气动执行元件与选型

液压与气压传动项目六认识气动元件第1单元气动执行元件与选型

气动执行元件的分类（掌握）气动执行元件工作原理及功能（重点）气动执行元件的参数计算（重点）4123气动执行元件结构（难点）气动执行元件选型（了解）5气动实训平台教学目标1.了解气动执行元件的分类2.熟悉气动执行元件的工作原理、图形符号及功能气动执行元件

（Actuatorsandoutputdevices）

在气动系统中，将压缩空气的压力能转换成机械能的元件被称为气动执行元件。可以实现往复直线运动和往复摆动运动的气动执行元件称为气缸；可以实现连续旋转运动的气动执行元件称为气马达。气缸与气压马达一、气缸分类1、按结构分类缸径2.5～6mm微型气缸

8～25mm小型气缸

32～320mm中型气缸，≻320mm大型气缸2、按尺寸分类

3、按安装方式分类可分为给油气缸和不给油气缸两种。给油气缸使用的工作介质是含油雾的压缩空气，对气缸内活塞、缸筒等相对运动部件进行润滑。不给油气缸所使用的压缩空气中不含油雾，是靠装配前预先添加在密封圈内的润滑脂使气缸运动部件润滑的。使用时应注意，不给油气缸也可以给油使用，但一旦给油使用后,则必须一直给油使用,否则将引起密封件过快磨损。这是因为压缩空气中的油雾已将润滑脂洗去,而使气缸内部处于无油润滑状态了。4、按润滑方式分类按驱动气缸时压缩空气作用在活塞端面上的方向单作用气缸双作用气缸5、按驱动方式分类（2）特殊气缸a.无杆气缸(Rodlesscylinder)无杆气杆没有普通气缸的刚性活塞杆，它利用活塞直接或间接实现往复运动。没有活塞杆，则占有安装空间仅为1.2L，且行程缸径比可达50至100。没有活塞杆，还能避免由于活塞杆及杆密封圈的损伤而带来的故障。没有活塞杆，活塞两侧受压面积相等，双向行程具有同样的推力，有利于提高定位精度。

机械接触式无杆缸磁性耦合式无杆气缸

(Cylinderwithmagnetic)带磁性开关的气缸(Cylinderwithmagneticlimitedswitch)磁性开关气缸是指在气缸的活塞上装有一个永久磁环，而将磁性开关装在气缸的缸筒外侧。其余和一般气缸并无两样。气缸可以是各种型号的气缸，但缸筒必须是导磁性弱、隔磁性强的材料。

气爪能实现各种抓取功能，是现代气动机械手的关键部件。气爪的特点①所有的结构都是双作用的，能实现双向抓取，可自动对中，重复精度高；②抓取力矩恒定；②在气缸两侧可安装非接触式检测开关；④有多种安装、连接方式。

气爪（手指气缸Gripper）摆动气缸是出力轴被限制在某个角度内做往复摆动的一种气缸，又称为旋转气缸。常用的摆动气缸的最大摆动角度分为900、1800、2700三种规格。

摆动气缸(Rotarycylinder)齿轮齿条式摆动气缸

叶片式摆动气缸

(1)气液阻尼缸1)结构气液阻尼缸由气缸和液压缸组合而成，它以压缩空气为动力，利用油液的不可压缩性和控制流量来获得活塞的平稳运动和调节活塞的运动速度。2)特点与普通气缸相比，它传动平稳，定位精确、噪音小；与液压缸相比，它不需要液压源，经济性好。由于同时具有气缸和液压缸的优点，因此得到了越来越广泛的应用。3.其他常用气缸冲击气缸是一种较新型的气动执行元件，能把压缩空气的压力能转换为活塞、活塞杆的高速运动，输出动能，产生较大的冲击力。冲击气缸

标准气缸是指气缸的功能和规格示普遍使用的、结构容易制造的、普通厂商通常作为通用产品供应市场的气缸。如符合国际标准ISO6430、ISO6431或ISO6432的普通气缸。符合我国标准GB8103-87（即ISO6431）、德国标准DINISO6431等气缸都是标准气缸。

气缸的主要参数：①气缸的缸筒内径D（简称缸径）

②活塞行程L4.标准气缸缓冲方式缓冲原理适合气缸无缓冲无微型缸、小型单作用气缸和中小型薄型缸垫缓冲在活塞两侧设置聚氨酯橡胶垫吸收动能缸速不大于750mm/s的中小型气缸和缸速不大于1000mm/s的单作用气缸气缓冲将活塞运动的动能转换成封闭气室内的压力能缸速V≤500mm/s大中型气缸和V≤1000mm/s的中小型气缸设置液压缓冲器将活塞运动的动能传递给液压缓冲器，转换成热能和油液的弹性能缸速V>1000mm/S的气缸和缸速不大的高精度气缸。5.气缸的缓冲方式和缓冲原理(1)要使用清洁干燥的压缩空气.空气中不得含有机溶剂的合成油、盐分、腐蚀性气体等，以防缸、阀动作不良。(2)给油润滑气缸,应配置流量合适的油雾器；不给油润滑气缸，因缸内预加了润滑脂，可以长期使用。(3)缸筒和活塞杆的滑动部位不得受损伤，以防止气缸动作不良，损坏活塞杆密封圈等造成漏气。(4)缓冲阀处应流出适当的维护调整空间，磁性开关等应留出适当的安装调整空间。(5)气缸若长期放置不用，应一个月动作一次，并涂油保护以防锈。(6)气缸用于工作频繁、振动大的场合，安装螺钉和各个连接部位要采用防松措施。6.气缸的维护气动马达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转换成回转机械能的能量转换装置，其作用相当于电动机或液压马达，它输出转矩、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、活塞式和齿轮式气马达气压马达(1)叶片式气压马达压缩空气由A孔输入，小部分经定子两端的密封盖的槽进入叶片底部(图中未表示)，将叶片推出，使叶片贴紧在定于内壁上，大部分压缩空气进入相应的密封空间而作用在两个叶片上，由于两叶片伸出长度不等，就产生了转矩差，使叶片与转子按逆时针方向旋转，作功后的气体由定子上的孔c和B排出。若改变压缩空气的输入方向（即压缩空气由B孔进入，A孔和C孔排出），则可改变转子的转向。

1.气压马达的分类(2)齿轮式气压马达齿轮式气马达有双齿轮式和多齿轮式，而以双齿轮式应用得最多。齿轮可采用直齿、斜齿和人字齿。图示为齿轮式气马达结构原理。这种气马达的工作室由一对齿轮构成，压缩空气由对称中心处输入，齿轮在压力的作用下回转。采用直齿轮的气马达可以正反转动，采用人字齿轮或斜齿轮的气马达则不能反转(3)活塞式气压马达

活塞式气压马达一般用在中、大容量及需要低速回转的地方，起动扭矩较好

(4)涡轮式气压马达

涡轮式气压马达一般用于高速低扭矩的场合，其速度可达2000~4000rpm。牙医使用的气钻，其转速可达15000rpm。

其他气马达1、具有过载保护作用。过载时马达降低转速或停止，过载解除后即可重新正常运转。2、可以实现无级调速。通过调节节流阀的开度来控制调节压缩空气的流量，就能控制调节马达的转速。3、能够正反向旋转。改变进、排气方向就能实现马达的正反转换向，且换向时间短，冲击小。4、起动力矩较高。可直接带动负载起动，起停迅速，且可长时间满载运行，温升较小。5、工作安全且能适应恶劣的工作环境。在易燃、易爆、高温、振动、潮湿、粉尘等不利条件下都能正常工作。6、功率范围及转速范围较宽，功率小到几百瓦，大到几万瓦。7、耗气量大，效率低，噪声大。2.气压马达