气动执行元件

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式中 Ft——弹簧预压量及气缸行程所产生的弹簧力, 单位为N。
第一节 气缸
1. 气缸的输出力 普通单作用气缸(预伸型)理论拉力为
2. 气缸的负载率 从对气缸运行特性的研究可知,要精确确定气缸
的实际输出力是困难的。于是在分析气缸性能和确定 气缸的输出力时,常用到负载率的概念。气缸的负载 率定义为
第一节 气缸
5. 按缓冲形式分类
1) 缓冲气缸:有单侧缓冲和双侧缓冲形式; 2)无缓冲气缸:
6. 按润滑方式分类
1)给油气缸: 2)不给油气缸:
第一节 气缸
ห้องสมุดไป่ตู้二、普通气缸
1. 单作用气缸
压缩空气只能在一个方向上控制气缸活塞的运动,活塞
的反向动作则靠一个复位弹簧或施加外力来实现。所以称为 单作用气缸。有预缩型和预伸型两种。
1. 气缸的输出力 普通双作用气缸无杆腔进气 有杆腔排气时的理论推力为
式中
F——气缸无杆腔进气有杆腔 排气时的理论推力;
p——工作压力,单位为Pa; D——缸径,单位为m。
第一节 气缸
五、普通气缸的设计计算 1. 气缸的输出力 普通双作用气缸有杆腔进气无杆腔排气时的理论拉力为
式中 d——活塞杆直径,单位为m。 普通单作用气缸(预缩型)理论推力为
活塞往复一次所耗压缩空气量为
第一节 气缸
4. 气缸的耗气量计算
若活塞一个往返行程所用时间为t,则单位时间内 活塞运动的耗气量为
实际耗气量为 未经压缩的自由空气的消耗量要比该值大,当实 际消耗的压缩空气量为Vs时,其自由空气的耗气量 Vsz可用下式计算
式中 P——工作压力,单位为MPa。
第一节 气缸
开,爱情里
第一节 气缸
单作用气缸的特点如下: 1)由于单边进气,因此结构简单,耗气量小。 2)缸内安装了弹簧,增加了气缸长度,缩短了气缸
的有效行程,由于受内装回程弹簧自由长度的影 响,其行程长度一般在100mm以内。 3)借助弹簧力复位,使压缩空气的能量有一部分用 来克服弹簧张力,减小了活塞杆的输出力;而且 输出力的大小和活塞杆的运动速度在整个行程中 随弹簧的变形而变化。因此单作用气缸多用于行 程较短以及对活塞杆输出力和运动速度要求不高 的场合。
应用:在自动化系统、气动机器人中大量应用。
结构原理 :
第一节 气缸
机械接触式无杆气缸
1—节流阀 2—缓冲柱塞 3—防尘不锈钢带 4—密封带 5—活 塞 6—滑块 7—活塞架
第一节 气缸
机械接触式无杆气缸
机械接触式无杆气缸
第一节 气缸
七、磁感应气缸(磁性耦合无杆气缸) 实质:也是一种无杆气缸,所以称为磁性耦合无杆
和易产生振动等缺点。
第二节 气动马达
2. 叶片式气动马达 1)工作原理
a)
b)
c)
叶片式气动马达 1—转子 2—定子 3—叶片
第二节 气动马达
2. 叶片式气动马达
2)特点:叶片式气动马达体积小、重量轻,结构简 单,但耗气量较大,一般用于中、小容量,高转速的 场合。
3)应用:叶片式气动马达主要用于矿山机械和气动工 具中如风钻、风扳手、风砂轮等。
2. 气缸的负载率
第一节 气缸
3. 缸径计算
气缸缸径的设计计算需根据其负载大小、运行 速度和系统工作压力来决定。首先,根据气缸安装 及驱动负载的实际工况,分析计算出气缸轴向实际 负载F,再由气缸平均运行速度来选定气缸的负载率, 初步选定气缸工作压力(一般为0.4MPa~0.6 MPa),再由 F/,计算出气缸理论输出力Ft,最后 计算出缸径及活塞杆直径,并按标准圆整得到实际 所需的缸径和活塞杆直径。
第一节 气缸
第一节 气缸
三、标准气缸
做为标准化、系列化、通用化的产品,气动生 产厂商生产的气缸尺寸系列基本上都是符合国际标 准的,其功能和规格是用户普遍采用并可被用户自 由选择的,这为气动产品的使用与维护带来了方便。
第一节 气缸
四、气缸的规格
1. 缸径
气缸的缸筒内径D和活塞行程L是气缸的两个重要参数,通 常作为选择气缸的基本依据。
第一节 气缸
磁性耦合无杆气缸 1-套筒 2—外磁环(永久磁铁) 3—外磁导板 4—内磁环(永久磁铁)
5—内磁导板 6—压盖 7—卡环 8—活塞 9—活塞连接轴 10—缓冲柱塞 11—气缸筒 12—端盖 13—进、排气孔
第一节 气缸
磁性耦合无杆气缸
第一节 气缸
八、带磁性开关的气缸 特点:又称开关气缸。这是一种在气缸活塞上装有
第一节 气缸
2.双作用气缸
双作用气缸被活塞分成两个腔室,有杆腔和无杆腔。通过 无杆腔和有杆腔交替进气和排气,活塞杆伸出和缩回,气缸实 现往复直线运动。
1-后缸盖 2—缓冲节流针阀 3、7—密封圈 4—活塞密封 5—导向环 6—磁性环 8—活塞 9—缓冲柱塞 10—活塞杆 11—缸筒 12—缓冲密封圈 13—前缸盖 14—导向套 15—防尘组合密封圈
5—导线 6—活塞 7—密封圈 8—磁环 9—缸筒
第一节 气缸
八、带磁性开关的气缸
电子舌簧式行程开关、气动舌簧式行程开关和非接 触式电感行程开关。
应用注意事项:无论何种行程开关在使用时都 必须了解它的开关性能。当行程开关所带的感性负 载(如电磁阀、继电器)断开时,在断开的瞬间会 产生一个脉冲电压,这将损害行程开关的舌簧片电 极而影响工作的可靠性。因此行程开关必须带保护 电路。
第三节 气缸的选择和使用要求
选用气缸的主要依据:工作压力范围、负载要求、 工作行程、工作介质温度、环境条件(温度等)、润滑 条件及安装要求等。
1.气缸的选择
1)根据工作要求,选定气缸规格如缸径和行程、确定工作压 力。
2)根据使用目的、位置、环境确定气缸的品种和安装形式。 3)根据运动速度选择气缸进、排气口及导管内径大小 4)验算缓冲能力。 5)选择气缸安装方式。 6)选择磁性开关。
六、无杆气缸
机械耦合式无杆气缸:没有活塞杆,它利用活塞直接 或间接地驱动缸筒上的滑块,实现往复运动.
特点:节省安装空间,特别适用于小缸径8~80mm 场合、长行程的场合,而且运动精度高,与其他气缸组 合方便。其最大行程在缸径不小于40mm时可达6m,运 动速度可高达2m/s。有较大的承载能力和抗力矩能力, 活塞与滑块不会脱开,但可能有轻微泄漏。
第一节 气缸
九、摆动气缸
摆动气缸:是利用压缩空气驱动输出轴做往复摆 动的气动执行元件。
特点与应用:气缸摆角范围小于360º,目前在工 业上应用广泛,多用于安装位置受到限制或转动角度 小于360°的回转工作部件,比如物体的转位、工件 的翻转、阀门的开闭等场合。常用的摆动气缸的最大 摆动角度分为90°、180°、270°三种规格。
修方便等特点,其用过的空气不需处理,不会造成污染。
第二节 气动马达
5)具有过载保护性能。 6) 气动马达能长期满载工作,并且温升小。 7)具有较高的启动转矩,可以直接带负载启动。 8)叶片式气动马达因转速高,零部件磨损快,需及时检修、
清洗或更换零部件。 9)气动马达还具有输出功率小、耗气量大、效率低、噪声大
气爪的主要类型:有平行气爪、摆动气爪和旋转 气爪。
1. 平行气爪
第一节 气缸
特点:两个气爪只 能对心移动,每个气爪 不能单独移动。这种气 爪能输出很大的抓取力, 可以用于内抓取,也可 以用于外抓取。
平行气爪
2. 摆动气爪
第一节 气缸
特点: 两气爪可
同时移动且自动对中。 气爪的内、外抓取摆 角范围为40°,抓 取力大。
如 果 爱 , 请勿 撕心裂 肺 这 是 一 大 早发 生的事 情:神 志清醒 的我, 突然设 想 了一个 场景。 如果我 爱的人 突然在 某一天 永远的 离我而 去,我 是指死 亡,那 么, 我 会是怎 样的内 心状态 。这很 容易让 我想到 五年前 爷爷去 世时的 场景。 阴雨连 天, 一 切 死 气 沉 沉,而 我在赶 赴现场 的路上 乱哭一 气之后 ,当真 正的哀 伤场景 来到我 面 前 的 时 候 ,我却 没有掉 泪,在 所有人 哭作一 团的时 候,我 选择了 安静地 沉默。 当 然 , 这 并 不是我 主观意 识选择 的,我 更愿意 相信这 是一种 客观的 状态。 因为在 那 样 阴 郁 的 场景中 ,仿佛 不哭两 下说不 过去, 但我确 是没哭 。我找 不到很 好的解 释 。 以 上 所 说 的,和 我接下 来想要 陈述的 似乎没 有什么 多大关 联,只 是提到 爱 的人, 提到失 去,就 让我想 到了这 件相对 久远且 成为事 实的事 情。或 许提起 它, 能 够 适 当 减 轻心中 的压抑 和无奈 ,以此 补偿。 如 果 我 的 爱人在 某一天 永远离 我 而 去 , 而 我却在 离他很 远的地 方,我 想我的 第一反 应一定 是嚎啕 大哭, 这无所 质 疑 。 但 是 关键是 内心的 状态会 是怎样 。这也 让我想 到了爱 人存在 的意义 。爱人 存 在于你 的生活 ,肯定 能够带 给你一 些你个 人生活 中没有 的一部 分,幸 福、烦 恼、 惊 喜 、 忧 愁 ,一切 与爱沾 染的东 西。而 我考虑 的是, 爱人本 身与这 些是否 可以分
气缸缸径尺寸系列
(mm)
注:括号内数据为非优先选项
第一节 气缸
2. 气缸活塞行程
气缸活塞行程系列按照优先次序分成三个等级顺序选用。
活塞行程第一优先系列
(mm)
活塞行程第二优先系列
(mm)
活塞行程第三优先系列
(mm)
第一节 气缸
3. 活塞杆外径尺寸系列
气缸活塞杆外径尺寸系列
(mm)
五、普通气缸的设计计算
并联式气液阻尼缸的工作原理图
第二节 气动马达
气动马达:将压缩空气的液压能转换为气动执行 元件回转运动的机械能的能量转换装置。
气动马达结构形式:叶片式、活塞式和齿轮式。
1. 气动马达的特点及应用
1)气动马达工作安全。 2)气动马达有很宽的功率和速度调节范围。 3) 正反转实现方便。 4) 气动马达具有结构简单,体积小,重量轻,操纵容易,维
第一节 气缸
3. 缸径计算
例 有一气缸推动工件在水平导轨上运动,已知 工件和运动件的质量m= 250kg,工件与导轨间 的摩擦系数µ=0.25,气缸行程s为300mm,动 作时间为1.2s,工作压力P=0.4MPa,试选定 缸径D。
第一节 气缸
3. 缸径计算
第一节 气缸
4. 气缸的耗气量计算 气缸的耗气量是指气缸往复运动时所消耗的压缩空气 量,它是选择空压机排量的重要参数。以单杆双作用活塞 气缸为例:活塞杆伸出和返回行程的耗气量分别为
摆动气爪
3. 旋转气爪
第一节 气缸
特点:两个
气爪可同时移动 并自动对中。
旋转气爪
第一节 气缸
十一、气、液阻尼缸
1. 串联式气液阻尼缸
串联式气液阻尼缸的工作原理图 1—负载 2—液压缸 3—节流阀 4—单向阀
5—油箱 6—中盖 7—气缸
第一节 气缸
2. 并联式气液阻尼缸
液压缸与气缸并联,用刚性联接板相联。其工作原理与串 联式气液阻尼缸相同。
磁环(永久磁铁),在气缸的缸筒外侧直接装有磁性行程 开关,利用磁性行程开关来检测气缸活塞位置的一种气 缸。除活塞上装有一个永久性磁环外,气缸其他结构原 理和一般气缸相同,但缸筒必须是导磁性弱、隔磁性强 的材料,如铝合金、不锈钢、黄铜等。其特点是使位置 检测方便,结构紧凑,利于机电一体化。
结构原理
带磁性开关的气缸示意图 1—状态指示灯 2—舌簧开关 3—保护电路 4—开关壳体
类型:按结构特点可分为叶片式、齿轮齿条式两 大类。
第一节 气缸
九、摆动气缸 1、叶片式
工作原理
叶片摆式图动1摆6气-动4缸 气缸
第一节 气缸
十、气爪(手指气缸)
气爪是一种变型气缸,可以实现各种抓取功能, 是气动机械手中的重要部件,常在搬运、传送工件的 机构中,用来抓取、拾放物体,从而将物体从一点移 到另一点。
气缸。 特点:质量轻、结构简单、占用空间小、无外泄
露,维护保养方便;但当速度快、负载大时,外部限位 器使负载停止时因惯性过大,内外磁环不易吸住,活塞 与外部滑块有脱开的可能,且磁性耦合的无杆气缸中间 不可能增加支承点,因此最大行程受到限制。
注意:实际使用中一般对滑块要加导向装置,提高 承受回转扭矩的能力。
第九章 气动执行元件
第一节 气缸 第二节 气动马达 第三节 气缸的选择和使用要求
第一节 气缸
一、气缸的分类
1. 按结构分类
直线运动气缸
摆动式
2. 按缸径分类
微型气缸; 小型气缸; 中型气缸; 大型气缸。
3. 按安装形式分类
1)固定式气缸;2)轴销式气缸
第一节 气缸
4. 按驱动方式分类
有单作用气缸和双作用气缸两种。
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