費斯托FESTO氣動馬達特點、分類和工作原理

　　費斯托FESTO氣動馬達特點、分類和工作原理
　　費斯托氣動馬達習慣上是指輸出旋轉(zhuǎn)運動的，將氣動泵的氣動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的能量轉(zhuǎn)裝置。
　　一、氣動馬達的特點及分類
　　從能量轉(zhuǎn)的觀點來看，氣動泵與氣動馬達是可逆工作的氣動元件，向任何一種氣動泵輸入工作液體，都可使其變成氣動馬達工況;反之，當氣動馬達的主軸由外力矩驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，也可變?yōu)闅鈩颖霉r。因為它們具有同樣的基本結(jié)構(gòu)要素--密閉而又可以周期變化的容積和相應的配油機構(gòu)。
　　但是，由于氣動馬達和氣動泵的工作條件不同，對它們的性能要求也不一樣，所以同類型的氣動馬達和氣動泵之間，仍存在許多差別。首先氣動馬達應能夠正、反轉(zhuǎn)，因而要求其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對稱;氣動馬達的轉(zhuǎn)速范圍需要足夠大，特別對它的zui低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速有一定的要求。因此，它通常都采用滾動軸承或靜壓滑動軸承;其次氣動馬達由于在輸入壓力油條件下工作，因而不必具備自吸能力，但需要一定的初始密封性，才能必要的起動轉(zhuǎn)矩。由于存在著這些差別，使得氣動馬達和氣動泵在結(jié)構(gòu)上比較相似，但不能可逆工作。
　　氣動馬達按其結(jié)梅類型來分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其它型式。按氣動馬達的額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類。額定轉(zhuǎn)速高于500r/min的屬于高速氣動馬達，額定轉(zhuǎn)速低于500r/min的屬于低速氣動馬達。高速氣動馬達的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式和軸向柱塞式等。它們的主要特點是轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動慣量小，便于啟動和制動，調(diào)節(jié)(調(diào)速及向)靈敏度高。通常高速氣動馬達輸出轉(zhuǎn)矩不大所以又稱為高速小轉(zhuǎn)矩氣動馬達。低速氣動馬達的基本型式是徑向柱塞式，此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結(jié)構(gòu)型式，低速氣動馬達的主要特點是排量大、體積大轉(zhuǎn)速低(有時可達每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點幾轉(zhuǎn))，因此可與工作機構(gòu)連接，不需要減速裝置，使傳動機構(gòu)大為簡化，通常低速氣動馬達輸出轉(zhuǎn)矩較大，所以又稱為低速大轉(zhuǎn)矩氣動馬達。
　　二、氣動馬達的工作原理
　　1、葉片式氣動馬達
　　由于壓力油作用，受力不平衡使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。葉片式氣動馬達的輸出轉(zhuǎn)矩與氣動馬達的排量和氣動馬達進出油口之間的壓力差有關，其轉(zhuǎn)速由輸入氣動馬達的流量大小來決定。由于氣動馬達一般都要求能正反轉(zhuǎn)，所以葉片式氣動馬達的葉片要徑向放置。為了使葉片根部始終通有壓力油，在回、壓油腔通人葉片根部的通路上應設置單向閥，為了確保葉片式氣動馬達在壓力油通人后能正常啟動，必須使葉片頂部和定子內(nèi)表面緊密接觸，以保證良好的密封，因此在葉片根部應設置預緊彈簧。葉片式氣動馬達體積小，轉(zhuǎn)動慣量小，動作靈敏，可適用于向頻率較高的場合，但泄漏量較大，低速工作時不穩(wěn)定。因此葉片式氣動馬達一般用于轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小和動作要求靈敏的場合。
　　2、徑向柱塞式氣動馬達
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　　徑向柱塞式氣動馬達工作原理，當壓力油經(jīng)固定的配油軸4的窗口進入缸體內(nèi)柱塞的底部時，柱塞向外伸出，緊緊頂住定子的內(nèi)壁，由于定子與缸體存在一偏心距。在柱塞與定子接觸，定子對柱塞的反作用力為。力可分解為和兩個分力。當作用在柱塞底部的油氣動力為p，柱塞直徑為d，力和之間的夾角為X時，力對缸體產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩，使缸體旋轉(zhuǎn)。缸體再通過端面連接的傳動軸向外輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。
　　以上分析的一個柱塞產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的情況，由于在壓油區(qū)作用有好幾個柱塞，在這些柱塞上所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩都使缸體旋轉(zhuǎn)，并輸出轉(zhuǎn)矩。徑向柱塞氣動馬達多用于低速大轉(zhuǎn)矩的情況下。
　　3、軸向柱塞馬達
　　軸向柱塞泵除閥式配流外，其它形式原則上都可以作為氣動馬達用，即軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達是可逆的。軸向柱塞馬達的工作原理為，配油盤和斜盤固定不動，馬達軸與缸體相連接一起旋轉(zhuǎn)。當壓力油經(jīng)配油盤的窗口進入缸體的柱塞孔時，柱塞在壓力油作用下外伸，緊貼斜盤斜盤對柱塞產(chǎn)生一個法向反力p，此力可分解為軸向分力及和垂直分力Q。Q與柱塞上氣動力相平衡，而Q則使柱塞對缸體中心產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)矩，帶動馬達軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)。軸向柱塞馬達產(chǎn)生的瞬時總轉(zhuǎn)矩是脈動的。若改變馬達壓力油輸入方向，則馬達軸按順時針方向旋轉(zhuǎn)。斜盤傾角a的改變、即排量的變化，不僅影響馬達的轉(zhuǎn)矩，而且影響它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。斜盤傾角越大，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)速越低。
　　4、齒輪氣動馬達
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　　齒輪馬達在結(jié)構(gòu)上為了適應正反轉(zhuǎn)要求，進出油口相等、具有對稱性、有單獨外泄油口將軸承部分的泄漏油引出殼體外;為了減少啟動摩擦力矩，采用滾動軸承;為了減少轉(zhuǎn)矩脈動齒輪氣動馬達的齒數(shù)比泵的齒數(shù)要多。
　　齒輪氣動馬達由干密封性差，容租效率較低，輸入油壓力不能過高，不能產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩。并且瞬間轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨著嚙合點的位置變化而變化，因此齒輪氣動馬達僅適合于高速小轉(zhuǎn)矩的場合。一般用干工程機械、農(nóng)業(yè)機械以及對轉(zhuǎn)矩均勻性要求不高的機械設備上。
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