气动执行元件教学课件PPT.ppt

5 气缸,在气动系统中，将压缩空气的压力能转换成机械能的元件被称为气动执行元件。,气缸：实现往复运动,气马达：可以实现连续旋转运动,实现往复直线运动,实现往复摆动运动,5-1 气缸分类,气缸：实现往复直线运动或摆动的气动执行元件,气缸特点：是气动系统中最常见的执行元件，与液压缸相比，具有结构简单、制造陈本低，污染少，便于维修，动作迅速等优点。但是推力小，多用于轻载系统,气缸分类：,1、按压缩空气在活塞端面作用力的方向分类：,单作用气缸,双作用气缸,1、按压缩空气在活塞端面作用力的方向分类：,单作用气缸,单作用气缸在缸盖一端气口输入压缩空气使活塞杆伸出（或缩回）,而另一端靠弹簧、自重或其它外力等使活塞杆恢复到初始位置。,5-1 气缸分类,1、按压缩空气在活塞端面作用力的方向分类：,单作用气缸,单作用气缸只在动作方向需要压缩空气，故可节约一半压缩空气。主要用在夹紧、退料、阻挡、压入、举起和进给等操作上。,5-1 气缸分类,1、按压缩空气在活塞端面作用力的方向分类：,双作用气缸,双作用气缸在缸筒两端气口输入压缩空气使活塞杆伸出或缩回。,5-1 气缸分类,2、按结构特点分类：,活塞式气缸,5-1 气缸分类,2、按结构特点分类：,薄膜式气缸,薄膜式气缸是一种利用压缩空气通过膜片推动活塞杆做往复直线运动的气缸。它由缸体、膜片、膜盘和活塞杆等主要零件组成。它分单作用式和双作用式两种。,5-1 气缸分类,2、按结构特点分类：,薄膜式气缸,薄膜式气缸和活塞式气缸相比较，具有结构简单、紧凑、制造容易、成本低、维修方便、寿命长、泄漏小、效率高的优点。但是膜片的变形量有限，故其行程短（一般不超过4050mm），且气缸活塞杆上的输出力随着行程的加大而减小。常用于气动夹具，自动调节阀及短行程工作场合。,5-1 气缸分类,2、按结构特点分类：,柱塞式气缸,5-1 气缸分类,2、按结构特点分类：,摆动式气缸,摆动气缸是出力轴被限制在某个角度内做往复摆动的一种气缸，又称为旋转气缸。,5-1 气缸分类,3、按安装方式分类：,耳座式气缸,5-1 气缸分类,3、按安装方式分类：,法兰式气缸,5-1 气缸分类,3、按安装方式分类：,轴销式气缸,5-1 气缸分类,4、按功能分类：,普通式气缸,5-1 气缸分类,4、按功能分类：,缓冲式气缸,5-1 气缸分类,4、按功能分类：,气-液阻尼式气缸,普通气缸工作时，由于气体的压缩性，当外部载荷变化较大时，会产生“爬行”或“自走”现象，使气缸的工作不稳定。为了使气缸运动平稳，普遍采用气-液阻尼缸。,气液阻尼缸是由气缸和油缸组合而成。利用油液的不可压缩性和控制油液排量来获得活塞的平稳运动和调节活塞的运动速度。它将油缸和气缸串联成一个整体，两个活塞固定在一根活塞杆上。,5-1 气缸分类,4、按功能分类：,气-液阻尼式气缸,串联式,5-1 气缸分类,4、按功能分类：,气-液阻尼式气缸,并联式,5-1 气缸分类,4、按功能分类：,冲击气缸,冲击气缸是一种体积小、结构简单、易于制造、耗气功率小但能产生相当大的冲击力的一种特殊气缸。与普通气缸相比，冲击气缸的结构特点是增加了一个具有一定容积的蓄能腔和喷嘴。,5-1 气缸分类,4、按功能分类：,冲击气缸,冲击气缸的整个工作过程可简单地分为三个阶段。,5-1 气缸分类,4、按功能分类：,冲击气缸,第一个阶段：压缩空气由孔a输入冲击缸的下腔，蓄能腔经孔b排气，活塞上升并用密封垫封住喷嘴，气缸的上腔变成密封的出能腔，为储蓄能量做准备。,5-1 气缸分类,4、按功能分类：,冲击气缸,第二阶段：压缩空气改由孔b进气，输能蓄腔，冲击缸下腔经孔a排气。由于活塞上端气压作用在喷嘴上的面积较小，而活塞下端受力面积较大，但此时活塞下端向上的作用力仍然大于活塞上端向下的作用力。喷嘴依然被关闭。,5-1 气缸分类,4、按功能分类：,冲击气缸,第三阶段：蓄能腔压力继续增大，下腔压力继续降低，当活塞下端向上的作用力小于活塞上端向下的作用力时，活塞向下移动，喷嘴打开，蓄气缸内的高压气体迅速充入到活塞与中间盖间，活塞上端受力面积突然增加，活塞以极大的加速度向下运动，产生极大冲击力。,5-1 气缸分类,4、按功能分类：,冲击气缸,冲击气缸的整个工作过程可简单地分为三个阶段。,5-1 气缸分类,5-2 标准化气缸,我国目前已生产出五种从结构到参数都已标准化、系列化的气缸，简称标准化气缸。 标准化气缸的标记 标准化气缸的标记是用符号“qg”表示，用符号“a、b、c、d、h”表示五种系列,qg,a、b、c、d、h,缸径 行程,qga-无缓冲普通气缸； qgb-细杆（标准杆）缓冲气缸； qgc-粗杆缓冲气缸； qgd-气液阻尼缸； qgh-回转缸。,5-2 标准化气缸,qg,a、b、c、d、h,缸径 行程,qga-无缓冲普通气缸； qgb-细杆（标准杆）缓冲气缸； qgc-粗杆缓冲气缸； qgd-气液阻尼缸； qgh-回转缸。,例： qga100135表示： 直径为100mm，行程为135mm的无缓冲普通气缸。,5-2 标准化气缸,标准化气缸主要参数 缸径d 缸径d的决定了气缸输出力的大小，标准化气缸缸径有11种规格：45,50,63,80,100,125,160,200,250,320,400 行程s 行程s决定了气缸的作用范围，标准气缸行程也系列化。但一般可定制。 无缓冲气缸和气-液阻尼缸 通常s=（0.5-2）d，有缓冲气缸， s=（1-10）d,5-3 几种特殊气缸,无杆气缸,在压缩空气作用下，活塞滑块机械组合装置可以作往复运动。,5-3 几种特殊气缸,双活塞气缸,这个双活塞杆气缸具有两个活塞杆。,5-3 几种特殊气缸,双端塞气缸,在压缩空气作用下，双端活塞杆气缸的活塞杆可以双端伸出或回缩。,5-3 几种特殊气缸,双端双塞气缸,这个双端双活塞杆气缸具有两个双端活塞杆。,5-3 几种特殊气缸,多位气缸,通过将缸径相同但行程不同的两个气缸连接起来，可以使组合后的气缸具有三个停止位置。,5-3 几种特殊气缸,增力气缸,增力气缸综合了两个双作用气缸的特点，即将两个双作用气缸串联连接在一起形成一个独立执行元件。,5-3 几种特殊气缸,摆动气缸,齿条式摆动气缸,5-3 几种特殊气缸,摆动气缸,叶片式摆动气缸,5-3 几种特殊气缸,摆动气缸,摆动气缸的应用,5-3 几种特殊气缸,气爪（指形气缸）,气爪能实现各种抓取功能，是现代气动机械手的关键部件。,5-3 几种特殊气缸,气爪（指形气缸）,结构都是双作用，能实现双向抓取，自动对中，重复精度高；抓取力矩恒定；在气缸两侧可安装非接触式检测开关；,5-4 气缸的安装方式,5-5 气缸的选择及使用,选择,缸内径的确定。根据汽缸输出力的大小来确定汽缸内径。 安装方式；根据负荷的运动方向来选择。 根据汽缸行程确定活塞杆直径。汽缸的行程一般比所需行程长510mm。 确定密封件的材料；标准汽缸密封件的材料一般为丁腈橡胶。 确定有无缓冲装。,5-5 气缸的选择及使用,使用要求,正常工作条件。工作气源