液压与气动技术 第2版 课件 1.3认识气动执行元件

液压与气压系统控制

Hydraulicandpneumaticcontrolsystem泰州职业技术学院智能制造学院项目1认识气动系统

1.1认识气动执行元件认识气动执行元件学习目标能辨别常用气动执行元件实物与图形符号；能理解常用气动执行件的工作原理；能正确选用和合理使用马达与缸。认识气动执行元件任务布置气动执行元件将压缩空气的压力能转化为机械能做工，本任务要求观察各种气动执行件，气缸、气动马达、气动手指等，熟悉其参数和应用。认识气动执行元件相关知识普通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换为机械能，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。认识气动执行元件气缸常用的有以下几种。（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。（2）按安装方式可分为底座式气缸、法兰式气缸、轴销式气缸和耳轴式气缸等。（3）按结构特征可分为活塞式气缸、柱塞式气缸、薄膜式气缸和摆动式气缸等（4）按气缸的功能可分为普通气缸和特殊气缸。普通气缸式最常用的气缸，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。认识气动执行元件GB/T32336-2015规定了最为常用的最高额定压力为1Mpa，带或者不带磁性的的单杆和双杆气缸气缸缸径内径D

(mm)有10种规格：32、40、50、63、80、125、l60、200、250、320，气缸行程L(mm)≤1250。气缸的主要参数是缸筒内径D和行程L。因为在一定的气源压力下，缸筒内径标示气缸活塞杆的理论输出力，行程标示气缸的作用范围。认识气动执行元件单作用气缸单作用气缸只在活塞一侧可以通入压缩空气使其伸出或缩回，另一侧是通过呼吸孔开放在大气中的单作用气缸有弹簧压入型和弹簧压出型两种。认识气动执行元件单作用气缸的特点如下:（1）由于单边进气，因此结构简单，耗气量小。（2）缸内安装了弹簧，增加了气缸长度，缩短了气缸的有效行程，且其行程还受弹簧长度限制。（3）借助弹簧力复位，使压缩空气的能量有一部分用来克服弹簧张力，减小了活塞杆的输出力；而且输出力的大小和活塞杆的运动速度在整个行程中随弹簧的变形而变化。（4）因此单作用气缸多用于行程较短以及对活塞杆输出力和运动速度要求不高的场合。如定位和夹紧装置等。认识气动执行元件气缸工作时，活塞杆输出的推力必须克服弹簧的弹力及各种阻力，推力可用下式计算效率ηc的形式计入计算，一般取0.7~0.8，活塞运动速度小于0.2m/s时取大值，活塞运动速度大于0.2m/s时取小值。认识气动执行元件双作用气缸气缸活塞的往返运动是依靠压缩空气从缸内被活塞分隔开的两个腔室(有杆腔、无杆腔)交替进入和排出来实现的，压缩空气可以在两个方向上做功。认识气动执行元件由于没有复位弹簧，双作用气缸可以获得更长的有效行程和稳定的输出力。双作用气缸是利用压缩空气交替作用于活塞上实现伸缩运动的，由于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。认识气动执行元件其他气缸1.无杆气缸节省空间，有杆气缸的安装空间约2.2L(行程)，无杆气缸约1.2L，行程缸径比可达50至200，定位精度高。磁性耦合式无无杆气缸磁性无杆气缸重量轻、结构简单、占用空间小、无外泄漏，但限位器使负载停止时，活塞与移动体有脱开的可能。机械式无杆气缸有较大的承载能力和抗力矩能力，但可能有轻微外漏。认识气动执行元件气动滑动装置气动滑动装置气缸又称气动滑台，如图1-29所示是由两个双活塞杆气缸并联而成，用于位置精度（平面度、直角度等）要求高的组装机器人和工件搬送设备上。气动手指气动手指又名气动夹爪或气动夹指，如图1-30所示，是利用压缩空气作为动力，用来夹取或抓取工件的执行装置。根据样式通常可分为Y型夹指和平型夹指，缸径分为16mm，20mm，25mm，32mm和40mm几种。认识气动执行元件气动马达气马达属于气动执行元件，它是把压缩空气的压力能转换为机械能的转换装置。与气缸不同的是它主要输出回转运动，即输出力矩，驱动机构作旋转运动。气马达的分类和工作原理最常用的气马达有叶片式、薄膜式、活塞式三种，a）叶片式b）薄膜式c）活塞式

认识气动执行元件叶片式气马达的工作原理。压缩空气由孔A输入后分为两路：一路：经定子两端密封盖的槽进入叶片底部(图中未示)将叶片推出，叶片就是靠此气压推力和转子转动的离心力作用而紧密地贴紧在定子内壁上；另一路：进入相应的密封工作空间，压缩空气作用在两个叶片上。由于两叶片伸出长度不等，就产生了转矩，因而叶片与转子按逆时针方向旋转。做功后的气体由定子上的孔C排出，剩余残气经孔B排出。改变压缩空气输入方向，则可改变转子的转向。认识气动执行元件薄膜式气马达工作原理。实际上是一个薄膜式气缸，当它作往复运动时，通过推杆端部的棘爪使棘轮作间歇性转动。径向活塞式气马达的工作原理。压缩空气从进气口进入配气阀后再进入气缸，推动活塞及连杆组件运动，迫使曲轴旋转，同时，带动固定在曲轴上的配气阀转动，使压缩空气随着配气阀角度位置