第八章氣動執(zhí)行元件05課件

第八章氣動執(zhí)行元件

河南機電職業(yè)學(xué)院劉建明2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院知識目標掌握：1.氣缸、氣馬達的常用類型和結(jié)構(gòu)

2.氣缸、氣馬達的應(yīng)用及選擇

了解：

氣缸和氣馬達的分類

技能目標1.會按正確步驟拆裝氣缸。2.能正確選用和使用氣缸和氣馬達。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

第一節(jié)氣缸

一、氣缸的分類氣缸的種類很多，分類的方法也不同，一般按壓縮空氣作用在活塞端面上的方向、結(jié)構(gòu)、功能和安裝形式來分類。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院1．按壓縮空氣在活塞端面作用力方向（1）單作用氣缸氣缸只有一個方向靠壓縮空氣推動，復(fù)位靠彈簧力、自重和其他外力。（2）雙作用氣缸

氣缸的往返運動全靠壓縮空氣推動。2．按氣缸的結(jié)構(gòu)特點有活塞式、薄膜式、柱塞式、擺動式氣缸等。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院3．按氣缸的功能（1）普通氣缸

包括單作用式和雙作用式氣缸。（2）特殊氣缸

包括沖擊氣缸、緩沖氣缸、氣液阻尼缸、擺動氣缸、回轉(zhuǎn)氣缸、雙軸氣缸、帶磁性開關(guān)氣缸等。4．按氣缸的安裝方式分為耳座式、法蘭式、軸銷式和凸緣式。二、氣缸的工作原理1．普通氣缸

（1）單作用氣缸

下圖為彈簧復(fù)位式單作用氣缸，壓縮空氣由端蓋上的P孔進入無桿腔，推動活塞向右運動，活塞退回由復(fù)位彈簧實現(xiàn)。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院（2）雙作用氣缸

單桿雙作用氣缸，當(dāng)右端無桿腔進氣時，左端有桿腔排氣，活塞桿伸出；反之，活塞桿退回。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院雙作用氣缸2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2．特殊氣缸

（1）氣液阻尼缸氣液阻尼氣缸是由氣缸和液壓缸組合而成，它以壓縮空氣為能源，利用油液的不可壓縮性和控制流量來獲得活塞的平穩(wěn)運動，調(diào)節(jié)活塞的運動速度。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

氣液阻尼缸

2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院氣液阻尼缸工作原理下圖所示工作原理。它的液壓缸和氣缸共用同一缸體，兩活塞固定在同一活塞桿上。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院（2）薄膜式氣缸薄膜式氣缸，它是一種利用膜片在壓縮空氣作用下產(chǎn)生變形來推動活塞桿做直線運動的氣缸。它主要由缸體1、膜片2、膜盤3及活塞桿4等組成，它有單作用式和雙作用式兩種。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院單作用式（圖a）雙作用式（圖b）2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院（3）沖擊氣缸沖擊氣缸把壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為活塞高速運動能量的一種氣缸?；钊畲笏俣瓤梢赃_到10m/s以上，利用此動能做功，可完成型材下料、打印、鉚接、彎曲、折邊、壓套、破碎、高速切割等多種作業(yè)。沖擊氣缸有普通型和快速型兩種，它們的工作原理相同。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院沖擊氣缸的工作過程沖擊氣缸在結(jié)構(gòu)上分為活塞桿腔5、活塞腔4和蓄能腔1三個工作腔，以及帶有排氣小孔3的中蓋2，沖擊氣缸的工作過程一般分為三步。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院1）壓縮空氣進入沖擊氣缸活塞桿腔，蓄能腔與活塞腔通大氣，活塞上移至上限位置，封住中蓋上的噴嘴。2）蓄能腔進氣，其壓力逐漸上升，其承受的向下推力逐漸增大，活塞桿腔排氣，其壓力逐漸變小。3）當(dāng)活塞上端推力大于下端的推力時，活塞立即離開噴嘴口向下運動，在噴嘴打開的瞬間，

活塞腔與蓄能腔立刻連通，活塞上端的承壓面突然增大為整個活塞面，加速向下運動，使活塞、活塞桿等運動部件在瞬間加速達到很高的速度，獲得最大沖擊速度和能量。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院（4）擺動氣缸擺動氣缸也稱擺動氣馬達，是一種在小于360°角度范圍內(nèi)做往復(fù)擺動的氣動執(zhí)行元件，輸出力矩使機構(gòu)實現(xiàn)往復(fù)擺動。擺動氣缸的最大擺動角度分別為90°、180°、270°三種規(guī)格。擺動氣缸按結(jié)構(gòu)特點分為葉片式、齒輪齒條式等。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院葉片式擺動氣缸分為單葉片式和雙葉片式兩種。單葉片式輸出軸擺動角小于360°雙葉片式輸出軸擺動角小于180°2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

a）單葉片式b）雙葉片式

2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院（5）帶磁性開關(guān)氣缸

帶磁性開關(guān)氣缸是將磁性開關(guān)裝在氣缸的缸筒外側(cè)，缸筒必須是導(dǎo)磁性弱、隔磁性強的材料，如硬鋁、不銹鋼、黃銅等。在非磁性體的活塞上安裝一個永久磁環(huán)，隨活塞移動的磁環(huán)靠近開關(guān)時，舌簧開關(guān)的兩根簧片被磁化而相互吸引，觸點閉合；當(dāng)磁環(huán)移開開關(guān)后，簧片失磁，觸點斷開。觸點閉合或斷開時發(fā)出電信號，控制相應(yīng)電磁閥完成切換動作。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院帶磁性開關(guān)氣缸2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院（6）帶閥組合氣缸帶閥組合氣缸有多種不同有組合。帶有電磁閥和單向節(jié)流閥的帶閥缸，在前后缸蓋上的進排氣口上均有一個由單向節(jié)流閥和螺栓組成的組合件，通過它來調(diào)節(jié)進排氣的流量，以調(diào)節(jié)氣缸的運動速度。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院（7）雙軸氣缸在雙活塞桿氣缸中，通過連接板將兩個并列的活塞桿連接起來，在定位和移動工具或零件時，這種結(jié)構(gòu)可以抗扭轉(zhuǎn)。與相同缸徑的標準氣缸相比，雙活塞桿氣缸可以獲得兩倍的輸出力。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院（8）氣動手指氣缸氣動手指氣缸能實現(xiàn)各種抓取功能，是現(xiàn)代氣動機械手的關(guān)鍵部件。手指氣缸的特點有：所有的結(jié)構(gòu)都是雙作用的，能實現(xiàn)雙向抓取，可自動對中，重復(fù)精度高；在氣缸兩側(cè)可安裝非接觸式行程檢測開關(guān)；有多種安裝，連接方式；抓取力矩恒定，耗氣量少。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院氣動手指氣缸2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

第二節(jié)

氣動馬達

氣動馬達是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能的轉(zhuǎn)換裝置，工作時輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，用于驅(qū)動機構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運動，相當(dāng)于液壓馬達或電動機。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

一、氣動馬達的分類及特點

常用氣動馬達有葉片式、活塞式、薄膜式等類型。氣動馬達和電動機相比，有如下特點。（1）工作安全。適用于惡劣的工作環(huán)境。（2）有過載保護作用，不會因過載而發(fā)生燒毀。（3）能夠順利實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。能快速啟動和停止。（4）滿載連續(xù)運轉(zhuǎn)，其溫升較小。（5）功率范圍及轉(zhuǎn)速范圍較寬。（6）單位功率尺寸小，重量輕，且操縱方便，維修簡單。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院二、

葉片式氣動馬達當(dāng)壓縮空氣從進氣口A進入氣室后，通過葉片帶動轉(zhuǎn)子2作逆時針轉(zhuǎn)動，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，氣體從排氣口C排出，殘余氣體則經(jīng)B排出；若進、排氣口互換，則轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)，輸出相反方向的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。2025/5/20石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

三、活塞式氣動馬達

圖為五缸徑向活塞式氣動馬達結(jié)構(gòu)原理圖，五個氣缸均勻分布在氣動馬達殼體的圓周上，壓縮空氣