单杆双作用气缸
气缸工作原理介绍
⽓缸⼯作原理介绍缸⼯作原理介绍⼀、单作⽤⽓缸单作⽤⽓缸只有⼀腔可输⼊压缩空⽓，实现⼀个⽅向运动。
其活塞杆只能借助外⼒将其推回；通常借助于弹簧⼒，膜⽚张⼒，重⼒等。
单作⽤⽓缸的特点是：1)仅⼀端进(排)⽓，结构简单，耗⽓量⼩。
2)⽤弹簧⼒或膜⽚⼒等复位，压缩空⽓能量的⼀部分⽤于克服弹簧⼒或膜⽚张⼒，因⽽减⼩了活塞杆的输出⼒。
3)缸内安装弹簧、膜⽚等，⼀般⾏程较短；与相同体积的双作⽤⽓缸相⽐，有效⾏程⼩⼀些。
4)⽓缸复位弹簧、膜⽚的张⼒均随变形⼤⼩变化，因⽽活塞杆的输出⼒在⾏进过程中是变化的。
由于以上特点，单作⽤活塞⽓缸多⽤于短⾏程。
其推⼒及运动速度均要求不⾼场合，如⽓吊、定位和夹紧等装置上。
单作⽤柱塞缸则不然，可⽤在长⾏程、⾼载荷的场合。
⼆、双作⽤⽓缸双作⽤⽓缸指两腔可以分别输⼊压缩空⽓，实现双向运动的⽓缸。
其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和⾮缓冲式等。
此类⽓缸使⽤最为⼴泛。
1)双活塞杆双作⽤⽓缸双活塞杆⽓缸有缸体固定和活塞杆固定两种。
缸体固定时，其所带载荷(如⼯作台)与⽓缸两活塞杆连成⼀体，压缩空⽓依次进⼊⽓缸两腔(⼀腔进⽓另⼀腔排⽓)，活塞杆带动⼯作台左右运动，⼯作台运动范围等于其有效⾏程s的3倍。
安装所占空间⼤，⼀般⽤于⼩型设备上。
活塞杆固定时，为管路连接⽅便，活塞杆制成空⼼，缸体与载荷(⼯作台)连成⼀体，压缩空⽓从空⼼活塞杆的左端或右端进⼊⽓缸两腔，使缸体带动⼯作台向左或向左运动，⼯作台的运动范围为其有效⾏程s的2倍。
适⽤于中、⼤型设备。
双活塞杆⽓缸因两端活塞杆直径相等，故活塞两侧受⼒⾯积相等。
当输⼊压⼒、流量相同时，其往返运动输出⼒及速度均相等。
2)缓冲⽓缸对于接近⾏程末端时速度较⾼的⽓缸，不采取必要措施，活塞就会以很⼤的⼒(能量)撞击端盖，引起振动和损坏机件。
为了使活塞在⾏程末端运动平稳，不产⽣冲击现象。
在⽓缸两端加设缓冲装置，⼀般称为缓冲⽓缸。
其⼯作原理是：当活塞在压缩空⽓推动下向右运动时，缸右腔的⽓体经柱塞孔4及缸盖上的⽓孔8排出。
气缸体结构作用布置形式
气缸体结构作用布置形式
气缸体结构作用的布置形式通常可分为三种类型:单作用式、双作用式和双柱塞式。
1. 单作用式气缸
单作用式气缸只有一个工作腔,在气缸内只能产生单向运动。
它的工作原理是利用压缩空气或液体的压力推动活塞杆做直线运动。
单作用式气缸一般用于需要单向运动的场合,如推动、顶升等。
2. 双作用式气缸
双作用式气缸有两个工作腔,可以实现往复运动。
它在气缸的两端均连有进气口,通过控制两端的压力大小,可以使活塞杆做往复直线运动。
双作用式气缸广泛应用于需要往复运动的场合,如冲压、切割等。
3. 双柱塞式气缸
双柱塞式气缸是在同一个气缸体内设置两个活塞,两个活塞通过一根连杆相连。
它可以实现较大的工作行程和推力,同时还可消除侧向力对活塞杆的影响。
双柱塞式气缸常用于需要大行程和大推力的场合,如装卸设备等。
气缸体结构作用的布置形式需要根据具体的应用场合和工作要求来选择,以满足不同的运动需求和工作条件。
双级气缸
神威气动 文档标题：双级气缸一、双级气缸的介绍：引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。
空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能；气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。
涡轮机、旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。
气缸的应用领域：印刷（张力控制）、半导体（点焊机、芯片研磨）、自动化控制、机器人等等。
二、气缸种类：①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。
②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。
③膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。
它的密封性能好，但行程短。
④冲击气缸：这是一种新型元件。
它把压缩气体的压力能转换为活塞高速（10～20米/秒）运动的动能，借以做功。
⑤无杆气缸：没有活塞杆的气缸的总称。
有磁性气缸，缆索气缸两大类。
做往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴做摆动运动，摆动角小于280°。
此外，还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。
三、气缸结构：气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成，其内部结构如图所示：2：端盖端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。
杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。
杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，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、前倾铜铸件。
端盖过去常用可锻铸铁，为减轻重量并防锈，常使用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材料的。
3：活塞活塞是气缸中的受压力零件。
为防止活塞左右两腔相互窜气，设有活塞密封圈。
活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。
耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。
活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。
滑动部分太短，易引起早期磨损和卡死。
气缸设计手册
神威气动 文档标题：气缸设计手册气缸设计手册的介绍：引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。
空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能；气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。
涡轮机、旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。
气缸的应用领域：印刷（张力控制）、半导体（点焊机、芯片研磨）、自动化控制、机器人等等。
二、气缸种类：①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。
②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。
③膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。
它的密封性能好，但行程短。
④冲击气缸：这是一种新型元件。
它把压缩气体的压力能转换为活塞高速（10～20米/秒）运动的动能，借以做功。
⑤无杆气缸：没有活塞杆的气缸的总称。
有磁性气缸，缆索气缸两大类。
做往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴做摆动运动，摆动角小于280°。
此外，还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。
三、气缸结构：气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成，其内部结构如图所示：2：端盖端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。
杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。
杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，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、前倾铜铸件。
端盖过去常用可锻铸铁，为减轻重量并防锈，常使用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材料的。
3：活塞活塞是气缸中的受压力零件。
为防止活塞左右两腔相互窜气，设有活塞密封圈。
活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。
耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。
活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。
滑动部分太短，易引起早期磨损和卡死。
自动化知识—01气缸的工作原理及应用
13.1 气缸的选型步骤
气缸的选型应根据工作要求和条件，正确选择气缸的类型。下面以单活 塞杆双作用缸为例介绍气缸的选型步骤。
（1）气缸缸径。根据气缸负载力的大小来确定气缸的输出力，由此计 算出气缸的缸径。
（2）气缸的行程。气缸的行程与使用的场合和机构的行程有关，但一 般不选用满行程。
（3）气缸的强度和稳定性计算 （4）气缸的安装形式。气缸的安装形式根据安装位置和使用目的等因 素决定。一般情况下，采用固定式气缸。在需要随工作机构连续回转时 （如车床、磨床等），应选用回转气缸。在活塞杆除直线运动外，还需作 圆弧摆动时，则选用轴销式气缸。有特殊要求时，应选用相应的特种气缸。 （5）气缸的缓冲装置。根据活塞的速度决定是否应采用缓冲装置。 （6）磁性开关。当气动系统采用电气控制方式时，可选用带磁性开关 的气缸。 （7）其它要求。如气缸工作在有灰尘等恶劣环境下，需在活塞杆伸出 端安装防尘罩。要求无污染时需选用无给油或无油润滑气缸。
排气侧的无背压时无法控制。 （活塞杆快速飞出现象）
排气压力
时 间 →
进气节流
不受排气侧的背压有无的影响。 启动快。
负载变化的影响大。 负载的惯性的作用影响大。垂直方向的控制 困难。 断熱膨胀・易发生结露。 气缓冲失效。
9.4 配管长度的不同
A：设置在气缸侧
B：设置在电磁阀侧
10 允许横向载荷
横向载荷的界限值根据作用在气缸部分的力判断
p 3.14 0.4
按标准选定气缸缸径为63 mm。
谢谢大家！
技术说明： 1）给油气缸请用透平1号油（ISOVG32号）进行给油润滑。 2）不给油气缸也可以作为给油气缸使用，但是注意给油也需要使用透平1号 油（ISOVG32号），并且必须持续给油不能中停止，否则会使以前的润滑剂消 失而引起动作不良。
气动执行元件
festo气缸的理论输出力原理介绍
festo气缸的理论输出力原理介绍
festo气缸的理论输出力是指festo气缸在静止状态时，其使用压力作用在活塞有效截面积上产生的推力或拉力。
以下字母：π表示圆周率，D表示festo气缸缸径，单位为mm，d表示活塞杆直径，单位为mm；P为使用压力，单位为MPa。
以下计算公式将（D/2）^2即活塞面积计算写为：0.25*D^2，D^2表示直径的平方；鉴于很多网友的疑问，特作
上述说明。
1.单杆单作用festo气缸的理论输出力
弹簧压回型festo气缸的理论输出推力
Fa=0.25π*D^2*P-F2
弹簧压回型festo气缸的理论返回拉力
Fa=F
弹簧压出型festo气缸的理论输出拉力
Fa=0.25π*(D-d)^2*P-F2
弹簧压出型festo气缸的理论返回推力
Fa=F1
2.单杆双作用festo气缸
理论输出推力（活塞杆伸出）：
Fa=0.25π*D^2*P
理论输出拉力（活塞杆返回）：
Fa=0.25π*(D-d)^2*P
3.双杆双作用festo气缸
Fa=0.25π*(D-d)^2*P
实际输出力是活塞杆上传送的机械力。
需要注意的是，阀控festo气缸存在一个最小输出力，因内部先到式电磁阀存在最低使用压力。
为了方便大家，下表列出了festo气缸的理论输出力，不用计算直接查询：。
气缸的结构原理和作用
气缸得结构及基本原理一、气缸气缸种类气压传动中将压缩气体得压力能转换为机械能得气动执行元件。
气缸有作往复直线运动得与作往复摆动得两类。
作往复直线运动得气缸又可分为单作用、双作用、膜片式与冲击气缸4种。
①单作用气缸:仅一端有活塞杆,从活塞一侧供气聚能产生气压,气压推动活塞产生推力伸出,靠弹簧或自重返回。
②双作用气缸:从活塞两侧交替供气,在一个或两个方向输出力。
③膜片式气缸:用膜片代替活塞,只在一个方向输出力,用弹簧复位。
它得密封性能好,但行程短。
④冲击气缸:这就是一种新型元件。
它把压缩气体得压力能转换为活塞高速(10～20米／秒)运动得动能,借以作功。
冲击气缸增加了带有喷口与泄流口得中盖。
中盖与活塞把气缸分成储气腔、头腔与尾腔三室。
它广泛用于下料、冲孔、破碎与成型等多种作业。
作往复摆动得气缸称摆动气缸,由叶片将内腔分隔为二,向两腔交替供气,输出轴作摆动运动,摆动角小于280°。
此外,还有回转气缸、气液阻尼缸与步进气缸等。
二、气缸得作用:将压缩空气得压力能转换为机械能,驱动机构作直线往复运动、摆动与旋转运动。
三、气缸得分类:直线运动往复运动得气缸、摆动运动得摆动气缸、气爪等。
四、气缸得结构:气缸就是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆与密封件组成,其内部结构如图所示:五、SMC气缸原理图(1)缸筒缸筒得内径大小代表了气缸输出力得大小。
活塞要在缸筒内做平稳得往复滑动,缸筒内表面得表面粗糙度应达到Ra0、8um。
对钢管缸筒,内表面还应镀硬铬,以减小摩擦阻力与磨损,并能防止锈蚀。
缸筒材质除使用高碳钢管外,还就是用高强度铝合金与黄铜。
小型气缸有使用不锈钢管得。
带磁性开关得气缸或在耐腐蚀环境中使用得气缸,缸筒应使用不锈钢、铝合金或黄铜等材质。
SMC CM2气缸活塞上采用组合密封圈实现双向密封,活塞与活塞杆用压铆链接,不用螺母。
(2)端盖端盖上设有进排气通口,有得还在端盖内设有缓冲机构。
杆侧端盖上设有密封圈与防尘圈,以防止从活塞杆处向外漏气与防止外部灰尘混入缸内。
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神威气动 文档标题：单杆双作用气缸
一、单杆双作用气缸的介绍：
引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。
空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能；气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。
涡轮机、旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。
气缸的应用领域：印刷（张力控制）、半导体（点焊机、芯片研磨）、自动化控制、机器人等等。
二、气缸种类：
①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。
②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。
③膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。
它的密封性能好，但行程短。
④冲击气缸：这是一种新型元件。
它把压缩气体的压力能转换为活塞高速（10～20米/秒）
运动的动能，借以做功。
⑤无杆气缸：没有活塞杆的气缸的总称。
有磁性气缸，缆索气缸两大类。
做往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴做摆动运动，摆动角小于280°。
此外，还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。
三、气缸结构：
气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成，其内部结构如图所示：
2：端盖
端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。
杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。
杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，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、前倾铜铸件。
端盖过去常用可锻铸铁，为减轻重量并防锈，常使用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材料的。
3：活塞
活塞是气缸中的受压力零件。
为防止活塞左右两腔相互窜气，设有活塞密封圈。
活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。
耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。
活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。
滑动部分太短，易引起早期磨损和卡死。
活塞的材质常用铝合金和铸铁，小型缸的活塞有黄铜制成的。
神威气动 4：活塞杆
活塞杆是气缸中最重要的受力零件。
通常使用高碳钢、表面经镀硬铬处理、或使用不锈钢、以防腐蚀，并提高密封圈的耐磨性。
5：密封圈
回转或往复运动处的部件密封称为动密封，静止件部分的密封称为静密封。
缸筒与端盖的连接方法主要有以下几种：
整体型、铆接型、螺纹联接型、法兰型、拉杆型。
6：气缸工作时要靠压缩空气中的油雾对活塞进行润滑。
也有小部分免润滑气缸。
四、气缸工作原理：
1：根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。
由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。
若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。
在夹具设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。
2：下面是气缸理论出力的计算公式：
F：气缸理论输出力（kgf)
F′：效率为85%时的输出力（kgf）－－（F′=F×85%）
D：气缸缸径（mm)
P：工作压力（kgf/C㎡）
例：直径340mm的气缸，工作压力为3kgf/cm2时，其理论输出力为多少?芽输出力是多少?
将P、D连接，找出F、F′上的点，得：
F=2800kgf；F′=2300kgf
在工程设计时选择气缸缸径，可根据其使用压力和理论推力或拉力的大小，从经验表1－1中查出。
神威气动 例：有一气缸其使用压力为5kgf/cm2，在气缸推出时其推力为132kgf，（气缸效率为85%）问：该选择多大的气缸缸径?
由气缸的推力132kgf和气缸的效率85%，可计算出气缸的理论推力为F=F′/85%=155(kgf)
由使用压力5kgf/cm2和气缸的理论推力，查出选择缸径为?63的气缸便可满足使用要求。
五：气缸图片展示：
抱紧气缸如下图：
带阀气缸：
神威气动
带锁气缸
迷你气缸
笔型气缸
神威气动
薄型气缸
手指气缸。