气动马达的工作原理和应用场景

气动马达是将压缩空气的压力能转换成旋转的机械能的装置。按结构不同，气动马达分为叶片式、活塞式、齿轮式等。在气压传动中，使用最广泛的是叶片式和活塞式气动马达。气动马达的工作原理与同类液压马达的工作原理相似，下面以叶片式气动马达为例简单介绍其工作原理及主要性能。

如图10.2.5所示为双向旋转叶片式气动马达的工作原理图。当压缩空气从进气口A进入气室后立即喷向叶片1，作用在叶片的外伸部分，产生转矩带动转子2做逆时针转动，输出旋转的机械能，废气从排气口C排出，残余气体则经B排出（二次排气）；若进、排气口互换，则转子反转，输出相反方向的机械能。转子转动的离心力和叶片底部的气压力、弹簧力使得叶片紧密地抵在定子3的内壁上，以保证密封，提高容积效率。图10.2.6所示是在一定工作压力下得出的叶片式气动马达的特性曲线。由图可知，气动马达具有软特性的特点。当外加转矩T等于零时，即为空转，此时速度达到最大值nmax，气动马达输出的功率等于零；当外加转矩等于气动马达的最大转矩Tmax时，马达停止转动，此时功率也等于零；当外加转矩等于最大转矩的1/2时，马达的转速也为最大转速的1/2，此时马达输出功率P最大，以Pmax表示。

图10.2.5　双向旋转叶片式气动马达工作原理图

（a）原理图；（b）符号图
1—叶片；2—转子；3—定子

图10.2.6　叶片式气动马达特性曲线

由于气动马达具有一些比较突出的特点，在某些工业场合，它比电动马达和液压马达更适用。这些特点是：

（1）具有防爆性能。由于气动马达的工作介质空气本身的特性和结构设计上的考虑，能够在工作中不产生火花，因此适合于有爆炸、高温、多尘的场合，并能用于空气极潮湿的环境而无漏电的危险。(www.xing528.com)

（2）马达本身的软特性使之能长期满载工作，温升较小，且有过载保护的功能。

（3）有较高的起动转矩，能带载起动。

（4）换向容易，操作简单，可以实现无级调速。

（5）与电动机相比，单位功率尺寸小，质量轻，适用于安装在狭小的场合及手工工具上。

气动马达虽然具有上述优点，但是也具有输出功率小、耗气量大、效率低、噪声大和易产生振动等缺点。