最新氣動(dòng)執(zhí)行元件概要課件PPT.ppt

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1、氣動(dòng)執(zhí)行元件概要12.1氣缸氣壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域，為了滿足各種不同的控制方式和動(dòng)作要求，氣缸的種類和結(jié)構(gòu)形式非常多，。12.1.1.普通氣缸這里僅就一些常用的氣缸予以介紹普通氣缸是指無特殊裝置，僅用于直線推拉負(fù)載的常用氣缸。(1)單桿雙作用氣缸單桿雙作用氣缸是最常用的一種普通氣缸，如圖12-1所示。圖12-1雙作用普通氣缸(a)外觀；(b)結(jié)構(gòu)；(c)職能符號(3)普通氣缸的安裝方式根據(jù)不同的工作要求，普通氣缸有多種的安裝方式，如圖12-3所示。圖12-3普通氣缸的安裝方式圖12-3（a）～（d）為固定式氣缸，氣缸安裝在機(jī)體上固定不動(dòng)。圖12-3（a）靠氣缸下腳固定在機(jī)座上；圖10

2、-2（b）靠氣缸前端的方頭固定在機(jī)架上；圖12-3（c）靠氣缸前端的方鐵塊用螺栓固定在機(jī)體上；圖10-2（d）靠氣缸后端的方鐵塊用螺栓固定在機(jī)體上。圖12-3（e）～（g）為擺動(dòng)式氣缸，其缸體可圍繞某一固定軸線作一定角度的擺動(dòng)。圖12-3（e）的缸體可圍繞氣缸前端兩小軸的軸線擺動(dòng)；圖12-3（f）的缸體可圍繞氣缸中部兩小軸的軸線擺動(dòng)；；圖12-3（g）的缸體可圍繞氣缸尾端軸孔的軸線擺動(dòng)。氣缸活塞桿前端與工作機(jī)件的聯(lián)結(jié)通常應(yīng)采用活套聯(lián)結(jié)（不固定死），這不僅可減小氣缸與工作機(jī)件在安裝時(shí)的定位難度，而且氣缸在運(yùn)動(dòng)時(shí)處自由狀態(tài)，可增加氣缸的使用壽命。單桿雙作用普通氣缸推力和拉力的計(jì)算方法與同類型液壓

3、缸基本一樣，不同的是，因?yàn)闅怏w具有很大的的可壓縮性，所以氣缸的負(fù)載效率（即負(fù)載率）通常較低，而且負(fù)載率還與氣缸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。普通氣缸的負(fù)載率可參考表12-1。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)靜載荷（如夾緊、低速壓鉚）動(dòng)載荷氣缸速度在50～500mm/s范圍內(nèi)氣缸速度＞500mm/s負(fù)載率η≤0.7η≤0.5η≤0.3表12-1氣缸在各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的負(fù)載率(4)單桿雙作用普通氣缸的受力分析【例12-1】用氣缸水平推動(dòng)臺車，負(fù)載質(zhì)量m=150kg，臺車與床面間的摩擦系數(shù)f=0.3,氣缸行程L=300mm，要求氣缸前進(jìn)的動(dòng)作時(shí)間t=0.8s，工作壓力p=0.5MPa，試選定單桿雙作用氣缸的缸徑。解：軸向負(fù)載力為：氣缸的

4、平均速度為：按表12-1選取負(fù)載率為：氣缸的理論輸出力為：故，氣缸缸徑為：根據(jù)氣缸的國家標(biāo)準(zhǔn)系列，可選取雙作用缸的缸徑為50mm。其他結(jié)構(gòu)的氣缸也可參考以上方法選取缸徑。（5）氣缸的耗氣量和氣缸的最大工作流量氣缸的耗氣量是指氣缸在單位時(shí)間里往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)所消耗的壓縮空氣的量，它是選擇空氣壓縮機(jī)排量的主要參數(shù)。氣缸的最大工作流量是指氣缸在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的某一過程中，單位時(shí)間里可能消耗的壓縮空氣的最大量，它是選擇氣動(dòng)控制元件的主要參數(shù)。下面以單桿雙作用普通氣缸為例進(jìn)行計(jì)算。若單桿雙作用普通氣缸的活塞直徑為D,活塞桿直徑為d.，活塞的行程為L,，活塞每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)為N，活塞前進(jìn)和后退的時(shí)間都為t。則，

5、氣缸的耗氣量Q耗為（12-1）（12-2）氣缸的最大工作流量Qmax為：用Q耗值選用空氣壓縮機(jī)時(shí)有兩點(diǎn)需要引起注意：①在多個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)工作時(shí)，Q耗應(yīng)是所有執(zhí)行元件同時(shí)工作時(shí)的共同耗氣量。②Q耗是理論計(jì)算值，選用空氣壓縮機(jī)時(shí)還應(yīng)乘以泄漏系數(shù)K1=1.2-1.5和備用系數(shù)K2=1.3-1.6（即Qac耗=K1K2Q耗）。其他結(jié)構(gòu)的氣缸也可參照以上方法計(jì)算氣缸的耗氣量和氣缸的最大工作流量。另外，對于氣動(dòng)元件的流量或耗氣量，若元件的參數(shù)采用在壓力狀態(tài)下（一般指0.5Mpa的工作壓力下）的空氣流量或耗氣量，則可由上面的方式求取。若元件的參數(shù)采用自由空氣的流量或耗氣量，還必須將壓力狀態(tài)下的空氣流量或耗

6、氣量轉(zhuǎn)換成自由空氣的流量或耗氣量。其轉(zhuǎn)換成公式如下：式中，p為工作壓力，單位為Mpa。（12-3）Q自由=Q壓·p+0.10130.101310.1.2特殊氣缸具有特殊功能的氣缸即為特殊氣缸。在氣壓傳動(dòng)中，特殊氣缸的種類很多，它們被廣泛應(yīng)用于各種特殊環(huán)境下的氣動(dòng)控制系統(tǒng)。(1)無桿氣缸無桿氣缸沒有普通氣缸的剛性活塞桿，是一種用活塞直接或間接推動(dòng)工作附件往返運(yùn)動(dòng)的特殊氣缸。無桿氣缸主要有機(jī)械接觸式和磁性耦合式兩種。1）機(jī)械接觸式無桿氣缸圖12-4所示為機(jī)械接觸式無桿氣缸的外觀及結(jié)構(gòu)原理圖。圖12-4機(jī)械接觸式無桿氣缸(a)外觀；(b)結(jié)構(gòu)；(c)職能符號機(jī)械接觸式無桿氣缸的缸筒上方開有一條軸向

7、槽，活塞軛7卡在缸筒上方的軸向槽中，與活塞5和滑塊6連成一體。為了保證軸向槽的密封和防塵，在軸向槽內(nèi)側(cè)安裝有聚氨酯密封帶3，在軸向槽外側(cè)安裝有不銹鋼防塵帶4，并將它們固定在兩端的缸蓋上?；钊?、活塞軛7和滑塊6的組合體可在氣壓的推動(dòng)下在軸向槽中沿缸筒作直線運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，氣缸外圍的滑塊6還包合在缸筒外徑上的導(dǎo)向溝槽里，起到限制活塞軛7及組件發(fā)生扭轉(zhuǎn)或徑向移動(dòng)的作用。機(jī)械接觸式無桿氣缸適用于缸徑小于80mm的場合，