液压与气动项目6课题10学习气动元件

1、学习气动元件学习气动元件活动1 认识气动执行元件 活动2 进入气动控制阀的世界学习气动元件学完本课题应具备以下能力：1）能说出气缸的工作原理。2）根据不同的需要选择合适的气缸。3）了解气动控制阀的分类及特点。学习目标学习气动元件活动1 认识气动执行元件气动执行元件是将压缩空气的压力能转换为机械能的装置。它包括气缸和气马达。气缸用于直线往复运动或摆动，气马达用于实现连续回转运动。1气缸（1）气缸的分类 常用的有以下几种：1）按压缩空气在活塞端面作用力的方向不同，分为单作用气缸和双作用气缸。2）按结构特点不同，分为活塞式、薄膜式、柱塞式和摆动式气缸等。3）按安装方式不同，分为耳座式、法兰式、轴销式

2、、凸缘式、嵌入式和回转式气缸等。4）按功能不同，分为普通式、缓冲式、气-液阻尼式、冲击、步进气缸等。活动1学习气动元件如图10-1所示，试着由其外形区分单作用气缸和双作用气缸，将其名称填入图下括号活动1图10-1 单作用气缸与双作用气缸学习气动元件（2）气缸的工作原理和用途 大多数气缸的工作原理和液压缸相同，下文将介绍几种特殊用途的气缸，如图10-2所示。活动1图10-2 几种特殊气缸学习气动元件如图10-3所示分析气缸的工作原理，完成填空。1）气-液阻尼式气缸。这种气-液阻尼式气缸的结构一般是将双活塞杆缸作为油缸。因为这样可使油缸两腔的排油量相等，此时油箱内的油液只用来补充因油缸泄漏而减少的

3、油量，一般用油杯就可以了。活动1图10-3 气-液阻尼式气缸工作原理学习气动元件2）薄膜式气缸。薄膜式气缸是一种利用压缩空气通过膜片推动活塞杆作往复直线运动的气缸。它由缸体、膜片、膜盘和活塞杆等主要零件组成。其功能类似于活塞式气缸，它分单作用式和双作用式两种，如图10-4所示。活动1a） b）图10-4 薄膜式气缸结构简图a）单作用式 b）双作用式1缸体 2膜片 3膜盘 4活塞杆学习气动元件3）冲击气缸。冲击气缸是一种体积小、结构简单、易于制造、耗气功率小，但能产生相当大的冲击力的一种特殊气缸。冲击气缸的整个工作过程可简单地分为三个阶段。如图10-5所示根据以上3个阶段，选择对应的原理图。根据

4、工作的需要选择对应的气缸，将二者用线连接起来。印刷的张力控制 气-液阻尼式气缸冲孔铆接 薄膜式气缸机床的恒定进给装置 冲击式气缸活动1学习气动元件活动1图10-5 三个工作阶段学习气动元件2气马达气马达也是气动执行元件的一种。它的作用相当于电动机或液压马达，即输出转矩，拖动机构作旋转运动。（1）气马达的分类及特点 气马达按结构形式可分为叶片式气马达、活塞式气马达和齿轮式气马达等。与液压马达相比，气马达具有以下特点：1）工作安全。2）可以长时间满载工作而温升较小。3）可以无级调速。4）具有较高的起动转矩，可以直接带负载运动。5）结构简单，操纵方便，维护容易，成本低。6）输出功率相对较小，最大只有

5、20kW。7）耗气量大，效率低，噪声大。活动1学习气动元件（2）气马达的工作原理 图10-6所示为双向旋转叶片式气马达的结构示意图。此马达主要由转子、定子和叶片组成。活动1图10-6 双向旋转的叶片式气马达学习气动元件通过读图请思考并完成以下问题。1）请写出各组成部分的名称：1（ ）、2（ ）、4（ ）3为1和2之间的圆心距离，请在图中方框中写出此距离的名称（参考叶片泵结构图）。2）气马达的工作原理如下：当压缩空气从进气口 （A或B）进入气室后，立即喷向 ，作用在 的外伸部分，产生转矩，带动 做逆时针转动，输出机械能。若进气口、出气口互换，则转子反转。转子转动的离心力和叶片底部的气压力、弹簧力

6、（图中未画出）使得叶片紧贴在定子的内壁上，以保证密封，提高容积效率。活动1学习气动元件表10-1列出了各种气马达的特点及应用范围，可供选择时参考。活动1表10-1 各种气马达的特点及应用范围形式转矩速度功率每千瓦耗气量Q/m3min1特点及应用范围叶片式低转矩高速度由零点几千瓦到l.3kW小型：1.82.3大型：1.01.4制造简单、结构紧凑，但低速启动转矩小，低速性能不好，适用于要求低或中功率的机械，如手提工具、复合工具传送带、升降机、泵、拖拉机等活塞式中高转矩低速或中速由零点几千瓦到1.7kW小型：1.92.3大型：1.01.4在低速时有较大的功率输出和较好的转矩特性。起动准确，且起动和停

7、止特性均较叶片式好，适用于载荷较大和要求低速转矩较高的机械，如手提工具、起重机、绞车、绞盘、拉管机等薄膜式高转矩低速度小于lkW1.21.4适用于控制要求很精确、起动转矩极高和速度低的机械学习气动元件标准化气缸1标准化气缸的系列和标记标准化气缸的标记用符号“QG”表示气缸，用符号“A、B、C、D、H”表示五种系列。具体的标志方法是：五种标准化气缸的系列为：QGA 无缓冲普通气缸。QGB 细杆（标准杆）缓冲气缸。QGC 粗杆缓冲气缸。QGD 气-液阻尼式气缸。QGH 回转气缸。知识拓展学习气动元件2标准化气缸的主要参数标准化气缸的主要参数是缸径D和行程S。缸径标志了气缸活塞杆的输出力，行程标志了

8、气缸的作用范围。标准化气缸的缸径D（单位：mm）有11种规格：40，50，63，80，100，125，160，200，250，320，400。标准化气缸的行程S的选取方法如下：对于无缓冲气缸和气-液阻尼缸，S=（0.52）D；对于有缓冲气缸，S=（110）D。知识拓展学习气动元件活动2 进入气动控制阀的世界气动控制阀的功用、工作原理等和液压控制阀相似，仅在结构上有所不同。按功能也分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三大类。表10-2列出了三大类气动控制阀及其特点。活动2学习气动元件阀 岛阀岛（Valve Terminal）是由多个电控阀构成的控制元器件，它集成了信号输入输出及信号的控制，犹如

9、一个控制岛屿。阀岛（图10-7）是新一代气电一体化控制元器件。1阀岛的分类（1）标准阀岛（2）通用阀岛（3）专用阀岛知识拓展图10-7 阀岛学习气动元件2安装原理（图10-8）（1）集中式安装原理（2）分散式安装原理 使用长度很短的管路将个别功能连接到小型阀岛上。（3）现场安装原理 复位、装载和卸载通常在机器外部发生。（4）混合安装原理知识拓展学习气动元件知识拓展图10-8 阀岛的4种安装原理学习气动元件1）气缸是气动系统的执行元件之一，其工作原理与液压缸相同。与液压缸比较，它具有结构简单、制造容易、工作压力低和动作迅速等优点。2）气液阻尼缸、薄膜式和冲击气缸是几种特殊气缸。3）气压马达也是气动系统的执行元件之一，其原理与液压马达相同。课题内容小结学习气动元件想一想，气动元件和液压元件的