液壓與氣壓傳動(dòng) 第10章 氣壓傳動(dòng)

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1、第十章氣壓傳動(dòng)10.1氣壓傳動(dòng)概述10.2氣源裝置及輔助元件10.3氣動(dòng)執(zhí)行元件10.4氣動(dòng)控制元件10.5氣動(dòng)基本回路10.6氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例10.1氣壓傳動(dòng)概述第一節(jié)氣壓傳動(dòng)概述一、氣壓傳動(dòng)工作原理利用空氣壓縮機(jī)將電動(dòng)機(jī)或其它原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝獾膲毫δ埽僭诳刂圃洼o助元件的配合下，通過執(zhí)行元件把空氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，從而完成直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并對(duì)外作功。二、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成1．氣源裝置把原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝鈮毫δ艿难b置（空氣壓縮機(jī)）。氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成2．控制元件對(duì)壓縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制的裝置，以保證執(zhí)行元件具有

2、一定的輸出力和速度并按設(shè)計(jì)的程序正常工作（壓力閥、節(jié)流閥、換向閥和邏輯閥等）。氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成3．執(zhí)行元件把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置（氣缸和氣馬達(dá)）。氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成4．輔助元件指用于輔助保證氣動(dòng)系統(tǒng)正常工作的一些裝置。如空氣過濾器、消聲器和油霧器等。5．傳動(dòng)介質(zhì)即傳遞能量的壓縮空氣。三、氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)1．空氣隨處可取，對(duì)環(huán)境無污染，處理方便。2.空氣粘度小，流動(dòng)阻力小，壓力損失小，便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。3.反應(yīng)快，動(dòng)作迅速，維護(hù)簡(jiǎn)單，管路不易堵塞。三、氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)4.元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，適于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。5.系統(tǒng)對(duì)工作環(huán)境適應(yīng)性好。6.空氣具有可壓縮性，使

3、氣動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)過載自動(dòng)保護(hù)，也便于儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存能量，以備急需。7.氣動(dòng)設(shè)備可以自動(dòng)降溫。四、氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)1．由于空氣的可壓縮性大，所以氣動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性差。2.工作壓力低，輸出力較小，且傳動(dòng)效率低。四、氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)3.氣動(dòng)裝置中的信號(hào)傳遞速度僅限于聲速范圍內(nèi)，其工作頻率和相應(yīng)速度遠(yuǎn)不如電子裝置，并且信號(hào)要產(chǎn)生較大的失真和延滯，也不便于構(gòu)成較復(fù)雜的回路。第二節(jié)氣源裝置及輔助元件氣源裝置的組成示意圖1－壓縮機(jī)2－后冷卻器3－分離器4、7－儲(chǔ)氣罐5－干燥器6－過濾器8－加熱器9－四通閥一、氣源裝置的組成1．空氣壓縮機(jī)（活塞式）1－缸體2－活塞3－活塞桿4－滑塊5－曲柄連桿機(jī)構(gòu)6－吸氣閥7－排氣閥

4、一、氣源裝置的組成2．后冷卻器將壓縮機(jī)排出的壓縮氣體溫度由140~170℃降至40~50℃，并使其中大部分凝結(jié)成油滴和水滴，便于經(jīng)油水分離器排出。一、氣源裝置的組成3．油水分離器（除油器）用于分離壓縮空氣中所含的油分及水分一、氣源裝置的組成4．儲(chǔ)氣罐主要用來調(diào)節(jié)氣流，減少輸出氣流的壓力脈動(dòng)，使輸出氣流具有流量連續(xù)性和氣壓穩(wěn)定性，并且儲(chǔ)存一定量的壓縮空氣。一、氣源裝置的組成5．干燥器功用是為了滿足精密氣動(dòng)裝置用氣，對(duì)初步凈化的壓縮空氣進(jìn)行干燥、過濾，進(jìn)一步脫水和去除雜質(zhì)。一、氣源裝置的組成6．空氣過濾器其作用是濾除壓縮空氣中的水分、油滴及雜質(zhì)，以達(dá)到氣動(dòng)系統(tǒng)所要求的凈化程度。二、輔助元件1．油

5、霧器以壓縮空氣為動(dòng)力，將潤(rùn)滑油噴射成霧狀并混合于壓縮空氣中，使壓縮空氣具有潤(rùn)滑氣動(dòng)元件的能力。二、輔助元件2.消聲器排除壓縮空氣高速通過氣動(dòng)元件排到大氣時(shí)產(chǎn)生的刺耳噪聲污染。二、輔助元件3．轉(zhuǎn)換器將電、液、氣信號(hào)相互間轉(zhuǎn)換的輔件，用來控制氣動(dòng)系統(tǒng)工作。氣-液直接接觸式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)原理及圖形符號(hào)第三節(jié)氣動(dòng)執(zhí)行元件一、氣缸1．氣缸的分類（1）按壓縮空氣作用在活塞端面上的方向分類第二節(jié)氣動(dòng)執(zhí)行元件（2）按結(jié)構(gòu)不同分類（3）按安裝方式分類（4）按氣缸的功能分類2．幾種常見氣缸的工作原理和用途（1）單作用氣缸指壓縮空氣僅在氣缸的一端進(jìn)氣，并推動(dòng)活塞（或柱塞）運(yùn)動(dòng)，而活塞或柱塞的返回則是借助其他外力。2．

6、幾種常見氣缸的工作原理和用途（2）雙作用氣缸在相反的兩個(gè)方向都要輸出作用力，一端進(jìn)氣輸出推力和拉力時(shí)，另一端排氣。2．幾種常見氣缸的工作原理和用途（3）緩沖氣缸運(yùn)動(dòng)速度一般都較快，必須設(shè)置緩沖裝置。3．特殊氣缸（1）氣－液阻尼缸綜了氣壓傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)a)串連式b)并聯(lián)式3．特殊氣缸（2）薄膜式氣缸利用膜片在壓縮空氣作用下產(chǎn)生變形來推動(dòng)活塞桿作直線運(yùn)動(dòng)（2）薄膜式氣缸3．特殊氣缸（3）沖擊氣缸是把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞、活塞桿的高速運(yùn)動(dòng)，輸出動(dòng)能，產(chǎn)生較大的沖擊力，打擊工件做功的一種氣缸。沖擊氣缸4．標(biāo)準(zhǔn)化氣缸“QG”表示氣缸分別用符號(hào)：“A、B、C、D、H”表示無緩沖氣缸、細(xì)桿（標(biāo)準(zhǔn)

7、桿）緩沖氣缸、粗桿緩沖氣缸、氣－液阻尼缸及回轉(zhuǎn)氣缸。請(qǐng)解釋下列標(biāo)準(zhǔn)化氣缸標(biāo)記：ＱＧＡ１００×１２５二、氣動(dòng)馬達(dá)（氣馬達(dá)）雙向旋轉(zhuǎn)葉片式氣動(dòng)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)原理圖氣馬達(dá)的突出特點(diǎn)：1．可通過控制調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥（或排氣閥）的開閉程度來控制調(diào)節(jié)壓縮空氣的流量，從而控制調(diào)節(jié)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。2．換向容易，操作簡(jiǎn)單。3．工作安全能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。氣馬達(dá)的突出特點(diǎn)：4．有過載保護(hù)作用。5．啟動(dòng)力矩較高，可直接帶負(fù)載啟動(dòng)