氣缸的案例
氣缸是如何選型的？氣缸的分類
做設備設計時，經常會用到氣缸，氣缸種類繁多，在選擇氣缸時要怎么選？氣缸的選擇無非涉及到兩個方面：1.氣缸種類的選擇；2.氣缸缸徑以及行程的選擇；
在講解怎么選擇之前先介紹一下氣缸的種類：
從功能上來分（比較貼合設計情況），類型較多，如標準氣缸、自由安裝型氣缸、薄型氣缸、筆形氣缸、雙軸氣缸、三軸氣缸、滑臺氣缸、無桿氣缸、旋轉氣缸、夾爪氣缸等，這些類型的氣缸比較常用。
從動作上分為單作用和雙作用，前者又分彈簧壓回（氣缸的伸出靠氣壓壓出，縮回靠彈簧的彈力）和壓出（氣缸的縮回靠氣壓壓回，伸出靠彈簧的彈力）兩種，一般用于行程短、對輸出力和運動速度要求不高的場合（價格低、耗能少），雙作用氣缸（氣缸的伸出和縮回都靠氣壓的壓力）則更廣泛應用。
我們在選型時要了解一些常用氣缸的特性：
標準氣缸：我們以標準氣缸為標準的話，標準氣缸本身形狀是方的，體積比較大。
自由安裝氣缸：從名字來看就是安裝的方式比較多，比較自由，且體積較小。
薄型氣缸：比較薄，體積適中。
筆形氣缸：形狀圓形如筆，體積比較小。
雙軸氣缸：帶有兩根輸出軸，輸出力對比與單軸氣缸有兩倍的力輸出，輸出軸會有輕微的晃動。
三軸氣缸：有一個力的輸出軸，另外兩根軸為導向軸，但是也有晃動。
滑臺氣缸：滑臺氣缸精度最高，一般為一個輸出軸帶兩個導軌組成，精度高。
無桿氣缸：無桿氣缸與其他氣缸相比，在相同的長度下，行程為其他氣缸的兩倍，運行為單軸，體積比較小，節省空間。
旋轉氣缸：輸出的運動為旋轉運動，旋轉的角度一般在0-200度之間。
夾爪氣缸：夾爪氣缸就是輸出的動作及夾緊以及張開的動作。
展開 汽車發動機的氣缸體和氣缸蓋的裂紋是怎么檢測的
現代汽車基本都是采用水冷多缸發動機，汽車經過較長一段時間的使用后會出現一些故障，發動機的氣缸和氣缸蓋會產生裂紋，五金沖壓件加工廠為您講下這個故障是怎么檢測的。
氣缸體和氣缸蓋容易產生裂紋的部位往往與它們的結構、工作條件和使用不當有關。常見的有曲軸箱的共振裂紋、水套的冰凍裂紋、鑲裝氣缸套時過盈量過大或壓裝工藝不當等造成的裂紋。
氣缸體與氣缸蓋裂紋的檢查，通常采用水壓試驗，其具體操作方法是：先將氣缸蓋及氣缸墊裝在氣缸體上，將水壓機出水管接頭與氣缸前端水泵入水口處連接好，堵住其它水道口，然后將水壓入套，在300-400KPA的壓力下，保持5分鐘，氣缸體和氣缸蓋應無滲漏。
如果氣缸體、氣缸蓋由里向外有水珠滲出，即表明該處有裂紋。對曲軸箱等應力大的部位的裂紋采取焊接法進行修理，對水套及其應力小的部位的裂紋，可以采用膠粘或補漏劑修復。
展開 全面認識下氣缸的分類吧
2、氣缸的分類
（1） 按動作進行分類氣紅按動作分為單作用氣缸和雙作用氣缸，結構示意圖如圖2-5所示，前者又分為彈簧壓回和彈簧壓出兩種氣缸，一般用于行程短、對輸出力和運動速度要求不高的場合（價格低、耗能少），雙作用氣缸則應用更為廣泛（不要把單雙作用氣缸理解為帶/不帶磁環的氣缸）。
（2） 按功能進行分類氣缸按功能分類型較多，如標準氣缸、復合型氣缸、特殊氣缸、擺動氣缸、氣爪等，如圖2-601示。其中比較常用的為自由安裝型氣缸、薄型氣缸、筆形氣缸、雙桿氣缸、滑臺氣缸、無桿氣缸、旋轉氣缸、夾爪氣缸等，如圖2.7所示,只要了解各種氣缸的大致特性和對應型號，平時多熟悉，應用時調岀3D文件即可。
圖2.5氣缸的分類（按動作）
a）單作用彈簧壓回b）
單作用彈簧壓岀c）雙作用（應用廣泛）
圖2.7較常用的氣缸類型
a）自由安裝型氣缸b）薄型氣缸c）筆形氣缸d）雙桿氣紅
e）滑臺氣缸f）無桿氣缸g）旋轉氣缸h）夾爪氣缸
基于氣缸在動力特性或空間布局方面的應用特點，在實際選用氣缸時，首先要確定一個合適的類別（由于型錄每年都更新，部分數據僅供參考，請讀者以最新型錄為準）。
展開 【專業知識】談一談氣缸選型
其中P1——氣缸推力，P2——氣缸拉力
其它方面的選擇
1、類型的選擇
根據工作要求和條件，正確選擇氣缸的類型。要求氣缸到達行程終端無沖擊現象和撞擊噪聲應選擇緩沖氣缸；要求重量輕，應選輕型缸；要求安裝空間窄且行程短，可選薄型缸；有橫向負載，可選帶導桿氣缸；要求制動精度高，應選鎖緊氣缸；不允許活塞桿旋轉，可選具有桿不回轉功能氣缸；高溫環境下需選用耐熱缸；在有腐蝕環境下，需選用耐腐蝕氣缸。在有灰塵等惡劣環境下，需要活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無污染時需要選用無給油或無油潤滑氣缸等。
2、安裝形式
根據安裝位置、使用目的等因素決定。在一般情況下，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。在要求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，應選擇相應的特殊氣缸。
3、作用力的大小
即缸徑的選擇。根據負載力的大小來確定氣缸輸出的推力和拉力。一般均按外載荷理論平衡條件所需氣缸作用力，根據不同速度選擇不同的負載率，使氣缸輸出力稍有余量。缸徑過小，輸出力不夠，但缸徑過大，使設備笨重，成本提高，又增加耗氣量，浪費能源。在夾具設計時，應盡量采用擴力機構，以減小氣缸的外形尺寸。
4、活塞行程
與使用的場合和機構的行程有關，但一般不選滿行程，防止活塞和缸蓋相碰。如用于夾緊機構等，應按計算所需的行程增加10～20㎜的余量。
5、活塞的運動速度
主要取決于氣缸輸入壓縮空氣流量、氣缸進排氣口大小及導管內徑的大小。要求高速運動應取大值。氣缸運動速度一般為50～800㎜/s。對高速運動氣缸，應選擇大內徑的進氣管道；對于負載有變化的情況，為了得到緩慢而平穩的運動速度，可選用帶節流裝置或氣—液阻尼缸，則較易實現速度控制。
展開 
發動機可變氣缸技術
可變氣缸技術是指能夠根據道路情況或者駕駛員駕駛狀態對發動機氣缸工作狀態進行調節的一項節能新技術，在不需要大功率的輸出時，控制關閉一部分氣缸，以減少燃料消耗。
通常情況下用于多氣缸大排量發動機，如V6、V8、V12等發動機，因為這些汽車在日常行駛時并不需要大功率的輸出，特別是在越來越擁堵的城市，大排量多氣缸的搭配就顯得有點浪費，而小排量又無法滿足人們對于駕駛樂趣的需求，于是為了解決這樣的矛盾，可變氣缸技術應運而生，當然，今天的小排量發動機領域也同樣開始應用可變氣缸技術。
目前具有代表性的可變氣缸技術有可變氣缸管理、多段式排氣量調節系統、主動式可變氣缸管理系統等。
一、
一、可變氣缸管理
可變氣缸管理（VariableCylinderManagement，VCM）是本田公司所擁有的一種可變氣缸管理技術，它可以在行駛時將發動機的個別氣缸關閉，讓一臺3.5L V6發動機在3缸、4缸、6缸之間變化，排量則在1.75～3.5L之間變化，如下圖所示。這種技術的發動機安裝在第8代和第9代本田雅閣汽車3.5L上。
VCM技術可以智能地管理汽車發動機，當汽車進行爬坡、加速、起步等全負荷工作時，發動機的6個氣缸會全部投入工作；當汽車以中速巡航狀態行駛時，工作的氣缸數會減半，即只有3個氣缸工作；在高速巡航時，為了保證汽車的動力輸出，運行氣缸的數量會增加至4個。由于系統會自動關閉非工作缸的進氣門和排氣門，所以可避免與進、排氣相關的吸排損失，并進一步提高了燃油經濟性。
展開 發動機氣缸夾角.
當發動機的氣缸不在一個平面內時，相鄰兩列氣缸中心線的角度就叫做氣缸夾角。
常見氣缸夾角
在汽車用內燃機中，我們提到“氣缸夾角”往往是V型發動機，在V型發動機當中，較常見的是60度、90度的夾角，水平對置發動機的氣缸夾角為180度。60度夾角是最優化的設計，是經過無數科學實驗論證過的結果。因而絕大多數的V6發動機都是采用這種布局形式。
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比較特殊的是大眾的VR6發動機，采用15度夾角的設計，使得發動機的體積非常緊湊，甚至能夠符合橫置發動機設計的要求，隨后大眾推出的W型發動機便相當于將兩臺VR6發動機以V型拼合起來的產物，一側的兩列氣缸間夾角為15度，而左右兩組氣缸間的夾角則為72度。
展開 你不可錯過的氣缸的型號信息和學習重點
具體選型時，首要的是抓住執行元件(如氣缸)，如圖2.3所示，這個選對了，接下來的基本就是“套路”了，基本上是元件匹配和性能發揮的問題°例如，某個工藝需要50mm缸徑的氣缸，卻選了40mm的氣缸，結果可想而知。假設氣缸選對了，其他的東西，即便選得不準確，只要能匹配到(安裝作業)，一般問題不大(大不了換一個，一般不涉及過多改動機構的問題)。
圖2?3設備中的執行元件(氣缸)
然而，傳統教材，包括廠商型錄大都是列出步驟，然后是很概括的只言片語，難以指導實際設計工作。例如“氣缸選定程序”的第1步是確定氣缸直徑，流程雖然很明確，但如何去確定氣缸直徑呢?這個不是靠幾個公式計算或單純看看輸出力表就可以確定的問題，還要依賴于一些經驗判斷和輔助計算。
氣缸的型號信息和學習重點
氣缸的型號，在命名上只是一些數字和字母，卻全面定義了空間布局、動力特性、連接固定和配件信息等相關設計要素，如圖2-4所示。未必要去背誦具體的型號，但要熟悉標示和每個字母、數字的含義，并能快速查閱型錄獲得技術信息。
展開 汽車發動機配件氣缸的磨損用什么手段檢測
汽車發動機配件氣缸磨損是正常現象，那么氣缸的磨損是怎么來檢測的呢？
氣缸的磨損是用量缸表、千分尺來測量的，然后再通過計算來得出氣缸的磨損程度，具體的操作步驟，汽車沖壓件加工廠來介紹給你。
（1） 將量缸表上的百分表的芯軸插入表桿上端內孔，使芯軸與表桿內孔板推桿接觸，表芯軸插入的深度一般使大表針轉動20-50格；
（2） 根據氣缸的標準直徑，選擇合適的接桿裝入量缸表的下端。接桿固定好后與活動測桿的總長度應比被測氣缸的直徑大于1.5-2mm；
（3） 外徑千分尺校準到被測氣缸的標準尺寸，再將量缸表測桿放到千分尺中，旋轉百分表表盤，使其大指針對準零位。注意觀察百分表的大小指針的位置；
（4） 將量缸表的測桿伸入氣缸上部，測量第一道活塞環在上止點位置時所對應的氣缸壁“Ⅰ—Ⅰ”截面，擺動量缸表，當指針指示到最小讀數時即表示測桿已垂直于氣缸缸徑；
（5） 將量缸表下移，測量氣缸中部“Ⅱ—Ⅱ”截面和下部“Ⅲ—Ⅲ”截面，（通常是距離氣缸下邊緣10mm處）的止推方向與軸向的氣缸缸徑；
（6） 計算氣缸的圓度誤差。圓度誤差用同一截面上所測的最大直徑與最小直徑之差的一半表示，取三個圓度誤差的最大值為氣缸的圓度；
（7） 計算氣缸的圓柱誤差。圓柱度誤差用所測得的最大直徑與最小直徑之差的一半表示；
（8） 計算氣缸的最大磨損量。氣缸的最大磨損量用所測量的最大直徑與氣缸標準直徑之差的一半表示。
展開 （轉一篇文章）壓縮機氣缸螺栓擰緊過程有限元仿真
轉自 http://www.jd37.com/tech/20076/29830.html
轉自 gm.newmaker.com/art_19623.html
壓縮機氣缸螺栓擰緊過程有限元仿真
摘要：通過運用有限元仿真技術對旋轉式壓縮機泵體螺栓裝配變形進行模擬，結合試驗的對比驗證，確立了正確、可靠、有效的有限元仿真分析方法，從結構仿真分析、理論知識、試驗三方面檢討了螺栓裝配對泵體變形的影響，從而展現非線性有限元仿真技術在實際工程問題上的具體應用。
關鍵詞：旋轉式壓縮機 泵體 螺栓裝配 非線性有限元
1 前言
旋轉式壓縮機由活塞、氣缸、葉片及其背部的彈簧、偏心曲軸和上、下缸蓋等主要零件組成。氣缸內孔和活塞均呈圓形，氣缸上開有吸、排氣口。排氣口上裝有排氣閥，氣缸內裝有偏心曲軸，其旋轉中心與氣缸內孔的圓心重合，活塞安裝在曲軸偏心部上，使得活塞外表面與氣缸內表面相切，于是氣缸內表面與活塞外表面之間形成一個月牙形空間，它的兩端被上、下缸蓋封著，構成了壓縮機的工作腔。在氣缸的吸、排氣口之間開一個徑向槽，槽內裝有能來回滑動的葉片，葉片背部裝有彈簧，靠彈簧力將葉片緊緊壓在活塞外表面上，將月牙形空間分成兩部分：與吸氣口相通的部分稱為吸氣腔；在排氣口一側的部分稱為壓縮腔。當偏心曲軸由電機驅動繞氣缸中心連續旋轉時，吸氣腔、壓縮腔的容積周期變化，于是實現了吸氣、壓縮、排氣及余隙膨脹等工作過程。基本結構見圖1（a）。
圖1：旋轉式壓縮機基本結構和氣缸模型示意圖
氣缸是壓縮機的骨架，其上安裝著壓縮機的主要零部件。
展開 安耐美國（Aignep USA）推出NFPA系列氣缸在線選型及免費下載
氣動元件制造商為客戶提供了更多從氣缸配置器訪問定制產品和即時CAD下載的權限。創新的氣動元件制造商安耐美國分公司為其NFPA系列氣缸產品推出了全新的配置器。氣缸配置器由CADENAS為其量身定制，可讓客戶輕松地從網站上配置和下載所需的氣缸CAD模型。
安耐美國分公司總部位于美國田納西州費爾維尤（Fairview），是意大利制造商安耐公司在北美的分支機構，該公司專門制造氣動元件，包括通用的即插即用配件、閥門、氣缸、聯軸器及氣動配件等。除標準件生產外，安耐還設計和制造定制化解決方案，以真正的合作伙伴姿態提供設計及其他協助。許多安耐產品被工程師和機械制造商集成到他們的大型裝配和工業自動化設計中，從汽車裝配線到食品加工廠使用的機器人。
在推出氣缸配置器之前，安耐美國通常在收到通過電話或電子郵件獲得的產品CAD數據申請后，需長時間的技術和數據準備，再經電子郵件回傳給客戶他們所需的氣缸CAD數據文件。現在，借助全新的配置器，工程師自己就可以從網站上快速輕松地配置所需的NFPA系列氣缸，并下載3D CAD模型，以檢測該產品是否符合他們的設計要求。
通過輕松訪問安耐美國公司網站上的新配置器，工程師自己便可高效地進行NFPA系列氣缸的配置。這種選型方法可確保安耐的客戶獲得他們所需的正確的產品模型，并且準確的零部件號和主數據信息會內置于模型中。
此外，氣缸配置器還為客戶提供150多種CAD和圖像的原始輸出格式來下載文件，同時還包括PDF產品數據表以及確切產品的3D交互式預覽。
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展開 EDF開源CAE | code_aster對900MWe級核反應堆應急柴油機氣缸蓋裂紋的模擬
在檢查中，氣缸蓋的氣門橋處觀察到了裂紋（圖1，2）。EDF和柴油發電機制造商兼設計者瓦錫蘭公司40年的經驗反饋表明，這些裂紋是在定期測試中發電機的周期性啟動和停止（低頻熱疲勞）導致的，對其運行沒有影響。反饋還表明，裂紋不會擴展到水冷回路區域，從而不會導致發電機的停機。
圖1 氣缸蓋氣門橋處的裂紋
圖2 某破裂面上的裂紋
盡管有大量的經驗反饋作為支撐，法國核安全局（Autorité de S?reté Nucléaire, ASN）仍要求EDF嚴格證明這些裂紋的無害性。因此，EDF的核電部中負責制定和優化核反應堆維護策略的國家運營工程部（UNIE）指示研發部門通過數值模擬對裂紋擴展過程進行論證，關鍵在于通過增大檢查間隔時間的方式來減輕氣缸蓋的維護負擔，同時還要避免因出現裂紋而被拒收的氣缸蓋的早期更換。
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材料實驗
」
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由于氣缸蓋材料（層狀石墨鑄鐵GJL-300）原本不存在于EDF的數據庫中，因此該材料的熱力學參數必須通過實驗從反應堆中廢棄氣缸蓋上采集的樣品中提取。EDF在20℃，220℃和420℃下對氣缸蓋材料進行了單向拉伸實驗、循環拉/壓實驗和疲勞裂縫發展實驗，并獲得了相應的材料力學參數（圖3，4，5）。
圖3 實驗測得的氣缸蓋材料彈-塑性本構模型
圖4 往復荷載下氣缸蓋材料的應力變化
圖5 實驗中氣缸蓋材料的裂縫發展速率
為了表征氣缸蓋材料的相關性能，利用由CEA和EDF共同開發的MFront開發了一種全新的材料彈塑性本構模型，并對實驗結果進行了必要的修正（圖6、7），這已在相關文獻以及實驗結果中進行了闡述。
展開 
氣缸的結構與原理，動畫演示得真真切切
需要單獨講一下的是adjuster screws--調節螺釘，它是用來調節進氣和排氣節流的，festo氣缸一般自帶調節氣流的螺釘，SMC/AirTAC常配進氣/排氣節流閥來實現氣流調節，如下圖為節流閥。
其實，我們有一個中文版的動圖，可以簡單了解氣缸結構。但是不涵蓋氣缸制造的最核心技術——密封。所以對于今天的視頻，作為一個工程師而言，應該是重點了解一下氣缸的密封方式，這一點你Get了嗎？
西門子SCL編程——通過模擬量控制氣缸升起和下降
第6~8行程序是進行指令的判斷，如果升起指令“rise_command”為真，則將縮放過的值“SCALE_rise_rate”賦值給輸出變量AQ1，實現氣缸升起；
第9~10行程序是進行指令的判斷，如果下降指令為真，則將縮放過的值“SCALE_fall_rate”賦值給輸出變量AQ1，實現氣缸下降；
注意：這里為了簡化程序，程序里沒有進行“rise_rate”和“fall_rate”進行相互復位操作
案例分享：氣缸活塞的熱機疲勞分析
氣缸活塞是許多機械設備，如內燃機、壓縮機等中的關鍵組成部分。它們長期受到機械載荷和熱載荷的周期性作用，特別是在高性能和高負載的應用中。由于溫度的大幅度波動和復雜的載荷條件，活塞結構可能會發生疲勞損傷，這稱為熱機疲勞。熱機疲勞是一種由于熱載荷和機械載荷共同作用導致的損傷機制。在活塞中，溫度可能會迅速改變，導致材料熱膨脹和收縮。與此同時，活塞還承受著來自氣缸內壓力的機械載荷。這種復合效應可能導致活塞材料的微觀裂紋產生和擴展，最終可能導致活塞的斷裂和失效。
為了有效分析和預測氣缸活塞的疲勞情況，采用熱機疲勞模塊進行了以下分析：
1、載荷模擬：創建一個綜合了機械和熱載荷的真實工作環境模型，考慮活塞的工作周期和溫度波動。
2、材料特性分析：采用多溫度S-N曲線對不同溫度下的疲勞特性進行刻畫。
3、疲勞損傷預測：運用溫度插值方法來預測可能的疲勞損傷和壽命，確定潛在的故障區域。
氣缸活塞疲勞壽命云圖
了解更多疲勞分析方案：
http://jsform2.com/web/formview/66390a7575a03c2416365f4f
展開 博世黑科技故意往氣缸里噴水
眾所周知，汽油發動機都有火花塞，工作的時候需要點火，汽油混合氣會在氣缸內燃燒或者說發生一次可控的爆炸，那么噴水會不會把這個燃燒或者說這個可控的爆炸扼殺在搖籃里？來自德國的零部件巨頭博世就搞出了一個噴水的黑科技——Water Injection System（WIS）（官方譯名為“直接水噴射系統”）。
運用這項黑科技，往氣缸里噴水不僅不會讓發動機“罷工”，反而能夠提升油耗和動力輸出。根據博世的數據，這項技術能讓發動機減少13%的油耗，同時提升5%的動力。根據博世的演講，水噴射系統主要有如下優點：
為充氣過程提供冷卻。類似于對進入氣缸的空氣降溫。
可以有效地防止爆震的發生。
可以提高發動機的壓縮率。從而讓發動機產生更多的扭矩。
能夠簡單而且高效地降低油耗。特別是高負荷和低轉速工況
避免燃油的加濃噴射和降低排氣溫度。特別是高負荷和高轉速工況。
進氣道中增加了一款水噴射器port water injector。該噴射器先將水霧化并噴射到進氣道與空氣進行預混合。與博世原有的汽油直噴系統配合增加燃燒效率。總體節油效果可達到世界輕型車輛測試循環WLTC（world-wide harmonized light duty test cycle，是結合歐洲NEDC和美國FTP測試循環后世界通用的最新測試循環）高速公路工況下13%及普通駕駛工況下4%。
如下圖所示三根亮藍色的管道即為水霧直噴冷卻系統的輸水管。這款新一代的三缸發動機是以現款寶馬2系AT配備的代號B38 1.5T三缸發動機為原型。三根輸水管分別將冷卻水送入黑色的進氣歧管中。輸水管的上方長方體金屬容器就是中冷器。進氣空氣先通過中冷器冷卻，再有電控單元控制由水霧直噴冷卻系統降低進氣溫度。
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