氣動執行元件是一種能量轉換裝置，它是將壓縮空氣的壓力能轉化為機械能，驅動機構實現直線往復運動、擺動、旋轉運動或沖擊動作。氣動執行元件分為氣缸和氣馬達兩大類。氣缸用于提供直線往復運動或擺動，輸出力和直線速度或擺動角位移。氣馬達用于提供連續回轉運動，輸出轉矩和轉速。氣動控制元件用來調節壓縮空氣的壓力流量和方向等，以保證執行機構按規定的程序正常進行工作。氣動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：

1. 免潤滑性：該產品采用含油自潤滑軸承，使活塞桿無需加油潤滑；

2. 耐久性：氣缸本體、采用優質不銹鋼、硬質氧化鋁合金材質，前后端蓋經過陽極硬質氧化處理，不僅具有耐磨耐腐蝕性，而且更顯外觀小巧精美；

3. 可調緩沖性：該產品除了帶有固定緩沖外，氣缸終端還帶有可調緩沖，是氣缸換向時平穩無沖擊；

4. 安裝形式多樣性：多種安裝附件供客戶根據使用要求來選擇；

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（客戶訂貨時需向本公司特殊說明訂購）；

6. 附磁性：氣缸活塞上裝有一個永久磁鐵，它可觸發安裝在氣缸上的感應開關來感應氣缸的運動位置（客戶訂貨時需向本公司特殊說明訂購）；

7. 行程可調性：活塞桿端配有一個可調螺母，是氣缸在其行程范圍內實現可調（推力 F1= 拉力F2 ）；

8. 派生多樣性：可在原來的基礎上派生出多樣化的非標產品以此適合客戶需要的各種使用要求 ；

二、氣缸的選型及計算

 1.氣缸的選型步驟

 氣缸的選型應根據工作要求和條件，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。根據氣缸負載力的大小來確定氣缸的輸出力，由此計算出氣缸的缸徑。

（2）氣缸的行程。氣缸的行程與使用的場合和機構的行程有關，但一般不選用滿行程。

（3）氣缸的強度和穩定性計算

（4）氣缸的安裝形式。氣缸的安裝形式根據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。在需要隨工作機構連續回轉時（如車床、磨床等），應選用回轉氣缸。在活塞桿除直線運動外，還需作圓弧擺動時，則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時，應選用相應的特種氣缸。

（5）氣缸的緩沖裝置。根據活塞的速度決定是否應采用緩沖裝置。

（6）磁性開關。當氣動系統采用電氣控制方式時，可選用帶磁性開關的氣缸。

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

2.氣缸直徑計算

 氣缸直徑的設計計算需根據其負載大小、運行速度和系統工作壓力來決定。首先，根據氣缸安裝及驅動負載的實際工況，分析計算出氣缸軸向實際負載F，再由氣缸平均運行速度來選定氣缸的負載率，初步選定氣缸工作壓力（一般為0.4MPa～0.6MPa），再由F/L，計算出氣缸理論出力Ft，最后計算出缸徑及桿徑，并按標準圓整得到實際所需的缸徑和桿徑。

三、氣缸的技術參數

1）氣缸的輸出力 氣缸理論輸出力的設計計算與液壓缸類似，可參見液壓缸的設計計算；

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

3）氣缸耗氣量 氣缸的耗氣量是活塞每分鐘移動的容積，稱這個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特性和動態特性。氣缸的靜態特性是指與缸的輸出力及耗氣量密切相關的最低工作壓力、最高工作壓力、摩擦阻力等參數。氣缸的動態特性是指在氣缸運動過程中氣缸兩腔內空氣壓力，溫度，活塞速度、位移等參數隨時間的變化情況。它能真實地反映氣缸的工作性能。

四、氣缸的分類及安裝形式

1.氣缸的典型結構和工作原理

  以氣動系統中最常使用的單活塞桿雙作用氣缸為例來說明，它由缸筒、活塞、活塞桿、前端蓋、后端蓋及密封件等組成。雙作用氣缸內部被活塞分成兩個腔。有活塞桿腔稱為有桿腔，無活塞桿腔稱為無桿腔。當從無桿腔輸入壓縮空氣時，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載推動活塞運動，使活塞桿伸出；當有桿腔進氣，無桿腔排氣時，使活塞桿縮回。若有桿腔和無桿腔交替進氣和排氣，活塞實現往復直線運動。

2.氣缸的分類

  氣缸的種類很多，一般按氣缸的結構特征、功能、驅動方式或安裝方法等進行分類。分類的方法也不同。按結構特征，氣缸主要分為活塞式氣缸和膜片式氣缸兩種。按運動形式分為直線運動氣缸和擺動氣缸兩類。

3.氣缸的安裝形式

 氣缸的安裝形式可分為 1）固定式氣缸 氣缸安裝在機體上固定不動，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，有U形鉤式和耳軸式；3）回轉式氣缸 缸體固定在機床主軸上，可隨機床主軸作高速旋轉運動。這種氣缸常用于機床上氣動卡盤中，以實現工件的自動裝卡。4）嵌入式氣缸 氣缸缸筒直接制作在夾具體內。

 五、普通氣缸的結構原理

 包括單作用式和雙作用式氣缸。常用于無特殊要求的場合。為最常用的單桿雙作用普通氣缸的基本結構，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。有活塞桿側的缸蓋為前缸蓋，缸底側的缸蓋為后缸蓋。在缸蓋上開有進排氣通口，有的還設有氣緩沖機構。前缸蓋上，設有密封圈、防塵圈，同時還設有導向套，以提高氣缸的導向精度。活塞桿與活塞緊固相連。活塞上除有密封圈，防止活塞左右兩腔相互漏氣外，還有耐磨環以提高氣缸的導向性；帶磁性開關的氣缸，活塞上裝有磁環。活塞兩側常裝有橡膠墊作為緩沖墊。如果是氣緩沖，則活塞兩側沿軸線方向設有緩沖柱塞，同時缸蓋上有緩沖節流閥和緩沖套，當氣缸運動到端頭時，緩沖柱塞進入緩沖套，氣缸排氣需經緩沖節流閥，排氣阻力增加，產生排氣背壓，形成緩沖氣墊，起到緩沖作用。