液壓與氣壓傳動技術1項目八氣動執行元件的認識與選用項目引入氣動執行元件是將壓縮空氣的壓力能轉換為機械能的元件，用來實現既定的動作，以驅動工作部件工作，常用的氣動執行元件有氣缸和氣動馬達。氣缸用于實現直線往復運動或擺動，氣動馬達用于實現連續旋轉運動。氣缸和氣動馬達在結構和工作原理上，分別與液壓缸和液壓馬達相類似。本項目通過對氣動執行元件的認識，掌握正確選用與維護氣缸和氣動馬達的方法，以保證氣壓傳動系統可靠工作。2學習目標1．知識目標掌握氣缸、氣動馬達的常用類型和特點。了解氣缸的標記及主要參數。了解氣動馬達的工作原理。掌握氣缸和氣動馬達的選用與維護。項目八氣動執行元件的認識與選用32．技能目標能正確認識氣缸和氣動馬達。能正確選用與維護氣缸和氣動馬達。能正確拆裝氣缸和氣動馬達。3．素質目標增強自主學習意識。增強團隊合作意識。培養分析、解決問題的能力。培養良好的職業素養。項目八氣動執行元件的認識與選用4學習任務任務8.1氣缸的認識與選用任務8.2氣動馬達的認識與選用項目八氣動執行元件的認識與選用5任務8.1氣缸的認識與選用6知識庫一、氣缸的分類（1）按壓縮空氣對活塞的作用方式的不同，可分為單作用氣缸和雙作用氣缸；（2）按氣缸的結構特征不同，可分為活塞式、薄膜式、柱塞式氣缸等；（3）按氣缸的安裝形式不同，可分為固定式（耳座式、凸緣式和法蘭式）、軸銷式（尾部軸銷、中間軸銷和頭部軸銷）、回轉式和嵌入式；（4）按氣缸的功能不同，又可分為普通氣缸（包括單作用氣缸和雙作用氣缸）和特殊氣缸（包括薄膜式氣缸、氣液阻尼缸、沖擊氣缸、緩沖氣缸、擺動氣缸等）。任務8.1氣缸的認識與選用7二、普通氣缸普通氣缸一般是指使用最廣的活塞式單活塞桿型氣缸。

1.單作用氣缸圖8-2所示為單作用氣缸。氣缸的單向運動是由壓縮空氣作用在活塞端面上實現的，而反向運動則依靠其他外力實現，如彈簧力、重力等。單作用氣缸多用于行程短且對活塞桿的推力和運動速度要求不高的場合，如用于定位和夾緊等。任務8.1氣缸的認識與選用8

2.雙作用氣缸圖8-3所示為單桿雙作用氣缸。氣缸的雙向運動都由壓縮空氣作用在活塞端面上實現。這種單桿雙作用氣缸應用十分廣泛。任務8.1氣缸的認識與選用9三、特殊氣缸

1.薄膜式氣缸圖8-4所示為薄膜式氣缸。這種氣缸是利用壓縮空氣通過膜片推動活塞桿作往復直線運動，分單作用式和雙作用式兩種。薄膜式氣缸具有結構簡單、緊湊、制造容易、成本低、維修方便、壽命長、泄漏小、效率高等優點。但行程短，且輸出力隨著行程的加大而減小，因此應用范圍受到一定限制，常用于各種自鎖機構及夾具。任務8.1氣缸的認識與選用102.氣液阻尼缸氣液阻尼缸是由氣缸和液壓缸組合而成的，它以壓縮空氣為動力，利用油液的不可壓縮性和控制油液排量來獲得活塞的平穩運動和調節活塞的運動速度。按組合方式不同，氣液阻尼缸可分為串聯式和并聯式兩種。圖8-5所示為串聯式氣液阻尼缸，它的氣缸和液壓缸共用同一缸體，兩活塞固定在同一活塞桿上，缸體較長，加工與裝配的工藝要求高，且兩缸間可能產生油氣互串現象。而圖8-6所示的并聯式氣液阻尼缸，其缸體短，兩缸直徑可以不同，且兩缸間不會產生油氣互串現象。任務8.1氣缸的認識與選用3.沖擊氣缸沖擊氣缸是把壓縮空氣的壓力能轉換為活塞、活塞桿的高速運動（可達10m/s以上），輸出動能，產生較大的沖擊力，打擊工件做功的一種氣缸。有普通型和快速型兩種。圖8-7所示為普通型沖擊氣缸。沖擊氣缸的工作過程一般分為復位、蓄能、沖擊三個階段。

沖擊氣缸廣泛應用于鍛造、沖壓、下料、壓坯等方面。任務8.1氣缸的認識與選用1112四、氣缸的標記及主要參數

1.標準氣缸的標記和系列標準氣缸是指氣缸的功能和規格是普遍使用的、容易制造的，這種氣缸從結構到參數都已標準化、系列化。標準氣缸的標記方法：符號“QG”表示氣缸，符號“A、B、C、D、H”表示五種系列。五種標準氣缸系列分別為：QGA—無緩沖普通氣缸；QGB—細桿（標準桿）緩沖氣缸；QGC—粗桿緩沖氣缸；QGD—氣液阻尼缸；QGH—回轉氣缸。例如：QGA100×125表示直徑為100mm、行程為125mm的無緩沖普通氣缸。任務8.1氣缸的認識與選用QGA/B/C/D/H缸徑×行程132.標準氣缸的主要參數標準氣缸的主要參數是缸筒內徑D和行程L。在一定的氣源壓力下，缸筒內徑標記氣缸活塞桿的理論輸出力、行程標記氣缸的作用范圍。標準氣缸系列有11種規格：缸徑D（mm）：40、50、63、80、100、125、160、200、250、320、400。行程L（mm）：對無緩沖氣缸，L=（0.5~2）D；對有緩沖氣缸，L=（1~10）D。

任務8.1氣缸的認識與選用14五、氣缸的選用與維護

1.氣缸的選擇（1）氣缸輸出力的大小。根據工作機構所需力的大小來確定活塞桿上的輸出力（推力或拉力）。一般按公式計算出活塞桿的輸出力，再乘以1.15~2的備用系數，并據此去選擇和確定氣缸內徑。為了避免氣缸容積過大，應盡量采用擴力機構，以減小氣缸尺寸。（2）氣缸行程的長度。它與使用場合和執行機構的行程長度有關，并受結構的限制，一般應比所需行程長5～10mm，并盡量選擇標準行程。（3）活塞桿（或氣缸）的運動速度。它主要取決于氣缸進、排氣口及導管內徑的大小，內徑越大則活塞桿運動速度越高。為了得到緩慢而平穩的運動速度，通常可選用帶節流裝置或氣-液阻尼裝置的氣缸。（4）安裝方式。它由安裝位置、使用目的等因素來決定。工件作周期性轉動或連續轉動時，應選用旋轉氣缸，此外在一般場合應盡量選用固定式氣缸。如有特殊要求，則選用相適應的特殊氣缸或組合氣缸。任務8.1氣缸的認識與選用152.氣缸的使用要求

1）氣缸的一般工作條件是周圍環境及介質溫度在-35～80℃范圍內，工作壓力在0.4～0.6MPa范圍內（表壓）。2）安裝前應在1.5倍的工作壓力下試壓，不允許有泄漏。3）在整個工作行程中，負載變化較大時應使用輸出力有足夠余量的氣缸，并要附加緩沖裝置。4）不使用滿行程工作（特別在活塞伸出時）。5）安裝時要注意受力方向，活塞桿不允許承受偏載或徑向載荷。6）使用時要檢查負載的慣性力，大慣性負載運動時，需要設置負載停止時的阻擋裝置和緩沖裝置，以減小沖擊。7）注意合理潤滑，應正確設置和調整油霧器，否則將嚴重影響氣缸的運動性能而產生爬行，甚至不能工作。不允許用油潤