气动元器件选型（精密版）

这是小丸子的气动元器件选型，是最精密的版本

1.气动技术基础

1.概述：机器通常是由原动机、传动装置、工作机构三部分组成。传动装置常见的类型有机械传动、流体传动。流体传动是以受压的流体为工作介质对能量的转化、传递、控制和分配。

气动系统的工作原理
工作过程是利用空气压缩机把电动机或其他原动力输出的机械能转化为空气的压力能，然后通过控制元件的作用下，通过执行元件把压力能转化为直线运动或者回转运动的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。

气动系统的优缺点12
1.优点：
  1.空气随处可取，节省购买、存储、运输等费用，降低成本。
  2.用后空气可以直接排入大气，对环境无污染，处理方便。不必设置回路，不存在介质变质、补充、更换。
  3.空气黏度小，在管内流动阻力小，压力损失小。
  4.与液压相比，气动反应快、动作迅速，维护简单。
  5.气动元器件结构简单，容易制作，适合标准化、系列化、通用化。
  6.气动系统对工作环境的适应性好，尤其是易燃、易爆、多尘埃、强磁等恶劣环境中工作，安全性好。
  7.空气具有可压缩性，使气动系统能实现过载自动保护
  8.排气的时候，气体膨胀而温度降低，因而气动设备可以自动降温，长时间运行也不会发生过热现象。

2.缺点：
  1.空气具有可压缩性，当负载产生变化时，气动系统动作稳定性差。
  2.工作压力低，输出功率小。
  3.气动传递信号的速度比光、电速度慢。
  4.排气噪音大。

气动系统的组成
1.气源装置
  主体：空气压缩机  另外还有气源净化装置
  1.后冷却器：对空压机的压缩空气进行降温处理
    分为风冷、水冷。
  2.油水分离器：把压缩空气中的水分、油分、灰尘分离
出来。
  3.储气罐：1.储存空气，以备设备故障或者临时应急使用
            2.进一步消除压缩空气中的油、水、灰。
            3.消除由于空压机断续排气造成压力脉动，保证输出气体的连续性和平稳性。
            
2.控制元件
   用于控制压缩空气气流的压力、流量、方向的元件。以便执行元件完成预定运动规律的元件。

3.执行元件
把压力能转化为直线运动或者回转运动的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。

4.辅助元件
使压缩空气净化、润滑、消声以及管道、管接头。

2.气动控制元件

一般情况下用两位五通电磁阀

气缸竖直放置的情况下适合用中封型三位五通阀：

中位加压式  只有无杆气缸会断电时保持在原位，其他有杆气缸还是会动
中位排气式  排气口接通，气缸可以随意移动
中位封闭式  所有通路关闭，气缸杆会停留在原位

电磁阀选型：

最终选择5V210-06   单电控二位五通电磁阀，因为CV值0.78>0.648.

有效截面积14＞11.664

单个电磁阀怎么接气管：

电磁阀阀岛选型：

直接查表就可以知道了

电磁阀阀岛怎么接气管：

气动三联件怎么选型：

将所有气缸的最大耗气量相加，只要气动三联件的总耗气量(额定流量) 大于所有气缸相加的最大耗气量就行,气动三联件出口处必须连接一个手滑阀，用来控制气路的通断，相当于急停开关。

分类：

1.气控阀：

气控阀和电磁阀一样，也是二位五通，三位五通，不过气控阀还是需要一个电磁阀（一般这个电磁阀放在离易燃易爆产品比较远的地方）来控制进排气，比较麻烦用的很少，但是有些易燃易爆场合必须要用。 

2.机械阀

3.单向阀（气体从A到B，一般需要0.006Mpa左右的气体压力才会开启单向阀）

一般用在真空吸盘接线中。

4.梭阀

梭阀有点像”与或非“里面的”或“，两根气管都不通气，它才不通气。P1口进气，它通气，P2口进气，它也通气，P1P2都进气，哪边压力大，它从哪边走。

这样接线后，即使停电或者电磁阀出故障，手动阀依然能控制气缸

5.双压阀

梭阀有点像”与或非“里面的”与“，两根气管都通气，它才通气。

6.快速排气阀

气缸排气会直接往大气中排出，增快气缸排气速度。

7.减压阀（稳定气压用的），一般就是用在气动三联件上。

8.安全阀（安装在储气罐上面，压力过高会自动排气）

9.节流阀（也叫调速阀）能控制气缸伸缩速度，直接装在气缸的 进排气口 与气管相连接

节流阀（调速阀）分为进气节流阀 和 排气节流阀，一般用排气节流阀（帽子上有字母"A")

3.气动执行元件

一 . 气缸分类：

1.单杆气缸（单杆气缸不能受径向力）

标准气缸，薄型气缸，笔形气缸，迷你气缸，自由安装型气缸  选型方法都一样

标准气缸选型：

n（安全系数）的选型标准：

气缸选型：n是安全系数，速度为250mm/s，所以安全系数n选0.5

不用上面的计算，直接把600/0.5 = 1200，然后查表，选择63缸径的气缸

2.双杆气缸（轴径是指单根轴的直径，而不是两根轴加起来）（两根都是活塞轴）

双轴气缸选型：

F = umg = 360N

100/0.5 = 200 mm/s 所以 n 选0.5

F/N = 360 ➗ 0.5 = 720N

查表（这是双轴气缸出力表）选择缸径为32的气缸

3.三杆气缸（中间活塞轴，两边导向轴）（三轴气缸可以承受径向力）

三轴气缸和单轴气缸的轴向理论输出力表是一样的，因为只有中间是活塞杆，两边是导向轴。

三轴气缸承受侧向力选型计算：

T就是气缸冲击受力时间，一般取0.05到0.1

查表，径向力要大于80N，所以选择了缸径25的三轴气缸，轴向没有受力，所以不用考虑。

三轴气缸选型计算二：

考虑径向载荷，我们选缸径为32的气缸，轴向载荷太小了，不用考虑。

手指气缸计算选型：

选型查表，采用亚德客HFZ气动手指，通过查表选择HFZ40的气缸

查看张开闭合尺寸，看要不要自制夹爪

如果产品是是偏心的，那我们就查这个表，看看0.6Mpa下夹持点的位置是否符合偏心距的位置

单轴滑台气缸

三轴滑台气缸

速度60mm/s，安全系数n取0.65，5/0.65 = 7.6N

查表我们选择缸径为6，行程40的滑台气缸。

60mm/s = 0.06m/s ，平均速度x1.4等于最大速度，

查表得出最大允许动能Emax是0.01，因为最大允许动能小于实际动能，所以缸径6的气缸不满足，我们选择缸径为8的气缸。

3.校核负载

查表得出缸径8气缸的最大允许负载为8N

计算工件负载，W=G=mg=5x10=50N

工件负载大于最大允许负载,缸径为8的气缸不满足，缸径为25的气缸满足条件。

4.力矩校核：

A 和 B 都是缸径为25的补偿系数，

上面式子就是说实际力矩要小于最大允许力矩，结果小于1其实就是实际力矩要小于最大允许力矩，所以气缸满足要求。

单杆无杆气缸选型

就看下面的表，在0.6Mpa的压力下，多大的理论推力选择多大的缸径

三杆无杆气缸

旋转气缸选型

5.气动真空元件

我们工厂平时0.5Mpa的空气压力其实就是5倍的大气压力

下面就是我们的真空吸盘的气路图，17往16吹入空气经过真空发生器18，18产生负压，

所以真空吸盘10能产生吸附力，当断电时，二位二通电磁阀17不工作，那么19单向阀还可以不让空气回流到真空吸盘，就能保持一段时间的吸附力，不至于让产品马上就掉下来

如何破真空：当上述流程跑通时，产品被吸附起来，如果电磁阀5开启，那么就会有空气发出，

真空条件就会失效，产品掉落，另外6是调速阀，控制空气的进入量，让产品缓慢掉落，8是真空过滤器，真空吸盘会吸入灰尘，真空过滤器能阻挡灰尘进入18真空发生器，7是真空压力开关，能反馈真空压力给plc，而且能代替真空压力表9，所以9真空压力表可以不用装。

真空发生器的最大真空度可达-88Kpa

还有一种方法可以产生真空，就是真空泵（用的很少），最大真空可达 -101.3Kpa，气路图就是下面这个

实际工作中我们就用一个中封三位五通电磁阀就可以控制 吸真空 和 破真空，前提条件是要用堵头堵住3和5，12是单向阀，20%表示调速阀。

也可以用两个2位3通的电磁阀来做，不过两个2位3通的电磁阀都要用外堵头堵住出口3。

如果真空吸盘的数量比较多，可以自制这样的一对多真空连接器。

真空吸盘选型：

吸盘选型公式：

直接去怡和达官网 - 技术支持 - 真空吸盘选型计算：安全系数取70%，真空度是最高-88Kpa，我们一般取-65Kpa，吸取2kg的物体，一个吸盘的话，我们需要直径为50mm的真空吸盘。

响应时间越短，真空度越小，响应时间越长，真空度越大。

配管容积：表示真空发生器到吸盘之间的那一段气管的容积

一般只求出Q1的值就可以了。

真空发生器选型：

1.4也可以通过怡和达的官网去计算出来吸盘大小和个数

吸盘面积 s等于R² = 3.14 x 2²cm = 12.56 cm²

查出下表得出T = 2.25 T1 ，另外 V = 0.1s ， T = 1s，求得平均吸入流量Q=13.5 L/min

第六步Q=19，因为实际吸入流量等于最大吸入流量38的一半，结果是0.71s，小于1s，所以满足

下面是选型样册截图：