气动马达

气动马达（气动马达），或压缩空气发动机，是一种通过使压缩空气膨胀来做机械功的马达。 气动马达通常通过线性或旋转运动将压缩空气能量转换为机械功。 直线运动可以来自隔膜或活塞致动器，而旋转运动则由叶片式气动马达、活塞式气动马达、空气涡轮机或齿轮式马达提供。

在过去的两个世纪中，气动马达以多种形式存在，从手持式马达到高达数百马力的发动机不等。 有些类型依靠活塞和气缸； 其他人使用带叶片的开槽转子（叶片马达），其他人则使用涡轮机。 许多压缩空气发动机通过加热进入的空气或发动机本身来提高性能。 气动马达在手持工具行业取得了广泛的成功，但也在广泛的工业应用中固定使用。 正在不断尝试将它们的使用扩展到运输行业。 然而，气动马达在被视为运输行业的可行选择之前必须克服效率低下的问题。

为了通过压缩空气实现线性运动，最常用的是活塞系统。 压缩空气被送入容纳活塞轴的气密室。 同样在该腔室内，弹簧缠绕在活塞轴上，以便在空气未被泵入腔室时保持腔室完全打开。 当空气被送入腔室时，活塞轴上的力开始克服施加在弹簧上的力。 随着更多的空气被送入腔室，压力增加并且活塞开始向下移动腔室。 当它达到其xxx长度时，空气压力从腔室中释放出来，弹簧通过关闭腔室返回其原始位置来完成循环。

活塞马达是液压系统中最常用的马达。 本质上，活塞马达与液压马达相同，只是它们用于将液压能转换为机械能。

活塞马达通常以两个、三个、四个、五个或六个封闭在外壳中的气缸串联使用。 这允许活塞传递更多的动力，因为几个马达在其循环的特定时间彼此同步。

活塞式气动马达的实际机械效率在 40%-50% 之间。

一种气动马达，称为旋转叶片马达，使用空气对轴产生旋转运动。 旋转元件是安装在驱动轴上的开槽转子。 转子的每个槽都装有一个自由滑动的矩形叶片。 叶片通过弹簧、凸轮作用或气压延伸至外壳壁，具体取决于电机设计。 空气通过电机输入泵送，推动叶片产生中心轴的旋转运动。 转速可以在 100 到 25,000 rpm 之间变化，具体取决于几个因素，包括电机入口处的气压和外壳的直径。

叶片式气动马达的一项应用是启动大型工业柴油或天然气发动机。 以压缩空气、氮气或天然气形式存储的能量进入密封的电机室并对转子的叶片施加压力。 这导致转子高速转动。 因为发动机飞轮需要很大的扭矩来启动发动机，所以使用了减速齿轮。 减速齿轮以较少的能量输入产生高扭矩水平。 这些减速齿轮允许发动机飞轮在与空气马达或空气启动器的小齿轮啮合时产生足够的扭矩。

空气涡轮机以超过 180,000 rpm 的速度旋转高速牙科手机中的毛刺，但扭矩有限。 涡轮机足够小，可以安装在机头的尖端而不会增加重量。

气动马达广泛应用于手持工具、冲击扳手、脉冲工具、螺丝刀、螺母扳手、钻头、磨床、砂光机等。 气动马达也在广泛的工业应用中固定使用。 虽然气动工具的整体能效较低，并且需要使用压缩空气源，但与电动工具相比有几个优点。 它们提供更大的功率密度，不需要辅助速度控制器，产生的热量较少，并且可以在更不稳定的环境中使用 因为它们不需要电力并且不会产生火花。 它们可以加载到满扭矩停止而不会损坏。 旋转活塞发动机的效率在很大程度上取决于机械能损失。