第三章：气动执行元件

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1、第三章：气动执行元件§3—1气缸的分类及特点：气缸的分类与液压缸的分类基本相似按作用形式分单作用式双作用式特殊气缸活塞缸柱塞缸薄膜缸普通气缸双活塞气缸不可调缓冲气缸可调缓冲气缸各种特殊气缸无活塞杆气缸一、薄膜式气缸：利用膜片代替活塞，在压缩空气作用下产生变形来推动活塞杆作直线运动。1、结构：缸体、膜片、膜盘、活塞杆和弹簧组成2、工作原理：因膜片变形有限，故行程较短，一般不超过（40~50）mm二、无活塞气缸无活塞气缸发展的关键在于如何把活塞在缸内的运动传递到缸外。1、绳索拖动式：特点：在节省空间上达到了满意的效果，但绳索与气缸接触处密封困难。2、挠性气缸：气缸为挠性材料，左端进气，滚轮右移，

2、右端进气，滚轮左移，常用于门窗开闭。3、磁性偶合式气缸：在活塞上装有永久磁铁来驱动外部磁块，即采用磁块偶合方式将运动传递到外部。特点：有效地解决了气缸的泄露问题但负载过重或运动过快，气缸的偶合结构容易破坏，造成偶合磁块脱落，可靠性较差。4、滑块拖动式气缸：特点：利用气缸内空气的压力即可解决密封问题，特别是将承载块与活塞挂接，保证了工作的可靠性。该缸缸径25~63mm，行程可达10m，节省空间，适合小缸径长行程场合。§3—2常用气缸设计计算（自学为主）一、气缸的基本参数：缸筒内径系列(括号内的数值尽量不要采用）活塞杆直径系列二、活塞杆上的输出力和缸径计算1、双作用气缸单杆气缸：使用最为广泛双杆

3、气缸：适用于长行程单杆气缸：无杆腔推力：有杆腔拉力：式中：Fz—气缸工作时的总阻力，包括惯性力、背压阻力、摩擦阻力及气缸的动特性参数。η—考虑总阻力及动特性参数的负载率，一般为0.3~0.5，若只考虑总阻力时，η多取0.7~0.85。无杆腔推力：有杆腔拉力：缸径计算：推力作功时拉力作功时拉力作功时其直径计算式近似为：缸径大时取小值；缸径小时取大值2、单作用气缸：单作用气缸的推力：则缸径D：G弹簧材料剪切模数，常取79.4×109Pa弹簧平均直径弹簧有效圈数§3—3冲击气缸冲击气缸是一种结构简单，成本低，耗气功率小，但能产生相当大的冲击力的一种特殊气缸，有快排型和非快排型两种形式。一、非快排型

4、冲击气缸1、结构2、工作原理：a)复位段：气源由孔A供气，孔B排气，活塞上升至密封垫封住喷嘴，气缸上腔成为密封的储气腔。b)储能段：气源改由孔B进气，孔A排气。由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，而下腔气压作用面积大，故使上腔贮存很高的能量。c)冲击段：上腔压力继续升高，下腔压力继续降低，当上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔气体迅速充入活塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下运动。气体的压力能转换为活塞的动能，产生很大的冲击力。二、快排型冲击气缸结构上增加了快排机构，不存在较大的背压，其冲击力是普通冲击气缸的3~4倍。冲击气缸的应用：①打印②铆接③弯曲、折边④冲孔落料⑤

5、型材下料⑥模型锻造⑦破碎等我国现有的五种标准气缸：QG—表示气缸，A、B、C、D、E表示五种系列QGA、B、C、D、ED（缸径）×S（行程）如：QGA—无缓冲标准气缸QGB—细杆（标准杆）缓冲气缸QGC—粗杆缓冲气缸QGD—气—液阻尼缸QGE—回转气缸如：QGC100×250§3—5气马达一、气马达的分类及职能符号：气马达按工作原理可分为：容积式和透平式（叶轮式）两大类气马达常用的是容积式，按结构原理可分为：叶片式、活塞式、齿轮式和摆动式职能符号：二、气马达的工作原理及特性（一）叶片式气马达：1、工作原理：叶片式气马达的工作原理与叶片式液压马达相似。2、特性特性曲线最大特点是具有软特性：当气

6、压不变时，它的转矩、转速、功率均随着外负载的变化而变化。（二）径向活塞式气马达三、气马达的特点：1、可以实现无级调速，但受负载影响大；2、能正、反转，且可实现瞬间换向，换向频率高，启动快；3、工作安全，适用于恶劣的工作环境；4、有过载保护能力，长时间满载工作时，温升小；5、具有较高的启动力矩，且可直接带载启动；6、功率范围及转速范围较宽：P=（几百~几万）Wn=（0~25000）r/min或更高7、操纵方便，维护简单。