null第十三章
气动执行元件第十三章
气动执行元件§13.1 、气动执行元件§13.1 、气动执行元件气动执行元件：是将压缩空气的压力能转换为机械能的装置。包括气缸和气马达。实现直线运动和做功的是气缸；实现旋转运动和做功的是气马达。
在气动自动化系统中，气缸由于其相对较低的成本、容易安装、结构简单、耐用、各种缸径尺寸及行程可选，因而是应用最广泛的一种执行元件。
(一)、气缸的分类(一)、气缸的分类1、按结构分类，其分类如图。 一、气缸null2、按尺寸分类
通常将缸径为2.5～6mm的称为微型气缸
8～25mm为小型气缸
32～320mm为中型气缸
大于320mm为大型气缸。 null3、按安装方式分类null4、按缓冲方式分类
活塞运动到行程终端的速度较大，为防止活塞在行程终端撞击端盖造成气缸损伤和降低撞击噪音，在气缸行程终端，一般都设有缓冲装置。缓冲可分为单侧缓冲和双侧缓冲，固定缓冲和可调缓冲。
设有缓冲装置的气缸，称缓冲气缸；否则，就是无缓冲气缸。无缓冲气缸适用于微型气缸、小型单作用气缸和短行程气缸。
null5、按润滑方式分类
可分为给油气缸和不给油气缸两种。
给油气缸使用的工作介质是含油雾的压缩空气，对气缸内活塞、
缸筒等相对运动部件进行润滑。不给油气缸所使用的压缩空气中不含油雾，是靠装配前预先添加在密封圈内的润滑脂使气缸运动部件润滑的。6、按驱动方式分类
按驱动气缸时压缩空气作用在活塞端面上的方向分
有单作用气缸和双作用气缸两种。 (二）典型气缸(二）典型气缸（1）普通气缸
缸筒内只有一个活塞和一个活塞杆的气缸。
有单作用和双作用气缸两种。
双作用气缸动作原理（Double-acting cylinders） 单作用气缸动作原理（Single-acting cylinders）
单作用气缸只在动作方向需要压缩空气，故可节约一半压缩空气。主要用在夹紧、退料、阻挡、压入、举起和进给等操作上。
单作用气缸动作原理（Single-acting cylinders） （ 3）气缸的规格 气缸的缸筒内径D（简称缸径）和活塞行程L是选择气缸的重要参数。
a． 缸径 D：气缸的缸筒内径尺寸见下表 (GB2348)
（ 3）气缸的规格 null b． 活塞行程L
气缸活塞行程系列按照优先顺序分成三个等级选用，见表9-2
至表9-4。
nullc. 常用中小型气缸尺寸
其中
标准
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行程是指符合行程系列尺寸的，生产厂商能正常供货的规格。
（4）.普通气缸的设计计算 （4）.普通气缸的设计计算 气缸的理论输出力
普通双作用气缸的理论推力（N）为：
式中, D一缸径(m)，p一气缸的工作压力(Pa)。
理论拉力(N)为：
式中,d一活塞杆直径（m）时,估算时可令d=0.2-0.3D。（三）.无杆气缸( Rodless cylinder) （三）.无杆气缸( Rodless cylinder) 无杆气杆没有普通气缸的刚性活塞杆，它利用活塞直接或间接实现往复运动。行程为L的有活塞杆气缸，沿行程方向的实际占有安装空间约为2.2L。没有活塞杆，则占有安装空间仅为1.2L，且行程缸径比可达50至100。
这种气缸的最大优点是节省了安装空间，特别适用于小缸径、长行程的场合。
无杆气缸主要分为机械接触式和磁性耦合式两种。通常将磁性耦合无杆气缸称为磁性气缸。
nulla.机械接触式无杆气杆nullb.磁性耦合式无杆气杆
b.磁性耦合式无杆气杆
（四）.摆动气缸(Rotary cylinder) 摆动气缸是出力轴被限制在某个角度内做往复摆动的一种气缸，又称为旋转气缸。摆动气缸目前在工业上应用广泛，多用于安装位置受到限制，或转动角度小于3600的回转工作部件，其动作原理也是将压缩空气的压力能转变为机械能。常用的摆动气缸的最大摆动角度分为900、1800、2700三种规格。图9-12为其应用实例。
按照摆动气缸的结构特点可分为齿轮齿条式和叶片式两类。（四）.摆动气缸(Rotary cylinder) a.齿轮齿条式 a.齿轮齿条式 b、叶片式摆动气缸
b、叶片式摆动气缸
（五）、气爪（手指气缸）（Gripper）气爪能实现各种抓取功能，是现代气动机械手的关键部件。
图9-15所示的气爪的特点是：
所有的结构都是双作用的，能实现双向抓取，可自动对中，重复精度高；
抓取力矩恒定；
在气缸两侧可安装非接触式检测开关；
有多种安装、连接方式。 （五）、气爪（手指气缸）（Gripper） 气动执行元件图（a）所示为FESTO平行气爪，平行气爪通过两个活塞工作，两个气爪对心移动。这种气爪可以输出很大的抓取力，既可用内抓取，也可用于外抓取。
图（b）所示为FESTO摆动气爪，内外抓取400摆角 ，抓取力大，并确保抓取力矩始终恒定。
图（c）所示为FESTO旋转气爪，其动作和齿轮齿条的啮合原理相似。两个气爪可同时移动并自动对中，其齿轮齿条原理确保了抓取力矩始终桓定。
图（d）所示为FESTO三点气爪，三个气爪同时开闭，适合夹持圆柱体工件及工件的压入工作。 气动执行元件 气动执行元件 气动执行元件FESTO气爪
气动人工肌肉 气动人工肌肉气动人工肌肉是一种体积小巧、柔软、重量轻、工作简单、容易控制的仿生学产品，它由压缩空气驱动作推拉动作，其过程就像人体的肌肉运动。气动人工肌肉具有变刚度特性 ,它的刚度可通过控制橡胶管内的气压实现 ,调节管内气压的大小就可改变肌肉的刚度 ,它的刚度大小决定肌肉的驱动力
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