基础知识及气缸

表压力（G）
压 力
： 以大气压力为基准的压力
表压力
大气压
0.1013MPa abs
０ＭＰａ Ｇ
绝对压力
０ＭＰａ ａｂｓ
真空状态
≪ 绝对压力（abs）＝ 表压力（G） ＋ 大气压 ≫
空气湿度
绝对湿度：每立方米湿空气中含有的水蒸气的质量。 相对湿度：每立方米湿空气，水蒸气实际含量与同温度下的最 大可能含量之比。相对湿度为100%时，空气为饱和 状态 压力越高，单位体积的空气可溶的水量越小。
大气
压缩
压缩空气
膨胀
能量
气动技术的特点
• • • • • • •
结构简单、轻便、安装维护方便。 工作介质取之不尽、用之不竭。成本低，不污染环境 输出力及工作速度的调节非常容易。 可靠性，使用寿命长。 可贮存能量，实现集中供气 全气动控制具有防火、防爆、耐潮的能力。 由于空气流动损失小，可远距离输送
(4)设置液压缓冲器： 将活塞运动的动能传递给液压缓冲 器，转化成热能和油压的弹性能。
执行元件-气缸
MGG
适合缸速大于1000mm/s的气缸和缸速不大的高 精度气缸
执行元件-气缸
4、按润滑方式分类
润滑
给油气缸：压缩空气带入的油雾 不给油气缸： 密封圈中的润滑脂
注意：不给油气缸也可以给油使用，但一旦给油必 须保持给油，不能中断。
气动技术的应用
汽车制造业 生产自动化
包装自动化
电子半导体家电制造行业 医药行业
空气压系统的基本构成
主管路过滤器 메인라인필터
后冷却器 에프터쿨러
압축기 空气压缩机 에어 탱크 气罐
냉동식 드라이어 冷冻式干燥机 FRL
气缸
电磁阀
三联件
调速阀
空气压系统的基本构成
• • • • • 气源部分：空气压缩机；后冷却器；气罐 空气处理部分：过滤器、干燥器、油雾器、油雾分离器等 压力控制部分：调压阀、压力传感器等 方向控制部分：两通、三通、五通换向阀 速度控制部分：调速阀、流量开关、排气阀等 控制部分
导轨
执行器和导轨 的连接部分
Hale Waihona Puke Baidu
防尘带
密封带
执行元件-无杆气缸
(二)磁性偶合式无杆气缸(CY系列)
CYB基本型
CYS滑尺型
CYH高精度型
执行元件-无杆气缸
1、结构
执行元件-无杆气缸
CY与MY的比较
MY
有轻微泄露 较大的承载能力 和抗力矩能力
CY
无外泄露 承载能力和抗力 矩能力较低，中 停时活塞与移动 体有脱开的可能. 重量轻、结构简 单、空间小
温度越低，单位体积的空气可溶的水量越少。
露点
露点温度就是随着空气的冷却，空气中的水蒸气容量达到饱和， 水蒸气开始以液态水析出时的温度。
Tamb = 25°C
压缩机输出的热空气（ 40°C）含有大量水蒸气
压缩空气会在管路中冷却，温度降到露点以下时会 有冷凝水出现，所以要在源头对空气进行干燥。
波义耳•查理定律
执行元件-省空间气缸
薄形气缸(CQ2\CQS) 省空间气缸 自由安装型气缸(CU) 椭圆型活塞气缸(MU)
执行元件-省空间气缸
(一)薄形气缸(CQ2系列)
特点: (1)行程短,缸体为方形 (2)缸筒与无杆侧端盖压铸为 一体,杆侧用弹性挡圈固定 (3)多种安装形式
执行元件-省空间气缸
(二)自由安装型气缸 特点: (1)行程短，缸体为长方形 (2)缸筒与杆侧端盖压铸为 一体,杆侧用弹性挡圈固定
执行元件-带锁气缸
端锁气缸
执行元件-带锁气缸
带锁气缸
用于高精度的中途停止、异常事故的紧 急停止和防止下落，以确保安全
执行元件-带锁气缸
1、结构
（1）弹簧制动
执行元件-带锁气缸
（2）气压制动
执行元件-带锁气缸
（3）弹簧+气压制动
执行元件-带锁气缸
（4）斜板式
倍力气缸（MGZ）
倍力气缸（MGZ）
大气压和空气压
气体的压缩性
空气的压力
• 气体分子的冲突会产生力，这个力就是“压 力”。 • 压力SI单位：Pa
1Pa=1N/m２ ；1MPa=106Pa；1psi=6.89kPa； 1kgf/cm2=98.07kPa； 1bar=100kPa
• 大气压0.1013MPa
绝对压力与表压力
绝对压力（abs）：以完全真空为基准的压力
1、结构原理
倍力气缸（MGZ）
高强度、省空间 抗力矩能力强，安装空间减少40%
倍力气缸（MGZ）
应用
双行程气缸
双行程气缸
1、结构原理
双行程气缸 2、应用
摆动气缸
分类： 叶片式 齿轮齿条式
气爪
搬运工件时夹工件用的气动元件。
气爪
工作原理
(1)基本型缸体尺寸最小.用于对工件移动精度要求不高的场合. (2)非基本型有优良的行走精度和抗力矩性能. (3)MYM、MYC、MYH三个系列安装尺寸相同，可互换。
(4)优良的安装性能,省空间,滑台面积大.
执行元件-无杆气缸
超薄高精度导轨型（MY2H/HT） 适用于直进性和重复定位精度高的场合
执行器
C:后单耳轴
T:中央耳轴
D:后双耳轴
气缸的安装方式- 1
B 基本型 L 脚座型
气缸的安装方式- 2
F 杆侧法兰型 G 无杆侧法兰型
气缸的安装方式- 3
耳环型 耳轴型
C 单耳环
D 双耳环 T 中央耳轴
执行元件-气缸
3、按缓冲方式分类 (1)无缓冲
适合微型缸、小型单作用缸 和中小型薄型缸
CQ2
执行元件-气缸
执行元件-气缸
缸筒：
缸筒材质常为高碳钢管、高强度铝合 金和黄铜，也有使用不锈钢管的。带磁开 关的气缸或在耐腐蚀环境中使用的气缸， 缸筒应使用不锈钢、铝合金或黄铜等材质。
缸筒内表面镀硬铬，减小摩擦阻力和 磨损，并可防止锈蚀。缸筒内表面的表面 粗糙度应达到Ra0.8um。
执行元件-气缸
端盖： 材料多使用铝合金压铸。
CG1
执行元件-气缸
缸筒和端盖上都带法兰，用螺 (4)法兰型： 栓将它们连在一起。
CUW
执行元件-气缸
(5)拉杆型
CA2
执行元件-气缸
二、分类 1、按尺寸分类 按缸径分类
小于φ10 φ10－φ25 φ32－φ100 大于φ100 微型缸 小型缸 中型缸 大型缸
执行元件-气缸
2、按安装方式分类 B:基本 F:前法兰 L:脚架 G:后法兰
内设密封圈和防尘圈，可防止活塞杆处 向外漏气和外部灰尘进入气缸内部。
杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的 导向精度，承受活塞杆上的少量横向载荷， 减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸使用 寿命。导向套通常使用烧结含油合金和铅青 铜铸件。
执行元件-气缸
活塞：
活塞上设有密封圈，用来防止活塞两腔相互窜气。
活塞上还设有耐磨环，材质常使用聚氨脂、聚四氟 乙烯、夹布合成树脂。用于提高气缸的导向性，减少活 塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。 活塞杆： 活塞杆时气缸中最重要的受力零件，通常使用高碳 钢，表面镀硬铬处理。或使用不锈钢。
执行元件-气缸
执行元件-气缸
缸筒与端盖的主要连接方式: (1)整体型 : 缸筒与一侧端盖做成一体，另 一侧端盖与缸筒铆接。
CJ1\CJ2
执行元件-气缸
在端盖上开有沟槽，将缸筒 (2)铆接型： 两端压铆入端盖沟槽内。
CM2
执行元件-气缸
(3)螺纹连接型：缸筒和端盖上有连接螺 纹，将它们连在一起。
执行元件-高精度气缸
4、场合：适合输送线上的推出、提升、限位。
执行元件-无杆气缸
机械接触式无杆气缸 磁性偶合式无杆气缸 特点（1）省空间
无杆气缸
（2）避免活塞杆和杆密封圈摩擦损伤
（3）提高定位精度
执行元件-无杆气缸
(一)机械接触式无杆气缸(MY系列)
MY1
MY3
执行元件-无杆气缸
1、结构
2、特点：
执行元件-高精度气缸
(二)带导杆气缸(MG系列)
１、结构：将与活塞杆平行的两根导杆与气缸组成一体． ２、特点：
(1)结构紧凑
(2)导向精度高
(3)承受横向负载能力 强
执行元件-高精度气缸
3、支承 （1）滑动支承式：耐磨性好，承受横向负载 比止动气缸大2倍以上，适合作止动器
执行元件-高精度气缸
（2）滚动导向支承式：可作高精度平滑运动， 寿命长，适合在传送带上推移和提升工作。
执行元件-单作用气缸
6、按驱动方式分类
弹簧压入型
弹簧压出型
执行元件-双作用气缸
单杆双作用
双杆双作用
执行元件-气缸
安装注意事项 (1) 活塞杆轴线应与负载移动方向一致，否则必须使 用浮动接头
执行元件-气缸
(2)缸筒和活塞杆不允许撞伤或擦伤；缸筒 变形会使气缸动作不良活塞杆擦伤会损坏密 封而漏气 (3)使用密封带时，螺纹端部应空出2个螺距； 从螺纹端部看，密封带为顺时针缠绕，以防 止密封带的碎片落入配管内部
•
执行元件：直线气缸、摆动气缸、气爪等
执行元件
将压缩空气的压力能转换成机械能,驱动机 构作直线往复运动、摆动和夹紧运动的元件称为 气动执行元件。
执行元件-气缸
气缸五大组成部分为:缸筒、端盖、活塞、活塞杆、密封件
1-杆侧端盖 2A-无杆侧端盖 3-缸筒 4-活塞 5-活塞杆 6-导向套（铜） 7-防尘圈压板 8\11-弹性挡圈 9\10-缓冲垫 13-活塞密封圈 14-密封圈 15-耐磨环 16-防尘圈
执行元件-气缸
5、按位置检测方式分类 限位开关 磁性开关
(1)设计、安装和调试复杂 (1)设计、安装时间短,和调试简单 (2)安装空间大
(2)安装空间小
(3)成本大大降低
(3)成本高
(4)若使用不当，寿命短 (5)不受磁场影响
(4)寿命长,无机械损坏问题,防尘、 放水、防油 (5)强磁场中应采用防磁措施
PV 常数 T
P为绝对压力，T为热力学温度
常见的空气压
打气筒
公交车自动门
喷涂装置
牙科设备
喷气枪
气垫
空气压的应用
AIR CYL’
夹紧
AIR CYL’
AIR CYL’
提升
推拉
气动技术
• 气动（PNEUMATIC）是“气动技术”或“气压传动 与控制”的简称。气动技术是以空气压缩机为动力源， 以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的 工程技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手 段。
(2)垫缓冲: 在活塞两侧设置聚氨酯橡胶垫， 吸收动能
CG1
适合缸速小于750mm/s的中小型气缸和缸 速小于1000mm/s的单作用气缸。
执行元件-气缸
(3)气缓冲: 将活塞运动的动能转化成封闭气 室的压力能.
适合缸速小于500mm/s的大中型气缸和缸速小于 1000mm/s的中小型气缸。
执行元件-气缸
执行元件-省空间气缸
(三)椭圆形活塞气缸(MU系列) 特点: (1)活塞为椭圆形,径向可减半-扁平气缸 (2)可保证杆不回转
执行元件-高精度气缸
双出杆气缸
高位置精度缸 带导杆气缸
执行元件-高精度气缸
(一)双出杆气缸(CXS系列) 1、结构： 将两个单杆薄型气缸并联成一体。 2、特点：耐冲击, 抗回转精度高