引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形金屬機(jī)件,??諝庠诎l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中通過(guò)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(dòng)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(dòng)化控制,、機(jī)器人等等。
內(nèi)燃機(jī)缸體上安放活塞的空腔,。是活塞運(yùn)動(dòng)的軌道,,燃?xì)庠谄渲腥紵芭蛎洠ㄟ^(guò)氣缸壁還能散去一部分燃?xì)鈧鹘o的爆發(fā)余熱,,使發(fā)動(dòng)機(jī)保持正常的工作溫度,。氣缸的型式有整體式和單鑄式,。單鑄式又分為干式和濕式兩種,。氣缸和缸體鑄成一個(gè)整體時(shí)稱整體式氣缸;氣缸和缸體分別鑄造時(shí),單鑄的氣缸筒稱為氣缸套,。氣缸套與冷卻水直接接觸的稱作濕式氣缸套;不與冷卻水直接接觸的稱作干式氣缸套,。為了保持氣缸與活塞接觸的嚴(yán)密性,減少活塞在其中運(yùn)動(dòng)的摩擦損失,,氣缸內(nèi)壁應(yīng)有較高的加工精度和精確的形狀尺寸,。
氣壓傳動(dòng)中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動(dòng)執(zhí)行元件,。氣缸有做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的和做往復(fù)擺動(dòng)兩種類型,如圖《氣缸》所示,。做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的氣缸又可分為單作用氣缸,、雙作用氣缸、膜片式氣缸和沖擊氣缸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(dòng)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(gè)或兩個(gè)方向輸出力,。
③膜片式氣缸:用膜片代替活塞,,只在一個(gè)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(dòng)的動(dòng)能,,借以做功。
⑤無(wú)桿氣缸:沒(méi)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(dòng)的氣缸稱擺動(dòng)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(dòng)運(yùn)動(dòng),,擺動(dòng)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,。
氣缸是由缸筒、端蓋,、活塞,、活塞桿和密封件等組成,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖《SMC氣缸原理圖》所示:
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(fù)滑動(dòng),缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8μm。
SMC,、 CM2氣缸活塞上采用組合密封圈實(shí)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(shè)有進(jìn)排氣通口,,有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設(shè)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(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套,以提高氣缸的導(dǎo)向精度,,承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載,,減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量,延長(zhǎng)氣缸使用壽命,。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金,、前傾銅鑄件。端蓋過(guò)去常用可鍛鑄鐵,,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(shè)有活塞密封圈,?;钊系哪湍キh(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性,減少活塞密封圈的磨耗,,減少摩擦阻力,。耐磨環(huán)長(zhǎng)使用聚氨酯、聚四氟乙烯,、夾布合成樹(shù)脂等材料,。活塞的寬度由密封圈尺寸和必要的滑動(dòng)部分長(zhǎng)度來(lái)決定,?;瑒?dòng)部分太短,易引起早期磨損和卡死,?;钊牟馁|(zhì)常用鋁合金和鑄鐵,小型缸的活塞有黃銅制成的,。如圖2所示
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(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱為動(dòng)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(shí)要靠壓縮空氣中的油霧對(duì)活塞進(jìn)行潤(rùn)滑。也有小部分免潤(rùn)滑氣缸,。