气动执行元件与气动元件

1、第四章第四章 气动执行元件气动执行元件executive element w 气缸的定义；气缸的定义；w 气缸的分类；气缸的分类；w 典型气缸的结构特点及工作原理；典型气缸的结构特点及工作原理；w 气动马达。气动马达。w 气动执行元件气动执行元件是将压缩空气的压力能转是将压缩空气的压力能转化为机械能的能量转换装置，包括气缸化为机械能的能量转换装置，包括气缸(cylinder)(cylinder)和气动马达和气动马达(motor) (motor) 。w 气缸气缸用于实现直线往复运动。用于实现直线往复运动。w 气动气动马达马达用于实现旋转动力。用于实现旋转动力。一、气缸一、气缸cylindercy

2、linderw 气缸的优点：气缸的优点： 结构简单、成本低、工作可靠；在有结构简单、成本低、工作可靠；在有可能发生火灾和爆炸的危险场合使用安全；可能发生火灾和爆炸的危险场合使用安全；气缸的运动速度可达到气缸的运动速度可达到1-3m/s1-3m/s，在自动化，在自动化生产线中缩短辅助动作（例如传输、压紧生产线中缩短辅助动作（例如传输、压紧等）的时间，提高劳动生产率，具有十分等）的时间，提高劳动生产率，具有十分重要的意义。重要的意义。w 气缸的缺点：气缸的缺点： 主要是由于空气的压缩性使速度和位主要是由于空气的压缩性使速度和位置控制的精度不高，输出功率小。置控制的精度不高，输出功率小。1.气缸的分

3、类气缸的分类(Cylinder types)w 按气缸的结构特征分为：按气缸的结构特征分为：na. a.活塞式活塞式 b.b.薄膜式薄膜式 c. c.柱塞式；柱塞式；w 按压缩空气对活塞是作用力的方向分为：按压缩空气对活塞是作用力的方向分为：na. a.单作用式单作用式 b.b.双作用式；双作用式；w 按气缸的功能分为：按气缸的功能分为：n普通气缸、薄膜气缸、冲击气缸、普通气缸、薄膜气缸、冲击气缸、 气气液阻尼缸、缓冲气缸和摆动气缸。液阻尼缸、缓冲气缸和摆动气缸。w 普通气缸是指缸筒内只有一个活塞和一个普通气缸是指缸筒内只有一个活塞和一个活塞杆的气缸。活塞杆的气缸。w 有单作用和双作用气缸两种

4、。有单作用和双作用气缸两种。 2.2.典型气缸的介绍典型气缸的介绍普通气缸普通气缸 双作用气缸双作用气缸double acting cylindersdouble acting cylinders） 单作用气缸单作用气缸single acting cylinder w双作用气缸工作原理双作用气缸工作原理（double acting cylinderdouble acting cylinder） w 当压缩空气作用在活塞右侧面积上的作用当压缩空气作用在活塞右侧面积上的作用力，大于作用在活塞左侧面积上的作用力力，大于作用在活塞左侧面积上的作用力和摩擦力等反向作用时，压缩空气推动活和摩擦力等反向作用

5、时，压缩空气推动活塞向左移动，使活塞杆伸出。反之，压缩塞向左移动，使活塞杆伸出。反之，压缩空气推动活塞向右移动，使活塞和活塞杆空气推动活塞向右移动，使活塞和活塞杆缩回到初始位置。在气缸往复运动的过程缩回到初始位置。在气缸往复运动的过程中，推（或拉）动机构作往复运动。中，推（或拉）动机构作往复运动。w单作用气缸工作原理单作用气缸工作原理（single acting cylindersingle acting cylinder） 1- 1-呼吸孔呼吸孔 2-2-前端盖前端盖 3-3-缸筒缸筒 4-4-弹簧弹簧 5-5-活塞杆活塞杆 6-6-密封件密封件 w 单作用气缸在缸盖一端气口输入压缩空气单作

6、用气缸在缸盖一端气口输入压缩空气使活塞杆伸出（或缩回）使活塞杆伸出（或缩回）, ,而另一端靠弹而另一端靠弹簧、自重或其它外力等使活塞杆恢复到初簧、自重或其它外力等使活塞杆恢复到初始位置。始位置。特点：特点：w 结构简单；结构简单；w 单作用气缸只在动作方向需要压缩空气，单作用气缸只在动作方向需要压缩空气，故可节约一半压缩空气；故可节约一半压缩空气；w 复位弹簧的反作用力随压缩行程的增大复位弹簧的反作用力随压缩行程的增大而增大，因此活塞的输出力随活塞运动而增大，因此活塞的输出力随活塞运动的行程增加而减小；的行程增加而减小；w 缸体内安装弹簧、增加了缸筒长度，缩短缸体内安装弹簧、增加了缸筒长度，缩

7、短了活塞的有效行程。了活塞的有效行程。w 这种气缸一般多用于行程短，对输出力和这种气缸一般多用于行程短，对输出力和运动速度要求不高的场合（用在夹紧、退运动速度要求不高的场合（用在夹紧、退料、阻挡、压入、举起和进给等操作上）。料、阻挡、压入、举起和进给等操作上）。单、双作用气缸的应用实例单、双作用气缸的应用实例425131Y425131Y11Y21.01.11.01.1单作用气缸回路单作用气缸回路双作用气缸回路双作用气缸回路3、标准气缸简介、标准气缸简介w 我国目前已生产出五种从结构到参数都已我国目前已生产出五种从结构到参数都已标准化、系列化的气缸，简称标准化气缸。标准化、系列化的气缸，简称标准

8、化气缸。w 标准化气缸的标记标准化气缸的标记 标准化气缸的标记是用符号标准化气缸的标记是用符号“QG”QG”表表示，用符号示，用符号“A A、B B、C C、D D、H”H”表示五表示五种系列种系列w QGA-QGA-无缓冲普通气缸；无缓冲普通气缸；w QGB-QGB-细杆（标准杆）缓冲气缸；细杆（标准杆）缓冲气缸；w QGC-QGC-粗杆缓冲气缸；粗杆缓冲气缸；w QGD-QGD-气液阻尼缸；气液阻尼缸；w QGH-QGH-回转缸。回转缸。QGA、B、C、D、H缸径缸径 行程行程w例例 ： QGA100QGA100135135表示：表示： 直径为直径为100mm100mm，行程为，行程为13

9、5mm135mm的无缓的无缓冲普通气缸。冲普通气缸。二、几种特殊气缸简介二、几种特殊气缸简介w 薄膜气缸薄膜气缸diaphragm cylinder 1- 1-缸盖缸盖 2-2-膜片膜片 3-3-膜盘膜盘 4-4-弹簧弹簧 5-5-缸体缸体 6-6-活塞杆活塞杆 7-7-呼吸孔呼吸孔 工作时，膜片在压缩空工作时，膜片在压缩空气作用下推动活塞杆运动。气作用下推动活塞杆运动。 它的优点是：结构简单、它的优点是：结构简单、紧凑、体积小、重量轻；密紧凑、体积小、重量轻；密封性好，不易漏气；加工简封性好，不易漏气；加工简单，成本低，无磨损件，维单，成本低，无磨损件，维护修方便等。适用于行程短护修方便等。

10、适用于行程短的场合。的场合。 缺点是：行程短，一般缺点是：行程短，一般不超过不超过50mm50mm。平膜片的行程。平膜片的行程更短，约为其直径的更短，约为其直径的1/101/10。 w 无杆气缸无杆气缸( rodless cylinder) 在压缩空在压缩空气作用下，活气作用下，活塞塞滑块机械滑块机械组合装置可以组合装置可以作往复运动。作往复运动。w 双端双活塞双端双活塞气缸气缸 这个双这个双端双活塞杆端双活塞杆气缸具有两气缸具有两个双端活塞个双端活塞杆。杆。w 双活塞杆气缸双活塞杆气缸 这个双活塞杆气缸具有两个活塞杆。这个双活塞杆气缸具有两个活塞杆。w 双端活塞杆气缸双端活塞杆气缸 在压缩空

11、气作用下，双端活塞杆气缸在压缩空气作用下，双端活塞杆气缸的活塞杆可以双端伸出或回缩。的活塞杆可以双端伸出或回缩。w 多位气缸多位气缸 通过将缸径通过将缸径相同但行程不相同但行程不同的两个气缸同的两个气缸连接起来，可连接起来，可以使组合后的以使组合后的气缸具有三个气缸具有三个停止位置。停止位置。w 增力气缸增力气缸 增力气缸增力气缸综合了两个双综合了两个双作用气缸的特作用气缸的特点，即将两个点，即将两个双作用气缸串双作用气缸串联连接在一起联连接在一起形成一个独立形成一个独立执行元件。执行元件。w 摆动气缸摆动气缸(rotary cylinder)(rotary cylinder) 是出力轴被限是

12、出力轴被限制在某个角度内做往复摆动的一种气缸，制在某个角度内做往复摆动的一种气缸，又称为又称为旋转气缸旋转气缸。w 按照摆动气缸的结构特点可分为齿轮齿条按照摆动气缸的结构特点可分为齿轮齿条式和叶片式两类。式和叶片式两类。齿轮齿条式齿轮齿条式叶片式叶片式摆动气缸应用实例摆动气缸应用实例 气爪（手指气缸）（气爪（手指气缸）（grippergripper）w 气气液阻尼缸液阻尼缸三、气缸的固定方式三、气缸的固定方式四、气动马达（四、气动马达（air motorsair motors） w 气动马达气动马达是一种作连续旋转运动的气动是一种作连续旋转运动的气动执行元件，是一种把压缩空气的压力能执行元件，

13、是一种把压缩空气的压力能转换成回转机械能的能量转换装置，它转换成回转机械能的能量转换装置，它输出转矩、驱动执行机构作旋转运动。输出转矩、驱动执行机构作旋转运动。在气压传动中使用广泛的是叶片式、活在气压传动中使用广泛的是叶片式、活塞式和齿轮式气马达。塞式和齿轮式气马达。气动马达的工作原理气动马达的工作原理w 当压缩空气从左气口进入气室后立即喷当压缩空气从左气口进入气室后立即喷向叶片，作用在叶片的外伸部分，产生向叶片，作用在叶片的外伸部分，产生转矩带动转子作顺进针旋转运动，输出转矩带动转子作顺进针旋转运动，输出旋转的机械能，废气从中间气口排出，旋转的机械能，废气从中间气口排出，残余气体则从右气口排

14、出；若左、右气残余气体则从右气口排出；若左、右气口互换，则转子反转，输出相反方向的口互换，则转子反转，输出相反方向的机械能。转子转动的离心力和叶片底部机械能。转子转动的离心力和叶片底部的气压力、弹簧力使得叶片紧密地抵在的气压力、弹簧力使得叶片紧密地抵在气动马达的内壁上，以保证密封，提高气动马达的内壁上，以保证密封，提高容积效率。容积效率。气动马达的应用实例气动马达的应用实例 叶片式叶片式马达的特点马达的特点w 具有防爆性能具有防爆性能 ；w 马达本身的软特性使之能长期满载工作，温升马达本身的软特性使之能长期满载工作，温升较小，且有过载保护的性能；较小，且有过载保护的性能；w 有较高的起动转矩，