第十章 气压传动
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气压传动概述
1、直动型减压阀 图11.2.1所示为QTY型直动型减压阀的结构简 图。其工作原理是：阀处于工作状态时，压缩空气从 左侧入口流入，经阀口11后再从阀出口流出。当顺时 针旋转手柄1，压缩弹簧2、3推动膜片5下凹，再通 过阀杆6带动阀芯9下移，打开进气阀口11，压缩空 气通过阀口11的节流作用，使输出压力低于输入压力， 以实现减压作用。
一、气缸的分类及工作原理
1、气缸的分类
气缸组成：缸筒、活塞、活塞杆、前后端盖及 密封件等组成，如图11.1.1所示为普通气缸结构。
气缸的种类很多，分类的方法也不同，一般可 按压缩空气作用在活塞端面上的方向、结构特征和 安装形式来分类。
2、气缸的工作原理
以图11.1.1所示双作用气缸为例。所谓双作用是指活 塞的往复运动均由压缩空气来推动。在单伸出活塞杆 的动力缸中，因活塞右边面积比较大，当空气压力作 用在右边时，提供一慢速的和作用力大的工作行程； 返回行程时，由于活塞左边的面积较小，所以速度较 快而作用力变小。
单向阀打开，不节流。
图11.2.11 单向节流阀工作原理图
图11.2.12 为单向节流阀的结 构图。
（a）结构图
（b）图形符号
图11.2.12 单向节流阀
1—调节杆；2—弹簧；3—单向阀；4—节流口
三、带消声器的节流阀
带消声器的节流阀是安装在元件的排气口处，用 来控制执行元件排人大气中气体的流量并降低排气噪 声的一种控制阀。图11.2.13所示为带消声器的节 流阀的结构图，图11.2.14为其应用实例。
a）结构原理图
（b）图形符号
图11.2.4 直动型溢流阀
2、先导型溢流阀 如图11.2.5所示。溢流阀的先导阀为减压阀，由 它减压后的空气从上部K口进入阀内，以代替直动型 的弹簧控制溢流阀。先导型溢流阀适用于管道通径较 大及远距离控制的场合。 溢流阀选用时其最高工作压力应略高于所需控制 压力。
一、气缸的分类及工作原理
1、气缸的分类
气缸组成：缸筒、活塞、活塞杆、前后端盖及 密封件等组成，如图11.1.1所示为普通气缸结构。
气缸的种类很多，分类的方法也不同，一般可 按压缩空气作用在活塞端面上的方向、结构特征和 安装形式来分类。
2、气缸的工作原理
以图11.1.1所示双作用气缸为例。所谓双作用是指活 塞的往复运动均由压缩空气来推动。在单伸出活塞杆 的动力缸中，因活塞右边面积比较大，当空气压力作 用在右边时，提供一慢速的和作用力大的工作行程； 返回行程时，由于活塞左边的面积较小，所以速度较 快而作用力变小。
单向阀打开，不节流。
图11.2.11 单向节流阀工作原理图
图11.2.12 为单向节流阀的结 构图。
（a）结构图
（b）图形符号
图11.2.12 单向节流阀
1—调节杆；2—弹簧；3—单向阀；4—节流口
三、带消声器的节流阀
带消声器的节流阀是安装在元件的排气口处，用 来控制执行元件排人大气中气体的流量并降低排气噪 声的一种控制阀。图11.2.13所示为带消声器的节 流阀的结构图，图11.2.14为其应用实例。
a）结构原理图
（b）图形符号
图11.2.4 直动型溢流阀
2、先导型溢流阀 如图11.2.5所示。溢流阀的先导阀为减压阀，由 它减压后的空气从上部K口进入阀内，以代替直动型 的弹簧控制溢流阀。先导型溢流阀适用于管道通径较 大及远距离控制的场合。 溢流阀选用时其最高工作压力应略高于所需控制 压力。
第十章气压传动精品PPT课件
第十章：气压传动
第一节：气动元件 第二节：气动基本回路 第三节：气压传动在汽车上的应用
重点： （根据自校实际情况，自行确定） 难点： 教学目的：
1
第一节：气动元件
一、执行元件 气动系统常用的执行元件为气缸和气马达。气缸用于实现 直线往复运动，气马达用于实现连续回转运动。 1.气缸的组成和工作原埋 组成：气缸主要由缸筒、活塞、活塞杆、前后端盖及密封 件等组成。
第一节：气动元件
26
气源装置组成示意图
1－空气压缩机 2－后冷却器 3－除油器 4、7－储气罐 5－干 燥器 6－过滤器 8－输气管道
1－手动按钮 2－显示活塞 3－膜片 4－阀芯 5－阀体 6－阀片
第一节：气动元件
20
2.“或门”元件
1－显示活塞 2－阀体 3－阀片
第一节：气动元件
21
3.“非门”和“禁门”元件
1－阀片 2－阀体 3－阀杆 4－手动按钮 5－显示活塞 6－膜片
第一节：气动元件
22
4.“或非”元件
1、2－阀柱 3－阀芯 4－膜片
a)结构原理图
b)图形符号
1－阀体 2－阀芯
第一节：气动元件
15
⑵与门型梭阀（双压阀）
与门型梭阀又称双压阀，它也相当于两个单向阀的组 合。
a)结构原理图
b)图形符号
第一节：气动元件
16
⑶快速排气阀
快速排气阀的作用是使气动元件或装置快速排气。
a)结构原理图 b)图形符号 1－膜片 2－阀体
第一节：气动元件
a)结构原理图 第一节：气动元件
b)图形符号
8
3.顺序阀
顺序阀的作用是依靠气路中压力的大小来控制执行机构 按顺序动作。顺序阀常与单向阀并联结合成一体，称为单 向顺序阀。
第一节：气动元件 第二节：气动基本回路 第三节：气压传动在汽车上的应用
重点： （根据自校实际情况，自行确定） 难点： 教学目的：
1
第一节：气动元件
一、执行元件 气动系统常用的执行元件为气缸和气马达。气缸用于实现 直线往复运动，气马达用于实现连续回转运动。 1.气缸的组成和工作原埋 组成：气缸主要由缸筒、活塞、活塞杆、前后端盖及密封 件等组成。
第一节：气动元件
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气源装置组成示意图
1－空气压缩机 2－后冷却器 3－除油器 4、7－储气罐 5－干 燥器 6－过滤器 8－输气管道
1－手动按钮 2－显示活塞 3－膜片 4－阀芯 5－阀体 6－阀片
第一节：气动元件
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2.“或门”元件
1－显示活塞 2－阀体 3－阀片
第一节：气动元件
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3.“非门”和“禁门”元件
1－阀片 2－阀体 3－阀杆 4－手动按钮 5－显示活塞 6－膜片
第一节：气动元件
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4.“或非”元件
1、2－阀柱 3－阀芯 4－膜片
a)结构原理图
b)图形符号
1－阀体 2－阀芯
第一节：气动元件
15
⑵与门型梭阀（双压阀）
与门型梭阀又称双压阀，它也相当于两个单向阀的组 合。
a)结构原理图
b)图形符号
第一节：气动元件
16
⑶快速排气阀
快速排气阀的作用是使气动元件或装置快速排气。
a)结构原理图 b)图形符号 1－膜片 2－阀体
第一节：气动元件
a)结构原理图 第一节：气动元件
b)图形符号
8
3.顺序阀
顺序阀的作用是依靠气路中压力的大小来控制执行机构 按顺序动作。顺序阀常与单向阀并联结合成一体，称为单 向顺序阀。
第10章《液压与气压传动》课件
2．气压传动系统的组成
（1）气源装置 （2）执行元件 （3）控制元件 （4）辅助元件
10.1.2 气压传动的优缺点
1．气压传动的优点
① 工作介质是空气，取用方便，用后的空气可以直接排入 大气，不必设置专门的回气装置。
② 空气黏度小，流动时压力损失小，适宜集中供气和远距 离传输。即使有泄漏，也不会像液压油一样污染环境。
第10章 气压传动
本章索引
10.1 气压传动概述 10.2 气源装置及气动辅助元件 10.3 气动执行元件 10.4 气动控制元件 10.5 气动逻辑元件 10.6 气动基本回路 10.7 典型气动系统实例
10.1 气压传动概述
10.1.1 气压传动系统的工作原理及组成
1．气压传动系统的工作原理
2．气源装置的组成和布置
根据气动系统对压缩空气品质的要求来设置气源装置。 一般气源装置的组成和布置如下图所示。
3．空气压缩机
（1）空气压缩机的分类
按工作原理可分为容积式和速度式两大类。在气压传动系 统中，一般都采用容积式空气压缩机。
按输出压力可分为低压压缩机（0.2 MPa＜p≤1 MPa）、中 压压缩机（1 MPa＜p≤10 MPa）、高压压缩机（10 MPa＜
在确定空气压缩机输出流量时，要根据整个气动系统对 压缩空气的需要，再加一定的备用余量，作为选择空气压缩 机流量的依据。
4．后冷却器
后冷却器一般安装在空气压缩机的出口管路上，用于降低 压缩空气的温度，并使压缩空气中的大部分水汽、油汽冷凝成 水滴、油滴，以便经油水分离器析出。
后冷却器一般都是水冷式的换热器，其结构形式有：蛇管 式、列管式、套管式等。下图所示为列管式后冷却器的结构示 意图。
2．消声器
第十章 气压与液压传动
第十章气压与液压传动一、填空题1.气压传动的工作原理是利用空气压缩机产生的_________能工作的。
2.气压传动系统由_________元件、_________元件、_________元件和辅助元件组成。
3.气压传动的最大优点是其工作介质没有_________环境，其最主要缺点是速度_________性差和_________大。
4.液压传动以液压泵为动力，以液压_________为工作介质。
5.气压传动和液压传动的执行元件都是作_________运动的。
6.液压传动中_________和_________是两个主要的参数。
7.液压传动系统由五部分组成，即_________元件、_________元件、_________元件、辅助元件和工作介质。
8.液压传动的最大优点是可实现_________调速，传递功率_________；其最主要的缺点是不能保证精确的传动_________。
9.常用的活塞式空气压缩机的压力比较小，一般控制在_________MPa以内。
10.气源三联件指空气_________ 器、_________器和对系统压力进行调整的减压阀。
11.气压传动的执行件是气缸，分单作用缸与双作用缸两种，维修马路或采矿用的风钻就应用_________缸。
12.气压控制阀按控制空气流向、压力和流量大小的作用不同，分为_________控制阀、_________控制阀和_________控制阀。
13.三位四通换向阀的含义是气体有_________个位置的流动方向，有_________个与阀相连接的通口。
14.压力控制阀可分为三种，即_________阀、_________阀和_________阀。
15.气压传动换向阀排气口的图示符号为_________形。
16.低压齿轮泵的最大压力为_________MPa；叶片泵的最高压为_________MPa；柱塞泵的最高压力在_________MPa以上，称为高压泵。
第十章气压传动技术概述ppt课件全
➢气动技术在工业中的应用范畴
物料输送装置：夹紧、传送、定位、定向和物料流分配； 一般应用：包装、填充、测量、锁紧、轴的驱动、物料输送、 零件转向及翻转、零件分拣、元件堆垛、元件冲压或模压标记 和门控制； 物料加工：钻削、车削、铣削、锯削、磨削和光整。 气动系统用于自动装卸生产及气动机械手的例子如图所示。
Байду номын сангаас
3、气动技术的发展趋势
1）模块化和集成化 气动系统的最大优点之一是单独元件的组合能力，无论是各种不同 大小的控制器还是不同功率的控制元件，在一定应用条件下，都具 有随意组合性。随着气动技术的发展，元件正从单元功能性向多功 能系统、通用化模块方向发展，并将具有向上或向下的兼容性。 2）功能增强及体积缩小 小型化气动元件，如气缸及阀类正应用于许多工业领域。微型气动 元件不但用于精密机械加工及电子制造业，而且用于制药业、医疗 技术、包装技术等。在这些领域中，已经出现活塞直径小于2.5 mm 的气缸、宽度为10 mm的气阀及相关的辅助元件，并正在向微型化 和系列化方向发展。 3）智能气动 智能气动是指具有集成微处理器，并具有处理指令和程序控制功能 的元件或单元。最典型的智能气动是内置可编程控制器的阀岛，以 阀岛和现场总线技术的结合实现的气电体化是目前气动技术的一个 发展方向。
3）生产自动化的实现 20世纪60年代，气动技术主要用于比 较繁重的作业领域作为辅助传动。现在，在工业生产的各个领 域，为了保证产品质量的均一性，为了能减轻单调或繁重的体 力劳动、提高生产效率，为了降低成本，都已广泛使用了气动 技术。在缝纫机、自行车、手表、洗衣机、自动和半自动机床 等许多行业的零件加工和组装生产线上，工件的搬运、转位、 定位、夹紧、 进给、装卸、装配、清洗、检测等许多工序中
第十章 气压传动
消声器的图形符号为
多孔扩散式消声器结构
（六）气－电转换元件
1．气－电转换器
2．压力继电器
（七）管道、接头和管路布置
1.管道
2.接头
3.管路布置
（八）密封件
§10.3
气动执行元件 Pneumatic Transmitting Actuators
功用：是将净化后的压缩空气能转变成机械能输出的能量转换 元件。 包括：气缸、气动马达。
同学们好
welcome to classroom
第十章 气压传动 pneumatic transmission
§10.1 概述
气压传动是以净化后的压缩空气为工作介质，在密闭容器内进行能量转换、 控制与传递的一种传动技术。 由于空气取之不尽用之不竭，投资小，污染少，能耗小，所以气压传动与控 制技术被大量应用于机械加工、汽车制造、电子工业、机器人、气动测量等工业 中。尤其在轻工业领域和气动工具中的应用越来越广泛。
三．气动元件图形符号
气压传动系统中各元件均按GB/T 786.1—1993《液压气动图形符 号》（见附录）规定绘制。
四．气压传动优缺点
优点： 1．工作介质来源方便，而无需投资。使用后的气体直接排向大气、不需要 回收，几乎无污染； 2．安全可靠，自保护能力强； 3．压力损失小，可远距离传动和集中供气； 4．传动与控制响应快，调节使用方便，维护简单； 5．适应工作环境能力强, 可在易燃、易爆、强磁、粉尘、潮湿等环境下工 作。 缺点： 1．不宜精确的定比传动； 2．通常工作压力低，输出功率小； 3．排气时会产生高频噪声。因此需要安装消声器进行降噪处理。
3.坐标气缸
特点是重复定位精度高（ 0.01mm ）
同学们好
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气压传动知识点总结
气压传动知识点总结一、气压传动概述气压传动是利用气体压力进行能量传递和控制的一种机械传动方式。
在气压传动系统中，气源通过压缩机产生气体压力，然后通过管道、阀门和执行器将气体压力传递给工作机械，从而驱动机械运动。
气压传动系统一般由气源装置、处理装置、传动装置和执行机构组成，其中气源装置用于产生气体压力，处理装置用于净化气源，传动装置用于传递气体压力，执行机构用于接受气体压力并执行相应的工作。
二、气源装置1. 压缩机压缩机是气压传动系统的核心设备，用于将大气中的气体压缩成高压气体。
常见的压缩机有往复式压缩机、螺杆式压缩机和离心式压缩机等。
在选择压缩机时，需要考虑气体压缩比、排气温度、噪音水平等因素。
2. 储气罐储气罐用于存储压缩空气，平衡气压波动，保证气压传动系统的稳定性。
储气罐的容积和工作压力需根据气压传动系统的实际需求来确定。
三、处理装置1. 滤清器滤清器用于去除气体中的固体颗粒和液体污染物，保护管路和设备不受污染。
滤清器一般由滤芯、过滤器壳和排污装置组成，选用时需参考气体流量、工作压力和过滤精度等指标。
2. 干燥器干燥器用于去除气体中的水分，防止水分对管路和设备的腐蚀，同时提高气体传动效率。
干燥器主要有冷冻式干燥器、吸附式干燥器和膜式干燥器等，选择时需考虑气体流量、工作压力和干燥效率等因素。
3. 减压阀减压阀用于将高压气体降压至所需的工作压力，同时稳定气压。
减压阀的选择需考虑最大工作压力、流量范围和减压精度等参数。
四、传动装置1. 管路气压传动系统的管路用于将气体传输至执行机构，一般由钢管、镀锌管和塑料管等组成。
在设计管路时，需考虑气体流量、工作压力和管路长度等因素，保证气体传输的稳定性和可靠性。
2. 阀门阀门用于控制气体的流动和方向，在气压传动系统中起到关键的作用。
常见的阀门有气动控制阀、手动阀和电磁阀等，选用时需考虑流量范围、工作压力和响应速度等指标。
3. 接头接头用于连接管路和执行机构，一般由螺纹接头、快速接头和插头接头等组成。
液压与气压传动课件第10章3-4节
置的改变而进入不同的缸内，依次推动各个活塞运动,并由各活塞及连杆带动 曲轴连续运转，与此同时，与进气缸相对应的气缸则处于排气状态。
3.气动马达的特点及应用
(1)气动马达的特点 1)工作安全,具有防爆性能,适用于恶劣的环境,在易燃、燃、易爆、高温、 振动、潮湿、粉尘等条件下均能正常工作。 2) 有过载保护作用。过载时马达只是降低转速或停止,当过载解除后， 立即可重新正常运转，并不产生故障。 3)可以无级调速。只要控制进气流量，就能调节马达的功率和转速。 4)比同功率的电动机轻1/3~1/10，输出功率惯性比较小。 5)可长期满载工作，而温升较小。
的行程仅为膜片直径的0.1倍，碟 形膜片行程可达0.25倍，而滚动膜 片气缸的行程可以很长。
3．冲击气缸 冲击气缸是把压缩空气的能量转化为活塞高速运动能量的一种气缸，活 塞的最大速度可达每秒十几米，能完成下料、冲孔、镦粗、打印、弯曲成形、 铆接、破碎、模锻等多种作业。具有结构简单、体积小、加工容易、成本低、 使用可靠、冲裁质量好等优点。
2.顺序阀 顺序阀是依靠气路中压力的大小来控制气动回路中各执行元件动作的先 后顺序的压力控制阀，其作用和工作原理与液压顺序阀基本相同，顺序阀常 与单向阀组合成单向顺序阀。图10-19所示为单向顺序阀的工作原理图。当 压缩空气由P口输入时，单向阀4在压差力及弹簧力的作用下处于关闭状态， 作用在活塞3上的输入侧P的空气压力如超过压缩弹簧2上的预紧力时，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 排气变成排气口，输出侧压力将顶开单向阀，由O口排气。调节手柄1就可改 变单向顺序阀的开启压力。
图10-14
当压缩空气刚进入蓄能腔时，其压力只能通过喷嘴口的小面积作用在活 塞上，还不能克服活塞杆腔的排气压力所产生的向上推力以及活塞和缸之间 的摩擦阻力，喷嘴口处于关闭状态。随着空气的不断进入，蓄能腔的压力逐 渐升高，当作用在喷嘴口面积上的总推力足以克服活塞受到的阻力时，活塞 开始向下运动，喷嘴口打开。此时蓄 能腔的压力很高，活塞腔的压力为大 气压力，所以蓄能腔内的气体通过喷 嘴口以声速流向活塞腔作用于活塞全 面积上。高速气流进入活塞腔进一步 膨胀并产生冲击波，波的阵面压力可 达气源压力的几倍到几十倍，而此时 活塞杆腔的压力很低，所以活塞在很 大压差的作用下迅速加速，加速度可 达1000m/s以上，活塞在很短的时间 （约为0.25~1.25s）内，以极高的速 度（平均速度可达8m/s）冲下，从而 获得巨大的动能。
第10章-气压传动PPT课件
气动马达的突出特点是具有防爆、 高速等优点，也有其输出功率小、 耗气量大、噪声大和易 产生振动等缺点。
.
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10.4 气动控制元件
• 在气压传动系统中，气动控制元件是用来控制和调节压缩 空气的压力、流量、流动方向和发送信号的重要元件，利 用它们可以组成各种气动控制回路，以保证气动执行元件 或机构按设计的程序正常工作。
• 3.气源管道的管径大小
• 是根据压缩空气的最大流量和允许的最大压力损失决定的。
.
14
10.2 气源装置和辅助元件
• 3. 辅助装置： • 油雾器
• 油雾器是一种特殊的注油装置，它以压缩空气为动力，将润滑油喷射 成雾状并混合于压缩空气中，使压缩空气具有润滑气动元件的能力。
普通型油雾器及图形符号
1—输入口 2—小孔 3—喷嘴小. 孔 4—输出口 5—储油杯 6—单向阀
• 控制元件按功能和用途可分为方向控制阀、流量控制阀和 压力控制阀三大类。此外，还有通过改变气流方向和通断 实现各种逻辑功能的气动逻辑元件。
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10.4 气动控制元件
• 方向控制阀 • 1. 单向阀
• 单向型控制阀包括单向阀、或门型梭阀、与门型梭阀和快速排气阀；
(1)或门型梭阀 在气压传动系统中，当两个通路P1和P2均与另一通路A相通，而不允许 P1与P2相通时，就要用或门型梭阀；
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10.2 气源装置和辅助元件
• 油水分离器：
• 油水分离器主要利用回转离心、撞击、水浴等方法使水滴、油滴及其 它杂质颗粒从压缩空气中分离出来。
.
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10.2 气源装置和辅助元件
• 贮气罐：
• 贮气罐的主要作用是贮存一定数量的压缩空气，减少气源输出气流脉 动，增加气流连续性，减弱空气压缩机排出气流脉动引起的管道振动； 进一步分离压缩空气中的水分和油分。
气压传动课件
1、空气压缩机
(1)类型： 按工作原理分：
按输出压力 p 分类：
鼓风机：
p ≤0.2MPa
低压空压机： 0.2 MPa ＜ p ≤1MPa
中压空压机： 1MPa＜p ≤ 10MPa
高压空压机： 10MPa＜p ≤ 100MPa
超高压空压机：p＞100MPa
按输出流量(即铭牌流量或自由流量)分类：
xb
b
pb RsT
③相对湿度。在一定温度和压力下，绝对湿度和饱 和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度
x 100 % ps 100 %
xb
pb
• （2）含湿量 • ①质量含湿量。即单位质量的干空气中所混合的水蒸
气的质量，用d（单位为g/kg）表示，
d ms 622 ps 622 pb
2.干空气及其特性
• 我们把不含水蒸气的空气称“干空气”，而把含 有水蒸气的空气称“湿空气。干空气的分子量是 28.966，而水蒸气的分子量是18.016，故干空气 分子要比水蒸气分子重。在相同状况下，干空气 的密度也比水蒸气的密度大，水蒸气的密度仅为 干空气密度的62%左右。
• 对相同状况下的干空气与湿空气来说，由于干空 气中的气体分子密度及分子的平均质量都比湿空 气要大，且干空气分子的平均动量也比湿空气大， 因而干空气压力也就比湿空气大。
• 2. 气压传动的缺点
• ①气压传动系统的工作压力低，因此气 压传动装置的推力一般不宜大于10～ 40kN，
• 仅适用于小功率场合，在相同输出力的 情况下，气压传动装置比液压传动装置 尺
• 寸大。
• ②由于空气的可压缩性大，气压传动系 统的速度稳定性差，位置和速度控制精 度不
• 高。
气压传动
第十章气压传动本章主要内容为：①气压传动的组成及特点②气动元件，含气源装置、气马达、气缸、气压控制方向阀、气压控制压力阀、气压控制流量阀和附件，要掌握这些元件的工作原理、图形符号、结构形式等③气动回路实例分析。
本章重点是气动元件的工作原理、图形符号和结构特点。
第一节气压传动概述一、气压传动的组成及工作原理气压传动，是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的一门技术。
气压传动的工作原理是利用空压机把电动机或其它原动机输出的机械能转换为空气的压力能，然后在控制元件的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。
由此可知，气压传动系统和液压传动系统类似，也是由四部分组成的，它们是：(1)气源装置是获得压缩空气的装置。
其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能；(2)控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的，以便使执行机构完成预定的工作循环，它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等；(3)执行元件是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置。
它包括实现直线往复运动的气缸和实现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马在等；(4)辅助元件是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的，它包括过滤器、油雾器、管接头及消声器等。
二、气压传动的优缺点气动技术在国外发展很快，在国内也被广泛应用于机械、电子、轻工、纺织、食品、医药、包装、冶金、石化、航空、交通运输等各个工业部门。
气动机械手、组合机床、加工中心、生产自动线、自动检测和实验装置等已大量涌现，它们在提高生产效率、自动化程度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工艺等方面显示出极大的优越性。
这主要是因为气压传动与机械、电气、液压传动相比有以下特点。
1、气压传动的优点(1)工作介质是空气，与液压油相比可节约能源，而且取之不尽、用之不竭。
气体不易堵塞流动通道，用之后可将其随时排人大气中，不污染环境；(2)空气的特性受温度影响小。
气压传动与液压传动ppt课件
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§10－2 气压传动的应用
4、贮气罐 贮存压缩空气，常称气包，为消除气体的 压力脉动。如图10－9所示。
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§10－2 气压传动的应用
5、辅助元件 空气过滤器、干燥器和油雾器。气动三联件由空
气过滤器、减压阀、油雾器组成。如图10－11所示。
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§10－2 气压传动的应用
二、气压传动执行元件－气缸、气马达
速度控制回路调速回路速度换接回路定量泵的节流调速回路变量泵的容积调速回路容积节流复合调速回路进油节流调速回路回油节流调速回路旁路节流调速回路64进油节流调速回路节流阀装在液压缸进油路上流入到液压缸的流量由节流阀通流截面积大小调节液压泵输出的多余油液经溢流阀流回油箱由于泵的流量总是大于执行元件所需的流量溢流阀处于常开状态泵的出口压力恒定
1－减压阀. 阀芯 2－节流阀阀芯 3－溢流阀
§10－3 液压传动的应用 (4)液压辅助元件
蓄能器 过虑器 油箱
.
§10－3 液压传动的应用
二、液压基本回路
1．压力控制回路 用于 调节系统或局部压力大 小。
功用：使液压系统 整体或某一部分的压力 保持恒定或不超过某个 数值。调压功能主要由 溢流阀完成。
油―密封容积增小―吸油。称为容积式液压泵。
.
液压泵的图形符号
单向定量泵
双向定量泵
单向变量泵
.
双向变量泵
§10－3 液压传动的应用
（1） 齿轮泵 常用最大的工作压力为2.5MPa。
外啮合齿轮泵
外啮合齿轮泵
问题： 1.外啮合齿轮泵优点
是什么？ 2.外啮合齿轮泵缺点
是什么？
.
外啮合齿轮泵
内啮合齿轮泵
问题： 1.叶片泵的优点是什么？ 2.叶片泵的优点是什么？
§10－2 气压传动的应用
4、贮气罐 贮存压缩空气，常称气包，为消除气体的 压力脉动。如图10－9所示。
.
§10－2 气压传动的应用
5、辅助元件 空气过滤器、干燥器和油雾器。气动三联件由空
气过滤器、减压阀、油雾器组成。如图10－11所示。
.
§10－2 气压传动的应用
二、气压传动执行元件－气缸、气马达
速度控制回路调速回路速度换接回路定量泵的节流调速回路变量泵的容积调速回路容积节流复合调速回路进油节流调速回路回油节流调速回路旁路节流调速回路64进油节流调速回路节流阀装在液压缸进油路上流入到液压缸的流量由节流阀通流截面积大小调节液压泵输出的多余油液经溢流阀流回油箱由于泵的流量总是大于执行元件所需的流量溢流阀处于常开状态泵的出口压力恒定
1－减压阀. 阀芯 2－节流阀阀芯 3－溢流阀
§10－3 液压传动的应用 (4)液压辅助元件
蓄能器 过虑器 油箱
.
§10－3 液压传动的应用
二、液压基本回路
1．压力控制回路 用于 调节系统或局部压力大 小。
功用：使液压系统 整体或某一部分的压力 保持恒定或不超过某个 数值。调压功能主要由 溢流阀完成。
油―密封容积增小―吸油。称为容积式液压泵。
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液压泵的图形符号
单向定量泵
双向定量泵
单向变量泵
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双向变量泵
§10－3 液压传动的应用
（1） 齿轮泵 常用最大的工作压力为2.5MPa。
外啮合齿轮泵
外啮合齿轮泵
问题： 1.外啮合齿轮泵优点
是什么？ 2.外啮合齿轮泵缺点
是什么？
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外啮合齿轮泵
内啮合齿轮泵
问题： 1.叶片泵的优点是什么？ 2.叶片泵的优点是什么？
液压与气压传动课件第10章1-2节
二、气源净化装置
一般使用的空压机都采用油润滑，在空压机中空气被压缩，温度可提高到 140~170℃，这时部分润滑油变成气态，加上吸入空气中的水和灰尘，形成了 水汽、油汽、灰尘等混合杂质。如果将含有这些杂质的压缩空气供气动设备 使用，将会产生极坏的影响。
在气动系统中必须设置除水、除油、除尘和干燥等气源净化装置，下面具 体介绍几种常用的气源净化装置。
选用空气压缩机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0.5~0.8MPa，可直接选用额定压力为 0.7MPa~1MPa的低压空气压缩机，特殊需要也可选用中、高压或超高压的空 气压缩机。 在确定空气压缩机的排气量时，应该满足各气动设备所需的最大耗气量 (应转变为自由空气耗气量 )之和。
2.空气压缩机的工作原理
在容积式空气压缩机中，最常用的是活塞式空气压缩机，其工作原理如 图10-2所示。
曲柄8作回转运动，带动气缸活塞3作直线往复运动：当活塞3向右运动时 →吸气过程；当活塞向左运动时→排气过程。单级单缸的空气压缩机就这样 循环往复运动，大多数空气压缩机是由多缸多活塞组合而成。
3.空气压缩机的选用
第二节 气源装置及辅助元件
向气动系统提供压缩空气的装置为气源装置。其主体是空气压缩机，由
空气压缩机产生的压缩空气，因含有过高的杂质，不能直接使用，必须经过
降温、除尘、除油、过滤等一系列处理后才能用于气压系统。
一、空气压缩机
空气压缩机是将机械能转换成压力能的装置，是产生和输送压缩空 气的机器。
1.空气压缩机的分类 按工作原理可分为容积式和动力式两大类。在气压传动中，一般采 用容积式空气压缩机。 按输出压力分为：低压压缩机(0.2MPa≤p<1MPa)
1．后冷却器
一般使用的空压机都采用油润滑，在空压机中空气被压缩，温度可提高到 140~170℃，这时部分润滑油变成气态，加上吸入空气中的水和灰尘，形成了 水汽、油汽、灰尘等混合杂质。如果将含有这些杂质的压缩空气供气动设备 使用，将会产生极坏的影响。
在气动系统中必须设置除水、除油、除尘和干燥等气源净化装置，下面具 体介绍几种常用的气源净化装置。
选用空气压缩机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0.5~0.8MPa，可直接选用额定压力为 0.7MPa~1MPa的低压空气压缩机，特殊需要也可选用中、高压或超高压的空 气压缩机。 在确定空气压缩机的排气量时，应该满足各气动设备所需的最大耗气量 (应转变为自由空气耗气量 )之和。
2.空气压缩机的工作原理
在容积式空气压缩机中，最常用的是活塞式空气压缩机，其工作原理如 图10-2所示。
曲柄8作回转运动，带动气缸活塞3作直线往复运动：当活塞3向右运动时 →吸气过程；当活塞向左运动时→排气过程。单级单缸的空气压缩机就这样 循环往复运动，大多数空气压缩机是由多缸多活塞组合而成。
3.空气压缩机的选用
第二节 气源装置及辅助元件
向气动系统提供压缩空气的装置为气源装置。其主体是空气压缩机，由
空气压缩机产生的压缩空气，因含有过高的杂质，不能直接使用，必须经过
降温、除尘、除油、过滤等一系列处理后才能用于气压系统。
一、空气压缩机
空气压缩机是将机械能转换成压力能的装置，是产生和输送压缩空 气的机器。
1.空气压缩机的分类 按工作原理可分为容积式和动力式两大类。在气压传动中，一般采 用容积式空气压缩机。 按输出压力分为：低压压缩机(0.2MPa≤p<1MPa)
1．后冷却器
第十气压传动完整版PPT资料
➢ 因气体粘度小，不考虑摩擦阻力，则有
v2/2+ gz + kp /（k-1）ρ= 常数
➢ 在低速流动时，气体可认为是不可压缩的（ ρ ＝常数）， 则有v2/2+ gz + p /ρ= 常数
气动元件的通流能力
➢ 定义:气动元件的通流能力，是指单位时间内通 过阀、管路等的气体质量。
➢ 有效截面积 ➢ 由于实际流体存在粘性，流速的收缩比节流孔 实际面积小，此最小截面积称为有效截面积， 它代表了节流孔的通流能力。
空气的物理性质
➢ 空气的压缩性和膨胀性
➢ 体积随压力和温度而变化的性质分别表征为压缩性和膨 胀性。
➢ 空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性和膨 胀性。
➢ 湿空气
➢ 所含水份的程度用湿度和含湿量来表示。湿度的表示方 法有 绝对湿度和相对湿度之分。
➢ 压缩空气的析水量
➢ 压缩空气一旦冷却下来，相对湿度将大大增加，到温度 降到露点以后，水蒸气就要凝析出来。
并具有一定的净化程度。 此时，传动舌片将密封件4、7挤开，但它们在缸筒的两端仍然是互相夹持的。
空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性和膨胀性。
气源装置由以下四部分组成 向容➢器充气的过程视为绝热过程，容器内压力由p1升高到p2，，容器内温度也由室温T1升高到T2，充气后的温度为
它是通过元件内部的可动部件的动作改变气流方向来实现一定逻辑功能的气动控制元件。
进转为慢是进。气动系统的重要组成部分。
在低速流动时，气体可认为是不可压缩的（ ρ ＝常数），则有v2/2+ gz + p /ρ= 常数
气动系统对压缩空气的主要 实较现液➢直 体线的运粘动度和小做很功多的，是随气温缸度；的升高而升高。 空气的压要缩性求和：膨胀具性 有一定压力和流量，
v2/2+ gz + kp /（k-1）ρ= 常数
➢ 在低速流动时，气体可认为是不可压缩的（ ρ ＝常数）， 则有v2/2+ gz + p /ρ= 常数
气动元件的通流能力
➢ 定义:气动元件的通流能力，是指单位时间内通 过阀、管路等的气体质量。
➢ 有效截面积 ➢ 由于实际流体存在粘性，流速的收缩比节流孔 实际面积小，此最小截面积称为有效截面积， 它代表了节流孔的通流能力。
空气的物理性质
➢ 空气的压缩性和膨胀性
➢ 体积随压力和温度而变化的性质分别表征为压缩性和膨 胀性。
➢ 空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性和膨 胀性。
➢ 湿空气
➢ 所含水份的程度用湿度和含湿量来表示。湿度的表示方 法有 绝对湿度和相对湿度之分。
➢ 压缩空气的析水量
➢ 压缩空气一旦冷却下来，相对湿度将大大增加，到温度 降到露点以后，水蒸气就要凝析出来。
并具有一定的净化程度。 此时，传动舌片将密封件4、7挤开，但它们在缸筒的两端仍然是互相夹持的。
空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性和膨胀性。
气源装置由以下四部分组成 向容➢器充气的过程视为绝热过程，容器内压力由p1升高到p2，，容器内温度也由室温T1升高到T2，充气后的温度为
它是通过元件内部的可动部件的动作改变气流方向来实现一定逻辑功能的气动控制元件。
进转为慢是进。气动系统的重要组成部分。
在低速流动时，气体可认为是不可压缩的（ ρ ＝常数），则有v2/2+ gz + p /ρ= 常数
气动系统对压缩空气的主要 实较现液➢直 体线的运粘动度和小做很功多的，是随气温缸度；的升高而升高。 空气的压要缩性求和：膨胀具性 有一定压力和流量，
第10-13章 气压传动
4
一、气压传动概述
气动技术在国外发展很快，在国内也被广泛应用于机 械、电子、轻工、纺织、食品、医药、包装、冶金、 石化、航空、交通运输等各个工业部门。气动机械手、 组合机床、加工中心、生产自动线、自动检测和实验 装置等已大量涌现，它们在提高生产效率、自动化程 度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工艺等方面显 示出极大的优越性。这主要是因为气压传动与机械、 电气、液压传动相比有以下特点：
(4)噪声较大，尤其是在超音速排气时要加消声器。
9
3、气压传动系统的组成
（1）气源装置 它为系统提供合乎质量要求的压缩空气。包括压缩空气的发生装置以及压 缩空气的存贮、净化的辅助装置。 （2）执行元件 它能将气体的压力能转换为机械能，输出力和速度(或转矩和转速)，以驱 动工作部件。如气缸和气马达。 （3）控制元件 它用以控制压缩空气的压力、流量和流动方向，以保证执行元件具有一定 的输出力和速度。这类元件包括压力阀、方向阀、流量阀和逻辑元件等。 （4）辅助元件 气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。对保证系统可靠、稳 定工作。
14
二、气源装置——压缩空气
①混在压缩空气中的油蒸气可能聚集在贮气罐、管道、气 动系统的容器中形成易燃物，有引起爆炸的危险；另一方 面，润滑油被气化后，会形成一种有机酸，对金属设备、 气动装置有腐蚀作用，影响设备的寿命。
7
1、气动技术的特点——优点
(5)气体压力具有较强的自保持能力，即使压缩机停机， 关闭气阀，但装置中仍然可以维持一个稳定的压力。 液压系统要保持压力，一般需要能源泵继续工作或另 加蓄能器，而气体通过自身的膨胀性来维持承载缸的 压力不变；
(6)气动元件可靠性高、寿命长。电气元件可运行百万 次，而气动元件可运行2000～4000万次；
一、气压传动概述
气动技术在国外发展很快，在国内也被广泛应用于机 械、电子、轻工、纺织、食品、医药、包装、冶金、 石化、航空、交通运输等各个工业部门。气动机械手、 组合机床、加工中心、生产自动线、自动检测和实验 装置等已大量涌现，它们在提高生产效率、自动化程 度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工艺等方面显 示出极大的优越性。这主要是因为气压传动与机械、 电气、液压传动相比有以下特点：
(4)噪声较大，尤其是在超音速排气时要加消声器。
9
3、气压传动系统的组成
（1）气源装置 它为系统提供合乎质量要求的压缩空气。包括压缩空气的发生装置以及压 缩空气的存贮、净化的辅助装置。 （2）执行元件 它能将气体的压力能转换为机械能，输出力和速度(或转矩和转速)，以驱 动工作部件。如气缸和气马达。 （3）控制元件 它用以控制压缩空气的压力、流量和流动方向，以保证执行元件具有一定 的输出力和速度。这类元件包括压力阀、方向阀、流量阀和逻辑元件等。 （4）辅助元件 气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。对保证系统可靠、稳 定工作。
14
二、气源装置——压缩空气
①混在压缩空气中的油蒸气可能聚集在贮气罐、管道、气 动系统的容器中形成易燃物，有引起爆炸的危险；另一方 面，润滑油被气化后，会形成一种有机酸，对金属设备、 气动装置有腐蚀作用，影响设备的寿命。
7
1、气动技术的特点——优点
(5)气体压力具有较强的自保持能力，即使压缩机停机， 关闭气阀，但装置中仍然可以维持一个稳定的压力。 液压系统要保持压力，一般需要能源泵继续工作或另 加蓄能器，而气体通过自身的膨胀性来维持承载缸的 压力不变；
(6)气动元件可靠性高、寿命长。电气元件可运行百万 次，而气动元件可运行2000～4000万次；
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气动元件的通流能力
气动元件的通流能力，是指单位时间内通过阀、 管路等的气体质量。目前通流能力可以采用有效截面 积S 和质量流量q 表示。
有效截面积
由于实际流体存在粘性，流速的收缩比节流孔实际面积小，
此最小截面积称为有效截面积，它代表了节流孔的通流能 力。
有效截面积的简化计算
对于阀口或管路
速。声音传播过程属绝热过程。
对理想气体来说，声音在其中传播的相对速度只与气体的温度 有关。气体的声速c 是随气体状态参数的变化而变化的。 气流速度与当地声速（c=341m/s）之比称为马赫数: Ma＝ v/c Ma 是气体流动的一个重要参数，集中反映了气流的压缩性， Ma愈大，气流密度变化越大。 当v ＜ c，Ma ＜1时，称为亚声速流动；
ms x V
or
ps x s RsT
s ——水蒸气的密度
Ms——水蒸气的质量 V —— 湿空气的体积 Ps ——水蒸气的分压力 Rs—— 水蒸气的气体常数 T——热力学温度
Rs=462.05J/（Kg.K）
(2) 饱和绝对湿度 在一定温度，一立方米饱和湿空气中所含水蒸气的质量
X b b
当v＝c，Ma ＝1时，称为声速流动，也叫临界状态流动；
当v ＞c，Ma ＞1时，称为超声速流动。
气体在管道中的流动特性
当v ≤50m/s 时，不必考虑压缩性。 当v ≈140m/s 时，应考虑压缩性。 在气动装置中，气体流动速度较低，且经过压缩，可以认为
不可压缩；自由气体经空压机压缩的过程中是可压缩的。
3. 湿空气
湿空气不仅会腐蚀元件，还会对系统工作的稳定性带来不良影响。因 此，不仅各种元件对空气介质的含水量有明确规定，而且常采取一些措施 防止水分被带入系统 湿空气所含水分的程度用湿度和含湿量来表示 。 湿度的表示方法 绝对湿度 相对湿度 (1) 绝对湿度 每一立方米的湿空气中所含水蒸气的质量
空气是由若干种气体混合而 成
含有水蒸气的空气称为湿空气 不含水蒸气 的空气称为干空气 表10-1 标准状态下干空气的组成
标准状态（温度 t=0℃
压力 Pat = 0.1013MPa
热力学温273.16k ）
氮气是惰性气体，具有稳定性，不会自燃，所以用空气作为工作 介质可以用在易燃、易爆场所。
二 空气的密度和粘度
一
连续性方程 根据质量守恒定律,单位时间内流过管道任一通流截面的 气体质量都相等
1 A1v1 2 A2v2
二 伯努利方程 在管道的任意截面,推导出的伯努利方程为
v2 dp gH ghf＝常数 2
H-----位置高度
h f ------阻力损失
ห้องสมุดไป่ตู้
声速与马赫数
声音引起的波称为“声波”。声波在介质中的传播速度称为声
(4) 含湿量
质量含湿量 容积含湿量
在含有1kg质量干空气的湿空气中所混合的水蒸气的质量
称为该湿空气的质量含湿量
ms d mg ms ——水蒸气的质量
mg ——干空气的质量
4 可压缩性和膨胀性
可压缩性——气体受压力的作用而使体积发生变化 的性质。 膨胀性——气体受温度的影响而使体积发生变化的 性质。 空气的可压缩性是油液的10000倍， 空气的膨胀性是水的73倍。 气体的可压缩性和膨胀性比液体大得多，由此形成 了液压传动与气压传动许多不同的特点。 空气的可压缩性和膨胀性大，造成了气压传动的软 特点，即气缸活塞的运动速度受负载变化影响很大，因 此很难得到稳定的速度和精确的位移。
1. 密度
m v
3 标准状态下，干空气的密度为 1.293Kg m 900Kg m3 液压油为 空气的密度随温度和压力的变化而变化
0 ——在t=0℃（273.16k）P0=0.1013MPa时的密度
t ——摄氏温度 P ——绝对压力
273.16 p 0 273.16 t p0
液压与气动
气压传动的基础知识
第一节 第二节
空气的物理性质 气体状态方程
第三节
气体流动规律
第一节
空气的物理性质
一 空气的组成 空气是气压传动及控制的工作介质。 •氮（N2） 78.03％ •氧（O2） 20.93％ •氩（Ar） 0.932％ •二氧化碳（CO2）0.03 ％ •其他气体 0.078％
2. 粘度 空气质点相对运动时产生阻力的性质叫气体的黏度。 压力对空气黏度的影响小到可以忽略不计。 空气的黏度仅与温度有关 与液体不同, 气体的黏度随温度的升高而增加。
主要是由于温度升高后，空气内分子运动加剧， 使原本 间距较大的分子之间碰撞增多的缘故。
由于分子间距离大，内聚力小，因此与液体相比， 气体的黏度要小的多
式中 ε为空气膨胀修正系数；c 为流量系数；A 为节流孔面积。
第一节 第二节
空气的物理性质 气体状态方程
第三节
气体流动规律
方向控制阀： 换向阀
气压控制换向阀
（加压控制、泄压 控制、差压控制） 电磁控制换向阀， 电、气控制换向阀 机械控制换向阀 人力控制换向阀
单向阀 梭阀 两个单向阀的组合，相当于 “或门”。 快速排气阀
产品图片
气动三大件
气动三大件是压缩空气质量的最后保证。 分水过滤器 作用是除去空气中的灰尘、
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 油雾器 特殊的注油装置。 原理 当压缩空气流过时，它将润滑油喷
射成雾状，随压缩空气流入需要的润滑部件，达 到润滑的目的。
第一节 第二节
空气的物理性质 气体状态方程
第三节
气体流动规律
第一节 第二节
空气的物理性质 气体状态方程
第三节
气体流动规律
第三节 气体流动规律
当气体流速较低时，流体动力学的三个基本方程，对于气体和液体是完全相 同的; 当气体流速较高时,气体的可压缩性将对流体运动产生较大影响. 如 v=50m/s 时,气体密度仅变化1%,不必考虑压缩性, 但 v =140m/s 时,随速度变化,气体密度变化8%, 应考虑压缩性.
注意改正图中错误
性能指标：流量特性、起雾油量
减压阀 起减压和稳压作用。 气动三大件的安装连接次序：分水过滤器、
减压阀、油雾器。多数情况下，三件组合 使用，也可以只用一件或两件。
S =αA
式中
α为收缩系数，由相关图查出；A 为孔口实际面积
不可压缩气体通过节流小孔的流量
当气体以较低的速度通过节流小孔时，可以不计其压缩性，
将其密度视为常数，由伯努利方程和连续性方程联立推导的 流量公式与液压传动的小孔流量公式有相同的表达形式
工程中常采用近似公式：
qm=εcA [2/ρ(p1-p2)]1/2
pb ——饱和湿空气中水蒸气的分压力
(3) 相对湿度 在同一温度和压力下，湿空气的绝对湿度和饱和绝对湿度之比称为该温 度下的相对湿度
b ——饱和湿空气中水蒸气的密度
Pb RsT
ps x 100% 100% xb pb
当 f =0 即 Ps =0 时，则空气绝对干燥 当 f =100 即 Ps =Pb 时，则空气达到饱和湿度 通常情况下，空气的相对湿度在60%—70%范围内人体感觉舒适 气动技术规定：通过各种阀门的湿空气的相对湿度不得大于90%