1氣動馬達工作原理

1、一、葉片式氣動馬達的工作基本原理葉片式氣馬達的原理見圖1。葉片式氣馬達主要由定子1、轉(zhuǎn)子2、葉片3及4等零件構成。定子上有進、排氣用的配氣槽或孔，轉(zhuǎn)子上銑有長槽，槽內(nèi)有葉片。 定子兩端有密封蓋，密封蓋上有弧形槽與進、排氣孔A、B及葉片底部相通。轉(zhuǎn)子與定子偏心安裝，偏心距為e。這樣由轉(zhuǎn)子的外表面、葉片（兩葉片之間）、 定子的內(nèi)表面及兩密封端蓋就形成了若干個密封工作容積。圖1葉片式氣馬達原理圖說明：（1一定子；2一轉(zhuǎn)子；3、4葉片） 壓縮空氣由A孔輸入時，分為兩路：一路經(jīng)定子兩端密封蓋的弧形槽進入葉片底部，將葉片推出。葉片就 是靠此氣壓推力及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的離心力的綜合作用而保證運轉(zhuǎn)過程中較緊密地抵在

2、定子內(nèi)壁上。壓縮空氣另一路經(jīng)A孔進入相應的密封工作容積。如圖42.3-1， 壓縮空氣作用在葉片3和4上，各產(chǎn)生相反方向的轉(zhuǎn)矩，但由于葉片3伸出長（與葉片4伸出相比），作用面積大，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大于葉片4產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，因此 轉(zhuǎn)子在相應葉片上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩差作用下按逆時針方向旋轉(zhuǎn)，做功后的氣體由定子孔C排出，剩余殘氣經(jīng)孔B排出。改變壓縮空氣的輸入方向（如由B孔輸入）， 則可改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。葉片式氣馬達多數(shù)可雙向回轉(zhuǎn)，有正反轉(zhuǎn)性能不同和正反轉(zhuǎn)性能相同兩類。下圖為正反轉(zhuǎn)性能相同的葉片式馬達特性曲線。這一特性曲線是在一定工作壓 力（例如0.5MPa）下做出的，在工作壓力不變時，它的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及功率均依外加載荷的變

3、化而變化。當外加載荷轉(zhuǎn)矩為零時，即為空轉(zhuǎn)，此時轉(zhuǎn)速達最大值nmax，馬達輸出功率為零。當外加載荷轉(zhuǎn)矩等于氣馬達最大轉(zhuǎn)矩Tmax時，氣馬達停轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為零， 此時輸出功率也為零。當外加載荷轉(zhuǎn)矩等于氣馬達最大轉(zhuǎn)矩的一半時，其轉(zhuǎn)速為最大轉(zhuǎn)速的一半。此時馬達輸出功率達最大值Pmax。一般說來，這就是氣馬 達的額定功率。圖2 葉片式氣馬達特性曲線說明：在工作壓力變化時，特性曲線的各值將隨之有較大的變化。說明葉片式氣馬達具有較軟的特性。二、活塞式氣動馬達的工作基本原理常用活塞式氣馬達大多是徑向連桿式的，圖3為徑向連桿活塞氣馬達工作原理圖。壓縮空氣由進氣口（圖中未畫出）進入配氣閥套1及配氣閥2,經(jīng)配氣 閥及配

4、氣閥套上的孔進入氣缸3 （圖示進入氣缸I和II）,推動活塞4及連桿組件5運動。通過活塞連桿帶動曲軸6旋轉(zhuǎn)。曲軸旋轉(zhuǎn)的同時，帶動與曲軸固定 在一起的配氣閥2同步轉(zhuǎn)動，使壓縮空氣隨著配氣閥角度位置的改變進入不同的缸內(nèi)（圖示順序為I、II、III、IV、V），依次推動各個活塞運動，各活塞及 連桿帶動曲軸連續(xù)運轉(zhuǎn)。與此同時，與進氣缸相對應的氣缸分別處于排氣狀態(tài)。圖3徑向活塞式氣馬達1一配氣閥套；2一配氣閥；3一氣缸體；4一活塞；5一連桿組件；6一曲軸 圖42.3-4為一小型活塞式氣馬達的特性曲線。可見活塞式氣馬達也具有軟特性的 特點。特性曲線各值隨馬達工作壓力的變化有較大的變化，工作壓力增高，馬達的輸

5、出功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速均大幅度增加；當工作壓力不變時，其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及 功率均隨外加載荷的變化而變化。其基本情況與葉片式氣馬達大致相同。圖4活塞式氣馬達特性曲線a）功率曲線；b）轉(zhuǎn)矩曲線三、擺動式氣動馬達的工作原理擺動式氣馬達雖稱為馬達，其輸出卻不是連續(xù)回轉(zhuǎn)運動，而是在一定角度范圍內(nèi)的回轉(zhuǎn)運動，即某一角度內(nèi)的擺動。當然這一角度可據(jù)需要設計，可以在360 以內(nèi)，也可大于360 擺動式氣馬達可分為葉片式和活塞式兩類。1、葉片式擺動氣馬達圖5為葉片式擺動氣馬達原理圖。有單葉片（見圖5a）和雙葉片（見圖5b）兩種。由馬達體、葉片、轉(zhuǎn)子（輸出軸）、定子及兩側(cè)端蓋 組成。葉片與轉(zhuǎn)子（輸出軸）固定在一起，壓縮空氣

6、作用在葉片上，在馬達體內(nèi)繞中心擺動，帶動輸出軸擺動，輸出一定角度內(nèi)的回轉(zhuǎn)運動。圖5葉片式擺動氣馬達a）單葉片式；b）雙葉片式 單葉片式擺動角度小于360，一般在240280。左右；雙葉片式擺動角度小于180，一般在150左右。尺寸相同時，雙葉片式 的輸出轉(zhuǎn)矩應是單葉片式擺動馬達輸出轉(zhuǎn)矩的2倍。這種氣馬達由于葉片與缸體內(nèi)壁接觸線較長，需要較好的密封，密封件的阻力損失較大。2、活塞式擺動氣馬達活塞式擺動氣馬達有齒輪齒條式、螺桿式、曲柄式等多種。其基本原理是利用某些機構（如齒輪齒條、螺桿、曲柄等）將活塞的直線往復運動轉(zhuǎn)變成一定角度內(nèi)的回轉(zhuǎn)運動輸出。圖6活塞式擺動氣馬達a）齒輪齒條式；b）螺桿式 圖6

7、為活塞式擺動氣馬達原理圖。其中圖6a為齒輪齒條式擺動氣馬達，活塞帶動齒條從而推動與齒條嚙合的齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪軸 輸出一定角度內(nèi)的回轉(zhuǎn)運動；圖6b為螺桿式擺動氣馬達，活塞內(nèi)孔與一螺桿嚙合，當活塞往復運動時，螺桿就輸出回轉(zhuǎn)運動（一定角度內(nèi)的擺動）。以上兩 種活塞式擺動馬達的擺動角度可以在360。以內(nèi)，也可以大于360，可據(jù)需要設計。齒輪齒條式擺動氣馬達密封性較好，機械損失也較小；螺桿式密封性可做到 較好，但加工難度稍大，機械損失也較大。氣馬達的特點各類型式的氣馬達盡管結構不同，工作原理有區(qū)別，但大多數(shù)氣馬達具有以下特點：1）可以無級調(diào)速。只要控制進氣閥或排氣閥的開度，即控制壓縮空氣的流量，就能調(diào)節(jié)馬達的輸出功率和轉(zhuǎn)速。2）能夠正轉(zhuǎn)也能反轉(zhuǎn)。大多數(shù)氣馬達只要簡單地用操縱閥來改變馬達進、排氣方向，即能實現(xiàn)氣馬達輸出軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，并且可以瞬時換向。在正反向轉(zhuǎn) 換時，沖擊很小。氣馬達換向工作的一個主要優(yōu)點是它具有幾乎在瞬時可升到全速的能力。葉片式氣馬達可在一轉(zhuǎn)半的時間內(nèi)升至全速；活塞式氣馬達可以在 不到一秒的時間內(nèi)升至全速。3）工作安全。適用于惡劣的工作環(huán)境，在易燃、易爆、高溫、振動、潮濕、粉塵等不利條件下均能正常工作。4）有過載保護作用，不會因過載而發(fā)生故障。過載時，馬達只是轉(zhuǎn)速降低或停轉(zhuǎn)，當過載解除，立即可以重新正