文档介绍：气压传动及控制
—气动执行元件
主要内容
什么是气动系统执行元件?
气缸
气缸的原理及分类
有关气缸的几个基本概念
气缸的动态特性
气缸的选型
特殊气缸
摆动气缸
摆动气缸原理及分类
摆动气缸的选型
什么是气动系统执行元件?
气动系统的执行元件: 将压缩空气的压力能转化为机械能,驱动机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动或冲击动作的元件。
气动执行元件分为气缸和气动马达两大类。
气缸用于实现直线往复运动(直线气缸)或摆动(摆动气缸),输出力或力矩,以及输出直线或摆动位移。
气动马达用于实现连续回转运动,输出力矩和角位移。
气缸的典型结构和工作原理
气动系统中最常使用的是单活塞杆双作用气缸,其典型结构如上图所示。它由缸筒、活塞、活塞杆、前端盖、后端盖及密封件等组成。这种双作用气缸被活塞分成有杆腔和无杆腔。有活塞杆的腔室称为有杆腔,无活塞杆的腔室称为无杆腔。
气缸--气缸的原理及分类
单出杆双作用气缸是最常见的气缸,对应不同的使用条件和要求有各种形式的气缸。
气缸--气缸的原理及分类
当从无杆腔输入压缩空气时,有杆腔排气,气缸两腔的压力差作用在活塞上所形成的力克服各种阻力负载推动活塞前进,使活塞杆伸出;当无杆腔排气,有杆腔进气时,活塞杆缩至初始位置。有杆腔和无杆腔交替进气和排气,活塞实现往复直线运动。
气缸的分类
气缸的种类很多,分类的方法也不同。通常可以按压缩空气作用在活塞端面上的方向、结构特征及使用功能等来分类。
气缸--气缸的原理及分类
气缸--气缸的原理及分类
按压缩空气作用在活塞端面上的方向分类:
单作用气缸:是指压缩空气仅在气缸的一端进气,推动活塞向一个方向运动,活塞的返回则借助于弹簧力、膜片张力、活塞杆的自重或外力来实现。借助弹簧力时可分弹簧压出和弹簧压回两种方式。
双作用气缸:是指压缩空气交替从气缸两端进入,推动活塞作往复运动。双作用气缸又可分为单出杆和双出杆两种。双出杆气缸活塞两侧受压面积相同,两个方向各参数对称,容易调整两个方向速度相同,便于控制。但需要空间将近时是单出杆气缸的两倍。
气缸--气缸的原理及分类
单作用气缸
弹簧压出
弹簧压入
双作用气缸
单出杆
双出杆
按气缸的结构特征分类:
气缸--气缸的原理及分类
活塞式气缸
膜片式气缸
按气缸的功能分类:
普通气缸:包括单作用式和双作用式气缸。常用于无特殊要求的场合。
缓冲气缸:气缸的一端或两端带有缓冲装置,以防止和减轻活塞运动到端点时对气缸缸盖的撞击。
高速气缸:活塞运动速度超过500mm/s,一般在1-3m/s之间。
低摩擦气缸:气缸内系统摩擦力的大小会直接影响气缸运动的稳定性。减小摩擦力的措施有:降低缸筒内表面和活塞杆外表面等滑动表面的粗糙度值;减小密封圈的接触面积;采用低摩擦系数的材料等。
耐热气缸:用于环境温度为120~150℃,其气缸密封圈、活塞上导向环和缓冲垫等均需用耐热材料,如密封圈和缓冲垫用氟橡胶,导向环用聚四氟乙烯。
耐腐蚀气缸:用于有腐蚀性环境下工作。其气缸外漏表面的零件均需用防腐性材料,如缸筒、活塞杆、端盖和拉杆等选用不锈钢等制作,根据腐蚀状况可选用不同的耐腐蚀材料。
气缸--气缸的原理及分类