液压与气压传动技术 课件 项目八 气动执行元件的认识与选用

液压与气压传动技术1项目八气动执行元件的认识与选用项目引入气动执行元件是将压缩空气的压力能转换为机械能的元件，用来实现既定的动作，以驱动工作部件工作，常用的气动执行元件有气缸和气动马达。气缸用于实现直线往复运动或摆动，气动马达用于实现连续旋转运动。气缸和气动马达在结构和工作原理上，分别与液压缸和液压马达相类似。本项目通过对气动执行元件的认识，掌握正确选用与维护气缸和气动马达的方法，以保证气压传动系统可靠工作。2学习目标1．知识目标掌握气缸、气动马达的常用类型和特点。了解气缸的标记及主要参数。了解气动马达的工作原理。掌握气缸和气动马达的选用与维护。项目八气动执行元件的认识与选用32．技能目标能正确认识气缸和气动马达。能正确选用与维护气缸和气动马达。能正确拆装气缸和气动马达。3．素质目标增强自主学习意识。增强团队合作意识。培养分析、解决问题的能力。培养良好的职业素养。项目八气动执行元件的认识与选用4学习任务任务8.1气缸的认识与选用任务8.2气动马达的认识与选用项目八气动执行元件的认识与选用5任务8.1气缸的认识与选用6知识库一、气缸的分类（1）按压缩空气对活塞的作用方式的不同，可分为单作用气缸和双作用气缸；（2）按气缸的结构特征不同，可分为活塞式、薄膜式、柱塞式气缸等；（3）按气缸的安装形式不同，可分为固定式（耳座式、凸缘式和法兰式）、轴销式（尾部轴销、中间轴销和头部轴销）、回转式和嵌入式；（4）按气缸的功能不同，又可分为普通气缸（包括单作用气缸和双作用气缸）和特殊气缸（包括薄膜式气缸、气液阻尼缸、冲击气缸、缓冲气缸、摆动气缸等）。任务8.1气缸的认识与选用7二、普通气缸普通气缸一般是指使用最广的活塞式单活塞杆型气缸。

1.单作用气缸图8-2所示为单作用气缸。气缸的单向运动是由压缩空气作用在活塞端面上实现的，而反向运动则依靠其他外力实现，如弹簧力、重力等。单作用气缸多用于行程短且对活塞杆的推力和运动速度要求不高的场合，如用于定位和夹紧等。任务8.1气缸的认识与选用8

2.双作用气缸图8-3所示为单杆双作用气缸。气缸的双向运动都由压缩空气作用在活塞端面上实现。这种单杆双作用气缸应用十分广泛。任务8.1气缸的认识与选用9三、特殊气缸

1.薄膜式气缸图8-4所示为薄膜式气缸。这种气缸是利用压缩空气通过膜片推动活塞杆作往复直线运动，分单作用式和双作用式两种。薄膜式气缸具有结构简单、紧凑、制造容易、成本低、维修方便、寿命长、泄漏小、效率高等优点。但行程短，且输出力随着行程的加大而减小，因此应用范围受到一定限制，常用于各种自锁机构及夹具。任务8.1气缸的认识与选用102.气液阻尼缸气液阻尼缸是由气缸和液压缸组合而成的，它以压缩空气为动力，利用油液的不可压缩性和控制油液排量来获得活塞的平稳运动和调节活塞的运动速度。按组合方式不同，气液阻尼缸可分为串联式和并联式两种。图8-5所示为串联式气液阻尼缸，它的气缸和液压缸共用同一缸体，两活塞固定在同一活塞杆上，缸体较长，加工与装配的工艺要求高，且两缸间可能产生油气互串现象。而图8-6所示的并联式气液阻尼缸，其缸体短，两缸直径可以不同，且两缸间不会产生油气互串现象。任务8.1气缸的认识与选用3.冲击气缸冲击气缸是把压缩空气的压力能转换为活塞、活塞杆的高速运动（可达10m/s以上），输出动能，产生较大的冲击力，打击工件做功的一种气缸。有普通型和快速型两种。图8-7所示为普通型冲击气缸。冲击气缸的工作过程一般分为复位、蓄能、冲击三个阶段。

冲击气缸广泛应用于锻造、冲压、下料、压坯等方面。任务8.1气缸的认识与选用1112四、气缸的标记及主要参数

1.标准气缸的标记和系列标准气缸是指气缸的功能和规格是普遍使用的、容易制造的，这种气缸从结构到参数都已标准化、系列化。标准气缸的标记方法：符号“QG”表示气缸，符号“A、B、C、D、H”表示五种系列。五种标准气缸系列分别为：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—气液阻尼缸；QGH—回转气缸。例如：QGA100×125表示直径为100mm、行程为125mm的无缓冲普通气缸。任务8.1气缸的认识与选用QGA/B/C/D/H缸径×行程132.标准气缸的主要参数标准气缸的主要参数是缸筒内径D和行程L。在一定的气源压力下，缸筒内径标记气缸活塞杆的理论输出力、行程标记气缸的作用范围。标准气缸系列有11种规格：缸径D（mm）：40、50、63、80、100、125、160、200、250、320、400。行程L（mm）：对无缓冲气缸，L=（0.5~2）D；对有缓冲气缸，L=（1~10）D。

任务8.1气缸的认识与选用14五、气缸的选用与维护

1.气缸的选择（1）气缸输出力的大小。根据工作机构所需力的大小来确定活塞杆上的输出力（推力或拉力）。一般按公式计算出活塞杆的输出力，再乘以1.15~2的备用系数，并据此去选择和确定气缸内径。为了避免气缸容积过大，应尽量采用扩力机构，以减小气缸尺寸。（2）气缸行程的长度。它与使用场合和执行机构的行程长度有关，并受结构的限制，一般应比所需行程长5～10mm，并尽量选择标准行程。（3）活塞杆（或气缸）的运动速度。它主要取决于气缸进、排气口及导管内径的大小，内径越大则活塞杆运动速度越高。为了得到缓慢而平稳的运动速度，通常可选用带节流装置或气-液阻尼装置的气缸。（4）安装方式。它由安装位置、使用目的等因素来决定。工件作周期性转动或连续转动时，应选用旋转气缸，此外在一般场合应尽量选用固定式气缸。如有特殊要求，则选用相适应的特殊气缸或组合气缸。任务8.1气缸的认识与选用152.气缸的使用要求

1）气缸的一般工作条件是周围环境及介质温度在-35～80℃范围内，工作压力在0.4～0.6MPa范围内（表压）。2）安装前应在1.5倍的工作压力下试压，不允许有泄漏。3）在整个工作行程中，负载变化较大时应使用输出力有足够余量的气缸，并要附加缓冲装置。4）不使用满行程工作（特别在活塞伸出时）。5）安装时要注意受力方向，活塞杆不允许承受偏载或径向载荷。6）使用时要检查负载的惯性力，大惯性负载运动时，需要设置负载停止时的阻挡装置和缓冲装置，以减小冲击。7）注意合理润滑，应正确设置和调整油雾器，否则将严重影响气缸的运动性能而产生爬行，甚至不能工作。不允许用油润滑时，可用无油润滑气缸。任务8.1气缸的认识与选用163.气缸的常见故障及排除方法气缸的常见故障及排除方法见表8-1。任务8.1气缸的认识与选用17任务8.1气缸的认识与选用18任务8.1气缸的认识与选用19任务8.1气缸的认识与选用谢谢大家！液压与气压传动技术22学习任务任务8.1气缸的认识与选用任务8.2气动马达的认识与选用项目八气动执行元件的认识与选用23任务8.2气动马达的认识与选用24知识库一、气动马达的分类和特点

1．气动马达的分类气动马达的类型有叶片式、活塞式、齿轮式和薄膜式等，应用最广泛的是叶片式和活塞式气动马达。

2．气动马达的特点优点：1）工作安全。可以在易燃易爆场所工作，同时不受高温和振动的影响。2）具有过载保护作用。过载时气动马达只是降低转速或停车。3）可实现无级调速。只要控制进气流量，就能调节气动马达的转速。4）具有较高的启动转矩。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。缺点：

速度稳定性较差，输出功率小，耗气量大，效率低，噪声大和易产生振动等。任务8.2气动马达的认识与选用25二、气动马达的工作原理

1.叶片式气动马达图8-8所示为叶片式气动马达。当压缩空气从A口进入定子内，会使叶片带动转子逆时针旋转，产生转矩。做功后的废气从C口排出，残留气体则从B口排出。

如需改变气马达旋转方向，只需改变进、排气口即可。任务8.2气动马达的认识与选用262.活塞式气动马达

活塞式气动马达是一种通过曲轴或斜盘将若干个活塞的直线运动转变为回转运动的气动马达。

按其结构不同，可分为径向活塞式和轴向活塞式两种。图8-9所示为径向活塞式气动马达。任务8.2气动马达的认识与选用27三、气动马达的选用与维护

1.气动马达的选择主要根据负载的状态要求来选择适用的气动马达。不同类型的气动马达具有不同的特点和应用范围，见表8-2。任务8.2气动马达的认识与选用282.气动马达的使用要求在正确、良好润滑下，气马达可在两次检修之间至少运转2500～3000h。一般应在气马达的换向阀