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气缸选型的重要尺寸

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一、熟悉气缸型号命名规则和信息

气缸型号,在命名上只是一些数字和字母,但全面定义了空间布局、动力特性、控制相关、固定联接和配件信息等相关设计要素。我们未必要去背诵型号的具体内容,但要熟悉其标示和意义,并能熟练查阅从型录中获得的相关信息。(备注:由于型录每年都有更新,部分数据仅供参考,请读者查阅最新的型录为准)。比如:SCJ50X50-50-S-FA 对照选型代码能知道其中含义。


气缸选型

总体来说,主要抓住以下几点:

(1)、气缸的动力特性和空间布局

比如对气缸出力、速度和行程要求不高,或者无停电造成安全事故隐患的场合(定位和夹紧等),可考虑用单作用气缸,其他的情况一般采用双作用气缸;要大动力可用串联增压气缸,运动有精度要求可用带导杆气缸或滑台气缸;同样一个缸径的气缸有很多类型,各有适应面,比如空间有限可用薄型CQ2系列,几个方向都能安装可用自由安装型CU系列……

(2)、基本常识的积累类似这样的内容:一般情况下单作用气缸配两位三通电磁阀,如果要用两位五通电磁阀,则对应电磁阀只需一个出气通口,另一个封住;双作用气缸配两位五通电磁阀;相同体积下,采用单作用气缸所获得的行程会偏小(内部有弹簧),因此更适合小行程……具体设计某个项目时的标准件选用过程,通过翻翻型录,来确定 “型号信息”,但选用是否得当,取决于平时对标准件了解和熟练程度,因此除了勤快翻查相关厂商资料,没有什么速成的办法。

二.气缸型号分类

(1)从动作上分为单作用和双作用,结构示意图如图所示,前者又分弹簧压回和压出两种,一般用于行程短、对输出力和运动速度要求不高的场合(价格低、耗能少),双作用气缸则有广阔应用前景。(注:不要把单双作用气缸跟带还是不带磁环气缸等同混淆)

气缸选型

(2)从功能上来分(比较贴合设计情况),类型较多,如标准气缸、复合型气缸、特殊气缸、摆动气缸、气爪等,其中比较常用的为自由安装型气缸、薄型气缸、笔形气缸、双杆气缸、滑台气缸、无杆气缸、旋转气缸、夹爪气缸等,如图所示,大家只要了解各种气缸大致特性和对应型号,要用时调(标准件图纸)出来即可。

基于对气缸在动力特性或空间布局方面的应用特长,我们在实际选用气缸时,首先是确定一个合适的类别从三面考虑:功能要求、空间要求,精度要求。

●节省空间

指气缸的轴向或径向尺寸比标准气缸的较大或较小的气缸,具有结构紧凑、重量轻、占用空间小等优点,比如薄型气缸(如SDA系列,缸径=Φ12mm~Φ100mm,行程≤100mm)和自由安装型气缸(如CU系列,缸径=Φ6mm~Φ32mm,行程≤100mm)。

气缸

应用的气缸具有节省空间特长的还有无杆气缸,形象地说,有杆气缸的安装空间约2.2倍行程的话,无杆气缸可以缩减到约1.2倍行程,一般需要和导引机构配套,定位精度也比较高。

磁偶式无杆气缸:活塞两侧受压面积相等,具有同样的推力,有利于提高定位精度,适合长行程,重量轻、结构简单、占用空间小,如图所示

气缸选型

机械式无杆气缸:“有较大的承载能力和抗力矩能力,适用缸径Φ10mm~Φ80mm。

此外,同样希望节省空间兼顾导向精度要求时,往往会用到双杆气缸(相当于两个单杆气缸并联成一体),如图所示。

气缸选型

●精度要求

一般采用滑台气缸(将滑台与气缸紧凑组合的一体化的气动组件),也有各种细分的类型,工件可安装在滑台上,通过气缸推动滑台运动,适用于精密组装、定位、传送工件等。

●摆动/旋转运动

遇到需要摆动或转动的场合,一般采用旋转气缸,主要有以下几类:

叶片式旋转缸:用内部止动块或外部挡块来改变其摆动角度。止动块于缸体固定在一起,叶片于转轴连在一起。气压作用在叶片上,带动转轴回转,并输出力矩。叶片式摆缸由单片式和双片式。双片式的输出力矩比单片式大一倍,但转角小于180度。

齿轮式旋转缸:气压力推动活塞带动齿条作直线运动,齿条推动齿轮作回转运动,由齿轮轴输出力矩并带动外负载摆动。齿轮齿条式摆缸有CRJ、CRJU(缸大小代号0.5、1mm),CRA1(缸径30~100mm标准型)、CRQ2(缸径10~40mm薄型)、MSQ(缸径10~200mm摆动平台)系列可供选择。

转角下压气缸:也称回转夹紧气缸,旋转到一定角度后下压夹紧 

●夹持/固定产品

一般用气动夹爪气缸(原理:开闭一般是通过由气缸活塞产生的往复直线运动带动与手爪相连的曲柄连杆、滚轮或齿轮等机构,驱动各个手爪同步做开、闭运动。),它可以用来抓取物体,实现机械手的各种动作,常应用在搬运、传送工件机构中抓取、拾放物体。

●其他场合

要求气缸到达行程终端无冲击现象和撞击噪声,应选缓冲气缸;有横向负载,可选带导杆气缸;要求制动精度高,应选锁紧气缸;不允许活塞杆旋转,可选具有杆不回转功能的气缸;除活塞杆作直线往复运动外,还需缸体做摆动,可选耳轴式或耳环式安装方式的气缸等。还比如超大行程,比如较大动力,比如空间极小……又分别应该用什么类型的气缸?请多翻阅型录, 认真总结,这里从略。

要提醒的是,只有建立在对种类繁多的气缸有类似上述这些基本认识的前提下,我们才可能对气缸的选型做到尽可能地合理、准确,因为实际选型过程,都是先根据工况去选择哪类气缸(对气缸不熟悉就很难对应得上),进而再确认该类气缸的各种参数和匹配附件。

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