1氣動(dòng)馬達(dá)工作原理

1、一、葉片式氣動(dòng)馬達(dá)的工作基本原理葉片式氣馬達(dá)的原理見圖1。葉片式氣馬達(dá)主要由定子1、轉(zhuǎn)子2、葉片3及4等零件構(gòu)成。定子上有進(jìn)、排氣用的配氣槽或孔，轉(zhuǎn)子上銑有長槽，槽內(nèi)有葉片。 定子兩端有密封蓋，密封蓋上有弧形槽與進(jìn)、排氣孔A、B及葉片底部相通。轉(zhuǎn)子與定子偏心安裝，偏心距為e。這樣由轉(zhuǎn)子的外表面、葉片（兩葉片之間）、 定子的內(nèi)表面及兩密封端蓋就形成了若干個(gè)密封工作容積。圖1葉片式氣馬達(dá)原理圖說明：（1一定子；2一轉(zhuǎn)子；3、4葉片） 壓縮空氣由A孔輸入時(shí)，分為兩路：一路經(jīng)定子兩端密封蓋的弧形槽進(jìn)入葉片底部，將葉片推出。葉片就 是靠此氣壓推力及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力的綜合作用而保證運(yùn)轉(zhuǎn)過程中較緊密地抵在

2、定子內(nèi)壁上。壓縮空氣另一路經(jīng)A孔進(jìn)入相應(yīng)的密封工作容積。如圖42.3-1， 壓縮空氣作用在葉片3和4上，各產(chǎn)生相反方向的轉(zhuǎn)矩，但由于葉片3伸出長（與葉片4伸出相比），作用面積大，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大于葉片4產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，因此 轉(zhuǎn)子在相應(yīng)葉片上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩差作用下按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，做功后的氣體由定子孔C排出，剩余殘氣經(jīng)孔B排出。改變壓縮空氣的輸入方向（如由B孔輸入）， 則可改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。葉片式氣馬達(dá)多數(shù)可雙向回轉(zhuǎn)，有正反轉(zhuǎn)性能不同和正反轉(zhuǎn)性能相同兩類。下圖為正反轉(zhuǎn)性能相同的葉片式馬達(dá)特性曲線。這一特性曲線是在一定工作壓 力（例如0.5MPa）下做出的，在工作壓力不變時(shí)，它的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及功率均依外加載荷的變

3、化而變化。當(dāng)外加載荷轉(zhuǎn)矩為零時(shí)，即為空轉(zhuǎn)，此時(shí)轉(zhuǎn)速達(dá)最大值nmax，馬達(dá)輸出功率為零。當(dāng)外加載荷轉(zhuǎn)矩等于氣馬達(dá)最大轉(zhuǎn)矩Tmax時(shí)，氣馬達(dá)停轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為零， 此時(shí)輸出功率也為零。當(dāng)外加載荷轉(zhuǎn)矩等于氣馬達(dá)最大轉(zhuǎn)矩的一半時(shí)，其轉(zhuǎn)速為最大轉(zhuǎn)速的一半。此時(shí)馬達(dá)輸出功率達(dá)最大值Pmax。一般說來，這就是氣馬 達(dá)的額定功率。圖2 葉片式氣馬達(dá)特性曲線說明：在工作壓力變化時(shí)，特性曲線的各值將隨之有較大的變化。說明葉片式氣馬達(dá)具有較軟的特性。二、活塞式氣動(dòng)馬達(dá)的工作基本原理常用活塞式氣馬達(dá)大多是徑向連桿式的，圖3為徑向連桿活塞氣馬達(dá)工作原理圖。壓縮空氣由進(jìn)氣口（圖中未畫出）進(jìn)入配氣閥套1及配氣閥2,經(jīng)配氣 閥及配

4、氣閥套上的孔進(jìn)入氣缸3 （圖示進(jìn)入氣缸I和II）,推動(dòng)活塞4及連桿組件5運(yùn)動(dòng)。通過活塞連桿帶動(dòng)曲軸6旋轉(zhuǎn)。曲軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，帶動(dòng)與曲軸固定 在一起的配氣閥2同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使壓縮空氣隨著配氣閥角度位置的改變進(jìn)入不同的缸內(nèi)（圖示順序?yàn)镮、II、III、IV、V），依次推動(dòng)各個(gè)活塞運(yùn)動(dòng)，各活塞及 連桿帶動(dòng)曲軸連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，與進(jìn)氣缸相對(duì)應(yīng)的氣缸分別處于排氣狀態(tài)。圖3徑向活塞式氣馬達(dá)1一配氣閥套；2一配氣閥；3一氣缸體；4一活塞；5一連桿組件；6一曲軸 圖42.3-4為一小型活塞式氣馬達(dá)的特性曲線?？梢娀钊綒怦R達(dá)也具有軟特性的 特點(diǎn)。特性曲線各值隨馬達(dá)工作壓力的變化有較大的變化，工作壓力增高，馬達(dá)的輸

5、出功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速均大幅度增加；當(dāng)工作壓力不變時(shí)，其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及 功率均隨外加載荷的變化而變化。其基本情況與葉片式氣馬達(dá)大致相同。圖4活塞式氣馬達(dá)特性曲線a）功率曲線；b）轉(zhuǎn)矩曲線三、擺動(dòng)式氣動(dòng)馬達(dá)的工作原理擺動(dòng)式氣馬達(dá)雖稱為馬達(dá)，其輸出卻不是連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而是在一定角度范圍內(nèi)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即某一角度內(nèi)的擺動(dòng)。當(dāng)然這一角度可據(jù)需要設(shè)計(jì)，可以在360 以內(nèi)，也可大于360 擺動(dòng)式氣馬達(dá)可分為葉片式和活塞式兩類。1、葉片式擺動(dòng)氣馬達(dá)圖5為葉片式擺動(dòng)氣馬達(dá)原理圖。有單葉片（見圖5a）和雙葉片（見圖5b）兩種。由馬達(dá)體、葉片、轉(zhuǎn)子（輸出軸）、定子及兩側(cè)端蓋 組成。葉片與轉(zhuǎn)子（輸出軸）固定在一起，壓縮空氣

6、作用在葉片上，在馬達(dá)體內(nèi)繞中心擺動(dòng)，帶動(dòng)輸出軸擺動(dòng)，輸出一定角度內(nèi)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖5葉片式擺動(dòng)氣馬達(dá)a）單葉片式；b）雙葉片式 單葉片式擺動(dòng)角度小于360，一般在240280。左右；雙葉片式擺動(dòng)角度小于180，一般在150左右。尺寸相同時(shí)，雙葉片式 的輸出轉(zhuǎn)矩應(yīng)是單葉片式擺動(dòng)馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩的2倍。這種氣馬達(dá)由于葉片與缸體內(nèi)壁接觸線較長，需要較好的密封，密封件的阻力損失較大。2、活塞式擺動(dòng)氣馬達(dá)活塞式擺動(dòng)氣馬達(dá)有齒輪齒條式、螺桿式、曲柄式等多種。其基本原理是利用某些機(jī)構(gòu)（如齒輪齒條、螺桿、曲柄等）將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成一定角度內(nèi)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)輸出。圖6活塞式擺動(dòng)氣馬達(dá)a）齒輪齒條式；b）螺桿式 圖6

7、為活塞式擺動(dòng)氣馬達(dá)原理圖。其中圖6a為齒輪齒條式擺動(dòng)氣馬達(dá)，活塞帶動(dòng)齒條從而推動(dòng)與齒條嚙合的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪軸 輸出一定角度內(nèi)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；圖6b為螺桿式擺動(dòng)氣馬達(dá)，活塞內(nèi)孔與一螺桿嚙合，當(dāng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺桿就輸出回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（一定角度內(nèi)的擺動(dòng)）。以上兩 種活塞式擺動(dòng)馬達(dá)的擺動(dòng)角度可以在360。以內(nèi)，也可以大于360，可據(jù)需要設(shè)計(jì)。齒輪齒條式擺動(dòng)氣馬達(dá)密封性較好，機(jī)械損失也較??；螺桿式密封性可做到 較好，但加工難度稍大，機(jī)械損失也較大。氣馬達(dá)的特點(diǎn)各類型式的氣馬達(dá)盡管結(jié)構(gòu)不同，工作原理有區(qū)別，但大多數(shù)氣馬達(dá)具有以下特點(diǎn)：1）可以無級(jí)調(diào)速。只要控制進(jìn)氣閥或排氣閥的開度，即控制壓縮空氣的流量，就能調(diào)節(jié)馬達(dá)的輸出功率和轉(zhuǎn)速。2）能夠正轉(zhuǎn)也能反轉(zhuǎn)。大多數(shù)氣馬達(dá)只要簡單地用操縱閥來改變馬達(dá)進(jìn)、排氣方向，即能實(shí)現(xiàn)氣馬達(dá)輸出軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，并且可以瞬時(shí)換向。在正反向轉(zhuǎn) 換時(shí)，沖擊很小。氣馬達(dá)換向工作的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是它具有幾乎在瞬時(shí)可升到全速的能力。葉片式氣馬達(dá)可在一轉(zhuǎn)半的時(shí)間內(nèi)升至全速；活塞式氣馬達(dá)可以在 不到一秒的時(shí)間內(nèi)升至全速。3）工作安全。適用于惡劣的工作環(huán)境，在易燃、易爆、高溫、振動(dòng)、潮濕、粉塵等不利條件下均能正常工作。4）有過載保護(hù)作用，不會(huì)因過載而發(fā)生故障。過載時(shí)，馬達(dá)只是轉(zhuǎn)速降低或停轉(zhuǎn)，當(dāng)過載解除，立即可以重新正