气动执行元件

1．气缸

（1）气缸的分类：气缸是气动系统中使用最多的一种执行元件，根据使用条件不同，其结构、形状也有多种形式。常用的分类方法有以下几种：

1）按压缩空气对活塞端面作用力的方向分：单作用气缸和双作用气缸；

2）按气缸的结构特征分：活塞式气缸、薄膜式气缸和伸缩式气缸；

3）按气缸的安装形式分：固定式气缸、轴销式气缸、回转式气缸和嵌入式气缸；

4）按气缸的功能分：普通气缸、缓冲气缸、气—液阻尼气缸、摆动气缸、冲击气缸和步进气缸。

（2）常用气缸

1）单作用气缸。单作用气缸是指气缸仅有一个方向的运动是气压传动，推动活塞运动，而返回时要靠外力如弹簧力、膜片张力、自重力等。

单作用气缸具有如下特点：

①进气口只有一个，结构简单、耗气量少。

②输出外力小。因为用弹簧、膜片等复位，在此起背压作用，压缩空气的能量不能全部用于做有用功，有一部分能量需要用来克服弹簧或膜片的弹力，所以活塞杆推力减少。

③行程短。缸内因为安有弹簧或膜片，占有一定的空间，故活塞的有效行程缩短。

④输出力与运动速度稳定性较差。弹簧等弹性元件的弹力是随其大小的变化而变化，而使推力与运动速度在行程中有变化。

所以，单作用气缸适用于行程小、输出力和运动速度要求不高的场合，如定位、夹具等。

2）双作用气缸。双作用气缸就是双向作用气缸，即是指活塞的往复运动均由气压传动来推动。其结构形式有单活塞杆式、双活塞杆式、双活塞式、缓冲式等，此类气缸应用广泛。

①单活塞杆双作用气缸。它的两个方向均需要压缩空气的能量来推动，以输出力和速度，但两个方向因活塞有效作用面积不一样，所以输出的力与速度也不同。

②双活塞杆双作用气缸。双活塞杆气缸因为两端活塞杆直径相同，所以两端的有效面积也就相等，气缸往复运动时的速度和输出力均相等。

3）气—液阻尼缸。气—液阻尼缸是由气缸和液压缸组合而成的，它以压缩空气为能源，利用油液的不可压缩性和控制流量来获得活塞的平稳运动和调节活塞的运动速度。它克服了普通气缸 “爬行”与“自走”的缺点，综合了气压传动动作快，液压传动平稳易调节的优点。气—液阻尼缸按组合形式又分为串联式和并联式两种。

4）薄膜式气缸。薄膜式气缸是利用膜片在压缩空气作用下产生的变形来推动活塞杆作直线运动的气缸。

5）冲击气缸。冲击气缸能把压缩空气的能量转化为活塞高速运动的动能，利用此动能做功，可完成型材下料、打印、破碎、冲孔、锻造等多种作业。

6）回转气缸。它主要是由活塞杆、缸体、活塞、缸盖、导气头及轴承等组成。气缸的缸体连同缸盖及导气头心可被携带着回转，活塞杆及活塞只能直线往复运动，导气头体的外接管路，固定不动。它主要适用于机床夹具和线材卷曲等装置上。

7）标准化气缸。标准化气缸是气动技术发展到一定程度的必然产物。为了满足飞速发展的气动技术的广泛应用，国家和有关部门及厂家共同努力，制定了国家标准，也生产出从结构到参数均标准化、系列化的气缸。在设计生产中，尽量选用标准化气缸，不但互换性好，而且还易使用与维修。

标准化气缸的标记是用符号 “QG”表示气缸，用符号“A，B，C，D，H”表示五种系列。五种标准化气缸系列为：

QGA—无缓冲气缸；

QGB—细杆（标准件）缓冲气缸；

QGC—粗杆缓冲气缸；

QGD—气—液阻尼缸；

QGH—回转气缸。

除此以外还有改进型，如QGAⅡ是QGA的改进型，QGS（安装形式符合ISO标准），QGP系列（单活塞、双作用、可调双向缓冲气缸）气缸等。如果需要可查阅有关手册或产品样本。

标准化气缸主要参数是缸径d和行程s。因为在一定的气压力下，缸径标志了气缸活塞杆的输出力，行程标志了气缸的作用范围。

例如：QGA80×100，表示气缸直径为80mm，行程为100mm的无缓冲普通气缸。

标准化气缸的缸径d（单位：mm）有下列11种：

40，50，63，80，100，125，16O，200，250，320，400。

标准化气缸的行程，也有一定范围。无缓冲和气—液阻尼缸取s =（0.5～2）d；有缓冲装置的取s =（1～10）d。

2．气动马达　气动马达是实现连续旋转运动或摆动的执行元件，把压缩空气的压力能转换为机械能的能量。气动马达种类很多，最常用的是叶片式和活塞式。

气动马达与电动马达和液压马达相比，具有尺寸小，重量轻，功率和转速范围大，并且可以无级调速，启动转矩大，抗过载能力强，换向容易、操作方便、维修容易，工作安全可靠，工作时温升小，发热量小，满载工作时间长，但输出功率小，效率低，噪声大，易产生振动。气动马达主要用于风动工具、医疗器械、高速旋转机械及矿山机械等。