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气动元件的选型方法3L设备中心20101010设备中心专业知识系列教材（六）一.什么是气动元件气动元件是指：通过气体的压强或膨胀产生的力来做功的元件，即将压缩空气的能量转换为动能的机件。如气缸，蒸汽机等。它是一种动力传动形式，亦为能量转换装置，利用气体压力来传递能量。举例：气动三大件（减压阀、压力表、油水分离器）、气泵、管接头、控制阀（电磁换向阀，手动换向阀、限压阀、单向阀...）、射流元件、储气罐、执行元器件（气缸、气动马达、喷枪....）、......设备中心专业知识系列教材（六）气动元件类型设备中心专业知识系列教材（六）气动元件的优点：1、气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。介质为空气，较之液压介质来说不易燃烧，故使用安全。2、工作介质是取之不尽的空气、空气本身不花钱。排气处理简单，不污染环境，成本低。3、输出力以及工作速度的调节非常容易。气缸的动作速度一般小于1M/S，比液压和电气方式的动作速度快。4、可靠性高，使用寿命长。电器元件的有效动作次数约为百万次，而一般电磁阀的寿命大于3000万次，某些质量好的阀超过2亿次。5、利用空气的压缩性，可贮存能量，实现集中供气。可短时间释放能量，以获得间歇运动中的高速响应。可实现缓冲。对冲击负载和过负载有较强的适应能力。6、全气动控制具有防火、防爆、防潮的能力。与液压方式相比，气动方式可在高温场合使用。7、由于空气流动损失小，压缩空气可集中供应，远距离输送。二.气动元件优点设备中心专业知识系列教材（六）三.气动元件的应用设备中心专业知识系列教材（六）注意以下图片，请找找看，机器上有哪些气动元件？设备中心专业知识系列教材（六）四.气动元件的结构设备中心专业知识系列教材（六）气缸的结构设备中心专业知识系列教材（六）气动元件系统的构成设备中心专业知识系列教材（六）气缸的选择1、类型的选择根据工作要求和条件，正确选择气缸的类型。要求气缸到达行程终端无冲击现象和撞击噪声应选择缓冲气缸；要求重量轻，应选轻型缸；要求安装空间窄且行程短，可选薄型缸；有横向负载，可选带导杆气缸；要求制动精度高，应选锁紧气缸；不允许活塞杆旋转，可选具有杆不回转功能气缸；高温环境下需选用耐热缸；在有腐蚀环境下，需选用耐腐蚀气缸。在有灰尘等恶劣环境下，需要活塞杆伸出端安装防尘罩。要求无污染时需要选用无给油或无油润滑气缸等。2、安装形式根据安装位置、使用目的等因素决定。在一般情况下，采用固定式气缸。在需要随工作机构连续回转时（如车床、磨床等），应选用回转气缸。在要求活塞杆除直线运动外，还需作圆弧摆动时，则选用轴销式气缸。有特殊要求时，应选择相应的特殊气缸。五.气动的选型设备中心专业知识系列教材（六）3、作用力的大小即缸径的选择。根据负载力的大小来确定气缸输出的推力和拉力。一般均按外载荷理论平衡条件所需气缸作用力，根据不同速度选择不同的负载率，使气缸输出力稍有余量。缸径过小，输出力不够，但缸径过大，使设备笨重，成本提高，又增加耗气量，浪费能源。在夹具设计时，应尽量采用扩力机构，以减小气缸的外形尺寸。4、活塞行程与使用的场合和机构的行程有关，但一般不选满行程，防止活塞和缸盖相碰。如用于夹紧机构等，应按计算所需的行程增加10～20㎜的余量。5、活塞的运动速度主要取决于气缸输入压缩空气流量、气缸进排气口大小及导管内径的大小。要求高速运动应取大值。气缸运动速度一般为50～800㎜/s。对高速运动气缸，应选择大内径的进气管道；对于负载有变化的情况，为了得到缓慢而平稳的运动速度，可选用带节流装置或气—液阻尼缸，则较易实现速度控制。选用节流阀控制气缸速度需注意：水平安装的气缸推动负载时，推荐用排气节流调速；垂直安装的气缸举升负载时，推荐用进气节流调速；要求行程末端运动平稳避免冲击时，应选用带缓冲装置的气缸。设备中心专业知识系列教材（六）气缸的选型步骤：步骤1：根据操作形式选定气缸类型：气缸操作方式有双动，单动弹簧压入及单动弹簧压出等三种方式步骤2：选定其它参数：1、选定气缸缸径大小根据有关负载、使用空气压力及作用方向确定2、选定气缸行程工件移动距离3、选定气缸系列4、选定气缸安装型式不同系列有不同安装方式，主要有基本型、脚座型、法兰型、U型钩、轴耳型5、选定缓冲器无缓冲、橡胶缓冲、气缓冲、油压吸震器6、选定磁感开关主要是作位置检测用，要求气缸内置磁环7、选定气缸配件包括相关接头气缸的选型步骤设备中心专业知识系列教材（六）方向阀的选择1、选用阀的适用范围应与使用现场的条件相一致。即应根据使用场合的气源压力大小、电源条件（交直流、电压大小及波动范围）、介质温度、湿度、环境温湿度、粉尘、振动等选用适合在此条件下可靠使用的阀。2、选用阀的功能及控制方式应符合系统工作要求即应根据气动系统对元件的位置数、通路数、记忆性、静置时通断状态和控制方式等的要求选用符合所需功能及控制方式的阀。3、选用阀的流通能力应满足系统工作要求即应根据气动系统对元件的瞬时最大流量的要求按平均气流速度15～25m/s计算阀的通径，查出所需阀的流通能力C值（或KV）、CV值、额定流量下的压降、标准额定流量及S值等，据此选用满足系统流通能力要求的阀。4、选用阀的性能应满足系统工作要求即应根据气动系统最最低工作压力或最低控制压力、动态性能、最高工作频率、持续通电能力、阀的功耗、寿命及可靠性等的要求选用符合所需性能指标的阀。六.方向阀的选型设备中心专业知识系列教材（六）5、选用阀的安装方式应根据阀的质量水平、系统占有空间要求及便于维修等综合考虑目前我国广泛的应用换向阀为板式安装方式，它的优点是便于装拆和维修，ISO标准也采用了板式安装方式，并发展了集装板式安装方式。因此，推荐优先采用板式安装方式。但由于元件质量和可靠性不断提高，管式安装方式的阀占有空间小，也可以集装安装，故也得到了应用。所以，选用时，应根据实际情况确定。6、尽量选用标准化产品由于标准化产品采用了批量生产手段，质量稳定可靠、通用化程度较高、价格便宜。7、选用阀的价格应与系统水平及可靠性要求相适应即应根据气动系统先进程度及可靠性要求来考虑阀的价格。在保证系统先进、可靠、使用方便的前提下，力求价格合理，不要不顾质量而追求低成本。8、大型控制系统设计时，要考虑尽可能使用集成阀和信号的总线控制型式设备中心专业知识系列教材（六）方向控制阀的选型步骤1、方向控制阀系列的选择应根据所配套的不同的执行元件选择不同功能系列的阀2、方向控制阀规格的选择选择阀的流通能力应满足系统工作要求，即应根据气动系统对元件的瞬时最大流量的要求来计算阀的通径。3、控制方式的选择应根据工作要求及气缸的动作方式选择合适的换向阀控制方式。4、使用电压的选择方向阀的选型步骤设备中心专业知识系列教材（六）七.misumi气缸选型范例1.选择行程方式（固定行程还是选择行程）；2.确定类型和型号；设备中心专业知识系列教材（六）范例3.选择缸径；4.选择行程；5.选择气缸的末端形状设备中心专业知识系列教材（六）八.SMC气缸选型范例1.选择类型；2.选择缸径；设备中心专业知识系列教材（六）型号表示方法范例设备中心专业知识系列教材（六）磁性开关的选择范例设备中心专业知识系列教材（六）结束语本教材参考misumi、SMC、CDK的选型手册，请各位学员多多的查阅选型手册，从中了解和掌握选型的正确方法谢谢设备中心专业知识系列教材（六）