气动执行元件概要资料讲解.ppt

《气动执行元件概要资料讲解.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、气动执行元件概要(1)单杆双作用气缸单杆双作用气缸是最常用的一种普通气缸，如图12-1所示。图12-1双作用普通气缸(a)外观；(b)结构；(c)职能符号单杆双作用普通气缸与单杆双作用液压缸的缸体结构和动作原理基本相似，它们都是由缸筒、活塞、活塞杆、导向套、前缸盖、后缸盖及密封元件等组成，也都是由有压流体推动活塞前进和后退，不同之处主要表现在：①因气缸的工作压力很小，所以除活塞杆外，大都采用铝合金材料制成，不仅加工容易，制作成本低，而且非常轻便。②因气缸的工作压力小，且在很多情况下进出气口都配有单向节流阀，动作较慢，所以很多气缸没有缓冲装置（有缓冲装置的气缸

2、，通常是在缸盖内侧安装橡胶缓冲垫，或者象液压缸一样，利用缓冲柱塞在活塞两侧产生气垫。如图12-1所示就是在活塞两侧装有缓冲柱塞，具有缓冲功能的双向缓冲气缸）。③气缸在系统组装时不需要放气，所以没有放气装置。(2)单作用普通气缸单作用普通气缸如图12-2所示。图12-2单作用气缸(a)几种型号单作用气缸外观；(b)结构；(c)职能符号单作用普通气缸一般都装有复位弹簧，其动作原理与附弹簧式单作用液压缸基本一样。为了适应各种控制系统中的控制需要，单作用普通气缸不仅小巧、其外观形态和具体的组合样式比液压缸要繁杂得多。(3)普通气缸的安装方式根据不同的工作要求，普通

3、气缸有多种的安装方式，如图12-3所示。图12-3普通气缸的安装方式图12-3（a）～（d）为固定式气缸，气缸安装在机体上固定不动。图12-3（a）靠气缸下脚固定在机座上；图10-2（b）靠气缸前端的方头固定在机架上；图12-3（c）靠气缸前端的方铁块用螺栓固定在机体上；图10-2（d）靠气缸后端的方铁块用螺栓固定在机体上。图12-3（e）～（g）为摆动式气缸，其缸体可围绕某一固定轴线作一定角度的摆动。图12-3（e）的缸体可围绕气缸前端两小轴的轴线摆动；图12-3（f）的缸体可围绕气缸中部两小轴的轴线摆动；；图12-3（g）的缸体可围绕气缸尾端轴孔的轴线摆

4、动。气缸活塞杆前端与工作机件的联结通常应采用活套联结（不固定死），这不仅可减小气缸与工作机件在安装时的定位难度，而且气缸在运动时处自由状态，可增加气缸的使用寿命。单杆双作用普通气缸推力和拉力的计算方法与同类型液压缸基本一样，不同的是，因为气体具有很大的的可压缩性，所以气缸的负载效率（即负载率）通常较低，而且负载率还与气缸的运动状态有关。普通气缸的负载率可参考表12-1。运动状态静载荷（如夹紧、低速压铆）动载荷气缸速度在50～500mm/s范围内气缸速度＞500mm/s负载率η≤0.7η≤0.5η≤0.3表12-1气缸在各种运动状态下的负载率(4)单杆双作用普

5、通气缸的受力分析【例12-1】用气缸水平推动台车，负载质量m=150kg，台车与床面间的摩擦系数f=0.3,气缸行程L=300mm，要求气缸前进的动作时间t=0.8s，工作压力p=0.5MPa，试选定单杆双作用气缸的缸径。解：轴向负载力为：气缸的平均速度为：按表12-1选取负载率为：气缸的理论输出力为：故，气缸缸径为：根据气缸的国家标准系列，可选取双作用缸的缸径为50mm。其他结构的气缸也可参考以上方法选取缸径。（5）气缸的耗气量和气缸的最大工作流量气缸的耗气量是指气缸在单位时间里往复运动时所消耗的压缩空气的量，它是选择空气压缩机排量的主要参数。气缸的最大工

6、作流量是指气缸在往复运动的某一过程中，单位时间里可能消耗的压缩空气的最大量，它是选择气动控制元件的主要参数。下面以单杆双作用普通气缸为例进行计算。若单杆双作用普通气缸的活塞直径为D,活塞杆直径为d.，活塞的行程为L,，活塞每分钟往复运动的次数为N，活塞前进和后退的时间都为t。则，气缸的耗气量Q耗为（12-1）（12-2）气缸的最大工作流量Qmax为：用Q耗值选用空气压缩机时有两点需要引起注意：①在多个执行元件同时工作时，Q耗应是所有执行元件同时工作时的共同耗气量。②Q耗是理论计算值，选用空气压缩机时还应乘以泄漏系数K1=1.2-1.5和备用系数K2=1.3-

7、1.6（即Qac耗=K1K2Q耗）。其他结构的气缸也可参照以上方法计算气缸的耗气量和气缸的最大工作流量。另外，对于气动元件的流量或耗气量，若元件的参数采用在压力状态下（一般指0.5Mpa的工作压力下）的空气流量或耗气量，则可由上面的方式求取。若元件的参数采用自由空气的流量或耗气量，还必须将压力状态下的空气流量或耗气量转换成自由空气的流量或耗气量。其转换成公式如下：式中，p为工作压力，单位为Mpa。（12-3）Q自由=Q压·p+0.10130.101310.1.2特殊气缸具有特殊功能的气缸即为特殊气缸。在气压传动中，特殊气缸的种类很多，它们被广泛应用于各种特殊

8、环境下的气动控制系统。(1)无杆气缸无杆气缸没有普通