1.2 气动执行元件——气缸

气缸和气马达是气压传动系统的执行元件，它们将压缩空气的压力能转化为机械能，气缸用于实现直线往复运动或摆动，气马达则用于实现连续回转运动。

1.气缸的分类

按不同的标准，气缸有如下分类方式。

（1）按压缩空气作用在活塞端面上的方向，可分为单作用气缸和双作用气缸。单作用气缸只有一个方向的运动靠气压传动，活塞的复位靠弹簧力或重力；双作用气缸活塞的往返运动全都靠压缩空气来完成。

（2）按结构特点可分为活塞式气缸、叶片式气缸、薄膜式气缸、气液阻尼缸。

（3）按气缸功能可分为普通气缸和特殊气缸。普通气缸主要指活塞式单作用气缸和双作用气缸。特殊气缸包括气液阻尼缸、薄膜式气缸、冲击式气缸、增压气缸、步进气缸、回转气缸等。

2.单作用气缸

单作用气缸是指压缩空气仅在气缸的一端进气，并推动活塞运动，而活塞的返回则借助于其他外力（如重力、弹簧力等），其结构原理如图1-2所示。

图1-2 单作用气缸结构原理

单作用活塞气缸的特点：

（1）由于单边进气，所以结构简单，耗气量小；

（2）由于用弹簧复位，使压缩空气的能量有一部分用来克服弹簧的反力，因而减小了活塞杆的输出推力；

（3）有效行程短；

（4）活塞杆的推力和运动速度在行程中是变化的，因此，单作用活塞式气缸多用于短行程及活塞杆推力、运动速度要求不高的场合，如定位和夹紧装置等。

3.双作用直线气缸

双作用气缸中，活塞的往复运动均由压缩空气来推动。单杆双作用气缸是使用最广泛的一种普通气缸，其结构如图1-3所示。气缸的两个端盖上都设有进、排气口，从无杆侧端盖气口进气时，推动活塞杆作伸出运动；反之，从杆侧端盖气口进气时，推动活塞杆作缩回运动。双作用气缸具有结构简单、输出力稳定、行程可根据需要选择的优点，但由于是利用压缩空气交替作用于活塞上实现伸缩运动的，回缩时压缩空气的有效作用面积较小，所以产生的力要小于伸出时产生的推力。一般用于包装机械、食品机械、加工机械等设备上。

图1-3 单杆双作用气缸

4.薄型气缸

薄型气缸也称为薄膜式气缸，结构如图1-4所示，利用压缩空气通过膜片推动活塞往复运动，它具有结构紧凑、简单、容易制造、成本低、维修方便、寿命长、泄漏少、效率高等优点，适用于气动夹具、自动调节阀及短行程场合。主要由缸体、膜片和活塞杆等零件组成，可以是单作用的，也可以是双作用的。

图1-4 薄膜式气缸