2.查看主要工作性能
三、气缸型号的选择
3.确定完整型号
三、气缸型号的选择 4.查看具体结构参数和一些技术资料
确定好型号后，可以查看气缸的具体结构参数以及一些技术资料， 如安装附件、结构尺寸、安装方式及安装尺寸等。
知识 链接
一、常见特殊气缸
1.薄膜式气缸
薄膜式气缸
知识
一、常见特殊气缸
链接
2.气—液阻尼缸
数控铣床气动平口钳
任务分析
气动控制系统与液压控制系统颇为相近， 气动平口钳系统是通过气缸驱动的，气缸活塞 杆伸出则平口钳夹紧；气缸活塞杆缩回则平口 钳松开。
气缸只是气动系统的一个组成部分，就像液 压系统中的液压缸一样，除此之外，气动系统 还包括哪些组成部分呢？它与液压系统又有哪 些不同？数控铣床为什么要选择气动系统而非 液压系统作为夹紧装置的控制系统呢？
气动冲床的负载力相当于提升类的负载状态，所以负载力等于最大输出力0.8Tf。
二、气缸主要参数的计 算
1.气缸内径的确定
（2）气缸负载率η的计算与选择
气缸的负载率η是气缸活塞杆受到的轴向负载力F与气缸的理论输出力F0之比。
F 100 %
F0
负载率与负载的运动状态的关系
负载的运动状态 负载率η
静载荷
一、气缸
1.气缸的结构 气缸主要由活塞杆、活塞、前缸盖、后缸盖、密 封圈及缸筒等组成。
普通气缸
一、气缸
2.气缸的工作原理 当压缩空气进入气缸的左腔，压缩空气的压力作用于活塞 上，当能克服活塞杆上的所有负载时，活塞推动活塞杆伸出， 活塞杆对外做功；反之，活塞杆收回，完成一个往复运动。
气缸的工作原理
3 想一想在现实生活中你身边还有 哪些气动控制技术的应用，它们有什 么特点？
如下图所示的夹紧机构，所需的夹紧
4 力为4500N，供气压力为0.6Mpa，气缸 行程为300mm，试确定该气缸的类型、 气缸内径及活塞杆直径。
夹紧机构
0.2 ～
0.25～
0.3～ 0.35～ 0.4～
0.45 ～
0.3
0.6 0.65 0.7 0.75
0.4 0.5
0.75
二、气缸主要参数的计 算
1.气缸内径的确定
（3）气缸内径的计算方法
理论输出理论返回拉力
F0
4
D2 p
F2
理论输出拉力
F0 F1
模块七 气动基础知识及执行元件
任务1 认识数控铣床气动平口钳 系统
任务2 气动冲床执行元件的选择
任务1 认识数控铣床气动平口钳 系统
1. 认识气动系统的组成
教学目标
2.掌握气动系统各组成部分的作用
3.了解气动技术的特点 4.熟悉气源装置的组成及各元器件的职能 符号
数控铣床加工时常用气动平口钳作为夹紧装置，这 样可以提高加工效率，减轻工人的劳动强度。气动平口 钳是通过气动系统来控制的。本任务要求通过气动平口 钳来认识气动系统的组成及其各组成部分的作用。
（4）排气噪声较大，现在这个问题已因吸声材料和消 声器的发展获得了解决。
知识
一、空气压缩机的日常维护及保养事项
链接
1.保持机器的清洁。 2.储气罐的放水阀每日打开一次排除油水。在湿气较重的地方，请每4h 打开一次。 3.润滑油液位每天检查一次，确保空压机的正常润滑。 4.空气滤清器应每15天清理或更换一次滤芯。 5.不定期的检查各部位螺钉的松紧程度。 6.润滑油最初运转50h或一周后更换新油，以后每300h换新油一次(使用 环境较差者应每150h换一次油)，每运转36h加油一次。 7.空气压缩机使用500h(或半年)后将气阀拆出清洗。 8.每年将机器各部件清洁一次。 9.应定期检查所有的防护罩、警告标志等安全防护装置。 10.应定期检查空压机的压力释放装置、停车保护装置，检查压力表(半 年一次)、安全阀的灵敏性，确保空压机处于正常工作状态。 11.应定期检查受高温的零部件，如阀、气缸盖、排气管道，清除附着在 内壁上的油垢和积碳物。运转时，严禁触摸这些高温部件。
一、气缸
3.气缸的职能符号
气缸的职能符号
一、气缸
4.气缸的缓冲装置
气缸的缓冲装置
二、气动执行元件的类型
气动执行元件的类型 气缸
气动马达
按活 塞两 端面 受压 状态
分
单作用 双作用
按
活塞式
结
柱塞式
特 气—液阻尼缸 按结
构
殊 薄膜式
薄膜式
构特
特
气 冲击气缸
叶片式摆动缸
性分
性
缸 伸缩气缸
齿轮齿条式摆动缸
知识
一、常见特殊气缸
链接
3.冲击气缸
冲击气缸的工作原理
知识 链接
二、气动马达
叶片式气动马达
摆动马达
知识 链接
三、特殊气缸及气动马达的职能符号
特殊气缸及气动马达的职能符号
知识 链接
四、现化气动执行元件技术
现代气动执行元件
1 气动控制的特点是什么？
用符号表示气源装置的连接示
2 意图，并说明各部分在气源装 置中的作用。
A
B B’
A‘
串联式气－液阻尼缸
串联式气—液阻尼缸的工作原理：压缩空气自A口进入气缸左侧，推 动活塞向右运动，因液压缸活塞与气缸活塞功用一个活塞杆，故液压缸 也将向右运动，此时，液压缸右腔排油，油液由A＇口经节流阀而对活塞 的运动产生阻尼作用，调节节流阀可改变阻尼缸的运动速度。反之，压 缩空气自B口进入气缸右侧，活塞向左移动，液压缸左侧排油，此时，单 向阀开启，不产生阻尼作用，活塞快速向左运动。
干 燥
精过 滤器
系统
器
气源装置工作流程图
三、气源装置及气源调节装置
2.气源调节装置 从空气压缩机输出的压缩空气并不能完全满足气动元件对 气源质量的要求。通常在气动系统前面安装气源调节装置。
气源调节装置的组成
三、气源装置及气源调节装置
2.气源调节装置
气源调节装置的职能符号
四、气动技术的特点
1.气动技术的优点
一、气动系统的组成
一、气动系统的组成
组成部分
常见元件
功能和作用
气源装置 执行元件
主要是把空气压缩到原来体积的1/7左右形成 气泵、气站、三联
压缩空气，并对压缩空气进行处理，最终可以向 件等
系统供应干净、干燥的压缩空气 利用压缩空气实现不同的动作，来驱动不同的
气缸、摆动缸、气 机械装置，可以实现往复直线运动、旋转运动及
动马达等 摆动等
控制元件
气动控制元件由末级主控元件及信号处理及控 换向阀、顺序阀、
制元件组成，其中主控元件主要控制执行元件的 压力控制阀、调速
运动方向，信号处理及控制元件主要控制执行元 阀等
件的运动速度、时间、顺序、行程及系统压力等
辅助元件
气管、过滤器、油 连接元件之间所需的一些元器件，以及对系统 雾器、消声器等 进行消声、冷却、测量等
28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100
110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 —
d=(0.2~0.3)×200＝（40～60）mm，元整后取活塞杆直径d＝50mm。
三、气缸型号的选择 1.选择型号
三、气缸型号的选择
（1）工作介质是压缩空气，空气到处都有，用量不受限制， 排气处理简单，不污染环境。
（2）压缩空气为快速流动的工作介质，故可获得较高的工 作速度。
（3）纯气动控制具有防火、防爆、耐潮等优点。 （4）气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。 （5）输出力及工作速度调节方便，大小可无限变化。 （6）因为空气的可压缩性，黏度很小(约为液压油的万分之 一)，流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，所以气动 系统可储存能量，实现集中供气和远距离输送。
将已知条件带入，D=168.88mm。元整后取D=200mm。
二、气缸主要参数的计算
2.气缸活塞杆直径的确定
在确定气缸活塞杆直径时，一般按d/D=0.2～0.3进行计 算，必要时也可按d/D=0.16～0.4进行计算，计算后再按 标准进行圆整。
活塞杆直径元整值（mm）
4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25
弹 理论输出拉力
簧压
出型 气缸
F0
4
(D2
d2)p
F2
理论返回推力
F0 F1
单出杆双作用气缸
理论输出推力（活塞
杆伸出）
F0
4
D2 p
理论输出拉力
（活塞杆返回）
F0
4
(D2
d2)p
说明
式中： F0—理论输出力，N D—缸径，mm d—活塞杆直径，mm p—使用压力，MPa F1— 安 装 状 态 时 的 弹 簧力，N F2— 压 缩 空 气 进 入 气 缸后，弹簧处于被压 缩时的弹簧力，N
气动冲床
任务分析
气动冲床完成冲裁动作时是利用气缸推动 冲头做上下往复运动的，像气缸这样能够利用 压缩空气实现不同的动作，从而驱动不同的机 械装置的元器件，在气动系统中被称为执行元 件。
选择气缸的型号时必须通过计算确定气缸 的相关参数，即气缸的内径、活塞杆直径等结 构尺寸参数。若气缸参数选择过大，可能会造 成不必要的浪费；若气缸参数选择过小，又达 不到工作要求。所以要完成气缸型号的选择必 须了解气缸的结构及基本参数的计算方法。
压缩空气
空气
向系统提供动力的工作介质
二、气动系统控制结构特点
气源装置 信号输入
信号处理及控制元件 未级主控元件
信号处理及控制元件
辅助元件 气动执行元件
辅助元件
信号处理
信号输出
气动系统控制结构
信号执行