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1、液压与气动技术第十一章气动元件2009年8月教学内容：执行元件（重点：掌握气缸的类型、结构和计算）控制元件（重点：掌握压力、流量、方向控制阀结构原理）逻辑元件（一般了解）气源装置及辅件（了解）作业及思考题在气动系统中，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。11.1执行元件11.1执行元件主要内容：气缸的分类气缸的结构几种工业中常见的气缸气缸的设计计算气缸的选择和使用气动马达在气动自动化系统中，气缸由于其相对较低的成本、容易安装、结构简单、耐
2、用、各种缸径尺寸及行程可选，因而是应用最广泛的一种执行元件。根据使用条件不同，气缸的结构、形状和功能也不一样。要完全确切地对气缸进行分类较困难，气缸主要的分类方式如下:一、气缸的分类一、气缸的分类1、按结构分类，其分类如图。2、按尺寸分类通常将缸径为2.5～6mm的称为微型气缸8～25mm为小型气缸32～320mm为中型气缸大于320mm为大型气缸。一、气缸的分类3、按安装方式分类固定式气缸气缸安装在机体上固定不动，如图（a）、（b）、（c）、（d）所示。摆动式气缸缸体围绕一个固定轴可作一定角度的摆动。如图（e）、（f）、（g）所示。一、气缸的分类4、按缓冲方
3、式分类活塞运动到行程终端的速度较大，为防止活塞在行程终端撞击端盖造成气缸损伤和降低撞击噪音，在气缸行程终端，一般都设有缓冲装置。缓冲可分为单侧缓冲和双侧缓冲，固定缓冲和可调缓冲。设有缓冲装置的气缸，称缓冲气缸；否则，就是无缓冲气缸。无缓冲气缸适用于微型气缸、小型单作用气缸和短行程气缸。气缸缓冲的类型：弹性垫缓冲(一般为固定的)：弹性垫缓冲是在活塞两侧设置橡胶垫,或者在两端缸盖上设置橡胶垫,吸收动能,常用于缸径小于25mm的气缸。气垫缓冲(一般为可调的)：气垫缓冲是利用活塞在行程终端前封闭的缓冲腔室所形成的气垫作用来吸收动能的,适用于大多数气缸的缓冲。一、气缸的
4、分类(Cylindertypes)5、按润滑方式分类给油气缸：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和不给油气缸：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。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。一、气缸的分类(Cylindertypes)6、按驱动方式分类单作用气缸双作用气缸一、气缸的分类(Cylindertypes)活塞式气缸主要由缸筒
5、、活塞杆、活塞、导向套、前后缸盖及密封等元件组成。二、气缸的基本结构(Cylinderconstruction)活塞式气缸主要由缸筒、活塞杆、活塞、导向套、前后缸盖及密封等元件组成。（1）缸筒一般采用圆筒形结构,但随着气缸品种发展、加工工艺技术的提高，已广泛采用方形、矩形的异形管材及用于防转气缸的矩形或椭圆孔的异形管材。缸筒材料一般采用冷拔钢管、铝合金管、不锈钢管、铜管和工程塑料管，中小型气缸大多用铝合金管和不锈钢管,对于广泛使用的开关气缸的缸筒要求用非导磁材料，用于冶金、汽车等行业的重型气缸一般采用冷拔精拉钢管,也有用铸铁管的。二、气缸的基本结构(Cylin
6、derconstruction)（1）缸筒缸筒材料表面要求有一定的硬度,以抗活塞运动时的磨损。钢管内表面需镀铬珩磨,镀层厚度0.02mm，铝合金管需硬质阳极氧化处理，硬氧膜层厚度30～50μm。缸筒与活塞间隙配合精度H9级，圆柱度误差0.002～0.003，表面粗糙度为Ra0.2～0.4，缸筒两端面对内孔轴线的垂直度允差0.05～0.1，气缸筒应能承受1.5倍最高工作压力条件下的耐压试验，不得有泄漏缸筒壁厚可根据薄壁筒的计算公式进行计算：式中：b—缸筒壁厚(cm)；D—缸筒内径(cm)；p—缸筒承受的最大气压力(Mpa)；[σ]—缸筒材料的许用应力(MPa)。
7、实际缸筒壁厚,对于一般用途的气缸约取计算值的7倍,重型气缸约取计算值的20倍，再圆整到标准管材尺寸。二、气缸的基本结构(Cylinderconstruction)（2）活塞杆活塞杆是用来传递力的重要零件,要求能承受拉伸、压缩、振动等负载,表面耐磨,不生锈。活塞杆材质一般选用35、45碳钢,特殊场合用精轧不锈钢等材料，钢材表面需镀铬及调质热处理。气缸使用时必须注意活塞杆强度问题。由于活塞杆头部的螺纹受冲击而遭受破坏；多数场合活塞杆承受的是推力负载，必须考虑细长杆的压杆稳定性。气缸水平安装时，应考虑活塞杆伸出因自重而引起活塞杆头部下垂的问题。活塞杆头部连接处，在大
8、惯性负载运动停止时，往往伴随着冲击，由
