淺談SMC氣缸速度特性與行程這兩大方面

    SMC氣缸這一裝置部件，對(duì)我們來(lái)講應(yīng)該是很熟悉了，因?yàn)榍懊嬉恢痹诮榻B它的相關(guān)方面，但是學(xué)習(xí)是沒(méi)有止境的，知識(shí)也在不斷更新和發(fā)展，因此我們對(duì)氣缸的學(xué)習(xí)不能松懈或者停止，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行下去。所以為了貫徹這一思想，今天還是來(lái)介紹氣缸的相關(guān)知識(shí)，至于是哪些內(nèi)容，大家看完這篇文章后就明白了，這里就不進(jìn)行概括了。

    氣缸

    1.SMC氣缸的速度特性

    我們來(lái)了解一下什么是理論基準(zhǔn)速度。理論基準(zhǔn)速度，就是指在氣缸沒(méi)有外負(fù)載力的情況下，并且假設(shè)其排氣側(cè)為聲速排氣，氣源壓力也不是很，這時(shí)計(jì)算出來(lái)的氣缸速度就稱之為理論基準(zhǔn)速度。

    一般的認(rèn)定氣缸無(wú)負(fù)載時(shí)的速度就為理論基準(zhǔn)速度。但隨著負(fù)載的增大，氣缸的速度會(huì)逐漸減小。

    SMC氣缸的平均速度，則是其運(yùn)動(dòng)行程與氣缸動(dòng)作時(shí)間的比值，它與速度之間的關(guān)系是：速度為平均速度的1.4倍。

    一般來(lái)講，標(biāo)準(zhǔn)氣缸的速度范圍為50—500mm/s。速度過(guò)小，則會(huì)使氣缸出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，但如果速度過(guò)大，則會(huì)加速零部件的磨損，使氣缸容易漏氣，縮短其使用壽命。因此，過(guò)大或者過(guò)小都不好，應(yīng)選擇合適的，且要在規(guī)定范圍內(nèi)。

    2.SMC氣缸行程

    SMC氣缸的行程，一般是與氣缸的使用場(chǎng)合，以及行程比有關(guān)。如果氣缸的安裝形式不同，那么其行程比也是不同的，因此要區(qū)別對(duì)待，準(zhǔn)確確定好。

    一般來(lái)說(shuō)，同等排量情況下，氣缸越多，進(jìn)排氣效果越好。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)多是每缸一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門，這種二氣門配氣機(jī)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，制造成本，維修起來(lái)也相對(duì)容易。對(duì)于輸出功率要求不太高的普通發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，兩氣門就能獲得較為滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與扭矩性能。

    排量較大、功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī)要采用多氣門技術(shù)。簡(jiǎn)單的多氣門技術(shù)是三氣門結(jié)構(gòu)，即在一進(jìn)一排的二氣門結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再加上一個(gè)進(jìn)氣門。近年來(lái)，世界各大汽車公司新開(kāi)發(fā)的轎車大多采用四氣門結(jié)構(gòu)。四氣門配氣機(jī)構(gòu)中，每個(gè)氣缸各有兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。

    四氣門結(jié)構(gòu)能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣、排氣效率，新款轎車大都采用四氣門技術(shù)。當(dāng)然，大眾汽車多采用五氣門技術(shù)，如老款捷達(dá)王的20V發(fā)動(dòng)機(jī)，寶來(lái)1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)也是五氣門。

    不過(guò)，達(dá)到或過(guò)六氣門不僅使配氣結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，還會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)壽命縮短，氣門開(kāi)啟的空間簾區(qū)(氣門的圓周和氣門的升程)也較小，效率下降。因此，四氣門技術(shù)目前使用為普遍。

    說(shuō)了這么多接下來(lái)我們回歸到主題上，來(lái)了解氣缸的分類和結(jié)構(gòu)。

    氣缸

    氣缸分類

    直線運(yùn)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣缸、擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)氣缸、氣爪等。

    氣缸結(jié)構(gòu)

    氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成。

    1、缸筒

    缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內(nèi)做平穩(wěn)的往復(fù)滑動(dòng)，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8um。對(duì)鋼管缸筒，內(nèi)表面還應(yīng)鍍硬鉻，以減小摩擦阻力和磨損，并能防止銹蝕。缸筒材質(zhì)除使用高碳鋼管外，還是用高強(qiáng)度鋁合金和黃銅。小型氣缸有使用不銹鋼管的。帶磁性開(kāi)關(guān)的氣缸或在耐腐蝕環(huán)境中使用的氣缸，缸筒應(yīng)使用不銹鋼、鋁合金或黃銅等材質(zhì)。

    SMC氣缸活塞上采用組合密封圈實(shí)現(xiàn)雙向密封，活塞與活塞桿用壓鉚鏈接，不用螺母。

    2、端蓋

    端蓋上設(shè)有進(jìn)排氣通口，有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設(shè)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(nèi)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套，以提高氣缸的導(dǎo)向精度，承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載，減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量，延長(zhǎng)氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過(guò)去常用可鍛鑄鐵，現(xiàn)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。

    3、活塞

    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(shè)有活塞密封圈。活塞上的耐磨環(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長(zhǎng)使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹(shù)脂等材料。活塞的寬度由密封圈尺寸和必要的滑動(dòng)部分長(zhǎng)度來(lái)決定。滑動(dòng)部分太短，易引起早期磨損和卡死。活塞的材質(zhì)常用鋁合金和鑄鐵，小型缸的活塞有黃銅制成的。

    4、活塞桿

    活塞桿是氣缸中重要的受力零件。通常使用高碳鋼，表面經(jīng)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。

    5、密封圈

    回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱為動(dòng)密封，靜止件部分的密封稱為靜密封。