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车门开关机构 项目一： 车门开关机构工作要求 请设计气动系统： 通过压缩空气驱动公共汽车的车门开关； 需要能用手控和电控两种方式控制车门开关； 可用按钮或钥匙开车门； 气缸没气时，钥匙开门后，可用手推开车门。 车门开关机构工作原理图 机构是如何运动的？ 气动系统在工作中的作用？ 分析技术要求 机械部分分析 通过一套连杆、滑块机构，驱动车门开关 动力部分分析 连杆、滑块机构的动力来源于气缸的伸缩 控制部分分析 车门的运动轨迹由连杆、滑块机构决定；何时开、关门由气缸的伸缩决定，控制气缸伸缩即可控制门的开、关。 任务一：全气动控制气动系统设计 执行元件的选择 选择时需考虑 执行元件的类型、安装方式，以及与主机的机械连接关系和方式。 本任务中，活塞杆需完成伸出和缩回动作，并且两向动作都需要可控制，故选择“双作用直线气缸”，轴销式安装。 主控阀的选择1 主控阀的作用 直接控制气缸的进气方向，以控制活塞杆的伸出和缩回； 主控阀的“位”和“通”选择与执行件的工作要求有关； 阀的“控制方式”与系统的工作环境、工作要求等有关； 气（液）系统其他阀的主要作用： 控制主控阀的变位（阀芯变换位置）； 为控制执行件运动状态、安全性、可靠性等服务。 主控阀的选择2 控制方式选择 气动系统的控制包括： 对气动控制元件动力管路的控制； 对传送信号控制管路的控制。 本任务是全气控系统。 选择主控阀 主控阀：直接控制执行件工作的换向阀； 本任务控制活塞杆伸和缩，进、出气路有两种路径，需要二位四通或二位五通的换向阀。 辅助元件及气源的选择 气源的选择依据 气动系统的工作压力和流量。 消声器的选择 中高频噪声，选用吸收型消声器； 中低频噪声，选用膨胀干涉型消声器 为降低噪声污染，阀上接入大气的接口都会安装有消声器。 全气控系统原理图1 Festo软件仿真 单向阀结构功能，系统中的作用 灵活多样的系统实现方式 二位四通换向阀 二位五通换向阀 单作用气缸 双作用气缸 错例：单作用气缸＋二位二通换向阀（三通换二通） 直接控制 间接控制 错例：气控阀＋二位二通换向阀（三通换二通） 如何实现远距离操控 如何使驾驶员坐在座位上也能控制？ 现状：前面的系统原理图中，开关按钮在主控阀上，难实现远距离操控。 改进：能否增加单独按钮阀控制主控阀的工作，以实现远距离操控。 主控阀采用：气控二位五通换向阀 全气控系统原理图2 Festo软件仿真 常用气动元件解析 执行件 气源装置 控制阀 常用气动元件解析－执行件 气动执行件 将压缩空气的压力能转换为机械能的元件； 能驱动机构实现直线往复运动、旋转运动、摆动、夹持或吸附运动。 特点 与液压执行件相比，气动执行件运动速度高、工作压力低，适用于低输出力场合； 因气体的压缩性，使气动执行件在速度控制、抗负载影响等方面的性能劣于液压执行件。并因此产生－－气－液复合气缸(装置)。 四大类气动执行件 气缸 将气压能转换为往复直线运动机械能。 气马达 将气压能转换为连续回转运动机械能。 摆动气缸 将气压能转换为往复摆动机械能。 真空吸盘 吸附表面光滑且平整的工件并保持住。 各种类型的气缸 活塞式单作用气缸 原理 只能在活塞一侧通入压缩空气使活塞杆伸出或缩回，另一侧是通过呼吸孔开放在大气中的。当无压缩空气时，其在弹簧作用下复位。压缩空气只能在一个方向上控制气缸活塞的运动。 特点 弹簧力起背压作用，输出力随行程变化； 常用于行程较小的场合。 单作用气缸结构示意图 薄膜式气缸（膜片式气缸） 原理 以膜片代替活塞，压缩空气推动膜片带动活塞杆伸出。当无压缩空气时，活塞杆借助弹簧力复位。 特点 结构简单，制造容易，缸体内部不需要加工； 膜片的变形量有限，故其行程较短，一般不超过40～50mm，有时可短到只有几毫米。 弹簧力起背压作用，输出力随行程变化； 常用于棘轮机构等，以实现微动进给。 薄膜式气缸结构示意图 单活塞杆双作用气缸（普通气缸） 原理 双作用气缸活塞的往返运动是依靠压缩空气从气缸内被活塞分隔开的两个腔室（有杆缸、无杆缸）交替进入和排出来实现的。压缩空气在往返两个方向上控制气缸活塞的运动。 特点 活塞行程可根据实际需要选定； 两个方向运动时输出的力和速度不同； 气缸两端没有缓冲装置。 无缓冲双作用气缸结构示意图 缓冲双作用气缸1 缓冲的原因与作用 在长行程或重负荷工作中，当气缸活塞接近行程末端时，仍具有较高的速度，可能造成对端盖的损害性冲击。为了避免这种现象，应在气缸的两端设置缓冲装置。 缓冲装置的作用是：当气缸行程接近末端时，减缓气缸活塞运动速度，防止活塞对端盖的高速撞击。 缓