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两种气动马达的工作原理

(一)叶片式气动马达

气动马达工作原理同液压马达相似。压缩空气从输人口A进入。作用在工作室两侧的叶片上。由于转子偏心安装,气压作用在两侧叶片上产生的转矩差,使转子按逆时针方向旋转。当偏心转子转动时,工作室容积发生变化,在相邻工作室的叶片上产生压力差,利用该压力差推动转子转动。作功后的气体从输出口排出。若改变压缩空气输入方向,即可改变转子的转向。叶片式气动马达采用了不使压缩空气膨胀的结构形式,即非膨胀式,工作原理如上所述。叶片式气动马达采用了保持压缩空气膨胀行程的结构形式。当转子转到排气口C位置时,工作室内的压缩空气进行一次排气,随后其余压缩空气继续膨胀直至转子转到输出口B位置进行二次排气。气动马达采用这种结构能有效地利用部分压缩空气膨胀时的能量,提高输出功率。非膨胀式气动马达与膨胀式气动马达相比,其耗气量大,效率低;单位容积的输出功率大,体积小,重量轻。

叶片式气动马达一般在中、小容量及高速回转的范围使用,其耗气量比活塞式大,体积小,重量轻,结构简单。其输出功率为0.1—20kW,转速为500~25000r/min。另外,叶片式气动马达启动及低速运转时的特性不好,在转速500r/min以下场合使用,必需要配用减速机构。叶片式气动马达主要用于矿山机械和气动工具中。

(二)活塞式气动马达

 这是一种通过曲柄或斜盘将若干个活塞的直线运动转变为回转运动的气动马达。其结构有径向活塞式和轴向活塞式两种。普通的径向活塞式气动马达的结构原理。其工作室由活塞和缸体构成。3~6个气缸围绕曲轴呈放射状分布,每个气缸通过连杆与曲轴相连。通过压缩空气分配阀向各气缸顺序供气,压缩空气推动活塞运动,带动曲轴转动。当配气阀转到某角度时,气缸内的余气经排气口排出。改变进、排气方向,可实现气动马达的正、反转换向。在轴向均布着气缸,在输入压缩空气的作用下气缸活塞依次作往复直线运动,通过斜盘作用,把直线运动转变为输出轴的回转运动。

这种气动马达适用于转速低、转矩大的场合。其耗气量不比其它气动马达小,且构成零件多,价格高。其输出功率为0.2—20kW,转速为200~4500r/min。活塞式气动马达主要应用于矿山机械,也用作传送带等的驱动马达。

(三)齿轮式气动马达

齿轮式气动马达有双齿轮式和多齿轮式,而以双齿轮式应用得较多。齿轮可采用直齿、斜齿和人字齿。图5.43为齿轮式气动马达结构原理。这种气动马达的工作室由一对齿轮构成,压缩空气由对称中心处输入,齿轮在压力的作用下回转。采用宜齿轮的气动马达可以正反转动,采用人字齿轮或斜齿轮的气动马达则不能反转。

如果采用直齿轮的气动马达,则供给的压缩空气通过齿轮时不膨胀,因此效率低。当采用人字齿轮或斜齿轮时,压缩空气膨胀60%一70%,提高了效率。

齿轮式气动马达与其它类型的气动马达相比,具有体积小、重量轻、结构简单、对气源质量要求低、耐冲击及惯性小等优点。但转矩脉动较大,效率较低。小型气动马达转速能高达10000r/min,大型的能达到1000r/min,功率可达50kW。主要应用于矿山工具。

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