1、第第10章章 气动执行元件气动执行元件 图10-5气缸常用的密封结构“O”型密封圈;(b)异型密封圈;(c)方型密封圈;(d)唇型密封圈,两侧安装;(e)滑动环支撑沟槽密封圈;(f)“L”型密封圈;(g)“W”型密封圈(a)(b)(c)(d)(g)(f)(e)图10-6两种密封原理(a)压缩密封;(b)气压密封 无气压力时有气压力时压缩空气活塞密封圈唇部 缸筒密封圈(a)(b)图10-9无杆气缸(a)外观;(b)结构;(c)职能符号61234578(b)1节流阀;2缓冲柱塞;3内侧密封带;4外侧密封带;5活塞;6滑块;7活塞轭;8缸筒(a)(c)10.1.6无杆气缸 10.1.6磁性无活塞杆气
2、缸 图10-10磁性无活塞杆气缸(a)外观;(b)结构;(c)职能符号1套筒(移动支架);2外磁环(永久磁铁);3外磁导板;4内磁环(永久磁铁);5内导磁板;6压盖;7卡环;8活塞;9活塞轴;10缓冲柱塞;11气缸筒;12端盖;13进排气口111(c)(b)2 34 5689 1012713(a)图10-11 带磁性开关气缸的工作原理图。舌 簧 开 关动 作 指 示 灯保 护 电 路开 关 外 壳导 线活 塞磁 环(永 久 磁 环)缸 筒10.1.8带磁性开关的气缸图10-12摆动气缸的应用实例输送线的翻转装置;(b)机械手的驱动;(a)(c)分度盘的驱动;(d)阀门的开闭(a)(b)(c)(
3、d)10.1.9摆动气缸图10-13齿轮齿条式摆动气缸结构原理 (a)外观;(b)结构;(c)职能符号(a)12345687(b)(c)1缓冲节流阀;2缓冲柱塞;3齿条组件;4齿轮;5输出轴;6活塞;7缸体;8端盖;1.齿轮齿条式摆动气缸 图10-14叶片式摆动气缸(a)外观;(b)、(c)结构原理321(b)(c)123(a)1叶片;2定子;3挡块;2.叶片式摆动气缸图10-15气爪平行气爪;(b)摆动气爪;(a)(c)旋转气爪;(d)三点气爪10.1.10气爪(手指气缸)图10-16串联式气、液阻尼缸气缸液压缸单向阀油箱节流阀10.1.11气、液阻尼缸图10-17并联式气、液阻尼缸液压缸液
4、压缸气缸图10-18双向旋转的叶片式马达(a)结构;(b)职能符号AB(a)(b)C1321叶片;2转子;3定子;10.2 气动马达气动马达 1.叶片式气动马达的工作原理 图10-19气动马达应用实例(a)阀;(b)升降机;(c)搅拌机(a)(b)(c)10.3 气缸的选择和使用要求气缸的选择和使用要求气缸的合理选用,是保证气动系统正常稳定工作的前提。所谓合理选用气缸,就是指要根据各生产厂家要求的选用原则,使气缸符合正常的工作条件,这些条件主要包括工作压力范围,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.气缸的选择要点一般对气缸有如下几个选择要点:(1)根据
5、气缸的负载状态和负载运动状态确定负载力F和负载率,再根据使用压力应小于气源压力85%的原则,按气源压力确定使用压力p。对单作用缸按杆径与缸径比为0.5,双作用缸杆径与缸径比为0.30.4预选,并根据式(10-2)至式(10-4)便可求得缸径D,将所求出的D值标准化即可。如D尺寸过大,可采用机械扩力机构。(2)根据气缸及传动机构的实际运行距离来预选气缸的行程,为便于安装调试,对计算出的距离以加大1020 mm为宜,但不能太长,以免增大耗气量。(3)根据使用目的和安装位置确定气缸的品种和安装形式。可参考相关手册或产品样本。(4)活塞(或缸筒)的运动速度主要取决于气缸进、排气口及导管内径,选取时以气
6、缸进、排气口连接螺纹尺寸为基准。为获得缓慢而平稳的运动可采用气、液阻尼缸。普通气缸的运动速度为0.51 m/s左右,对高速运动的气缸应选用缓冲缸或在回路中加缓冲。2.气缸的使用要求 气缸一般有如下几个使用要求:(1)气缸的一般工作条件是周围环境及介质温度在5 60 范围内,工作压力在0.40.6 MPa范围内(表压)。超出此范围时,应考虑使用特殊密封材料及十分干燥的空气。(2)安装前应在1.5倍的工作压力下试压,不允许有泄漏。(3)在整个工作行程中,负载变化较大时应使用有足够出力余量的气缸。(4)不使用满行程工作(特别在活塞伸出时),以避免撞击损坏零件。(5)注意合理润滑,除无油润滑气缸外,应
7、正确设置和调整油雾器,否则将严重影响气缸的运动性能,甚至不能工作。(6)气缸使用时必须注意活塞杆强度问题。由于活塞杆头部的螺纹受冲击而遭受破坏,大多数场合活塞杆承受的是推力负载,因此必须考虑细长杆的压杆稳定性和气缸水平安装时,活塞杆伸出因自重而引起活塞杆头部下垂的问题。安装时还要注意受力方向,活塞杆不允许承受径向载荷。(7)活塞杆头部连接处,在大惯性负载运动停止时,往往伴随着冲击。由于冲击作用而容易引起活塞杆头部遭受破坏,因此,在使用时应检查负载的惯性力,设置负载停止的阻挡装置和缓冲装置,以及消除活塞杆上承受的不合理的作用力。思考题与习题思考题与习题 10-1 简述气缸需要缓冲装置的原因。10
8、-2 在行程较长的场合,如上升台等,应采用哪一种形式的气缸?10-3 气缸的安装形式有哪几种?10-4 简述叶片式气动马达的工作原理。10-5 单作用气缸内径D=63 mm,复位弹簧最大反力F=150 N,工作压力p=0.5 MPa,负载率为0.4,该气缸的推力为多少?10-6 单杆双作用气缸内径D=125 mm,活塞杆直径d=36 mm,工作压力p=0.5 MPa,气缸负载率为0.5,求该气缸的拉力和推力各为多少。10-7 单杆双作用气缸内径D=100 mm,活塞杆直径d=40 mm,行程L=450 mm,进退压力均为p=0.5MPa,在运动周期下V=0.9(容积效率)连续运转,求一个往返行程所消耗的自由空气量为多少。