FESTO 氣缸所設緩沖裝置種類很多,，上述只是其中之一,，當然也可以在氣動回路上采取措施，達到緩沖目的,。 組合組合氣缸一般指氣缸與液壓缸相組合形成的氣-液阻尼缸,、氣-液增壓缸等,。*，通常氣缸采用的工作介質是壓縮空氣,，其特點是動作快,，但速度不易控制,，當載荷變化較大時,，容易產(chǎn)生“爬行”或“自走”現(xiàn)象；而液壓缸采用的工作介質是通常認為不可壓縮的液壓油,，其特點是動作不如氣缸快,，但速度易于控制，當載荷變化較大時,，采用措施得當,，一般不會產(chǎn)生“爬行”和“自走”現(xiàn)象。把氣缸與液壓缸巧妙組合起來,，取長補短,，即成為氣動系統(tǒng)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(lián)而成,，兩活塞固定在同一活塞桿上。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(jié)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(jié)流閥流入液壓缸右腔及油杯內(nèi)，這時若將節(jié)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(jié)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(jié)節(jié)流閥開口大小，就能控制活塞的運動速度,?？梢钥闯?，氣液阻尼缸的輸出力應是氣缸中壓縮空氣產(chǎn)生的力（推力或拉力）與液壓缸中油的阻尼力之差。

  

氣缸

FESTO氣缸的發(fā)展歷程

　　氣缸原理源于大炮：

　　氣缸源于大炮,？這并不是聳人聽聞,。你車上的氣缸戰(zhàn)士確實與大炮有關。

　　1680年,，荷蘭科學家霍因斯受到大炮原理的啟發(fā),，心想如將炮彈的強大力量用來推動其它機械不是挺好嗎？他一開始仍用火藥作燃燒爆炸物,，將炮彈改成“活塞”,，把炮筒作“氣缸”，并開一個單向閥,。他在氣缸內(nèi)注入火藥,，當點燃火藥后，火藥猛烈地爆炸燃燒,，推動活塞向上運動,，并產(chǎn)生動力。同時,，爆炸氣巨大的壓力還推開單向閥,，排出廢氣。而后,，氣缸內(nèi)殘余廢氣逐漸變冷,，氣壓變低，氣缸外部的大氣壓又推動活塞向下運動,，以準備進行下一次爆炸,。當然，由于行程過長,，效率太低,，他zui終沒有取得成功。但是,，正是霍因斯首先提出了“內(nèi)燃機”的設想,，后人在此基礎上才發(fā)明了氣車用的發(fā)動機。

　　早期汽車使用單缸機

　　汽車*卡爾·奔馳和戴姆勒在當年設計制造汽車時,，他們不約而同地只用了一個氣缸的發(fā)動機,。就像我們現(xiàn)在認為一輛汽車不可能使用兩臺或更多臺發(fā)動機一樣，估計當時的人們也不會想象出還會用兩個氣缸或更多氣缸的發(fā)動機,。然而現(xiàn)在不同了,，先別說發(fā)達國家，看看國內(nèi)汽車廣告就會發(fā)現(xiàn)，不少廠家總拿發(fā)動機的氣缸數(shù)目和排列形式來說事,，賣微型車的極力吹鼓他的車用的是四缸機而非三缸,，用v6發(fā)動機的一定要把v字弄得醒目惹眼，廣告宣傳確實起到了很大效果,，現(xiàn)在不少車迷已認同了 “4缸比3缸好”,、“6缸比4缸好”、“v型比直列好”,、“v型發(fā)動機是高級發(fā)動機”等概念?，F(xiàn)在國產(chǎn)車中已有近20種車裝配了v6或v8型發(fā)動機。

　　單缸發(fā)動機的曲軸每轉兩周才能產(chǎn)生一次燃燒做功,，這樣它的聲音聽起來也不連續(xù)順暢,，聽一聽小排量摩托車的聲音就知道了,。zui為不能讓人接受的是它的運轉極不平穩(wěn),，轉速波動較大，而且單缸發(fā)動機的外形也不適合裝在氣車上,。為此,，現(xiàn)在的氣車上已見不到單缸發(fā)動機上，兩缸機也不好找了,，zui少是3缸發(fā)動機,。國內(nèi)生產(chǎn)的華利面包車、老款夏利車,、吉利豪情和奧拓,、福萊爾上，裝的都是3缸機,。

　　1升以下的微型車上多用3缸機,，1升至2升的發(fā)動機一般采用4缸或5缸機。2升以上的發(fā)動機大多為6缸,，4升以上的發(fā)動機使用8缸的占絕大多數(shù),。

　　在相同排量的情況下，增加氣缸數(shù)可以提高發(fā)動機的轉速,，從而可以提高發(fā)動機的輸出功率,。另外，增加氣缸數(shù)可以使發(fā)動機運轉更平穩(wěn),，使其輸出扭矩和輸出功率更加穩(wěn)定,。增加氣缸數(shù)可以使氣車更容易起動，加速響應性更好,。為了提高氣車的性能,，必須增加氣缸數(shù)。因此，豪華轎車,、跑車,、賽車等高性能氣車的氣缸數(shù)都在6缸以上，zui多者已達到16缸,。

　　但是,，氣缸數(shù)的增加不能無限制。因為隨著氣缸數(shù)的增加,，發(fā)動機的零部件數(shù)也成比例地增加,，從而使發(fā)動機結構復雜，降低發(fā)動機的可靠性,，增加發(fā)動機重量,，提高制造成本和使用費用，增加燃料消耗,，并使發(fā)動機的體積變大,。因此，氣車發(fā)動機的氣缸數(shù)都是根據(jù)發(fā)動機的用途和性能要求,，在權衡各種利弊之后做出的合適選擇,。

　　肩并肩站成一排。

　　直列發(fā)動機

　　直列發(fā)動機（line engine）,，它的所有氣缸均肩并肩排成一個平面,，它的缸體和曲軸結構簡單，而且使用一個氣缸蓋,，制造成本較低,，穩(wěn)定性高，低速扭矩特性好,，燃料消耗少,，尺寸緊湊，應用比較廣泛,。其缺點是功率較低,。“直列”可用l代表，后面加上氣缸數(shù)就是發(fā)動機代號,，現(xiàn)代氣車上主要有l(wèi)3,、l4、l5,、l6型發(fā)動機,。

　　直列3缸（l3）。

德國FESTO氣缸種類　　氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉換為機械能的氣動執(zhí)行元件,。氣缸有做往復直線運動的和做往復擺動的兩類（見圖）,。做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,。

  

氣缸

①單作用氣缸：僅一端有活塞桿,，從活塞一側供氣聚能產(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換為活塞高速（10～20米/秒）運動的動能,，借以做功,。沖擊氣缸增加了帶有噴口和泄流口的中蓋,。中蓋和活塞把氣缸分成儲氣腔、頭腔和尾腔三室,。它廣泛用于下料,、沖孔、破碎和成型等多種作業(yè),。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,，還有回轉氣缸,、氣液阻尼缸和步進氣缸等。

FESTO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。
FESTO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,。
FESTO氣缸結構
氣缸是由缸筒、端蓋,、活塞,、活塞桿和密封件組成，其內(nèi)部結構如圖所示：

  

SMC氣缸原理圖

1）缸筒

　　缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小,?；钊诟淄矁?nèi)做平穩(wěn)的往復滑動，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應達到Ra0.8um,。對鋼管缸筒,，內(nèi)表面還應鍍硬鉻，以減小摩擦阻力和磨損,，并能防止銹蝕,。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(huán)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(xiàn)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(nèi)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(nèi),。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(xiàn)在為減輕重量并防銹，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,?；钊系哪湍キh(huán)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(huán)長使用聚氨酯、聚四氟乙烯,、夾布合成樹脂等材料,。活塞的寬度由密封圈尺寸和必要的滑動部分長度來決定,?；瑒硬糠痔蹋滓鹪缙谀p和卡死,?；钊牟馁|常用鋁合金和鑄鐵，小型缸的活塞有黃銅制成的,。

  

氣缸

4）活塞桿

　　活塞桿是氣缸中zui重要的受力零件,。通常使用高碳鋼，表面經(jīng)鍍硬鉻處理,，或使用不銹鋼,，以防腐蝕，并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(lián)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,。

FESTO氣缸的工作原理

　　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(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,。

德國FESTO氣缸的應用領域

　　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,。

FESTO產(chǎn)品系列

　　日本SMC標準氣缸 端蓋上設有進排氣通口,，有的還在端蓋內(nèi)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(nèi),。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(xiàn)在為減輕重量并防銹,，常使用鋁合金壓鑄，微型缸有使用黃銅材料的,。

　　缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小,?；钊诟淄矁?nèi)做平穩(wěn)的往復滑動，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應達到Ra0.8um,。對鋼管缸筒,，內(nèi)表面還應鍍硬鉻，以減小摩擦阻力和磨損,，并能防止銹蝕,。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(huán)境中使用的氣缸，缸筒應使用不銹鋼,、鋁合金或黃銅等材質,。