机械接触式无杆气缸，其结构如下图3所示。在气缸缸管轴向开有一条槽，活塞与滑块在槽上部移动。为了防 止泄漏及防尘需要，在开口部采用聚氨脂密封带和防尘不锈钢带固定在两端缸盖上，活塞架穿过槽，把活塞与滑 块连成一体。活塞与滑块连接在一起，带动固定在滑块上的执行机构实现往复运动。 这种气缸的特点是：1) 与普通气缸相比，在同样行程下可缩小1/2安装位置；2) 不需设置防转机构；3) 适用于 缸径10～80mm，最大行程在缸径≥40mm时可达7m；4) 速度高，标准型可达0.1～0.5m/s；高速型可达到0.3～ 3.0m/s。其缺点是：1) 密封性能差，容易产生外 泄漏。在使用三位阀时必须选用中压式；2) 受负载力小，为了增 加负载能力，必须增加导向机构。
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气缸常见故障的判断及基本维修技巧
常见故障维修步骤1
1.找到与气缸配套的密封圈
2.拆下外盖
3.拆下卡簧
4.取出推杆
5.拆下密封圈
6.清洁所有的部件，检查磨损程度
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气缸常见故障的判断及基本维修技巧
常见故障维修步骤2
如果有起槽的部件，用砂纸磨光 滑，防止漏气和保证不会增加密封圈的磨损。
气缸的实际负载F 100 % 气缸的理论输出力Ft
＝
气缸的实际负载是由实际工况所决定的，若确定了气缸负载率，则由定义就能确定气缸的理论输出力，从而 可以计算气缸的缸径。 对于阻性负载，如气缸用作气动夹具，负载不产生惯性力，一般选取负载率β为0.8；对于惯性负载，如气缸 用来推送工件，负载将产生惯性力，负载率β的取值如下 β＜0.65 当气缸低速运动，v ＜100 mm/s时； β＜0.5 当气缸中速运动，v＝100～500 mm/s时； β＜0.35 当气缸高速运动，v ＞500 mm/s时。
单叶片式摆动气缸
1－叶片 2－转子 3－定子 4－缸体
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气缸的基本组成部分及工作原理
薄膜气缸的结构和工作原理
下图2为膜片气缸的工作原理图。膜片有平膜片和盘形膜片两种 一般用夹织物橡胶、钢片或磷青铜片 制成，厚度为 5～6mm （有用 1～2mm 厚膜片的）。
下图2所示的膜片气缸的功能类似于弹簧复位的活塞式单作用气缸，工作时，膜片在压缩空气作用下推 动活塞杆运动。它的优点是：结构简单、紧凑、体积小、重量轻、密封性好、不易漏气、加工简单、成本低、 无磨损件、维修方便等，适用于行程短的场合。缺点是行程短，一般不趁过50mm。平膜片的行程更短，约为 其直径的1/10。
将新的密封圈按正确的方向安装好，并在表面涂上润滑油。
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气缸常见故障的判断及基本维修技巧
常见故障维修步骤3
按拆的步骤反过来装好气缸
检查气缸的密封性
注意事项:
在拆开气缸后，需要评估部件的维修价值： 如果推杆或缸体起槽的太深，磨损的很厉害,换 了新的密封圈也用不了很长的时间 推杆，缸体和密封圈座变形的,不能维修。
Cylinder Training Manual
气缸的工作原理及应用入门培训
Cylinder work principle and application Induction Training
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课程目标
- 通过学习,我们将：
了解常用气缸的基本组成部分及工作原理；
了解常见SMC气缸型号的表示方法;
1 2 14 3 4 5 6
普通双作用气缸
1、3－缓冲柱塞 2－活塞 4－缸筒 5－导向套 6－防尘圈 7－前端盖 8－气口 9－传感器 10－活塞杆 11－耐磨环 12－密封圈 13－后端盖 14－缓冲节流阀 Page: 4
13 12 11 10 9
图1
8 7
气缸的基本组成部分及工作原理
机械接触式无杆气缸的结构和工作原理
所以

F Ft
F A1 p
气缸的效率取决于密封的种类，气缸内表面和活塞杆加工的状态及润滑状态。此外，气缸的运动速 度、排气腔压力、外载荷状况及管道状态等都会对效率产生一定的影响
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气缸常见的技术参数及选型要求
气缸的常见技术参数2
2）负载率β 从对气缸运行特性的研究可知，要精确确定气缸的实际输出力是困难的。于是在研究气缸性能和确定气 缸的出力时，常用到负载率的概念。气缸的负载率β 定义为
机械接触式无杆气缸
l－节流阀 2－缓冲柱塞 3－密封带 4－防尘不锈钢带 5－活塞 6－滑块 7－活塞架
图3
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橡胶缓冲（气缓冲）
活塞架
滑台
Spring pin
密封带
多面安装
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磁环
气缸的基本组成部分及工作原理
磁性无杆气缸的结构和工作原理
活塞通过磁力带动缸体外部的移动体做同步移动，其结构如图4所示。它的工作原理是：在活塞上安装一组高强 磁性的永久磁环，磁力线通过薄壁缸筒与套在外面的另一组磁环作用，由于两组磁环磁性相反，具有很强的吸力。 当活塞在缸筒内被气压推动时，则在磁力作用下，带动缸筒外的磁环套一起移动。气缸活塞的推力必须与磁环的吸 力相适应。
磁性无杆气缸
1－套筒 2－外磁环 3－外磁导板 4－内磁环 5－内磁导板 6－压盖 7－卡环 8－活塞 9－活塞轴 10－缓冲柱塞 11－气缸筒 12－端盖 13－进、排气口 Page: 7
图4
气缸的基本组成部分及工作原理
齿轮齿条式摆动气缸的结构和工作原理
齿轮齿条式摆动气缸是通过连接在活塞上的齿条使齿轮回转的一种摆动气缸，其结构原理如下图7所示。活 塞仅作往复直线运动，摩擦损失少，齿轮传动的效率较高，此摆动气缸效率可达到95%左右。
齿轮齿条式摆动气缸
1－齿条组件 2－弹簧柱销 3－滑块 4－端盖 5－缸体 6－轴承 7－轴 8－活塞 9－齿轮
单齿条式
双齿条式
图7
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气缸的基本组成部分及工作原理
叶片式摆动气缸和工作原理
单叶片式摆动气缸的结构原理如图13－13所示。它是由叶片轴转子（即输出轴）、定子、缸体和前 后端盖等部分组成。定子和缸体固定在一起，叶片和转子联在一起。在定子上有两条气路，当左路进气时， 右路排气，压缩空气推动叶片带动转子顺时针摆动。反之，作逆时针摆动。 叶片式摆动气缸体积小，重量最轻，但制造精度要求高，密封困难，泄漏是较大，而且动密封接触 面积大，密封件的摩擦阻力损失较大，输出效率较低，小于80%。因此，在应用上受到限制，一般只用在安 装位置受到限制的场合，如夹具的回转，阀门开闭及工作台转位等。
起槽
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气缸常见故障的判断及基本维修技巧
气动执行元件维修的注意事项 气缸在动作过程中，不能将身体任何部分置于其行程 范围内，以免受伤． 在维修设备上的气缸时，必须先切除气源，保证缸体 内气体放空，直至设备处于静止状态方可作业． 在维修气缸结束后，应先检查身体任何部分未置于其 行程范围内，方可接通气源试运行．接通气源时，应先 缓慢冲入部分气体，使气缸冲气至原始位置，再插入接 头．
气缸的选型及计算1
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。
磁性开关气缸
1－动作指示灯 2－保护电路 3－开关外壳 4－导线 5－活塞 6－磁环 7－缸筒 8－舌簧开关
图5
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气缸常见故障的判断及基本维修技巧
常用维修工具
1500号砂纸
卡簧钳
密封圈
卡簧钳,1500#砂纸,SMC气缸润滑油,清洁布, 新的气缸密封圈.
注意:因为气缸有专用的润滑油,用其他的润滑油的话, 可能会缩短密封 圈的寿命,且不能正常工作.
缸体
密封圈
活塞杆
磁环
活塞
密封圈
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气缸的基本组成部分及工作原理
典型气缸的结构和工作原理
以气动系统中最常使用的单活塞杆双作用气缸为例来说明，气缸典型结构如下图1所示。它由缸筒、活塞、活塞杆、前 端盖、后端盖及密封ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等组成。双作用气缸内部被活塞分成两个腔。有活塞杆腔称为有杆腔，无活塞杆腔称为无杆腔。 当从无杆腔输入压缩空气时，有杆腔排气，气缸两腔的压力差作用在活塞上所形成的力克服阻力负载推动活塞运动， 使活塞杆伸出；当有杆腔进气，无杆腔排气时，使活塞杆缩回。若有杆腔和无杆腔交替进气和排气，活塞实现往复直线 运动。
薄膜气缸
1－缸体 2－膜片 3－膜盘 4－活塞杆
图2
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气缸的基本组成部分及工作原理
磁性开关气缸的结构和工作原理
磁性开关气缸是指在气缸的活塞上安装有磁环，在缸筒上直接安装磁性开关，磁性开关用来检测气缸行 程的位置，控制气缸往复运动。因此，就不需要在缸筒上安装行程阀或行程开关来检测气缸活塞位置，也不需要 在活塞杆上设置挡块。 其工作原理如下图5所示。它是在气缸活塞上安装永久磁环，在缸筒外壳上装有舌簧开关。开关内装有舌 簧片、保护电路和动作指示灯等，均用树脂塑封在一个盒子内。当装有永久磁铁的活塞运动到舌簧片附近，磁力 线通过舌簧片使其磁化，两个簧片被吸引接触，则开关接通。当永久磁铁返回离开时，磁场减弱，两簧片弹开， 则开关断开。由于开关的接通或断开，使电磁阀换向，从而实现气缸的往复运动。