FESTO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:
FESTO氣缸活塞桿是氣缸中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。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。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。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。
FESTO氣缸的工作原理 1.2.1 單作用氣缸 單作用氣缸只有一腔可輸入壓縮空氣,實現一個方向運動.其活塞桿只能借助外力將其推回;通常借助于 彈簧力,膜片張力,重力等. 其原理及結構 單作用氣缸 1—缸體;2—活塞;3—彈簧;4—活塞桿; 單作用氣缸的特點是: 1)僅一端進(排)氣,結構簡單,耗氣量小. 2)用彈簧力或膜片力等復位,壓縮空氣能量的一部分用于克服彈簧力或膜片張力,因而減小了活塞桿的輸 出力. 3)缸內安裝彈簧,膜片等,一般行程較短;與相同體積的雙作用氣缸相比,有效行程小一些. 4)氣缸復位彈簧,膜片的張力均隨變形大小變化,因而活塞桿的輸出力在行進過程中是變化的. 由于以上特點,單作用活塞氣缸多用于短行程.其推力及運動速度均要求不高場合,如氣吊,定位和夾緊 等裝置上.單作用柱塞缸則不然,可用在長行程,高載荷的場合. 1.2.2 雙作用氣缸 雙作用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. 1)雙活塞桿雙作用氣缸雙活塞桿氣缸有缸體固定和活塞桿固定兩種.其工作原理見圖 42.2-3. 缸體固定時,其所帶載荷(如工作臺)與氣缸兩活塞桿連成一體,壓縮空氣依次進入氣缸兩腔(一腔進氣 另一腔排氣) ,活塞桿帶動工作臺左右運動,工作臺運動范圍等于其有效行程 s 的 3 倍.安裝所占空間大, 一般用于小型設備上. 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)連成一體,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有效行程 s 的 2 倍.適用于中,大型設備. 圖 42.2-3 雙活塞桿雙作用氣缸 a)缸體固定;b)活塞桿固定 1—缸體;2—工作臺;3—活塞;4—活塞桿;5—機架 雙活塞桿氣缸因兩端活塞桿直徑相等,故活塞兩側受力面積相等.當輸入壓力,流量相同時,其往返運動 輸出力及速度均相等. 2)緩沖氣缸對于接近行程末端時速度較高的氣缸,不采取必要措施,活塞就會以很大的力(能量)撞擊端 蓋,引起振動和損壞機件.為了使活塞在行程末端運動平穩,不產生沖擊現象.在氣缸兩端加設緩沖裝置, 一般稱為緩沖氣缸.緩沖氣缸見圖 42.2-4,主要由活塞桿 1,活塞 2,緩沖柱塞 3,單向閥 5,節流閥 6, 端蓋 7 等組成.其工作原理是:當活塞在壓縮空氣推動下向右運動時,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.
FESTO氣缸缸筒的內徑大小代表了氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內做平穩的往復滑動,缸筒內表面的表面粗糙度應達到Ra0.8um。對鋼管缸筒,內表面還應鍍硬鉻,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境中使用的氣缸,缸筒應使用不銹鋼、鋁合金或黃銅等材質。
FESTO氣缸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,現在為減輕重量并防銹,常使用鋁合金壓鑄,微型缸有使用黃銅材料的。
FESTO氣缸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。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。
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