气动执行元件
2.1.1气动执行元件的类型
气缸一般按结构特征、功能、驱动方式或安装方法等进行分类。按作 用口形式分为两类：单作用气缸和双作用气缸。
（1）单作用气缸
进气
排气口
口
图2-1 单作用气缸结构
4、气动真空元件
真空元件：气动传动系统中，在低于大气压力下工作的元件。由真空元 件组成的气压传动系统称为真空系统，真空系统主要由真空发生装置、真空 控制阀和真空执行元件（真空吸盘）等组成。
图2-7发生装置Biblioteka 真空泵图2-8真空控制阀 图2-9执行元件-真空吸盘
5、气爪
常见气爪的驱动是由气缸驱动器来实现的；气缸缸体内安装了左右两个 独立的活塞，每个活塞都与外部的气爪相连，因此每个活塞的运动则表示单 个气爪的移动。
图2-2 单作用气缸实物
单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压 推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。
（2）双作用气缸
1—后缸盖；2—缓冲节流针阀；3、7—密封圈；4—活塞密封圈；5—导向环；6—磁性环； 8—活塞；9—缓冲柱塞；10—活塞杆；11—缸筒；12—缓冲密封圈；13—前缸盖；14— 导向套；15—防尘组合密封圈
图2-10 气动手指
图2-11 Y型气爪
谢谢观看！
图2-3 双作用气缸结构
图2-4 双作用气缸实物
双作用气缸：从活塞两 侧交替供气，在一个或两个 方向输出力。
气动马达是将压缩空气的压力能转换成旋转运动的机械能的装置。按结 构形式可分为：叶片式、活塞式和齿轮式等。
（1）叶片式气动马达
图2-5 叶片式气动马达结构
气动元件符号大全
气动元件符号大全气动元件符号是指在气动系统中使用的各种元件所对应的标志符号。
这些符号的使用可以帮助工程师和技术人员更好地理解和设计气动系统，提高工作效率，减少错误发生。
下面将介绍一些常见的气动元件符号，以便大家在工程设计和使用过程中能够更加便捷地进行相关操作。
1. 气缸符号，气缸是气动系统中常见的执行元件，用于产生直线运动。
气缸符号通常由一个长方形表示，上下分别有两条平行线代表气缸的活塞杆。
在平行线的左右两侧还会有箭头指示气缸的运动方向。
2. 阀门符号，阀门在气动系统中用于控制气流的通断和方向。
阀门符号通常由一个长方形和其内部的图形组成，图形的形状表示阀门的类型，如直通阀、三通阀、换向阀等。
3. 气源处理元件符号，气源处理元件用于对气源进行处理，如过滤、减压、润滑等。
气源处理元件符号通常由一个长方形和内部的图标组成，图标表示元件的功能，如过滤器、减压阀、润滑器等。
4. 连接件符号，连接件用于连接气动系统中的各个元件，如管接头、快速接头等。
连接件符号通常由一个长方形和内部的图标组成，图标表示连接件的类型和连接方式。
5. 气压表符号，气压表用于测量气动系统中的压力，其符号通常由一个圆形和内部的刻度线组成，刻度线表示压力的大小范围。
6. 气动马达符号，气动马达用于将气动能转化为机械能，用于驱动机械设备。
气动马达符号通常由一个长方形和内部的图标组成，图标表示马达的类型和工作方式。
以上是一些常见的气动元件符号，它们在气动系统中起着至关重要的作用。
通过了解和掌握这些符号，工程师和技术人员能够更加准确地设计和使用气动系统，提高工作效率，减少错误发生。
希望大家能够在工程实践中充分利用这些符号，为工作的顺利进行贡献自己的力量。
气动系统的组成及各部分作用
气动系统的组成及各部分作用气动系统是由多个部件组成的系统，它利用气体的压缩和流动来进行动力传递和控制。
它在各个领域中广泛应用，包括航空航天、汽车工业、制造业等等。
下面我们来详细介绍气动系统的组成及各部分作用。
1. 压缩机：气动系统的起点是压缩机。
它的作用是将空气压缩，并提高其压力。
压缩机可以分为离心式压缩机和往复式压缩机两种，常见的有螺杆式压缩机和活塞式压缩机。
通过压缩机，气体被压缩成高温高压气体。
2. 储气罐：压缩机将气体压缩后，需要将气体存储起来。
这时候就需要储气罐了。
储气罐可以平稳地提供气源，并保持系统的稳定性，同时可以缓冲气体压力的变化。
3. 管道系统：管道系统是气动系统的重要组成部分，它用来输送和分配气体。
在管道系统中，必须保持良好的密封性，以确保气体不会泄露。
管道系统应该有足够的强度和耐腐蚀性，以应对高压气体的要求。
4. 过滤器/调压器：在气动系统中，过滤器用于除去压缩空气中的杂质和颗粒物，以保护后续部件的正常运行。
而调压器则用来调节气体的压力，保持系统的稳定性，并确保输出的气体压力符合工艺要求。
5. 气缸：气缸是气动系统的执行元件，它将压缩气体的动能转化为直线或旋转的机械运动。
气缸有单动气缸和双动气缸两种类型。
在气缸中，通过气体的压力差来驱动活塞的运动，从而实现传动力量和执行工作。
6. 阀门：气动系统中的阀门用于控制气体的流动，并实现系统的开关和调节。
常见的阀门有手动阀、电磁阀、比例阀等。
阀门的开启关闭控制可以手动进行，也可以通过电气信号、压力信号等方式来实现自动控制。
7. 控制系统：气动系统中的控制系统用来控制气动元件的动作和顺序，实现机械的自动化控制。
控制系统一般由传感器、电气元件、控制器等组成，通过检测和处理信号来实现对气动系统的控制。
总的来说，气动系统的组成包括压缩机、储气罐、管道系统、过滤器/调压器、气缸、阀门和控制系统等。
每个部分都有着重要的作用，共同协作来完成气动能量的传递和控制，为各个领域的生产活动提供可靠的动力支持。
列举气动系统的主要组成
列举气动系统的主要组成气动系统是一种利用压缩空气来传递能量的系统，被广泛应用于工业生产和机械设备中。
它由多个组成部分构成，每个部分都承担着不同的功能和作用。
以下是气动系统的主要组成部分：一、压缩空气发生器压缩空气发生器是气动系统的核心部分，它负责将大气中的空气经过压缩处理，将其压缩成高压空气。
常见的压缩空气发生器包括空气压缩机和气体压缩机。
空气压缩机通过机械方式将空气压缩，而气体压缩机则通过化学反应将气体压缩。
二、空气处理设备空气处理设备主要用于对压缩空气进行过滤、干燥和调节。
其中，过滤器用于去除空气中的固体颗粒和液体水分，以保护气动元件的正常运行；干燥器用于除去压缩空气中的水分，防止水分对气动元件的腐蚀和影响；调压器和减压阀用于调节和控制压缩空气的压力，以适应不同的工作需求。
三、气动执行元件气动执行元件是气动系统中的动力元件，用于将压缩空气的能量转化为机械能，实现工作任务。
常见的气动执行元件包括气缸和气动马达。
气缸是气动系统中最常见的执行元件，它通过压缩空气的作用，产生线性或旋转的运动来驱动工作装置。
气动马达则通过压缩空气的作用，产生旋转运动来驱动工作装置。
四、气动控制元件气动控制元件主要用于控制和调节气动系统中的气流，以实现对气动执行元件的控制。
常见的气动控制元件包括三位五通阀、二位二通阀和速度控制阀。
三位五通阀可以控制气缸的前进、后退和停止动作；二位二通阀用于控制气缸的单向运动；速度控制阀用于调节气缸的运动速度。
五、气动连接元件气动连接元件主要用于连接气动元件和气源设备，以确保气流的顺畅传输。
常见的气动连接元件包括气管、接头和接头等。
气管用于传输压缩空气，接头和接头则用于连接气管和气动元件，以实现气流的进出和分配。
总结：气动系统的主要组成部分包括压缩空气发生器、空气处理设备、气动执行元件、气动控制元件和气动连接元件。
这些部分相互配合，共同完成气动系统的工作任务。
通过合理设计和选择，可以实现气动系统的高效运行，提高生产效率。
第六章 气动执行元件
2、磁性耦合式无杆气缸
在活塞上安装了一组高磁性的永久磁环4，磁力 线通过缸筒与套在外面的另一组磁环2作用。由于 两组磁环极性相反具有很强的吸力。当活塞在一 侧输入气压作用下移动时，则在磁耦合力作用下 带动套筒与负载一起移动。
它的特点：小型、重量轻、无外部空气泄 漏、维修保养方便。当速度快、负载大时 ，内外磁环易脱开，即负载大小受速度影 响，且磁耦合的无杆气缸中间不可能增加 支撑点，最大行程受到限制。
如符合国际标准ISO6430、ISO6431、 ISO6432，符合我国标准GB8103-87（即 ISO6431）的都为标准化气缸。
对于ISO6431标准而言，标准主要内容 是对气缸的缸径系列、活塞杆伸出部分的 螺纹尺寸作了规定，对同一缸径的气缸的 外形尺寸(其长度、宽度、高度)作了限制， 对气缸的连接尺寸作了统一的规定。这一 规定仅针对外部连接尺寸的统一，而连接 件与气缸的连接尺寸未作规定。因此，对 于两家都符合ISO6431标准的气缸不能直 接互换，而必须连同连接件一起更换。这 一点在气缸选用时要特别注意
6．1．8 气液转换器
气液转换器是将气压直接转换为油压（增 压比为1:1）的一种气液转换元件。由于空 气有压缩性，而油液一般可不考虑压缩性 ，通过气液转换器可以获得液压驱动良好 的定位、稳定速度和调速特性，可用于精 密切削、精密稳定的进给运动。
当压缩空气由上部输 入管输入后，经管道 末端的缓冲装置使压 缩空气作用在液压油 面上，因而液压油即 以压缩空气相同的压 力，由转化器主体下 部的排油孔输出到液 压缸，使其动作。
6．1．3 冲击气缸
冲击气缸把压缩空气的能量转化为活塞高 速运动能量的一种气缸。活塞最大速度可 以达到10m/s以上，利用此动能做功，与 同尺寸的普通气缸相比，其冲击能要大上 百倍。
气动执行元件课件
气缸分类
按活塞端面受压力分
按结构特征分 气 缸 分 类 按运动形式分
按功能分 按外形分
单作用气缸(弹簧压出、压回） 双作用气缸（单杆、双杆）
活塞式气缸 柱塞式气缸 薄膜式气缸 叶片式摆动气缸 齿轮齿条式摆动气缸
往复直线式气缸 摆动式气缸
普通气缸 特殊功能气缸
标准型气缸 特殊外形气缸
按缓冲方式分
气
动密封：回转或往复直线运动的部件密封 静密封：静止部件密封（缸筒密封圈，缓冲螺纹密封圈）
压缩密封圈：将密封圈放入密封沟槽内时，留有预压缩量， 靠密封面上的接触压力阻塞通路
特点：预压缩量越大，密封性越好，但摩擦阻力大， 能双向密封
气压密封圈：靠气压将密封圈的唇面压紧在密封面上 特点：气压越高，密封性越好 只能单向密封 唇部对磨损有一定的自补偿作用
齿轮齿条式摆动气缸
基本计算:
（1）摆动角度 = 2L / D0 单= L / D0
2 省空间气缸 （1）薄型气缸 （2）自由安装气缸
3 高位置精度气缸 4 无杆气缸 5 制动气缸 6 其他特殊气缸
(一) 标准气缸
1 单（向）作用气缸
(1)弹簧退回
(2)弹簧压出
(3)重力压出
(4)重力退回
（1） 基本结构
A：进、排气口
R：呼吸孔（过滤片）
（2） 特点 （a）结构简单，耗气量少 （b）由于弹簧作用，缩短了气缸的有效行程 （c）气缸输出力随运动行程的增大而减小 （d）弹簧吸收动能，减小活塞的撞击作用
（3）应用场合 输出力、运动速度要求不高的场合
2 双（向）作用气缸
（2） 分类 （a）无缓冲：活塞撞击端盖 （b）有缓冲：吸收撞击能
或者： （a）单活塞杆：两侧输出力和速度不相等 （b）双活塞杆：两侧输出力和速度不相等
气动执行元件
Tianjin Sino-German Vocational Technical College
§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。
29 29
天津中德职业技术学院
Tianjin Sino-German Vocational Technical College
天津中德职业技术学院
Tianjin Sino-German Vocational Technical College
§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
8 8
合。
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§5-1 气缸
气缸分类： 2、按结构特点分类： 柱塞式气缸
9 9
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31 31
§5-1 气缸
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40~50mm），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
气动元件符号大全
气动元件符号大全气动元件是指以气体为动力源的机械元件，广泛应用于各种工业自动化控制系统中。
在气动系统中，各种气动元件都有其特定的符号表示，这些符号对于工程师和技术人员来说非常重要。
本文将为大家介绍气动元件的符号大全，帮助大家更好地理解和应用气动元件。
1. 阀门符号。
在气动系统中，阀门是控制气体流动的重要元件。
不同类型的阀门有着不同的符号表示。
常见的阀门符号包括，单向阀、电磁阀、手动阀、比例阀等。
通过这些符号，工程师可以清晰地了解阀门的类型和工作原理，从而进行系统设计和维护。
2. 气缸符号。
气缸是气动系统中常用的执行元件，用于产生直线运动。
气缸的符号表示通常包括气缸的类型、工作方式和控制方式等信息。
掌握气缸符号对于设计和调试气动系统至关重要，可以帮助工程师快速准确地理解气缸的工作原理和控制方法。
3. 压力表符号。
压力表是用于测量气动系统中气体压力的重要设备，其符号表示通常包括压力范围、测量方式和接口类型等信息。
了解压力表符号可以帮助工程师正确选择和安装压力表，确保气动系统的正常运行和安全性能。
4. 过滤器符号。
过滤器是用于清除气体中杂质和颗粒物的设备，其符号表示通常包括过滤精度、材质和接口类型等信息。
掌握过滤器符号可以帮助工程师正确选择和安装过滤器，保护气动系统中的其他元件，延长设备的使用寿命。
5. 接头符号。
气动系统中的接头用于连接管路和元件，其符号表示通常包括接头类型、尺寸和材质等信息。
了解接头符号可以帮助工程师正确选择和安装接头，确保气动系统的密封性和连接可靠性。
6. 气源处理符号。
气源处理设备用于对气源进行净化和调节，其符号表示通常包括净化方式、调节范围和接口类型等信息。
掌握气源处理符号可以帮助工程师正确选择和安装气源处理设备，确保气动系统的气源质量和稳定性。
7. 控制元件符号。
控制元件包括按钮、指示灯、传感器等设备，用于实现气动系统的控制和监测。
其符号表示通常包括功能、工作方式和接口类型等信息。
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✓ 根据初选压力及流量进行气源装置选型
11
4.3 气缸结构参数的计算与选择
气缸行程(P51 表4－4)
气缸安装方式：安装空间；避免超静定
活塞杆压曲稳定性校核
F Fk nk
m2EJ106
Fk K2L2
空气消耗量
qsz0.1 0.10 01 p1 （ 3A 3sL ） 10 6
12
4.3 气缸结构参数的计算与选择
气缸缓冲的计算及缓冲装置
✓ 活塞及运动部件机械能
E1EmEpEf
✓ 缓冲室内空气背压能 E2kk1p0V0[(p p0 2)kk11]
13
例：D=0.1m水平放置缓冲柱塞d=0.042m、长度L=0.015m PI=0.5MPa 、 P排=0.3MPa、活塞杆d=45mm无杆腔缓冲，最高 许可压力1.9 MPa 、 u=0.2m/s 、运动部件总重量2000N，问能 否满足要求。
作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。其功能类似于活塞式气缸，它 分单作用式和双作用式两种。
16
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
无杆气缸
无杆气缸没有活塞杆，它利用活塞直接或间接地驱动缸
筒上的滑块，实现往复运动，占有的安装空间也只有1.2L （
L 为滑块行程）。大大节省了安装空间。
单作用 双作用式
柱塞式 活塞式 薄膜式 无杆汽缸
普通气缸 薄膜气缸 冲击气缸 缓冲气缸 摆动气缸 气-液阻尼缸
1、普通型气缸：柱塞式、缓冲式、摆动式 表2-1普通气缸的结构型及特点
4
5
2、组合型气缸
7
普通气缸
F(D2 d2) p
4
4.2 气缸的特性
压力－位移特性
9
4.2 气缸的特性
速度特性 ✓ 平均速度
双作用多位置气缸
19
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
气液阻尼缸
20
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
气液增压缸
21
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
气动抓取单元
平行气动手指
22
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
气动抓取单元
23
摆动式两点手指
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
26
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
冲击气缸工作原理
27
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
膜片式夹紧缸
28
4.5 摆动气缸
元件符号
29
4.5 摆动气缸
30
4.6 气动马达
31
3.50.3106(0.120.0422)0.015[(19)0.2861]70.85J
4
3
E2> E1 可满足缓冲要求
若Ep<Ek满足不了缓冲要求，则需1、增大缓冲行程(通常15～ 40mm) 2、关小节流阀阀口
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
膜片式气缸 薄膜式气缸是一种利用压缩空气通过膜片推动活塞杆
特别适用
于小缸径、长
行程的场合，而且运动精度来自高，与其他气缸组合方便。
无杆气缸
有机械接触式 和磁性耦合式 两种。
图13-5 机械接触式无杆气缸
17
1－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
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
双作用被力气缸
18
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
第四章 气动执行元件
执行元件为传动装置，将压力能转换成机械能，驱动机构实 现直线往复运动、摆动、旋转或冲击运动。
分为气缸和气动马达。 一般气缸由缸体、活塞、活塞杆、前端盖、后端盖及密封 装置等构成。
2
§2-1 气缸的分类及工作原理
一、气缸的分类
压缩空气对活塞 的作用力
按气缸的结构 特征
气缸的功能
解：忽略Ef
E Ek1 E d E m E m E P 1 p 4 (D E2fd2)l11 2G gv2
0.5 106(0.1 20.0452)0.015120000.22474.151.1J
4
2 9.81
E2kk1p0V0[(p p0 2)kk11]
Ep3.5p2v2[(p p3 2)0.2861]
✓ 爬行现象：
出现在进气节流调速回路中
✓ 自行现象
10
4.3 气缸结构参数的计算与选择
气缸输出力
✓ 气缸实际负载F
✓
气缸负载率 （P49 表4－2）
F 100%
F0
气缸工作压力p
气缸缸径、工作压力与理论输出力的关系
✓ 根据理论输出力初选压力
✓ 根据选定压力计算缸径D及活塞杆直径d
✓ 根据负载运动速度计算流量
气动抓取单元
24
摆动式三点手指
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
气动抓取单元
25
旋转手指
4.4 几种特殊气缸的工作原理及用途
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。