工作原理
根據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餘量。若缸徑選小瞭,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。
氣缸
下麵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/cm2)
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
在工程設計時選擇氣缸缸徑,可根據其使用壓力和理論推力或拉力的大小,從經驗表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。
氣缸作用
將壓縮空氣的壓力能轉換為機械能,驅動機構作直線往復運動、擺動和旋轉運動。
6 氣缸分類
直線運動往復運動的氣缸、擺動運動的擺動氣缸、氣爪等。
7 氣缸結構
氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成,其內部結構如圖所示:
1)缸筒
缸筒的內徑大小代表瞭氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內做平穩的往復滑動,缸筒內表麵的表麵粗糙度應達到Ra0.8um。對鋼管缸筒,內表麵還應鍍硬鉻,以減小摩擦阻力和磨損,並能防止銹蝕。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境中使用的氣缸,缸筒應使用不銹鋼、鋁合金或黃銅等材質。
SMC CM2氣缸活塞上采用組合密封圈實現雙向密封,活塞與活塞桿用壓鉚鏈接,不用螺母。
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。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,現在為減輕重量並防銹,常使用鋁合金壓鑄,微型缸有使用黃銅材料的。
3)活塞
活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,設有活塞密封圈。活塞上的耐磨環可提高氣缸的導向性,減少活塞密封圈的磨耗,減少摩擦阻力。耐磨環長使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾佈合成樹脂等材料。活塞的寬度由密封圈尺寸和必要的滑動部分長度來決定。滑動部分太短,易引起早期磨損和卡死。活塞的材質常用鋁合金和鑄鐵,小型缸的活塞有黃銅制成的。
4)活塞桿
活塞桿是氣缸中最重要的受力零件。通常使用高碳鋼,表麵經鍍硬鉻處理,或使用不銹鋼,以防腐蝕,並提高密封圈的耐磨性。
5)密封圈
回轉或往復運動處的部件密封稱為動密封,靜止件部分的密封稱為靜密封。
缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種:
整體型、鉚接型、螺紋聯接型、法蘭型、拉桿型。
6)氣缸工作時要靠壓縮空氣中的油霧對活塞進行潤滑。也有小部分免潤滑氣缸
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