液壓與氣動技術(shù) 第2版 課件 1.3認(rèn)識氣動執(zhí)行元件

液壓與氣壓系統(tǒng)控制

Hydraulicandpneumaticcontrolsystem泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院項目1認(rèn)識氣動系統(tǒng)

1.1認(rèn)識氣動執(zhí)行元件認(rèn)識氣動執(zhí)行元件學(xué)習(xí)目標(biāo)能辨別常用氣動執(zhí)行元件實物與圖形符號；能理解常用氣動執(zhí)行件的工作原理；能正確選用和合理使用馬達(dá)與缸。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件任務(wù)布置氣動執(zhí)行元件將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能做工，本任務(wù)要求觀察各種氣動執(zhí)行件，氣缸、氣動馬達(dá)、氣動手指等，熟悉其參數(shù)和應(yīng)用。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件相關(guān)知識普通氣缸氣缸和氣馬達(dá)是氣壓傳動系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它們將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，氣缸用于實現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動或擺動，氣馬達(dá)則用于實現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件氣缸常用的有以下幾種。（1）按壓縮空氣作用在活塞端面上的方向，可分為單作用氣缸和雙作用氣缸。（2）按安裝方式可分為底座式氣缸、法蘭式氣缸、軸銷式氣缸和耳軸式氣缸等。（3）按結(jié)構(gòu)特征可分為活塞式氣缸、柱塞式氣缸、薄膜式氣缸和擺動式氣缸等（4）按氣缸的功能可分為普通氣缸和特殊氣缸。普通氣缸式最常用的氣缸，主要指活塞式單作用氣缸和雙作用氣缸；特殊氣缸包括氣液阻尼缸、薄膜式氣缸、沖擊式氣缸、增壓氣缸、步進(jìn)氣缸、回轉(zhuǎn)氣缸等。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件GB/T32336-2015規(guī)定了最為常用的最高額定壓力為1Mpa，帶或者不帶磁性的的單桿和雙桿氣缸氣缸缸徑內(nèi)徑D

(mm)有10種規(guī)格：32、40、50、63、80、125、l60、200、250、320，氣缸行程L(mm)≤1250。氣缸的主要參數(shù)是缸筒內(nèi)徑D和行程L。因為在一定的氣源壓力下，缸筒內(nèi)徑標(biāo)示氣缸活塞桿的理論輸出力，行程標(biāo)示氣缸的作用范圍。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件單作用氣缸單作用氣缸只在活塞一側(cè)可以通入壓縮空氣使其伸出或縮回，另一側(cè)是通過呼吸孔開放在大氣中的單作用氣缸有彈簧壓入型和彈簧壓出型兩種。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件單作用氣缸的特點(diǎn)如下:（1）由于單邊進(jìn)氣，因此結(jié)構(gòu)簡單，耗氣量小。（2）缸內(nèi)安裝了彈簧，增加了氣缸長度，縮短了氣缸的有效行程，且其行程還受彈簧長度限制。（3）借助彈簧力復(fù)位，使壓縮空氣的能量有一部分用來克服彈簧張力，減小了活塞桿的輸出力；而且輸出力的大小和活塞桿的運(yùn)動速度在整個行程中隨彈簧的變形而變化。（4）因此單作用氣缸多用于行程較短以及對活塞桿輸出力和運(yùn)動速度要求不高的場合。如定位和夾緊裝置等。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件氣缸工作時，活塞桿輸出的推力必須克服彈簧的彈力及各種阻力，推力可用下式計算效率ηc的形式計入計算，一般取0.7~0.8，活塞運(yùn)動速度小于0.2m/s時取大值，活塞運(yùn)動速度大于0.2m/s時取小值。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件雙作用氣缸氣缸活塞的往返運(yùn)動是依靠壓縮空氣從缸內(nèi)被活塞分隔開的兩個腔室(有桿腔、無桿腔)交替進(jìn)入和排出來實現(xiàn)的，壓縮空氣可以在兩個方向上做功。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件由于沒有復(fù)位彈簧，雙作用氣缸可以獲得更長的有效行程和穩(wěn)定的輸出力。雙作用氣缸是利用壓縮空氣交替作用于活塞上實現(xiàn)伸縮運(yùn)動的，由于回縮時壓縮空氣的有效作用面積較小，所以產(chǎn)生的力要小于伸出時產(chǎn)生的推力。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件其他氣缸1.無桿氣缸節(jié)省空間，有桿氣缸的安裝空間約2.2L(行程)，無桿氣缸約1.2L，行程缸徑比可達(dá)50至200，定位精度高。磁性耦合式無無桿氣缸磁性無桿氣缸重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、占用空間小、無外泄漏，但限位器使負(fù)載停止時，活塞與移動體有脫開的可能。機(jī)械式無桿氣缸有較大的承載能力和抗力矩能力，但可能有輕微外漏。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件氣動滑動裝置氣動滑動裝置氣缸又稱氣動滑臺，如圖1-29所示是由兩個雙活塞桿氣缸并聯(lián)而成，用于位置精度（平面度、直角度等）要求高的組裝機(jī)器人和工件搬送設(shè)備上。氣動手指氣動手指又名氣動夾爪或氣動夾指，如圖1-30所示，是利用壓縮空氣作為動力，用來夾取或抓取工件的執(zhí)行裝置。根據(jù)樣式通常可分為Y型夾指和平型夾指，缸徑分為16mm，20mm，25mm，32mm和40mm幾種。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件氣動馬達(dá)氣馬達(dá)屬于氣動執(zhí)行元件，它是把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的轉(zhuǎn)換裝置。與氣缸不同的是它主要輸出回轉(zhuǎn)運(yùn)動，即輸出力矩，驅(qū)動機(jī)構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。氣馬達(dá)的分類和工作原理最常用的氣馬達(dá)有葉片式、薄膜式、活塞式三種，a）葉片式b）薄膜式c）活塞式

認(rèn)識氣動執(zhí)行元件葉片式氣馬達(dá)的工作原理。壓縮空氣由孔A輸入后分為兩路：一路：經(jīng)定子兩端密封蓋的槽進(jìn)入葉片底部(圖中未示)將葉片推出，葉片就是靠此氣壓推力和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的離心力作用而緊密地貼緊在定子內(nèi)壁上；另一路：進(jìn)入相應(yīng)的密封工作空間，壓縮空氣作用在兩個葉片上。由于兩葉片伸出長度不等，就產(chǎn)生了轉(zhuǎn)矩，因而葉片與轉(zhuǎn)子按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。做功后的氣體由定子上的孔C排出，剩余殘氣經(jīng)孔B排出。改變壓縮空氣輸入方向，則可改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。認(rèn)識氣動執(zhí)行元件薄膜式氣馬達(dá)工作原理。實際上是一個薄膜式氣缸，當(dāng)它作往復(fù)運(yùn)動時，通過推桿端部的棘爪使棘輪作間歇性轉(zhuǎn)動。徑向活塞式氣馬達(dá)的工作原理。壓縮空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入配氣閥后再進(jìn)入氣缸，推動活塞及連桿組件運(yùn)動，迫使曲軸旋轉(zhuǎn)，同時，帶動固定在曲軸上的配氣閥轉(zhuǎn)動，使壓縮空氣隨著配氣閥角度位置