氣動(dòng)執(zhí)行元件是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或沖擊動(dòng)作。氣動(dòng)執(zhí)行元件分為氣缸和氣馬達(dá)兩大類。氣缸用于提供直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)，輸出力和直線速度或擺動(dòng)角位移。氣馬達(dá)用于提供連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。氣動(dòng)控制元件用來(lái)調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力流量和方向等，以保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)按規(guī)定的程序正常進(jìn)行工作。氣動(dòng)控制元件按功能可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。

一、氣缸的性能及特點(diǎn)：

1. 免潤(rùn)滑性：該產(chǎn)品采用含油自潤(rùn)滑軸承，使活塞桿無(wú)需加油潤(rùn)滑；

2. 耐久性：氣缸本體、采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼、硬質(zhì)氧化鋁合金材質(zhì)，前后端蓋經(jīng)過(guò)陽(yáng)極硬質(zhì)氧化處理，不僅具有耐磨耐腐蝕性，而且更顯外觀小巧精美；

3. 可調(diào)緩沖性：該產(chǎn)品除了帶有固定緩沖外，氣缸終端還帶有可調(diào)緩沖，是氣缸換向時(shí)平穩(wěn)無(wú)沖擊；

4. 安裝形式多樣性：多種安裝附件供客戶根據(jù)使用要求來(lái)選擇；

5. 耐高溫性：可采用耐高溫密封材料，使氣缸在180°C 高溫條件下正常工作（客戶訂貨時(shí)需向本公司特殊說(shuō)明訂購(gòu)）；

6. 附磁性：氣缸活塞上裝有一個(gè)永久磁鐵，它可觸發(fā)安裝在氣缸上的感應(yīng)開關(guān)來(lái)感應(yīng)氣缸的運(yùn)動(dòng)位置（客戶訂貨時(shí)需向本公司特殊說(shuō)明訂購(gòu)）；

7. 行程可調(diào)性：活塞桿端配有一個(gè)可調(diào)螺母，是氣缸在其行程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)可調(diào)（推力 F1= 拉力F2 ）；

8. 派生多樣性：可在原來(lái)的基礎(chǔ)上派生出多樣化的非標(biāo)產(chǎn)品以此適合客戶需要的各種使用要求 ；

二、氣缸的選型及計(jì)算

 1.氣缸的選型步驟

 氣缸的選型應(yīng)根據(jù)工作要求和條件，正確選擇氣缸的類型。下面以單活塞桿雙作用缸為例介紹氣缸的選型步驟。

（1）氣缸缸徑。根據(jù)氣缸負(fù)載力的大小來(lái)確定氣缸的輸出力，由此計(jì)算出氣缸的缸徑。

（2）氣缸的行程。氣缸的行程與使用的場(chǎng)合和機(jī)構(gòu)的行程有關(guān)，但一般不選用滿行程。

（3）氣缸的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算

（4）氣缸的安裝形式。氣缸的安裝形式根據(jù)安裝位置和使用目的等因素決定。一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)（如車床、磨床等），應(yīng)選用回轉(zhuǎn)氣缸。在活塞桿除直線運(yùn)動(dòng)外，還需作圓弧擺動(dòng)時(shí)，則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時(shí)，應(yīng)選用相應(yīng)的特種氣缸。

（5）氣缸的緩沖裝置。根據(jù)活塞的速度決定是否應(yīng)采用緩沖裝置。

（6）磁性開關(guān)。當(dāng)氣動(dòng)系統(tǒng)采用電氣控制方式時(shí)，可選用帶磁性開關(guān)的氣缸。

（7）其它要求。如氣缸工作在有灰塵等惡劣環(huán)境下，需在活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無(wú)污染時(shí)需選用無(wú)給油或無(wú)油潤(rùn)滑氣缸。

2.氣缸直徑計(jì)算

 氣缸直徑的設(shè)計(jì)計(jì)算需根據(jù)其負(fù)載大小、運(yùn)行速度和系統(tǒng)工作壓力來(lái)決定。首先，根據(jù)氣缸安裝及驅(qū)動(dòng)負(fù)載的實(shí)際工況，分析計(jì)算出氣缸軸向?qū)嶋H負(fù)載F，再由氣缸平均運(yùn)行速度來(lái)選定氣缸的負(fù)載率，初步選定氣缸工作壓力（一般為0.4MPa～0.6MPa），再由F/L，計(jì)算出氣缸理論出力Ft，后計(jì)算出缸徑及桿徑，并按標(biāo)準(zhǔn)圓整得到實(shí)際所需的缸徑和桿徑。

三、氣缸的技術(shù)參數(shù)

1）氣缸的輸出力 氣缸理論輸出力的設(shè)計(jì)計(jì)算與液壓缸類似，可參見液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算；

2）氣缸的負(fù)載率 β從對(duì)氣缸運(yùn)行特性的研究可知，要精確確定氣缸的實(shí)際輸出力是困難的。于是在研究氣缸性能和確定氣缸的出力時(shí)，常用到負(fù)載率的概念；

3）氣缸耗氣量 氣缸的耗氣量是活塞每分鐘移動(dòng)的容積，稱這個(gè)容積為壓縮空氣耗氣量，一般情況下，氣缸的耗氣量是指自由空氣耗氣量。

4）氣缸的特性 氣缸的特性分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。氣缸的靜態(tài)特性是指與缸的輸出力及耗氣量密切相關(guān)的低工作壓力、高工作壓力、摩擦阻力等參數(shù)。氣缸的動(dòng)態(tài)特性是指在氣缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中氣缸兩腔內(nèi)空氣壓力，溫度，活塞速度、位移等參數(shù)隨時(shí)間的變化情況。它能真實(shí)地反映氣缸的工作性能。

四、氣缸的分類及安裝形式

1.氣缸的典型結(jié)構(gòu)和工作原理

  以氣動(dòng)系統(tǒng)中常使用的單活塞桿雙作用氣缸為例來(lái)說(shuō)明，它由缸筒、活塞、活塞桿、前端蓋、后端蓋及密封件等組成。雙作用氣缸內(nèi)部被活塞分成兩個(gè)腔。有活塞桿腔稱為有桿腔，無(wú)活塞桿腔稱為無(wú)桿腔。當(dāng)從無(wú)桿腔輸入壓縮空氣時(shí)，有桿腔排氣，氣缸兩腔的壓力差作用在活塞上所形成的力克服阻力負(fù)載推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，使活塞桿伸出；當(dāng)有桿腔進(jìn)氣，無(wú)桿腔排氣時(shí)，使活塞桿縮回。若有桿腔和無(wú)桿腔交替進(jìn)氣和排氣，活塞實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。

2.氣缸的分類

  氣缸的種類很多，一般按氣缸的結(jié)構(gòu)特征、功能、驅(qū)動(dòng)方式或安裝方法等進(jìn)行分類。分類的方法也不同。按結(jié)構(gòu)特征，氣缸主要分為活塞式氣缸和膜片式氣缸兩種。按運(yùn)動(dòng)形式分為直線運(yùn)動(dòng)氣缸和擺動(dòng)氣缸兩類。

3.氣缸的安裝形式

 氣缸的安裝形式可分為 1）固定式氣缸 氣缸安裝在機(jī)體上固定不動(dòng)，有腳座式和法蘭式；2）軸銷式氣缸 缸體圍繞固定軸可作一定角度的擺動(dòng)，有U形鉤式和耳軸式；3）回轉(zhuǎn)式氣缸 缸體固定在機(jī)床主軸上，可隨機(jī)床主軸作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種氣缸常用于機(jī)床上氣動(dòng)卡盤中，以實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)裝卡。4）嵌入式氣缸 氣缸缸筒直接制作在夾具體內(nèi)。

 五、普通氣缸的結(jié)構(gòu)原理

 包括單作用式和雙作用式氣缸。常用于無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。為常用的單桿雙作用普通氣缸的基本結(jié)構(gòu)，氣缸一般由缸筒、前后缸蓋、活塞、活塞桿、密封件和緊固件等零件組成。缸筒與前后缸蓋固定連接。有活塞桿側(cè)的缸蓋為前缸蓋，缸底側(cè)的缸蓋為后缸蓋。在缸蓋上開有進(jìn)排氣通口，有的還設(shè)有氣緩沖機(jī)構(gòu)。前缸蓋上，設(shè)有密封圈、防塵圈，同時(shí)還設(shè)有導(dǎo)向套，以提高氣缸的導(dǎo)向精度?；钊麠U與活塞緊固相連。活塞上除有密封圈，防止活塞左右兩腔相互漏氣外，還有耐磨環(huán)以提高氣缸的導(dǎo)向性；帶磁性開關(guān)的氣缸，活塞上裝有磁環(huán)?；钊麅蓚?cè)常裝有橡膠墊作為緩沖墊。如果是氣緩沖，則活塞兩側(cè)沿軸線方向設(shè)有緩沖柱塞，同時(shí)缸蓋上有緩沖節(jié)流閥和緩沖套，當(dāng)氣缸運(yùn)動(dòng)到端頭時(shí)，緩沖柱塞進(jìn)入緩沖套，氣缸排氣需經(jīng)緩沖節(jié)流閥，排氣阻力增加，產(chǎn)生排氣背壓，形成緩沖氣墊，起到緩沖作用。