氣動(dòng)件方面的(氣動(dòng)工具的基本知識)
1.氣動(dòng)工具的基本知識
一、動(dòng)工具原理簡(jiǎn)介
氣動(dòng)工具由于具有：
1、可以使用于爆炸性、腐蝕性、高溫及潮濕的工作環(huán)境中；
2、可超負荷操作而不致使馬達燒毀；
3、結構簡(jiǎn)單、堅固耐用、維護相對容易；
4、輸出扭矩大、重量輕、效率高；
5、可實(shí)現無(wú)級調速，以及可產(chǎn)生旋轉、往復及沖擊運動(dòng)；
等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛的應用于現代機械制造、船舶制造、汽車(chē)制造等許多領(lǐng)域，特別是在汽車(chē)制造業(yè)，廣泛應用在整車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中的打磨、拋光、噴涂、裝配等工況，是現代汽車(chē)批量大規模生產(chǎn)不可缺少的重要工裝設備之一，而由于在汽車(chē)制造業(yè)中，整車(chē)裝配近90%的聯(lián)接形式采用螺紋聯(lián)接，因此氣動(dòng)擰緊工具在整車(chē)裝配中應用特別廣泛。
從廣義上講，氣動(dòng)工具主要是利用壓縮空氣帶動(dòng)氣動(dòng)馬達而對外輸出動(dòng)能工作的一種工具，一般氣動(dòng)工具主要由動(dòng)力輸出部分、作業(yè)形式轉化部分、進(jìn)排氣路部分、運作開(kāi)啟與停止控制部分、工具殼體等主體部分，當然氣動(dòng)工具運作還必須有能源供給部分、空氣過(guò)濾與氣壓調節部分以及工具附件等。
1、動(dòng)力輸出部分：它是氣動(dòng)工具主要組成部件之一，主要有氣動(dòng)馬達及動(dòng)力輸出齒輪組成，它依靠高壓力的壓縮空氣吹動(dòng)馬達葉片而使馬達轉子轉動(dòng)，對外輸出旋轉運動(dòng)，并通過(guò)齒輪帶動(dòng)整個(gè)作業(yè)形式轉化部分運動(dòng)。按定子與轉子是否同心，氣動(dòng)馬氣動(dòng)馬達可分為同心馬達和偏心馬達，按進(jìn)氣孔的數量多少，可分為單進(jìn)氣孔馬達、雙進(jìn)氣孔馬達和多進(jìn)氣孔馬達等。無(wú)論是何種形式的氣動(dòng)馬達，都是依靠壓縮空氣吹動(dòng)馬達葉片帶動(dòng)轉子旋轉的，馬達葉片在高速旋轉時(shí)，時(shí)刻與定子內壁發(fā)生摩擦，它是馬達內最為常見(jiàn)的易損部件，因而它對壓縮空氣的質(zhì)量和壓縮空氣中是否含潤滑油分子要求很高；
2、作業(yè)形式轉化部分：它主要是將馬達輸出的旋轉運動(dòng)進(jìn)行相應的轉化。在汽車(chē)制造業(yè)中，由于以螺紋聯(lián)接的方式甚多，大部分是旋轉運動(dòng)，當然也有直線(xiàn)往復運動(dòng)。對于不同類(lèi)型的氣動(dòng)工具，作業(yè)形式轉化部分主要分為機械式離合器及行星齒輪組、摩擦片式離合器及行星齒輪組、液壓油缸、扭力桿及錘打塊組等。以上部件均以旋轉運動(dòng)為基礎的重要部件，它決定著(zhù)該氣動(dòng)擰緊工具的扭力大小、轉速快慢、擰緊精度等重要參數，由于它不停的離合、受壓或扭矩轉變，故它的組成部件易受損壞；
3、進(jìn)排氣路部分：顯而易見(jiàn)，進(jìn)排氣路部分是壓縮空氣進(jìn)出的相關(guān)通道，是保障馬達正常運動(dòng)的能源供給系統；
4、運動(dòng)開(kāi)啟與停止控制部分，即通常所述的氣動(dòng)開(kāi)關(guān)，由于它時(shí)刻和操作人員及外界物體直接接觸，且多工程塑料制品，故易出現損壞；
5、能源供給部分：壓縮空氣主要是空壓機將大氣進(jìn)行壓縮后而形成的，由壓縮空氣管道輸送至相關(guān)的用氣電，且呈脈動(dòng)狀；
6、空氣過(guò)濾及氣壓調節部分：由于壓縮空氣通常是通過(guò)無(wú)縫鋼管制造的管道進(jìn)行輸送的，在長(cháng)期使用時(shí)，其內壁的銹蝕物、壓縮空氣中的水分、粉塵等將不斷形成。若這樣的壓縮空氣不進(jìn)行任何處理，直接進(jìn)入氣動(dòng)馬達，則將導致馬達壽命大大縮短，從而致使整把工具動(dòng)力輸出不足、且不穩定，易造成馬達等零部件連環(huán)損壞的現象，為此在由管道輸送的壓縮空氣至氣動(dòng)工具之間，必須設置壓縮空氣過(guò)濾、調節裝置，氣動(dòng)三聯(lián)件承擔了該項任務(wù)。氣動(dòng)三聯(lián)件主要由氣壓表、過(guò)濾器、油霧器、調壓器等部分組成，其中過(guò)濾器中內置濾芯，在使用一段時(shí)間后要進(jìn)行維護清洗、定期更換；
7、工具附件：這里的工具附件是指安裝在氣動(dòng)工具本體上直接與工件直接接觸的工具，氣動(dòng)三聯(lián)件承擔了該項任務(wù)。氣動(dòng)三聯(lián)件主要由氣壓表、過(guò)濾器、油霧器、調壓器等部分組成，其中過(guò)濾器中內置濾芯，在使用一段時(shí)間后要進(jìn)行維護清洗、定期更換；這樣的壓縮空氣不進(jìn)行任何處理，直接進(jìn)入氣動(dòng)馬達，則將導致馬達壽命大大縮短，從而致使整把工具動(dòng)力輸出不足、且不穩定，易造成馬達等零部件連環(huán)損壞的現象，為此在由管道輸送的壓縮空氣至氣動(dòng)工具之間，必須設置壓縮空氣過(guò)濾、調節裝置，包括各類(lèi)氣動(dòng)套筒、接桿、轉換接頭、刀頭等；
上述各部分相互依存、相互制約、不能單獨孤立存在實(shí)現作業(yè)。
2.氣動(dòng)元件基礎教學(xué)
1、先找幾本氣動(dòng)技術(shù)的入門(mén)教材書(shū)看看，推薦SMC的現代實(shí)用氣動(dòng)技術(shù)一書(shū)，是比較通俗易懂和全面的，弄清楚幾個(gè)主要的氣動(dòng)元件組成，比如過(guò)濾器，電磁閥、氣缸，了解用途、外形、大致分類(lèi)，不需要看理論與計算部分。
2、查看實(shí)物，在經(jīng)銷(xiāo)商或者工廠(chǎng)里看看氣動(dòng)元件是什么樣子，重點(diǎn)關(guān)注常用的原件，逐漸形成氣動(dòng)系統的觀(guān)念。
3、擴大知識面，開(kāi)始了解一些市場(chǎng)常用型號，嘗試選配簡(jiǎn)單的氣動(dòng)元件，比如氣缸多大，電磁閥要多大之類(lèi)的。
4、接下來(lái)就是自己的知識的積累了，通過(guò)工作中接觸與自己的學(xué)習，逐漸的懂得多起來(lái)，了解越來(lái)越深，知識越來(lái)越細，這靠時(shí)間。
《SMC的現代實(shí)用氣動(dòng)技術(shù)》是SMC與北京理工大學(xué)合作編寫(xiě)的，作為高校與中專(zhuān)的教材使用，針對的是沒(méi)有基礎的學(xué)員，幾乎包含了所有的氣動(dòng)知識，當然產(chǎn)品以SMC 的型號為主，講解結構與使用知識，但是SMC的產(chǎn)品最具代表性，品種最多，同時(shí)不同品牌的元件的結構原理大同小異，有這一本書(shū)可以在理論方面學(xué)得比較完善。
這本書(shū)是專(zhuān)業(yè)書(shū)，書(shū)店可能不好買(mǎi)，網(wǎng)上有賣(mài)的。
3.氣動(dòng)元件基礎教學(xué)
1、先找幾本氣動(dòng)技術(shù)的入門(mén)教材書(shū)看看，推薦SMC的現代實(shí)用氣動(dòng)技術(shù)一書(shū)，是比較通俗易懂和全面的，弄清楚幾個(gè)主要的氣動(dòng)元件組成，比如過(guò)濾器，電磁閥、氣缸，了解用途、外形、大致分類(lèi)，不需要看理論與計算部分。
2、查看實(shí)物，在經(jīng)銷(xiāo)商或者工廠(chǎng)里看看氣動(dòng)元件是什么樣子，重點(diǎn)關(guān)注常用的原件，逐漸形成氣動(dòng)系統的觀(guān)念。3、擴大知識面，開(kāi)始了解一些市場(chǎng)常用型號，嘗試選配簡(jiǎn)單的氣動(dòng)元件，比如氣缸多大，電磁閥要多大之類(lèi)的。
4、接下來(lái)就是自己的知識的積累了，通過(guò)工作中接觸與自己的學(xué)習，逐漸的懂得多起來(lái)，了解越來(lái)越深，知識越來(lái)越細，這靠時(shí)間。 《SMC的現代實(shí)用氣動(dòng)技術(shù)》是SMC與北京理工大學(xué)合作編寫(xiě)的，作為高校與中專(zhuān)的教材使用，針對的是沒(méi)有基礎的學(xué)員，幾乎包含了所有的氣動(dòng)知識，當然產(chǎn)品以SMC 的型號為主，講解結構與使用知識，但是SMC的產(chǎn)品最具代表性，品種最多，同時(shí)不同品牌的元件的結構原理大同小異，有這一本書(shū)可以在理論方面學(xué)得比較完善。
這本書(shū)是專(zhuān)業(yè)書(shū)，書(shū)店可能不好買(mǎi)，網(wǎng)上有賣(mài)的。
4.氣動(dòng)元件詳細介紹是怎樣的
氣動(dòng)元件通過(guò)氣體的壓強或膨脹產(chǎn)生的力來(lái)做功的元件，即將壓縮空氣的彈性能量轉換為動(dòng)能的機件。
如氣缸、氣動(dòng)馬達、蒸汽機等。氣動(dòng)元件是一種動(dòng)力傳動(dòng)形式，亦為能量轉換裝置，利用氣體壓力來(lái)傳遞能量，氣動(dòng)元件的優(yōu)點(diǎn)：1、氣動(dòng)裝置結構簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護簡(jiǎn)單。
介質(zhì)為空氣，較之液壓介質(zhì)來(lái)說(shuō)不易燃燒，故使用安全，2、工作介質(zhì)是取之不盡的空氣、空氣本身不花錢(qián)。排氣處理簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境，成本低，3、輸出力以及工作速度的調節非常容易。
氣缸的動(dòng)作速度一般小于1M/S，比液壓和電氣方式的動(dòng)作速度快，4、可靠性高，使用壽命長(cháng)。 電器元件的有效動(dòng)作次數約為百萬(wàn)次，而一般電磁閥的壽命大于3000萬(wàn)次，某些質(zhì)量好的閥超過(guò)2億次，5、利用空氣的壓縮性，可貯存能量，實(shí)現集中供氣。
可短時(shí)間釋放能量，以獲得間歇運動(dòng)中的高速響應。可實(shí)現緩沖。
對沖擊負載和過(guò)負載有較強的適應能力。在一定條件下，可使氣動(dòng)裝置有自保持能力，6、全氣動(dòng)控制具有防火、防爆、防潮的能力。
與液壓方式相比，氣動(dòng)方式可在高溫場(chǎng)合使用，7、由于空氣流動(dòng)損失小，壓縮空氣可集中供應，遠距離輸送。
5.和氣動(dòng)原理有關(guān)的知識
氣壓是氣體分子不斷運動(dòng)、碰撞產(chǎn)生的壓力，公式參考
PV=NRT
P為壓強，單位N/M^2
V為氣體體積，單位M^3
N為氣體物質(zhì)的量單位MOL
R為常數，8.314
T為氣體溫度
可見(jiàn)氣體壓強與V,N,T有關(guān)
但這只適用于壓強均勻的氣體（即重力對壓強影響忽略的氣體）
理想氣體狀態(tài)方程
理想氣體狀態(tài)方程（ideal gas,equation of state of），描述理想氣體狀態(tài)變化規律的方程。質(zhì)量為M的理想氣體，其狀態(tài)參量壓強p、體積V和絕對溫度T之間的函數關(guān)系為ρV=MRT/μ=νRT
式中μ和v分別是理想氣體的摩爾質(zhì)量和摩爾數；R是氣體常量。對于混合理想氣體，其壓強p是各組成部分的分壓強p1、p2、……之和，故
pV=( p1+ p2+……)V=(v1+v2+……)RT，式中v1、v2、……是各組成部分的摩爾數。
以上兩式是理想氣體和混合理想氣體的狀態(tài)方程，可由理想氣體嚴格遵循的氣體實(shí)驗定律得出，也可根據理想氣體的微觀(guān)模型，由氣體動(dòng)理論導出。在壓強為幾個(gè)大氣壓以下時(shí)，各種實(shí)際氣體近似遵循理想氣體狀態(tài)方程，壓強越低，符合越好，在壓強趨于零的極限下，嚴格遵循。
公式
pV=nRT（克拉伯龍方程）
p為氣體壓強，單位Pa。V為氣體體積，單位m3。n為氣體的物質(zhì)的量，單位mol,T為體系溫度，單位K。
R為比例系數，數值不同狀況下有所不同，單位是J/(mol·K)
推導
經(jīng)驗定律
(1)Boyle定律
當n,T一定時(shí) V,p成反比，即V∝（1/p）①
(2)Charles---Gay·Lussac定律
當n,p一定時(shí) V,T成正比，即V∝T ②
(3)Avogadro定律
當T,p一定時(shí) V,n成正比，即V∝n ③
由①②③得
V∝（nT/p） ④
將④加上比例系數R得
V=(nRT)/p 即pV=nRT
只要是氣體方面的都可以用這個(gè)方程解答的 對于高中知識來(lái)說(shuō)
6.怎樣去了解氣動(dòng)配
1 氣動(dòng)行業(yè)的現狀 1。
1 經(jīng)濟運行態(tài)勢良好，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)穩步上升 我國氣動(dòng)行業(yè)通過(guò)產(chǎn)品結構調整，改善經(jīng)營(yíng)管理，自20世紀90年代后期開(kāi)始，一直保持著(zhù)良好的經(jīng)濟運行態(tài)勢，生產(chǎn)穩步、持 續增長(cháng)。近年來(lái)氣動(dòng)行業(yè)銷(xiāo)售收入增長(cháng)情況，如圖所示。
據中國液壓氣動(dòng)密封件工業(yè)協(xié)會(huì )2002年對氣動(dòng)行業(yè)55個(gè)主要企業(yè)統計，各項經(jīng)濟指標完成情況見(jiàn)下表。 1。
2 氣動(dòng)技術(shù)應用領(lǐng)域逐漸擴大，新產(chǎn)品不斷涌現 國產(chǎn)氣動(dòng)元件的發(fā)展經(jīng)歷著(zhù)聯(lián)合設計、技術(shù)引進(jìn)和自主開(kāi)發(fā)三個(gè)階段。近幾年根據市場(chǎng)需求，開(kāi)發(fā)了很多新產(chǎn)品，通用的氣動(dòng)元件有：橢圓缸筒氣缸、平行雙桿氣缸、多級伸縮氣缸、新型氣液阻尼氣缸、節能增壓缸、振動(dòng)缸、新型夾緊氣缸、氣控先導減壓閥等；特殊用途的氣動(dòng)元件有：汽車(chē)尾氣凈化系統、環(huán)保汽車(chē)燃氣系統、電力機車(chē)受電弓升降氣控系統、汽車(chē)剎車(chē)氣控電磁閥、高速列車(chē)噴脂用電磁閥、紡織和印刷用高頻電磁閥、鐵路扳道專(zhuān)用氣缸、石油天然氣管道閥門(mén)專(zhuān)用氣缸、鋁鎂行業(yè)專(zhuān)用氣缸、木工機械專(zhuān)用氣缸、彩色水泥瓦氣控生產(chǎn)線(xiàn)等等。
這些產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應用，擴大了氣動(dòng)產(chǎn)品的應用領(lǐng)域，也為企業(yè)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟效益。 新產(chǎn)品正在向高新技術(shù)發(fā)展，例如高頻電磁閥，工作頻率為10~30Hz，最高可達40Hz，耐久性？ 3億次，接近國際水平；氣電轉換器的開(kāi)發(fā)，為實(shí)現氣電反饋控制奠定了基礎，將氣動(dòng)技術(shù)提高到新水平。
新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，新技術(shù)、新材料和新工藝被愈來(lái)愈多的采用，如工業(yè)陶瓷在氣閥上的應用，大大提高了閥的技術(shù)性能、工作可靠性和使用壽命。 1。
3 企業(yè)技術(shù)裝備水平和產(chǎn)品質(zhì)量普遍提高 據不完全統計，近幾年氣動(dòng)專(zhuān)業(yè)分會(huì )40余個(gè)會(huì )員單位進(jìn)行了不同程度的技術(shù)改造，提高了裝備水平，數控機床等先進(jìn)設備得到普及。 建立質(zhì)量保證體系是近幾年改進(jìn)企業(yè)管理的重點(diǎn)。
會(huì )員單位中大多數企業(yè)已通過(guò)了ISO9000質(zhì)量管理體系認證。不少?lài)a(chǎn)氣動(dòng)元件的內在質(zhì)量和外觀(guān)質(zhì)量已接近國外水平。
在標準方面，2003年標準化委員會(huì )氣動(dòng)分標委上報了6項國家標準制定計劃，其中2項獲國家標準化管理委員會(huì )批準立項。 氣動(dòng)分標委還積極參與了ISO國際標準化組織下達的工作，兩年來(lái)對5項國際標準草案進(jìn)行了翻譯、審核、投票等，還對所有與氣動(dòng)相關(guān)的行業(yè)標準、國家標準和國際標準進(jìn)行了清理，公布了現行有效的標準目錄，有助于各企業(yè)貫徹標準和向國際標準轉化。
1。4 企業(yè)改制增添了活力，民營(yíng)企業(yè)正在壯大 統計數據表明，行業(yè)中由國有企業(yè)轉制為股份制的企業(yè)，經(jīng)歷了一段時(shí)間改革調整，大都增添了新的活力，2002年產(chǎn)值、工業(yè)增加值、銷(xiāo)售收入和利潤，與上年同期相比，都有大幅度增長(cháng)。
近幾年外資企業(yè)迅速增長(cháng)，它們的規模、產(chǎn)值、銷(xiāo)售、利潤、技術(shù)水平等在行業(yè)中起著(zhù)越來(lái)越重要的領(lǐng)先作用。 1。
5 企業(yè)改革逐步深入，管理水平進(jìn)一步提高 在激烈的市場(chǎng)競爭中， 企業(yè)重新研究了市場(chǎng)定位，在調整產(chǎn)品結構、改進(jìn)工藝流程、加強成本管理等方面取得了較大進(jìn)展。 一些企業(yè)加強了物資采購和協(xié)作加工管理，實(shí)行目標成本管理，有利于保證質(zhì)量，降低成本。
有的企業(yè)已開(kāi)始實(shí)施ERP管理。 2 行業(yè)發(fā)展形勢展望 2。
1 行業(yè)結構將作重大調整 繼日本SMC公司先后投資3億美元建廠(chǎng)之后，臺灣亞德客公司首批投資5000萬(wàn)元在大陸建立氣動(dòng)元件生產(chǎn)廠(chǎng)，并將進(jìn)一步擴大。 這種趨勢的發(fā)展，有可能使中國逐漸成為世界氣動(dòng)元件的加工基地之一。
在國家擴大對外開(kāi)放方針指引下，將加速吸引外資，同時(shí)會(huì )帶進(jìn)各種自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)裝備，它會(huì )促進(jìn)國內氣動(dòng)市場(chǎng)的開(kāi)拓，又將吸引更多的國外氣動(dòng)公司來(lái)華投資，形成一個(gè)良性循環(huán)。 外資企業(yè)的增多將帶來(lái)行業(yè)結構的重大調整。
現有的小型企業(yè)，有些會(huì )發(fā)展成為有一定實(shí)力的企業(yè)，產(chǎn)品有特色，占領(lǐng)著(zhù)若干市場(chǎng)領(lǐng)地；有些企業(yè)經(jīng)重組，成為大中型企業(yè)提供配套的零部件加工廠(chǎng)；配套件生產(chǎn)廠(chǎng)將成為行業(yè)中一支勁旅，專(zhuān)業(yè)化程度將更高，如線(xiàn)圈、活塞桿、缸筒、活塞、端蓋、氣缸安裝件、桿端連接件、閥芯、閥體、濾芯、殼體、彈簧、膜片等都將實(shí)現專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)，做到質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，且出口前景廣闊。 也有些企業(yè)在市場(chǎng)競爭中會(huì )轉產(chǎn)或被淘汰。
行業(yè)結構的調整，必然帶來(lái)經(jīng)濟的持續發(fā)展，預計至2010年我國大陸的氣動(dòng)產(chǎn)品產(chǎn)值（包括外資企業(yè)）將達到50億元，年均增長(cháng)率約15%左右。 2。
2 國產(chǎn)元件的性能和質(zhì)量進(jìn)一步提高 氣動(dòng)元件新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品大都具有較高水平，它顯示了行業(yè)的技術(shù)人才和工藝裝備等水平的提高，為今后的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)奠定了基礎。 隨著(zhù)國家工業(yè)化和自動(dòng)化的發(fā)展，今后若干年內，在國家支持下，有實(shí)力的企業(yè)將陸續開(kāi)發(fā)適應氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展的新產(chǎn)品，如氣機電一體化的產(chǎn)品與系統，快響應、高壽命的氣動(dòng)元件，較大流量膜式精密過(guò)濾器，先進(jìn)接線(xiàn)技術(shù)的集成閥，帶傳感器和邏輯回路的組合元件以及能充分發(fā)揮氣壓特性的產(chǎn)品等。
隨著(zhù)壓延、拉拔、鑄造、機械加工、清洗去毛刺、裝配和檢測等技術(shù)水平的提高，氣動(dòng)元件的外觀(guān)和內在質(zhì)量也將不斷提高。工業(yè)陶瓷、高性能軟磁鐵、塑封新材料已在新產(chǎn)品上使用。
今后新材料的應用會(huì )越來(lái)越多，促使國產(chǎn)電磁閥等元件的性能、質(zhì)量和工。
