執(zhí)行元件一
8.1 氣缸
8.1.1 氣缸的分類
氣缸的種類很多溉贞，分類的方法也不同，一般按壓縮空氣作用在活塞端面上的方向桦陨、結(jié)構(gòu)咒循、功能和安裝形式來(lái)分類。
1．按壓縮空氣在活塞端面作用力方向
（1）單作用氣缸 氣缸只有一個(gè)方向靠壓縮空氣推動(dòng)绞愚，復(fù)位靠彈簧力叙甸、自重和其他外力。
（2）雙作用氣缸 氣缸的往返運(yùn)動(dòng)全靠壓縮空氣推動(dòng)位衩。
2．按氣缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
有活塞式裆蒸、薄膜式、柱塞式糖驴、擺動(dòng)式氣缸等僚祷。
3．按氣缸的功能
（1）普通氣缸 包括單作用式和雙作用式氣缸。
（2）特殊氣缸 包括沖擊氣缸贮缕、緩沖氣缸辙谜、氣液阻尼缸、步進(jìn)氣缸感昼、擺動(dòng)氣缸装哆、回轉(zhuǎn)氣缸和伸縮氣缸等。
4．按氣缸的安裝方式
分為耳座式定嗓、法蘭式昆秩、軸銷式和凸緣式。
8.1.2氣缸的工作原理
1．普通氣缸
（1）單作用氣缸 如圖8-1所示為彈簧復(fù)位式單作用氣缸玷仗，這種氣缸在夾緊裝置中應(yīng)用較多洽灿。
（2）雙作用氣缸 圖8-2所示為單桿雙作用氣缸結(jié)構(gòu)圖。
2．特殊氣缸
（1）氣液阻尼缸 氣液阻尼氣缸是由氣缸和液壓缸組合而成仅犬，它以壓縮空氣為能源盆述，利用油液的不可壓縮性和控制流量來(lái)獲得活塞的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)活塞的運(yùn)動(dòng)速度案哄。
圖8-3所示的工作原理霜铸。它的液壓缸和氣缸共用同一缸體滥诀，兩活塞固定在同一活塞桿上。
要點(diǎn)：氣液阻尼缸運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)灌大，停位精確婴可，噪聲小，與液壓缸相比死唇，它不需要液壓源蠕祟，經(jīng)濟(jì)性好。同時(shí)具有氣缸和液壓缸的優(yōu)點(diǎn)配紫。
（2）薄膜式氣缸 如圖8-4所示為薄膜式氣缸径密，它是一種利用膜片在壓縮空氣作用下產(chǎn)生變形來(lái)推動(dòng)活塞桿做直線運(yùn)動(dòng)的氣缸。它有單作用式（圖8-4 a）所示和雙作用式（圖8-4 b）所示兩種躺孝。薄膜式氣缸中的膜片有平膜片和盤形膜片兩種享扔，因受膜片變形量限制，活塞位移較小植袍，一般都不超過(guò)50mm惧眠。
（3）沖擊氣缸 沖擊氣缸把壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為活塞高速運(yùn)動(dòng)能量的一種氣缸∮诟觯活塞最大速度可以達(dá)到10m/s以上氛魁，利用此動(dòng)能做功，與同尺寸的普通氣缸相比厅篓，其沖擊能要大上百倍呆盖。
沖擊氣缸有普通型和快速型兩種，它們的工作原理相同贷笛，圖8-5所示為普通沖擊氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖。
沖擊氣缸在結(jié)構(gòu)上分為活塞桿腔5宙项、活塞腔4和蓄能腔1三個(gè)工作腔石被，以及帶有排氣小孔3的中蓋2，沖擊氣缸的工作過(guò)程一般分為如下三步定岳。
1）壓縮空氣進(jìn)入沖擊氣缸活塞桿腔低吠，蓄能腔與活塞腔通大氣，活塞上移至上限位置池膜，封住中蓋上的噴嘴非淹，中蓋與活塞間的環(huán)型空間經(jīng)排氣小孔與大氣相通。
2）蓄能腔進(jìn)氣盘称，其壓力逐漸上升周讯，在與中蓋噴嘴口相密封接觸的活塞面上，其承受的向下推力逐漸增大兔阿，與此同時(shí)奔沐，活塞桿腔排氣，其壓力逐漸變小，活塞桿腔活塞下端面上的受力逐漸減小碘展。
3）當(dāng)活塞上端推力大于下端的推力時(shí)竿丙，活塞立即離開噴嘴口向下運(yùn)動(dòng)，在噴嘴打開的瞬間言秸，
活塞腔與蓄能腔立刻連通软能，活塞上端的承壓面突然增大為整個(gè)活塞面，于是活塞在巨大的壓力差作用下举畸，加速向下運(yùn)動(dòng)查排，使活塞、活塞桿等運(yùn)動(dòng)部件在瞬間加速達(dá)到很高的速度俱恶，獲得最大沖擊速度和能量雹嗦。
要點(diǎn)：為什么沖擊氣缸會(huì)產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)的能量，以上三步就是理解沖擊氣缸原理的一個(gè)完整的工作過(guò)程合是。
（4）擺動(dòng)氣缸 擺動(dòng)氣缸也稱擺動(dòng)氣馬達(dá)了罪，是一種在小于360°角度范圍內(nèi)做往復(fù)擺動(dòng)的氣動(dòng)執(zhí)行元件，輸出力矩使機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)聪全。擺動(dòng)氣缸的最大擺動(dòng)角度分別為90°泊藕、180°、270°三種規(guī)格难礼。擺動(dòng)氣缸按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為葉片式娃圆、齒輪齒條式等。
葉片式擺動(dòng)氣缸分為單葉片式和雙葉片式兩種涂颠。單葉片式輸出軸擺動(dòng)角度小于360°固脸，雙葉片式輸出軸擺動(dòng)角小于180°。它是由葉片軸轉(zhuǎn)子（輸出軸）俗齿、定子典患、缸體和前后端蓋等組成的。圖8-6所示為葉片式擺動(dòng)氣缸的結(jié)構(gòu)原理圆滓，
在輸出轉(zhuǎn)矩相同的擺動(dòng)氣缸中猾灰，葉片式體積最小，質(zhì)量最輕存站。
8.1.1 氣缸的分類
氣缸的種類很多溉贞，分類的方法也不同，一般按壓縮空氣作用在活塞端面上的方向桦陨、結(jié)構(gòu)咒循、功能和安裝形式來(lái)分類。
1．按壓縮空氣在活塞端面作用力方向
（1）單作用氣缸 氣缸只有一個(gè)方向靠壓縮空氣推動(dòng)绞愚，復(fù)位靠彈簧力叙甸、自重和其他外力。
（2）雙作用氣缸 氣缸的往返運(yùn)動(dòng)全靠壓縮空氣推動(dòng)位衩。
2．按氣缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
有活塞式裆蒸、薄膜式、柱塞式糖驴、擺動(dòng)式氣缸等僚祷。
3．按氣缸的功能
（1）普通氣缸 包括單作用式和雙作用式氣缸。
（2）特殊氣缸 包括沖擊氣缸贮缕、緩沖氣缸辙谜、氣液阻尼缸、步進(jìn)氣缸感昼、擺動(dòng)氣缸装哆、回轉(zhuǎn)氣缸和伸縮氣缸等。
4．按氣缸的安裝方式
分為耳座式定嗓、法蘭式昆秩、軸銷式和凸緣式。
8.1.2氣缸的工作原理
1．普通氣缸
（1）單作用氣缸 如圖8-1所示為彈簧復(fù)位式單作用氣缸玷仗，這種氣缸在夾緊裝置中應(yīng)用較多洽灿。
（2）雙作用氣缸 圖8-2所示為單桿雙作用氣缸結(jié)構(gòu)圖。
2．特殊氣缸
（1）氣液阻尼缸 氣液阻尼氣缸是由氣缸和液壓缸組合而成仅犬，它以壓縮空氣為能源盆述，利用油液的不可壓縮性和控制流量來(lái)獲得活塞的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)活塞的運(yùn)動(dòng)速度案哄。
圖8-3所示的工作原理霜铸。它的液壓缸和氣缸共用同一缸體滥诀，兩活塞固定在同一活塞桿上。
要點(diǎn)：氣液阻尼缸運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)灌大，停位精確婴可，噪聲小，與液壓缸相比死唇，它不需要液壓源蠕祟，經(jīng)濟(jì)性好。同時(shí)具有氣缸和液壓缸的優(yōu)點(diǎn)配紫。
（2）薄膜式氣缸 如圖8-4所示為薄膜式氣缸径密，它是一種利用膜片在壓縮空氣作用下產(chǎn)生變形來(lái)推動(dòng)活塞桿做直線運(yùn)動(dòng)的氣缸。它有單作用式（圖8-4 a）所示和雙作用式（圖8-4 b）所示兩種躺孝。薄膜式氣缸中的膜片有平膜片和盤形膜片兩種享扔，因受膜片變形量限制，活塞位移較小植袍，一般都不超過(guò)50mm惧眠。
（3）沖擊氣缸 沖擊氣缸把壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為活塞高速運(yùn)動(dòng)能量的一種氣缸∮诟觯活塞最大速度可以達(dá)到10m/s以上氛魁，利用此動(dòng)能做功，與同尺寸的普通氣缸相比厅篓，其沖擊能要大上百倍呆盖。
沖擊氣缸有普通型和快速型兩種，它們的工作原理相同贷笛，圖8-5所示為普通沖擊氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖。
沖擊氣缸在結(jié)構(gòu)上分為活塞桿腔5宙项、活塞腔4和蓄能腔1三個(gè)工作腔石被，以及帶有排氣小孔3的中蓋2，沖擊氣缸的工作過(guò)程一般分為如下三步定岳。
1）壓縮空氣進(jìn)入沖擊氣缸活塞桿腔低吠，蓄能腔與活塞腔通大氣，活塞上移至上限位置池膜，封住中蓋上的噴嘴非淹，中蓋與活塞間的環(huán)型空間經(jīng)排氣小孔與大氣相通。
2）蓄能腔進(jìn)氣盘称，其壓力逐漸上升周讯，在與中蓋噴嘴口相密封接觸的活塞面上，其承受的向下推力逐漸增大兔阿，與此同時(shí)奔沐，活塞桿腔排氣，其壓力逐漸變小，活塞桿腔活塞下端面上的受力逐漸減小碘展。
3）當(dāng)活塞上端推力大于下端的推力時(shí)竿丙，活塞立即離開噴嘴口向下運(yùn)動(dòng)，在噴嘴打開的瞬間言秸，
活塞腔與蓄能腔立刻連通软能，活塞上端的承壓面突然增大為整個(gè)活塞面，于是活塞在巨大的壓力差作用下举畸，加速向下運(yùn)動(dòng)查排，使活塞、活塞桿等運(yùn)動(dòng)部件在瞬間加速達(dá)到很高的速度俱恶，獲得最大沖擊速度和能量雹嗦。
要點(diǎn)：為什么沖擊氣缸會(huì)產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)的能量，以上三步就是理解沖擊氣缸原理的一個(gè)完整的工作過(guò)程合是。
（4）擺動(dòng)氣缸 擺動(dòng)氣缸也稱擺動(dòng)氣馬達(dá)了罪，是一種在小于360°角度范圍內(nèi)做往復(fù)擺動(dòng)的氣動(dòng)執(zhí)行元件，輸出力矩使機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)聪全。擺動(dòng)氣缸的最大擺動(dòng)角度分別為90°泊藕、180°、270°三種規(guī)格难礼。擺動(dòng)氣缸按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為葉片式娃圆、齒輪齒條式等。
葉片式擺動(dòng)氣缸分為單葉片式和雙葉片式兩種涂颠。單葉片式輸出軸擺動(dòng)角度小于360°固脸，雙葉片式輸出軸擺動(dòng)角小于180°。它是由葉片軸轉(zhuǎn)子（輸出軸）俗齿、定子典患、缸體和前后端蓋等組成的。圖8-6所示為葉片式擺動(dòng)氣缸的結(jié)構(gòu)原理圆滓，
在輸出轉(zhuǎn)矩相同的擺動(dòng)氣缸中猾灰，葉片式體積最小，質(zhì)量最輕存站。
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