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活塞桿氣缸AVENTICS結構及用途

活塞桿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。①單作用氣缸：僅端有活塞桿，從活塞側供氣聚能產生氣壓，氣壓推動活塞產生推力伸出，靠彈簧或自重返回。②雙作用氣缸：從活塞兩側交替供氣，在個或兩個方向輸出力。③膜片式氣缸：用膜片代替活塞，只在個方向輸出力，用彈簧復位。它的密封好，但行程短。④沖擊氣缸：這是種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉換為活塞高速（10～20米／秒）運動的動能，借以作功.
活塞桿氣缸巧妙組合起來，取長補短，即成為氣動系統中普遍采用的氣-液阻尼缸。氣-液阻尼缸工作原理見圖42.2-5。實際是氣缸與液壓缸串聯而成，兩活塞固定在同活塞桿上。液壓缸不用泵供油，只要充滿油即可，其進出口間裝有液壓單向閥、節流閥及補油杯。當氣缸右端供氣時，氣缸克服載荷帶動液壓缸活塞向左運動（氣缸左端排氣），此時液壓缸左端排油，單向閥關閉，油只能通過節流閥流入液壓缸右腔及油杯內，這時若將節流閥閥口開大，則液壓缸左腔排油通暢，兩活塞運動速度就快，反之，若將節流閥閥口關小，液壓缸左腔排油受阻，兩活塞運動速度會減慢。這樣，調節節流閥開口大小，就能控制活塞的運動速度。可以看出，氣液阻尼缸的輸出力應是氣缸中壓縮空氣產生的力（推力或拉力）與液壓缸中油的阻尼力之差。
活塞桿氣缸分為磁偶無桿氣缸和機械接觸式無桿氣缸。無桿氣缸是指利用活塞直接或方式連接外界執行的機械，并使其跟隨活塞實現往復運動的氣缸，這種氣缸的zui大優點是節省安裝空間。磁偶無桿氣缸：活塞通過磁力帶動缸體外部的移動體做同步移動。它的工作原理：在活塞上安裝組高強磁性的*磁環，磁力線通過薄壁缸筒與套在外面的另組磁環作用，由于兩組磁環磁性相反，具有很強的吸力。當活塞在缸筒內被氣壓推動時，則在磁力作用下，帶動缸筒外的磁環套起移動。氣缸活塞的推力必須與磁環的吸力相適應。機械接觸式無桿氣缸：在氣缸缸管軸向開有條槽，活塞與尚志在槽上部移動。為了防止泄漏及防塵需要，在開口部采用不銹鋼封帶和防塵不銹鋼帶固定在兩端缸蓋上，活塞架穿過槽地，把活塞與尚志連成體。活塞與尚志連接在起，帶動固定在尚志上的執行機構實現往復運動.特氣缸的排列形式：般5缸以下的發動機的氣缸多采用直列方式排列，少數6缸發動機也有直列方式的。直列發動機的氣缸體成字排開，缸體、缸蓋和曲軸結構簡單，制造成本低，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸緊湊，應用比較廣泛，缺點是功率較低。
活塞桿氣缸是指利用活塞直接或方式連接外界執行的機械，并使其跟隨活塞實現往復運動的氣缸，這種氣缸的zui大優點是節省安裝空間。磁偶無桿氣缸：活塞通過磁力帶動缸體外部的移動體做同步移動。它的工作原理：在活塞上安裝組高強磁性的*磁環，磁力線通過薄壁缸筒與套在外面的另組磁環作用，由于兩組磁環磁性相反，具有很強的吸力。當活塞在缸筒內被氣壓推動時，則在磁力作用下，帶動缸筒外的磁環套起移動。氣缸活塞的推力必須與磁環的吸力相適應。機械接觸式無桿氣缸：在氣缸缸管軸向開有條槽，活塞與尚志在槽上部移動。為了防止泄漏及防塵需要，在開口部采用不銹鋼封帶和防塵不銹鋼帶固定在兩端缸蓋上，活塞架穿過槽地，把活塞與尚志連成體。活塞與尚志連接在起，帶動固定在尚志上的執行機構實現往復運動.特氣缸的排列形式：般5缸以下的發動機的氣缸多采用直列方式排列，少數6缸發動機也有直列方式的。
活塞桿氣缸腔內壓力p30可認為已達氣源壓力ps，同時，容積很小的無桿腔（包括環形空間C）通過排氣孔3與大氣相通，故無桿腔壓力p10等于大氣壓力pa。由于pa/ps大于臨界壓力比0.528，所以活塞開始移動后，在zui小流通截面處（噴氣口與活塞之間的環形面）為聲速流動，使無桿腔壓力急劇增加，直與蓄氣缸腔內壓力平衡。該平衡壓力略低于氣源壓力。以上可以稱為沖擊段的I區段。I區段的作用時間極短（只有幾毫秒）。在I區段，有桿腔壓力變化很小，故I區段末，無桿腔壓力p1（作用在活塞全面積上）比有桿腔壓力p2（作用在活塞桿側的環狀面積上）大得多，活塞在這樣大的壓差力作用下，獲得很高的運動加速度，使活塞高速運動，即進行沖擊。REXROTH活塞桿氣缸礎上發展起來的種新型氣動執行元件。 氣壓傳動與控制作為低成本的自動化手段，得到日益廣泛的應用。隨著應用域的擴展，新型氣動元件層出不窮。氣缸是氣壓傳動與控制系統中使用zui廣泛的種將氣壓能轉變為機械能的執行元件。活塞上帶有活塞桿的氣缸（簡稱有桿氣缸）早已為人們所熟知并得到廣泛應用[1][2]。然而，對于無活塞桿氣缸（簡稱無桿氣缸）這種近年發展起來的新型氣動執行元件則了解不多。與有桿氣缸相比，無桿氣缸具有節省節省安裝空間等*優點，故在各類機械裝備自動化中的應用日趨廣泛，已涉足有桿氣缸的大部分應用域及其怯于問津的域。毫無疑問，每個機械工程師和設計師都應像熟悉有桿氣缸或液壓缸那樣了解無桿氣缸，以便在機械設計中拓寬執行元件的選擇范圍，使驅動系統的選用和設計更為合理。
活塞桿氣缸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。 氣缸 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/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。
活塞桿氣缸右腔的氣體經柱塞孔4及缸蓋上的氣孔8排出。在活塞運動接近行程末端時，活塞右側的緩沖柱塞3將柱塞孔4堵死、活塞繼續向右運動時，封在氣缸右腔內的剩余氣體被壓縮，緩慢地通過節流閥6及氣孔8排出，被壓縮的氣體所產生的壓力能如果與活塞運動所具有的全部能量相平衡，即會取得緩沖效果，使活塞在行程末端運動平穩，不產生沖擊。調節節流閥6閥口開度的大小，即可控制排氣量的多少，從而決定了被壓縮容積（稱緩沖室）內壓力的大小，以調節緩沖效果。若令活塞反向運動時，從氣孔8輸入壓縮空氣，可直接頂開單向閥5，推動活塞向左運動。如節流閥6閥口開度固定，不可調節，即稱為不可調緩沖氣缸。
活塞桿氣缸指兩腔可以分別輸入壓縮空氣，實現雙向運動的氣缸。其結構可分為雙活塞桿式、單活塞桿式、雙活塞式、緩沖式和非緩沖式等。此類氣缸使用。 氣缸雙活塞桿氣缸有缸體固定和活塞桿固定兩種。缸體固定時，其所帶載荷（如工作臺）與氣缸兩活塞桿連成體，壓縮空氣依次進入氣缸兩腔（腔進氣另腔排氣），活塞桿帶動工作臺左右運動，工作臺運動范圍等于其行程s的3倍。安裝所占空間大，般用于小型設備上。活塞桿固定時，為管路連接方便，活塞桿制成空心，缸體與載荷（工作臺）連成體，壓縮空氣從空心活塞桿的左端或右端進入氣缸兩腔，使缸體帶動工作臺向左或向左運動，工作臺的運動范圍為其行程s的2倍。適用于中、大型設備。 氣缸因兩端活塞桿直徑相等，故活塞兩側受力面積相等。

活塞桿氣缸AVENTICS結構及用途