液压与气压传动教程 气动技术 第5章 气动执行元件(13)

 螺杆式摆动马达由于螺杆的摩擦损失以及用来制止活塞反向回转的导向杆的摩擦力非常大，所以其效率不高。对于这种结构其摆动角度可大于360°

（四）齿轮齿条式摆动马达

图5.38所示为齿轮齿条式摆动马达结构原理图，其动作是把连结在活塞上的齿条的往复直线运动转变为齿轮的回转摆动。活塞仅作往复直线运动，摩擦损失小，齿轮的效率较高。若制造质量好，效率可达95％左右。这种摆动马达的回转角度不受限制，可超过360°(实际使用一般不超过360°)，但不宜太大，否则齿条太长也不合适。

图5.38a是单齿条式，图5.38b是双齿条式结构。图5.38a中，当气缸右腔进气，左腔排气，活塞推动齿条向左运动，齿条推动齿轮和轴作逆时针方向旋转运动，输出转矩。反之，如左腔进气右腔排气，活塞向右运动，齿条推动齿轮作顺时针方向旋转。其回转角度θ取决于活塞的行程和齿轮的节圆直径。

二、使用注意事项

（一）载荷方式

作回转运动的物体停止时的动能对马达输出轴的冲击影响，要比作直线运动的物体对普通气缸活塞杆的影响大得多。而且摆动马达输出轴承对冲击的承受力小。摆动马达输出轴受到轴向和横向的直接载荷时，会引起工作不良，应按图5.39所示的载荷方式安装。当载荷量大、工作速度高时，还应考虑设置吸收惯性冲击的外部液压缓冲器。

（二）速度控制

摆动马达的容积较小，速度的控制比较困难。低速工作时会产生爬行现象，使回转不平稳。此时可使用气液系统进行低速控制。高速工作时，回转叶片外侧的线速度可达到700mm／s，会产生摩擦升温，使密封件发生异常磨损，应予注意。

采用气液系统控制摆动马达速度时，由于摆动马达叶片密封造成的内部泄漏，会造成气液系统供油的左右不平衡，产生往复速度不一致的现象。如出现这种现象，应使用图5.40所示的平衡阀进行调节。

5.4 气马达

气马达是将压缩空气的能量转换成连续回转运动的气动执行元件。按结构形式可分为叶片式、活塞式和齿轮式三类。

气马达和电动机相比，有如下特点：

1)工作安全，适用于恶分的工作环境，在易燃、高温、振动、潮湿及粉尘等不利条件下都能正常工作。

2)有过载保护作用，不会因过载而发生烧毁。过载时气马达只会降低速度或停车；当负载减小时即能重新正常运转。

3)能够实现正反转。气马达回转部分惯性矩小，且空气本身的惯性也小，所以能快速启动和停止。只要改变进排气方向，就能实现输出轴的正转和反转转换。

4)满载连续运转，由于压缩空气的绝热膨胀的冷却作用，能降低滑动摩擦部分的发热，因此气马达可在高温环境中使用。在长时间满载连续运转时，其温升较小。

5)功率范围及转速范围较宽，气马达功率小到几百瓦，大到几万瓦，转速可以从零到25000r／min或更高。

6)操纵方便，维修简单。

7)效率较低。

一、气马达的结构

（一）叶片式气马达

图5.41所示为叶片式气马达结构原理图。主要由定子、转子、、叶片及壳体构成。在定子上有进一排气用的配气槽孔。转子上铣有长槽。槽内装有叶片。定子两端盖有密封盖。转子与定子偏心安装。这样，沿径向滑动的叶片与壳体内腔构成气马达工作腔室。

气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。