气缸与液压缸——强大的直线执行器

一、 概述
气缸与液压缸是流体传动（气动/液压）中的直线执行元件，将流体的压力能转换为机械能，驱动负载做直线往复运动。它们结构简单，出力大，易于实现快速直线运动，是实现自动化动作的“肌肉”。

二、 核心原理与对比

1. 气缸：以压缩空气（0.4-0.8MPa）为工作介质。优点：动作快、清洁、安装维护简单、成本低。缺点：出力小（因压力低）、速度受负载影响大、有可压缩性导致定位精度低、运动不平稳。

2. 液压缸：以液压油（压力可达10-30MPa或更高）为工作介质。优点：出力巨大、运动平稳、调速方便、定位精度相对较高（采用伺服阀时可达很高精度）。缺点：系统复杂（需泵站、阀块、管路）、有泄漏风险、维护要求高、成本高。

三、 主要用途

1. 气缸：广泛用于轻负载、对精度要求不高的场合。如工件的推拉、夹紧、阻挡、分拣、开关门等。

2. 液压缸：用于需要巨大推力的重载场合。如压力机、注塑机、工程机械、机床的尾座顶紧等。

四、 选型与集成要点

1. 选型核心：确定缸径。根据所需推力F和工作压力P计算：缸径 D ≥ sqrt(4F/(πPη))，其中η为效率（气缸~0.8，液压缸~0.9）。其次是确定行程、安装形式（耳环式、法兰式、脚座式等）和是否需带磁性开关（用于位置检测）。

2. 速度控制：必须设计排气节流（气缸）或进/回油节流（液压缸）回路来控制速度，防止冲击。

3. 绘图表示：在总装图中，缸体本身可按外形简化绘制，但必须精确表达：a) 安装点的尺寸和配合。b) 活塞杆端部的连接螺纹或孔。c) 气管/油管接头接口的位置和规格。d) 磁性开关的安装槽位置（如需要）。在气路/液压原理图中，需用标准图形符号表示。