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气缸的原理

气缸原理源于大炮。1680年，荷兰科学家霍因斯受到大炮原理的启发，心想如将强大力量用来推动其它机械不是挺好吗?他一开始仍用作燃烧，将其改成'活塞'，把炮筒作'气缸'，并开一个单向阀。同时使用电动执行器需要很多保护措施，错误的电路连接、电压的波动及负载的超载都会对电驱动器造成损坏，因此需要在电路及机械上加装保护系统，增加了很多额外的费用支出。他在气缸内注入其中，当点燃物质后，物质猛烈地反应燃烧，推动活塞向上运动，并产生动力。同时，气巨大的压力还推开单向阀，排出废气。而后，气缸内残余废气逐渐变冷，气压变低，气缸外部的大气压又推动活塞向下运动，以准备进行下一次反应。当然，由于行程过长，效率太低，他***终没有取得成功。但是，正是霍因斯首先提出了'内燃机'的设想，后人在此基础上才发明了汽车用的发动机。

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气缸与电动执行器

在技术性能方面，本人认为电动和气动各有所长，首先电动执行器的优势主要包括：

（1）结构紧凑，体积小巧。比起气动执行器，电动执行器结构相对简单，一个基本的电子系统包括执行器，三位置DPDT开关、熔断器和一些电线，易于装配。

（2）电动执行器的驱动源很灵活，一般车载电源即可满足需要，而气动执行器需要气源和压缩驱动装置。

（3）电动执行器没有“漏气”的***，可靠性高，而空气的可压缩性使得气动执行器的稳定性稍差。

（4）不需要对各种气动管线进行安装和维护。

（5）可以无需动力即保持负载，而气动执行器需要持续不断的压力供给。

（6）由于不需要额外的压力装置，电动执行器更加安静。通常，如果气动执行器在大负载的情况下，要加装消1音器。

（7）电动执行器在控制的精度方面更胜一筹。

（8）气动装置中的通常需要把电信号转化为气信号，然后再转化为电信号，传递速度较慢，不宜用于元件级数过多的复杂回路。而气缸的优势则在于以下4个方面：

（1）负载大，可以适应高力矩输出的应用（不过，现在的电动执行器已经逐渐达到目前的气动负载水平了）。

（2）动作迅速、反应快1。

（3）工作环境适应性好，特别在易1燃、易1爆、多尘埃、强磁、辐射和振动等恶劣工作环境中，比液压、电子、电气控制更优越。

（4）行程受阻或阀杆被扎住时电机容易受损。

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气缸中气动元件

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1）缸筒

缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小。活塞要在缸筒内做平稳的往复滑动，缸筒内表面的表面粗糙度应达到Ra0.8um。缸筒材质除使用高碳钢管外，还是用高强度铝合金和黄铜。

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 6，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 5，以提高气缸的导向精度。

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 12。还设有耐磨环 11以提高气缸的导向性。

4）活塞杆

活塞杆是气缸中***1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）缓冲柱塞、缓冲节流阀

活塞两侧沿轴线方向设有缓冲柱塞 1、3，同时缸盖上有缓冲节流阀 14和缓冲套 15，当气缸运动到端头时，缓冲柱塞进入缓冲套，气缸排气需经缓冲节流阀，排气阻力增加，产生排气背压，形成缓冲气垫，起到缓冲作用。