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教学要求重点难点本章目录气压传动是指以压缩空气作为工作介质来传递动力和实现控制的一门技术，它包含传动技术和控制技术两个方面的内容。气压传动具有防火、防爆、节能、高效、无污染等优点，在国工业生产中的得到了广泛应用。总目录退出总目录返回本章下一页上一页结束教学要求1.掌握各种气动元件的原理、特点和应用。2.掌握各种气动基本回路的功用和组成。3.掌握分析气动系统工作原理的方法。4.了解气动逻辑元件的功用与原理5.了解气动系统的逻辑设计的方法。总目录返回本章下一页上一页结束重点、难点气压传动的特点及应用掌握气压传动常见元件的原理、性能、应用，会分析和设计简单气压传动系统。气源装置、气动控制元件、气动基本回路、气压系统的设计为本章的重点；气动逻辑元件行程程序回路设计方法为本章的难点总目录返回本章下一页上一页结束本章目录第二节气源装置及辅助元件第三节气动执行元件第四节气动控制元件第五节气动基本回路第七节气动系统的设计第六节气动系统实例第一节气压传动基本知识总目录返回本章返回本节下一页上一页结束第一节气压传动基本知识一、气压传动系统组成能源装置：压缩空气的发生装置以及压缩空气的存储、净化的辅助装置。为系统提供合乎质量要求的压缩空气。执行元件：将气体压力能转换成机械能的元件，如气缸、气马达。气动控制元件：控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀类、气动逻辑元件、气动信号处理元器件等。辅助元件：系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。工作介质：系统的工作媒介。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束二、气动系统分类分三种系统：气阀控制系统、逻辑元件控制系统、射流元件控制系统。三、气压传动的优缺点工作介质经济易取，方便使用，不回收；传输压损小，速度快，效率高，适用集中远距离供气，动作速度快；反应迅速，调节方便、维护简单，故障率低；环境适应性好，污染少，防火防爆，安全性好；但是传力较小，噪声较大，速度负载特性差，运动精度较低。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束第二节气压装置及辅助元件一、空气压缩机作用：将机械能转变成气压力能1.分类：按结构分：容积式—活塞式、罗滋式速度式—蜗杆式、离心式按输出压力：低压0.2~1MPa、中压1~10MPa、高压10~100MPa超高压≥100总目录返回本章返回本节下一页上一页结束按流量分：微型1m3/min、小型~10m3/min中型10~100m3/min大型≥100m3/min按润滑方式分：有油润滑无油润滑总目录返回本章返回本节下一页上一页结束2.工作原理吸气过程：曲柄6回转带动气缸活塞2作直线往复运动，当活塞2向右运动时，气缸腔1容积增大形成局部真空，在大气压作用下，吸气阀7打开，大气进入气缸1。排气过程：当活塞向左运动时，气缸1内容积缩小，气体被压缩，压力升高，排气阀8打开，压缩空气排出。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束3.空气压缩机的选用空气压缩机选用的依据是气动系统所需的工作压力和流量。目前，气动系统常用的工作压力为0.1MPa~0.8MPa，可直接选用额定压力为0.7MPa~1MPa的低压空气压缩机，特殊需要时可选用中高压或超高压空气压缩机。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束二、空气净化装置空气在被压缩机压缩的过程中形成高温高压，同时空气中的水蒸气凝结，压缩机中的润滑油气化于是就吸入或生成了水汽、油汽、灰尘等混合杂质，这些杂质会对气动设备形成管道堵塞、元件磨损、零件腐蚀、运动不稳、故障频发等影响。因此需要将空压机产生的压缩空气，通过空气净化设备进行降温、过滤、干燥等处理。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束1.后冷却器作用：把空压机排出的压缩空气的温度降低；将其中大部分的水汽、油汽转化成液态。类型：蛇管式、列管式、散热片式、套管式等。图例：蛇管式冷却器总目录返回本章返回本节下一页上一页结束2.油水分离器作用：利用回转离心、撞击、等方法使水滴、油滴及其他杂质颗粒从压缩空气中分离出来。类型：环形回转式、撞击挡板式、离心旋转式、水浴式等。图例：撞击挡板式油水分离器。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束3.气罐作用：储存一定数量的压缩空气，减少气流脉动，减弱气流脉动引起的管道振动，进一步分离压缩空气的水分和油分。类型：立式气罐、卧式气罐总目录返回本章返回本节下一页上一页结束4.干燥器作用：进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥；方法：吸附法、冷冻法；用于：对气源质量要求较高的气动装置、气动仪表等。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束5.过滤器作用：除去空气中的灰尘、杂质，并将空气中的水分分离出来；原理：回转离心、撞击；性能指标：过滤度、水分离率、滤灰效率、流量特性总目录返回本章返回本节下一页上一页结束气动三联件：组成：分水滤气器、减压阀、油雾器安装连接次序：分水过滤器、减压阀、油雾器。一般三件组合使用，有时也只用一件或两件。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束三、辅助元件作用：将油变成雾状混入压缩空气的气流中，随气流带到需要润滑的地方。1.油雾器总目录返回本章返回本节下一页上一页结束2.消声器作用:消除排气声音安装：在气动元件排气口，用于消除声音类型：吸收型、膨胀干涉型、膨胀干涉吸收型膨胀干涉吸收型吸收型总目录返回本章返回本节下一页上一页结束此元件是将压缩空气的压力能转变成机械能并对外作功的元件，包括气缸和气动马达。（一）气缸的分类按活塞受力状态分：单作用缸和双作用缸按结构特征分：活塞式缸、柱塞式缸、薄膜式缸、叶片式摆动缸、齿轮齿条式摆动缸等按功能分：普通缸和特殊缸一、气缸第三节气动执行元件总目录返回本章返回本节下一页上一页结束（二）常见气缸的工作原理及用途普通气缸普通汽缸与液压缸相似，由缸体、活塞活塞杆、导向机构四部分组成，但是，汽缸重量较轻速度较快，耐压较低。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束组成：气缸和液压缸组合而成。类型：串联、并联原理：以压缩空气为动力，以液压油作为阻力，来控制调节气缸的运动速度，即利用液体不可压缩的特性来获得的稳定的运动速度。活塞的移动速度可由节流阀来调节，油杯起补油作用。1.气液阻尼缸总目录返回本章返回本节下一页上一页结束2.薄膜式气缸原理：压缩空气推动非金属膜片推动活塞杆作往复运动，一般是单作用式气缸。特点：结构简单、紧凑、制造容易、维修方便、寿命长类型：按照膜片的结构分平膜片、蝶形膜片和滚动膜片适用于：用于气动夹具车辆制动等短行程的工作场合。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束3.冲击气缸是将压缩空气的能量转化为活塞高速运动能量的气缸。原理：分为复位、储能、冲击三个工作阶段：当气源由孔A供气孔B排气时，活塞上升至密封垫封住喷嘴；当气源由孔B进气孔A排气时，由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，使上腔贮存很高的能量；上腔压力升高当上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔气体迅速充入活塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下运动。特点：结构简单、加工容易、成本低、使用可靠总目录返回本章返回本节下一页上一页结束4.回转气缸原理：气缸的缸体连同缸盖及导气头阀芯可被携带回转，活塞及活塞杆只能作往复直线运动，导气头体外接管路而固定不动。这是一种由回转式动力分配器与短行程双作用气缸制成一体的专用气缸，广泛用于机床主轴夹具的夹紧机构。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束二、气动马达气动马达是将压缩空气的压力能转换成回转机械能的转换装置。1.叶片式气动马达的工作原理工作原理：压缩空气由孔A输入后分为两部分，小部分经定子两端的密封盖的槽进入叶片底部，将叶片推出使叶片贴紧在定子内壁上；大部分压缩空气进入相应的密封空间而作用在两个叶片上，由于两叶片伸出长度不等，就产生了转矩差。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束2.径向活塞式气动马达的工作原理工作原理：压缩空气经进气孔进入分配阀后进入气缸体3，推动活塞4及连杆5组成的组件运动，再使曲轴旋转，在曲轴旋转的同时，带动固定在曲轴上的分配阀同步运动，使压缩空气随着分配阀角度位置的改变而进入不同的缸内，依次推动各个活塞运动。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束3.气动马达的特点和应用工作安全，具有防爆性能，环境适应性强;有过载保护作用，可以无级调速;可长期满载工作，而温升较小;功率范围及转速范围均较宽;具有较高的启动转矩，启动、停止迅速;结构简单，操纵方便，维修容易，成本低;但是，速度稳定性差。输出功率小，效率低，耗气量大，噪声大，容易产生振动;主要应用于矿山机械、专业性的机械制造、油田、化工、造纸、炼钢、船舶、航空、工程机械等行业。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束控制调节压缩空气的压力、流量和方向的控制阀称气动控制元件一、压力控制阀主要有减压阀、顺序阀和安全阀。1.减压阀作用：减压、稳压原理：压缩空气从阀左端输入，经节流减压后从右端输出，经阻尼管进入膜片气室的部分气流，作用在膜片下面产生向上推力，此力能把阀口关小，使输出压力下降；作用在膜片上的推力与弹簧力互相平衡，使阀的输出压力保持稳定。第四节气动控制元件总目录返回本章返回本节下一页上一页结束2.顺序阀作用：依靠气路中的压力来控制气动回路中各执行元件动作的先后顺序。原理：当压缩空气由P口输入时，单向阀在压力差及弹簧力的作用下处于关闭状态，作用在活塞上输入侧的空气压力如超过弹簧的预紧力时，活塞被顶起，顺序阀打开，压缩空气由A输出；当压缩空气反向流动时，输入侧变成排气口，输出侧变成进气口，其进气压力将顶开单向阀，由O口排气。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束3.安全阀作用：压系统中防止管路、气罐等破坏，限制回路中最高压力。原理：当系统中的压力低于调定值时，阀处于关闭状态。当系统的压力升高到安全阀的开启压力时，压缩空气推动活塞上移，阀门开启排气，直到系统压力降至低于调定值时，阀口又重新关闭。安全阀的开启压力通过调整弹簧的预压缩量来调节。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束二、流量控制阀通过改变阀的通流面积来调节压缩空气的流量，从而控制气缸运动速度的气动控制元件。1.节流阀原理：压缩空气由P口进入，经过节流后，由A口流出，旋转阀芯螺杆可改变节流口开度调节气体的流量。特点：结构简单，体积小总目录返回本章返回本节下一页上一页结束2.单向节流阀单向阀和节流阀并联而成。原理：当气流由P向A流动时，单向阀关闭，节流阀节流；反向流动时，单向阀打开，不节流。3.排气节流阀安装在控制执行元件的换向阀的排气口上，调节排入大气的流量以改变执行元件的运动速度的一种控制阀。常带有消声器以降低排气噪声。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束流量阀使用时须注意的问题：用流量阀控制气体的流量难以得到稳定的运动速度，在使用流量阀时要注意：彻底防止管道中的泄漏；提高气缸内表面加工精度和粗糙度；保持气缸内的正常润滑状态；活塞杆上的载荷要稳定且避免偏载；流量控制阀尽量装在气缸附近。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束三、方向控制阀能控制气体的流动方向和气路的通断的阀，分单向控制阀和换向控制阀两类。换向控制阀按控制方式分为手动控制、气动控制、电动控制、机动控制、电气动控制等；按切换的通路数目，换向阀分为二通阀、三通阀、四通阀和五通阀；按阀芯工作位置的数目，方向阀分为二位阀和三位阀。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束（一）单向型控制阀1.单向阀气体只能沿一个方向流动，反方向不能流动的阀。2.梭阀相当于两个单向阀的组合。原理：A或B有压缩空气输入时，C口就有压缩空气输出，但A口与B口不相通总目录返回本章返回本节下一页上一页结束3.快速排气阀快排阀是为使气缸快速排气，加快气缸运动速度而设置的专用阀，安装在换向阀和气缸之间。原理：当P口进气时，推动膜片向下变形，打开P与A的通路，关闭O口；当P口没有进气时，A口的气体推动膜片复位，关闭P口，A口气体经口快速排出。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束（二）换向型控制阀1.气压控制换向阀它是利用压缩空气的压力推动阀芯换向。分为：加压