致动器能把某种形式的能量转换成物理力或机械运动的机器吗?简单地说，执行器是使机器或物体运动的组件。为了完成运动，执行器需要一个控制信号和一个能量源。能量的形式可以是电能、液压流体压力、气动压力等。下面的方框图显示了执行器的简化动作。

不同类型的执行器

根据驱动器的运动和驱动方法，驱动器可分为两种类型。在本文中，我将根据执行机构所需的输入能量对执行机构进行分类。

基于运动的执行器

根据运动方式，执行机构可分为线性致动器或扶轮致动器．

线性致动器

线性执行器是线性提供机械力的机器，简单地说，它们在直线上提供机械力，它们只有一个推拉动作．最常用的线性执行器是推挽式螺线管和液压缸，用于建筑设备。下图显示了一个线性电动执行器。

扶轮致动器

旋转执行器能够围绕一个点提供机械扭矩。最常见的旋转执行器类型之一是电动机。下面的图像显示了一个旋转驱动器在行动。

基于输入能量的执行器

执行机构通常根据输入能量进行分类。液压，气动和电动执行器是目前市场上最常见的执行器类型。液压执行器是目前仍在使用的最古老的执行器，而电动执行器正在成为最常用的类型。通过改变机体的pH值或与某些化学物质相互作用来操作的新型执行器，在机械领域有其应用生物医学而且军团这些都是常用的

电致动器

电动执行器是一种以交流或直流电能作为输入来提供机械扭矩或线性运动的设备。电动机由于其易于控制、寿命更长和效率高，正成为最常用的执行器之一。伺服电机和其他直流和交流类型的电机提供一个旋转输出．旋转致动器是最高效的电动执行器类型，与大多数线性执行器相比，它们具有更高的功率重量比和更低的运动部件。下图显示了在管道的横截面区域中作为阀门使用的旋转执行器。

电动线性执行器

这些装置将电能转换成直线运动。线性执行器有两种类型，一种是电磁执行器，它提供线性运动，第二种是旋转运动，通过机械系统将旋转运动转换为线性运动。这些电机提供旋转运动，输出轴连接到一组齿轮和驱动机构，将旋转运动转换为直线运动，线性执行器的输出轴连接到直线导轨，确保输出轴的适当运动。第二种类型的线性驱动器是最常用的两种，因为它们有更高的负载能力。

在下图中，左图描绘的是电磁驱动器，而右图显示的是线性驱动器及其驱动机构的内部结构。

电气设备在哪里线性致动器使用?

电动直线执行器广泛应用于工业应用中，也常用于电厂、油气厂等的控制阀、泵等。在我们的家庭中，这些通常用于电磁驱动的钟机构，房屋中的自动门机构，并在汽车的电动电动窗中找到应用。

电动直线执行器的优点

• 电动执行器在所有类型的执行器中提供最高的精度。
• 它们是高度模块化和可扩展的，适用于不同的目的和力量要求。
• 电动执行机构能够在极端条件下工作。
• 易于建造和维修。
• 缺乏油和其他液体使它们在给定的重量下更加耐用。
• 它们产生的声音比液压和气动执行器要小。

电动直线执行器的缺点

• 更高功率应用程序的更高初始成本。
• 控制机制较为复杂
• 需要高技能的人来维护和修理。
• 不适用于危险和易燃区域。
• 电动机需要齿轮机构，因此维修性更高。

液压执行机构

液压执行机构由一个油缸或液压缸组成液相运动它利用水力学的力量来产生机械动作。液压执行器能够提供线性和旋转运动。它们利用不可压缩的流体，如充满气缸的泵的油，将动力应用到活塞的一侧或两侧。速度和力可以通过增加缸内流体的压力来调节。这是我们所知道的最古老的驱动器类型。下图显示了液压驱动器的横截面。在JCB机器的图像中，我们可以看到3个液压执行器用于控制它的手臂。

液压执行器的优点

• 它们能够产生高速度和高功率
• 液压执行器利用不可压缩流体，即使没有泵消耗额外的能量，也可以保持恒定的力。

液压执行器的缺点

• 它们需要较高的维护成本
• 流体中的泄漏可能导致效率下降，流体也可能对环境产生不利影响。
• 它们不适合极端温度，因为流体性质可能会随温度而变化。
• 液压执行器有很多部件，如储液器、泵、释放阀、热交换器等，这可能导致可靠性较低，监测资源较高，从而增加了运行成本。

液压执行器在哪里使用?

液压执行器广泛应用于工业应用，也用于建筑设备，如JCB机械，挖掘机等，用于操作其设备，如柱塞或挖掘机。它们通常用于我们的车辆的刹车或悬挂系统等。

气压传动装置

气动执行器类似于液压执行器。不同之处在于驱动活塞的流体本质上是气态的。能量要么来自高压压缩空气，要么来自真空，用来获得衬垫或旋转机械运动。类似于液压驱动器，它们将压力转化为力。空气制动器在火车上使用的示意图如下所示

气动执行器的优点

• 非常快的响应速度
• 小的压力变化就能产生大的力
• 与电动和液压执行器相比，其建造和操作成本更低。
• 气动执行器比电动或液压执行器产生更高的功率。
• 它可以在极端温度和危险条件下使用，因为在危险场所操作空气比化学品或电力更安全。

气动执行器的缺点

• 即使不需要运动，压缩机也必须连续运行，因为压力损失和空气的可压缩性使气动执行器失去动力。
• 与液压执行器相比，小泄漏难以识别。
• 如果储层中的空气被油、润滑油或其他气体污染，则会改变功率输出，从而导致停机和维护。

气动执行器用在哪里?

气动执行器在许多不同类型的行业中都有应用，它们被用作齿条和小齿轮用于阀门控制操作的执行器。它们也用于车辆的气动制动器，因为它们对驾驶员施加的小压力变化非常敏感。

磁致动器

磁驱动是基于洛伦兹力原理，这说明由放置在静态磁场中的载流导体产生的磁场与静态磁场相互作用而产生力。这种力可以用来引起机械结构的位移。这些用于非常小的应用程序，如纳米机器人并在该领域具有巨大的潜力生物医学．它们的主要优点是需要低电压和无接触操作。还有一种磁致动器被称为磁流变液驱动器．这些流体在磁场作用下凝固，应用于流体动力轴承、半主动离合器等。

例子：磁致伸缩微型行走器用于生物医学应用，磁流变液执行器用于阀门、制动器和阻尼器。

机械传动装置

机械驱动器将一种运动形式转换为另一种运动形式，它们利用齿轮、链条、滑轮、轨道和不同的装置来进行操作。它们通常与另一个驱动器和驱动机构结合使用。它们用于增加输出的扭矩或功率，甚至将线性运动转换为旋转或反之亦然。动图显示了两个轨道如何提供线性运动齿轮转换为旋转运动。

例子:齿轮齿条机构，发动机曲轴等。

热致动器

热驱动器通常由金属或形状记忆合金，在提供所需热能时，可保持预定形状。这些是热敏材料，能够产生线性操作，以响应热能的变化。热致动器的主要优点是结构紧凑，重量轻，易于使用的设备。下面的图片显示了一个恒温阀，通常用于我们的淋浴被动控制水的温度。yabo手机版登录

例子：热致动器通常用作恒温器、电铁盒中的温度控制机构，以及在含有流体的管道中作为恒温阀，这些经常用于工业、家庭、汽车等的被动温度控制应用。yabo手机版登录

柔软的致动器

软执行器聚合物基执行器专为非常小众的操作而设计，以执行微妙的任务，如操纵内部器官生物医学或者在农业中收获水果。它们的主要优点是密度低，可生物降解。根据它们的组成可以对诸如光、热、电动势、pH值变化等刺激作出反应。

软执行器的应用

这些通常用于外科手术和生物医学领域，它们在航空航天工业中也有应用。

结论

所有执行器技术都有其特定的应用，因此在行业中占有一席之地。但最常见和最灵活的执行器类型是液压执行器、气动执行器和电动执行器。机械执行机构通常与其他执行机构或驱动机构一起使用，以提供所需的效果机械输出。软致动器由于其在生物医学和生物化学领域的巨大潜力而受到广泛的研究。