液压与气压传动教学课件作者张世亮13.执行与控制元件第十三章课件.pptVIP

第十三章 气动执行元件和控制元件 第一节 气缸 一、气缸的工作原理、分类及安装形式 1.气缸的典型结构和工作原理(气缸典型结构如图13－1所示。) 第十三章 气动执行元件和控制元件 2.气缸的分类 3.气缸的安装形式 气缸的安装形式可分为 1）固定式气缸 气缸安装在机体上固定不动，有脚座式和法兰式。 2）轴销式气缸 缸体围绕固定轴可作一定角度的摆动，有U形钩式和耳轴式。 3）回转式气缸 缸体固定在机床主轴上，可随机床主轴作高速旋转运动。这种气缸常用于机床上气动卡盘中，以实现工件的自动装卡。 4）嵌入式气缸 气缸缸筒直接制作在夹具体内。 第十三章 气动执行元件和控制元件 二、常用气缸的结构原理 1.普通气缸 (如图13－2） 图13－2 普通双作用气缸 1，13－弹簧挡圈 2－防尘圈压板 3－防尘圈 4－导向套 5－杆侧端盖 6－活塞杆 7－缸筒 8－缓冲垫 9－活塞 10－活塞密封圈 11－密封圈 12－耐磨环 14－无杆侧端盖 第十三章 气动执行元件和控制元件 2.特殊气缸 为了满足不同的工作需要，在普通气缸的基础上，通过改变或增加气缸的部分结构，设计开发出多种特殊气缸。 （1）薄膜式气缸 图13－3为膜片气缸的工作原理图。 第十三章 气动执行元件和控制元件 （2）磁性开关气缸 （其工作原理如图13－4所示。 ） （3）带阀气缸 第十三章 气动执行元件和控制元件 （4）带导杆气缸 图13－6为带导杆气缸，在缸筒两侧配导向用的滑动轴承（轴瓦式或滚珠式），因此导向精度高，承受横向载荷能力强。 第十三章 气动执行元件和控制元件 （5）无杆气缸 无杆气缸是指利用活塞直接或间接方式连接外界执行机构，并使其跟随活塞实现往复运动的气缸。这种气缸的最大优点是节省安装空间。 1）磁性无杆气缸 第十三章 气动执行元件和控制元件 2）机械接触式无杆气缸 l－节流阀2－缓冲柱塞3－密封带4－防尘不锈钢带 5－活塞 6－滑块 7－活塞架 第十三章 气动执行元件和控制元件 （6）锁紧气缸 带有锁紧装置的气缸称为锁紧气缸按锁紧位置分为行程末端锁紧型和任意位置锁紧型。 1）行程末端锁紧型气缸 a）手动解除非锁式 b）手动解除锁式。 1－锁定活塞 2－橡胶帽 3，12－帽 4－缓冲垫圈 5－锁用弹簧6－密封件 7－导向套 8－螺钉 9－旋钮 10－弹簧 11－限位环 第十三章 气动执行元件和控制元件 2）任意位置锁紧型气缸 a）自由状态 b）锁紧状态 l－制动瓦 2－制动瓦座3－转轴 4－制动臂 5－压轮 6－锥形制动活塞7－制动弹簧 第十三章 气动执行元件和控制元件 （7）气动手爪 气动手爪这种执行元件是一种变型气缸。它可以用来抓取物体，实现机械手各种动作。在自动化系统中，气动手爪常应用在搬运、传送工件机构中抓取、拾放物体。 第十三章 气动执行元件和控制元件 （8）气液阻尼缸（串联式气液阻尼缸的结构如图13－12所示。 ） 第十三章 气动执行元件和控制元件 （9）摆动气缸 1）叶片式摆动气缸 2）活塞式摆动气缸 第十三章 气动执行元件和控制元件 三、气缸的技术参数 1）气缸的输出力 ： 2）负载率β ： 3）气缸耗气量 ：气缸的耗气量是活塞每分钟移动的容积，称这个容积为压缩空气耗气量，一般情况下，气缸的耗气量是指自由空气耗气量。 4）气缸的特性：气缸的特性分为静态特性和动态特性。 第十三章 气动执行元件和控制元件 四、气缸的选型及计算 1.气缸的选型步骤 气缸的选型应根据工作要求和条件，正确选择气缸的类型。下面以单活塞杆双作用缸为例介绍气缸的选型步骤。 （1）气缸缸径。根据气缸负载力的大小来确定气缸的输出力，由此计算出气缸的缸径。 （2）气缸的行程。气缸的行程与使用的场合和机构的行程有关，但一般不选用满行程。 （3）气缸的强度和稳定性计算 （4）气缸的安装形式。气缸的安装形式根据安装位置和使用目的等因素决定。一般情况下，采用固定式气缸。在需要随工作机构连续回转时（如车床、磨床等），应选用回转气缸。在活塞杆除直线运动外，还需作圆弧摆动时，则选用轴销式气缸。有特殊要求时，应选用相应的特种气缸。 （5）气缸的缓冲装置。根据活塞的速度决定是否应采用缓冲装置。 第十三章 气动执行元件和控制元件 （6）磁性开关。当气动系统采用电气控制方式时，可选用带磁性开关的气缸。 （7）其它要求。如气缸工作在有灰尘等恶劣环境下，需在活塞杆