齒輪式旋轉(zhuǎn)氣缸的工作原理是：在齒輪式旋轉(zhuǎn)氣缸中，壓縮空氣作用在兩個齒輪的齒側(cè)面上，兩個齒輪中，其中一個固定在工作軸上，另一個與其相嚙合，使其旋轉(zhuǎn)的力就是壓力與齒側(cè)面積的乘積。

齒輪式旋轉(zhuǎn)氣缸有雙齒輪式和多齒輪式，而以雙齒輪式應(yīng)用得最多。其結(jié)構(gòu)形式包括：直齒式齒輪旋轉(zhuǎn)氣缸；斜齒式齒輪旋轉(zhuǎn)氣缸；人字齒式齒輪旋轉(zhuǎn)氣缸。

直齒式齒輪旋轉(zhuǎn)氣缸是完全靠充入的介質(zhì)的靜壓力來工作的機械。壓縮空氣在整個工作過程中無膨脹的過程，也即它的膨脹功沒有被利用。斜齒及人字齒式齒輪旋轉(zhuǎn)氣缸這兩種形式的旋轉(zhuǎn)氣缸在工作過程中利用了壓縮空氣的一部分膨脹功。

齒輪式旋轉(zhuǎn)氣缸特點是:

①結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，對氣源質(zhì)量要求低、耐沖擊及慣性??；

②單位重量輸出功率較高，整體體積??；

③轉(zhuǎn)矩脈動較大，耗氣量較大，效率較低；

④輸出功率可達約70kW,人字齒旋轉(zhuǎn)氣缸的輸出功率甚至可約330kW,轉(zhuǎn)速較低為1000~3000r/min。

齒輪式旋轉(zhuǎn)氣缸應(yīng)用：

主要應(yīng)用于地下作業(yè)、化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)和重工業(yè)領(lǐng)域，用于驅(qū)功輸送設(shè)備、卷揚機等；用于驅(qū)動泵及安全保險裝置、轉(zhuǎn)爐、混料裝置、吹氧槍、轉(zhuǎn)塔及其他種類爐子的驅(qū)動以及作為柴油機的啟動旋轉(zhuǎn)氣缸等。

圖為齒輪式旋轉(zhuǎn)氣缸結(jié)構(gòu)原理

這種旋轉(zhuǎn)氣缸的工作室有一對齒輪構(gòu)成，壓縮空氣由對稱中心處輸入，齒輪在壓力的作用下回轉(zhuǎn)。采用直齒輪的旋轉(zhuǎn)氣缸可以正反轉(zhuǎn)動，采用人字齒輪或斜齒輪的旋轉(zhuǎn)氣缸則不能反轉(zhuǎn)。

如果采用直齒輪的旋轉(zhuǎn)氣缸，則供給的壓縮空氣通過齒輪時不膨脹，因此效率低。當(dāng)采用人字齒輪或斜齒輪時，壓縮空氣膨脹60%~70%,提高了效率。

旋轉(zhuǎn)氣缸定義：

旋轉(zhuǎn)氣缸也是氣動執(zhí)行元件的一種。它的作用相當(dāng)于電動機或液壓旋轉(zhuǎn)氣缸。即輸出力矩，拖動機構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運動。旋轉(zhuǎn)氣缸和其他氣動元件一樣具有許多獨特的特點，在許多情況下使用旋轉(zhuǎn)氣缸可以降低造價，技術(shù)上更趨完美。連續(xù)回轉(zhuǎn)機構(gòu)的驅(qū)動宜選用旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動，既可無級調(diào)速，還能方便實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，適應(yīng)于惡劣環(huán)境，且能帶在啟動。

旋轉(zhuǎn)氣缸按工作原理可分為容積式和透平式：

透平式旋轉(zhuǎn)氣缸一般通過噴嘴將空氣的流動能直接轉(zhuǎn)變成工作輪的機械能。其優(yōu)點為能容比大，輸出軸速度高，可以改變噴嘴數(shù)目來調(diào)節(jié)功率；

缺點為小功率情況下效率低、逆轉(zhuǎn)復(fù)雜，在工況急劇變化時會降低效率低速時工作不穩(wěn)定。

旋轉(zhuǎn)氣缸應(yīng)用：

旋轉(zhuǎn)氣缸采用壓縮空氣驅(qū)動，在易燃、易爆、高溫、振動、潮濕、粉塵等惡劣條件均能正常工作，且具有過載保護功能，可以直接帶負載啟動；可長時間滿載連續(xù)運轉(zhuǎn)。多用于高速、恒負載工況。容積式旋轉(zhuǎn)氣缸工作原理和液壓旋轉(zhuǎn)氣缸相似，按結(jié)構(gòu)形式可分為葉片式、活塞式、齒輪式等。

最為常見的是活塞式旋轉(zhuǎn)氣缸和葉片式旋轉(zhuǎn)氣缸葉片式旋轉(zhuǎn)氣缸制造簡單、結(jié)構(gòu)緊湊，但低速運動轉(zhuǎn)矩小、低速性能不好，適用于中低功率的機械，目前在礦山及風(fēng)動工具中應(yīng)用普遍。高速小轉(zhuǎn)矩宜選用葉片式旋轉(zhuǎn)氣缸，當(dāng)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)速度較高，而轉(zhuǎn)矩較小時，可直接選用葉片式旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動；最高轉(zhuǎn)速可達5×。