气压传动知识资料
气压传动概述
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。
气压传动基础知识
▪ 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。
▪ 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，也可以少于三件，只用一 件或两件。
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气动基本回路与常用回路
气动系统一般由最简单的基本回路组成。虽然基本
回路相同，但由于组合方式不同，所得到的系统的
性能却各有差异。因此，要想设计出高性能的气动
系统，必须熟悉各种基本回路和经过长期生产实践
总结出的常用回路。
气动基本回路
压力和力控制回路 换向回路 速度控制回路 位置控制回路 基本逻辑回路
▪ 气液缸串联变速回路
当活塞杆右行到撞块A 碰 到机动换向阀后开始作慢 速运动。改变撞块的安装 位置，即可改变开始变速 的位置。
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湖南工业大学
位置控制回路
▪ 采用串联气缸定位
气缸由多个不同
行程的气缸串联而 成。换向阀1、2、 3依次得电和同时失 电，可得到四个定 位位置。
▪ 任意位置停止回路
当气缸负载较小时，可选择图a 所示回路，当气缸负载较大时，应 选择图b 所示回路（中位不同）。 当停止位置要求精确时，可选择前 面所讲的气液阻尼缸任意位置停止 回路。
空气质量、进行气源净化处理的辅助设备。
湖南工业大学
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▪ 压缩空气净化设备
一般包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器。
▪ 后冷却器 将空气压缩机排出具
有140℃～170℃的压缩空气降至 40℃～50℃，压缩空气中的油雾 和水气亦凝析出来。冷却方式有水 冷和气冷式两种。
气压传动
第十三章气压传动同步训练一、填空题１、气压传动是以_______为工作介质，利用______把电动机或其它原动机输出的______转换为______，然后在控制元件的控制下，通过执行元件把__________转换为______或______的机械能，从而完成各种动作并对外作功。
２、气压传动系统由_____、_____、_____、____等四部分组成。
３、空气压缩机是将______转变为__________的装置，它属于________元件。
４、汽车上制动系统常用的空气压缩机是_______式，按缸数可分为_____和_______两种。
５、气缸是将_____转换为_____并驱动工作机构作______或_____的装置，它属于________元件。
６、气缸按结构不同可分为_____、_____、____ 和_____。
７、气动控制阀主要有_____、______、______ 三大类。
８、压力控制阀按功能不同可分为_______、_______、_______等形式。
９、________、______、______三种元件合称为气动三大件。
１０、气动辅助元件主要有_______、________、________、________ 等装置。
二、判断题１、气动元件与液压元件结构一样，所以性能也相同。
（）２、气压传动系统工作压力很高，故对元件的精度要求很高。
（）３、在输出相同情况下，气压传动比液压传动结构尺寸要大。
（）４、空气压缩机是将气压传动能转换成机械能的能量转换装置。
（）５、由于空气的可压缩性，故气动装置的动作稳定性好。
（）６、气动装置的噪声较小。
（）７、气缸是将气压能转换成机械能输出做功的装置。
（）８、空气过滤器的作用是消除空气中水滴、油污、灰尘等，使洁净空气进入系统，（）９、由于空气粘度很小，故管道压力损失小。
（）１０、减压阀、顺序阀和节流阀属于压力控制阀。
（）１１、单向阀、电磁换向阀和安全阀属于方向控制阀。
气压传动
1-空气压缩机 2-后冷却器 3-除油器（油水分离器 ） 4、7-贮气罐 5-干燥剂 6-过滤器
1用以产生压缩空气。2用以降温冷却压缩空气。3用以分离并排出降 温冷却凝结的水滴、油滴、杂质等。4和7用以贮存压缩空气，稳定压缩
空气的压力，并除去部分油分和水分。5用以进一步吸收或排除压缩空气
中的水分及油分。6用以进一步过滤压缩空气中的灰尘、杂质颗粒。
速度控制回路
单作用气缸速度控制回路
双向调速回路
采用二只单向节流阀串联分别实现进气节流和排气节 流，控制气缸活塞的运动速度。
慢进快退调速回路
在图示回路中当有控制信号K时，换向阀换向，其输出 经节流阀、快排阀入单作用缸的无杆腔，使活塞杆慢速伸 出，伸出速度的大小取决于节流阀的开口量；当无控制信 号K时，换向阀复位，缸无杆腔余气经快排阀排入大气， 活塞在弹簧作用下缩回。
按输出流量（排量）可分为：
微型（<1m3/min）； 小型（1～10m3/min）；
中型（10～100m3/min）；
大型（>100m3/min）。
气源净化装置
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
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。
流量控制阀
气—液联动速度控制回路
在气—液联动速度控制回路中，采用气—液联动目的，
第七章 气压传动基础知识
第七章气压传动基础知识气压传动(Pneumatic)一词来源于希腊文，原意为风吹。
气压传动是指以压缩空气为工作介质来传递能量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。
自20世纪60年代以来，气压传动发展得十分迅速，目前气压传动已成为一门独立的技术领域。
气压传动技术以压缩空气为工作介质传递运动和动力，气压传动具有防火、防爆、节能、高效、无污染等优点。
气压传动同液压传动一样，都是利用流体为工作介质来实现传动，气压传动与液压传动在工作原理、系统构成、元件结构及图形符号等方面有许多相似的地方，在学习气压传动时，液压传动的知识具有一定的参考和借鉴作用。
第一节气压传动概述一．气压传动系统的工作原理及构成1.气压传动系统的构成图7.1所示为用于自动化生产线中加盖拧盖单元的气压传动系统实例。
气压传动与液压传动都是利用流体作为工作介质，具有许多共同点，气压传动系统由以下五个部分组成。
图7.1 加盖拧盖单元的气路原理图（1）动力元件（气源装置）其主体部分是空气压缩机。
它将原动机（如电动机）供给的机械能转变为气体的压力能，为各类气动设备提供动力。
（2）执行元件执行元件包括各种气缸和气动马达。
它的功用是将气体的压力能转变为机械能，输给工作部件。
（3）控制元件控制元件包括各种阀体。
如各种压力阀、方向阀、流量阀、逻辑元件等，用以控制压缩空气的压力、流量和流动方向以及执行元件的工作程序，以便使执行元件完成预定的运动规律。
（4）辅助元件辅助元件是使压缩空气净化、润滑、消声以及用于元件间的连接等所需的装置。
如各种冷却器、分水排水器、气罐、干燥器、过滤器、油雾器及消声器等它们对保持气动系统可靠、稳定和持久地工作起着十分重要的作用。
（5）工作介质工作介质为压缩空气。
气压系统是通过压缩空气实现运动和动力的传递。
2.工作原理气压传动系统的工作原理是利用空气压缩机将电动机或其他原动机输出的机械能转为空气的压力能，然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外做功。
气压传动概述
10.2 气压传动的特点
1. 气压传动的优点
(1)工作介质是空气，容易获得，且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； (3)空气的粘度很小，所以流动阻力小，在管道中流动的压 力损失较小，所以便于集中供应和远距离输送； (4)相对液压传动而言，气动动作迅速、反应快，一般只需 0.02～0.3s就可达到工作压力和速度； (5)气体压力具有较强的自保持能力； (6)气动元件可靠性高、寿命长； (7)工作环境适应性好，特别是在易燃、易爆、多尘埃、强 磁、辐射、振动等恶劣环境中； (8)气动装置结构简单，成本低，维护方便，过载能自动保 护。
10.1 气压传动概述
二、气压系统的组成
典型的气压传动系统，如下图所示。一般有以下四部分组成：
1. 气压发生装置 2. 控制元件
3. 执行元件 4. 辅助元件
10.1 气压传动概述
二、气压系统的组成
• 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。
10.2 气压传动的特点
3.气压传动与其它传动的性能比较
类 型 气压传 动 液压传 动 操作 力 中等 最大 动作快 慢 较快 较慢 环境要 求 适应性 好 不怕振 动 构造 负载变化 影响 较 大 有一些 操作距 离 中距离 短距离 无级调速 工作 寿命 长 一般 维护 价格
简单 复杂
气压传动
气压传动§1 气压传动系统的组成机械能气压能气压能机械能气压传动系统的组成§2 气源装置压缩空气的净化空气压缩机空气压缩机空气压缩机空压机的工作原理图空气压缩机*后冷却器→油水分离器气缸§3 气缸薄膜式气缸*双作用气缸气——液阻尼缸。
气液阻尼缸§4 气动辅件气动三大件雾器组合在一起使用，通称气动三大件。
分水滤气器减压阀调压阀的工作原理：p1p2*溢流式减压阀，*减压阀油雾器是一种特殊的注油装置。
其作用是使油雾器油雾器a油雾器消声器§5 气动控制阀简介气动控制阀、减压阀（调压阀）、安全阀（溢流阀）安全阀的工作原理A（2）开启状态顺序阀的工作原理单向顺序阀P O A单向顺序阀流量控制阀排气节流阀，是安装在执行元件的排气口处，调节12345678排入大气中气体流量的一种控制阀。
排气节流阀不仅能调整执行元件的运动速度，由于它带有消声器，因此也起减小排气噪声的作用。
方向控制阀KO POPAO PAK双气控换向阀ABA BPA B K 1K A B P ABPO 1O 2ABPO 2O 1先导式电磁换向阀ABPO 1O 2O 3PABPO O其它换向阀单向型控制阀）梭阀（又称或门）C C A快速排气阀思考题。
气压传动基础知识
v2/2+ gz + kp /（k-1）ρ＋ghw= 常数
因气体粘度小，不考虑摩擦阻力和位置高度的影响，则有
v2/2+ 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+ p /ρ= 常数
动量方程 vdv+dp/ρ =0
二、声速和马赫数
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
一、理想气体的状态方程
不计粘性的气体称为理想气体。空气可视为理想气体。
一定质量的理想气体在状态变化的瞬间， 有如下气体状态
方程成立： pV / T = 常量
或 p=ρRT
二、气体状态变化过程
等容过程 p1/T1= p2/T2= 常量
在等容过程中，气体对外不做功，气体与外界的热 交换用于增加（减少）气体的热力学能。
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。
▪ 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
气动系统由下面几种元件及装置组成
气源装置 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。它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并完成做功动作 的元件，如气缸、气马达。
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；能完成一定逻辑功能的元件，即气动逻辑元 件；感测、转换、处理气动信号的元器件，如气动传感 器及信号处理装置。
气压传动知识
贮气罐4中的压缩空气可用于一般要求的气动系 统，贮气罐7输出的压缩空气可用于要求较高 的气动系统（如气动仪表、射流装置）。 过滤器6(又称一次过滤器)进一步过滤除去压缩 空气中的灰尘颗粒杂质。
空气压缩机
空压机工作原理
气动系统中最常用的是往复活塞式空压机。 其当活塞3向右移动时，气缸2左腔的压力低于 大气压力 ，吸气阀9打开，空气在大气压力作 用下进入气缸2左腔，这一过程称为吸气过程； 当活塞3向左移动时，吸气阀9在气缸2左腔内 压缩气体的作用下关闭，气缸左腔内气体被压 缩，这一过程称为压缩过程。 活塞3的往复运动是由电动机(或内燃机)带 动曲柄8转动，通过连杆7、滑块5、活塞杆4转 化成直线往复运动而产生的。
快速排气阀 工作原理
它有三个阀口 P、 A、 T， P接 气源，A接执 行元件，T通 大气。当P有
压缩空气输 入时，
工作原理
推动阀芯右移、P与A通，给执行元件供 气；当P无压缩空气输入时，执行元件中 的气体通过A使阀芯左移，堵住P、A通路， 同时打开A、T通路，气体通过T快速排出。 快速排气阀常装在换向阀和气缸之间， 使气缸的排气不用通过换向阀而快速排 出。从而加快了气缸往复运动速度，缩 短了工作周期。
简单压力控制回路 采用溢流式减压阀对气 源实行定压控制。
过载保护回路
正常工作时，使阀3 下位，使阀1 得电， 阀2 换向，气缸活塞 杆外伸。如果活塞杆 受压的方向发生过载， 则顺序阀动作，阀3 切换，阀2 的控制气 体排出，在弹簧力作 用下换至图示位置， 使活塞杆缩回。
换向回路
单作用气缸换向回路 用三位五通换向阀可控制 单作用气缸伸、缩、任意位置停止。
10.2.2 气源装置和辅助元件
⑴气源装置
气源装置组成部分
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
welcome to the classroom
气压传动技术
叶片式
低转矩
高速度
零点几千瓦 到l.3kW
小型：1.8～2.3 大型：1.0～1.4
制造简单，结构紧凑，但低速启动转矩小，低速性 能不好。适用于要求低、中功率的机械，如手提工 具、复合工具传送带、升降机、泵、拖拉机等
活塞式
中高转矩
低速或 中速
零点几千瓦 到1.7kW
小型：1.9～2.3 大型：1.0～1.4
图9-48 二次压力控制回路
9.6.3 速度控制回路
1．单向调速回路
（1）当负载方向与活塞的运动方向相反时，活 塞运动易出现不平稳现象，即“爬行”现象。
（2）当负载方向与活塞运动方向一致时，由 于排气经换向阀快排，几乎没有阻尼，负载 易产生“跑空”现象，使气缸失去控制。
图9-49 双作用缸单向调速回路
表9-1
类型 操作力 动作快慢
气压传动与其他传动的性能比较
环境 构造 要求 负载变 化影响 操作 距离 无级 工作寿命 调速 维护 价格
适应 气压传动 中等 较快 性好 简单 较大 中距离 较好 长 一般 便宜
不怕
液压传动 最大 较慢 振动 复杂 有一些 短距离 良好 一般 要求高 稍贵
几乎 电气 电 传 动 要求 电子 最小 最快 特高 最复杂 没有 远距离 良好 短 中等 快 要求高 稍复杂 没有 远距离 良好 较短
图9-1气压传动系统组成示意图
9.1.2 气压传动的优缺点
1．气压传动的优点
（1）工作介质是空气。 （2）空气的特性受温度影响小。 （3）空气的黏度很小。 （4）相对液压传动而言，气动动作迅速、 反应快，一般只需0.02～0.3 s。 （5）气体压力具有较强的自保持能力。
（6）气动元件可靠性高、寿命长。 （7）工作环境适应性好，特别是在易燃、 易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣 环境中，比液压、电子、电气传动控制优 越。 （8）气动装置结构简单，成本低，维护方 便，过载能自动保护。
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。
气压传动
气压传动气压传动是以空气作为介质进行能量传递的一种方式，其传动的特点前面已作介绍，在此不再讲述。
气压传动与液压传动类似，其工作介质为空气。
主要应用于各种机床、轻工机械、自动化生产线等等，其特点是：⑴由于以空气作为工作介质，来源方便，使用后可直接排入大气，不污染环境，易实现自动过载保护。
⑵空气流动损失比液体小，因此便于远距离的传输和控制，便于集中供气。
⑶与液压传动相比较，具有反应快，动作迅速等优点，在0.02—0.03S时间内就可以达到所要求的工作压力和速度。
⑷气压传动管路不易堵塞，维护简单。
工作环境适应性强，在易燃易爆、多尘埃、强辐射、振动等恶劣环境下工作时要比液压、电气传动优越。
⑸与液压元件一样易于实现系列化、标准化，且结构简单、制造方便。
气压传动也有其不足之处，如：⑴由于空气的可压缩性，载荷变化时运动平稳性稍差，且具有较大的排气噪声。
⑵工作压力低（0.2—1.0MPa），不易获得较大的输出力和力矩。
第一节气源装置及辅件一、气源装置气源装备是一套用来产生具有足够压力和流量的压缩空气并将其净化、处理及储存的装置，它的主体部分是空气压缩机，它是将原动机输出的机械能转变成气体压力能的装置。
1．空气压缩机空气压缩机的种类很多。
如按工作原理的不同可分为容积型和速度型。
容积型空气压缩机是指通过运动部件的位移，使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空间，以提高静压力的压缩机。
按结构形式可分为往复式和回转式两种，如活塞式和滑片式空气压缩机等。
速度型空气压缩机是指随着气体连续地由入口流向出口，将动能换成势能来提高气体压力的一种压缩机，如离心式和转子式就属于这一类空气压缩机。
在气压传动中，一般多采用容积式空气压缩机，其中最常使用的机型为活塞式低压空气压缩机，其产生的压缩空气的压力通常小于1MPa。
2．冷却器冷却器是安装在压缩机的出口处，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，其结构形式有列管式，散热片式，套管式，蛇管式和板式等。
气压传动
三、排气小孔的作用
1、要求
在活塞开始冲击之前，使活塞腔的压力接近于大气压
力。 储能腔 当活塞开始冲击时又最好 中盖
能关闭，以免造成泄漏。
排气小孔
2、选择
尾腔
通常采用低压排气阀作为 头腔
排气小孔，也可使用小型针阀。
普通型冲击38气缸 图16-5
第三章 气动控制元件及基本回路
39
气动控制元件 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 方向控制阀，压力控制阀和流量控制阀 气动基本回路 方向控制回路，压力控制回路和速度（流量）控制回 路
15
§1.3 其它气源装置
二、油水分离器 1、功能 分离压缩空气中凝聚的水分和油分等杂质，使压缩空 气得到初步净化。 2、结构形式 环形回转式、撞击并折回式、离心旋转式、水浴式以 及上述形式的组合式等。
16
§1.3 其它气源装置
3、工作原理 当压缩空气进入分离器 后产生流向和速度的急剧变 化，再依靠回转离心、撞击 、水洗等方法，将密度比压 缩空气大的油滴和水滴分离 出来
与门 图17-5
双压阀在钻床控制回路中的应用
4、快速排气阀 1）作用：加快气缸排气腔排气，以提高气缸运动速 度 快速排气阀通常装在换向阀与气缸之间，使气缸的 排气不需要通过换向阀而快速完成，从而加快了气缸往 复运动的速度 2）原理
c)
快速排气阀 图17-6
快速往复运动回路
二、换向型控制阀
1、气压控制换向阀 利用气体压力推动阀芯运动实现换向
普通型冲击气缸 图16-5
36
§2.2 冲击气缸
使压缩空气在缸内形成 短时的高速气流，推动活塞 储能腔 等快速下行并产生很大的动 中盖 能，以完成破碎、模锻等需 排气小孔 要顺势大能量的工作，如型 尾腔 材下料、打印、铆接、弯曲 头腔 、冲孔、锻粗等。
气压传动基础知识
二、理想气体的状态变化过程 1. 等容变化过程（查理定律） p1 p2 常数 T1 T2
2. 等压变化过程（盖-吕萨克定律）
v1 v2 常数 T1 T2
第二节
气体状态方程
二、理想气体的状态变化过程 3. 等温变化过程
p1v1 p2v2 常数
4. 绝热变化过程
p v p v 常数
第二节
气体状态方程
二、理想气体的状态变化过程 4. 多变过程
第二节
气体状态方程
第三节 逻辑运算简介
一、逻辑“或”和逻辑“与”
OR Operation
INPUTS INPUT A LOW 0 LOW HIGH HIGH 0 1 1 INPUT B LOW 0 HIGH LOW HIGH 1 0 1
《气动技术技术》/《气压传动》
主要内容
① 气压传动的基础知识、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（安装、使用、维护）。
第一章 气压传动基础知识
第一节 空气的物理性质
一、空气的性质 空气的组成 空气的密度和黏度 二、湿空气 绝对湿度 相对湿度 三、气体体积的易变特性
第一章 气压传动基础知识
一、空气的性质
1、空气的组成
第一章 气压传动基础知识
一、空气的性质 相对分子量：
化学式子当中，是拿一个分子质量和一个碳原子的 1/12的比值。 与原子的质量计量一样，分子的质量计量 也先后存在3个量名称：相对分子质量、分子质量和分子 量。众所周知，分子的质量为组成分子的各原子的质量之 和。
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⑵空气净化设备 冷却器
冷却器安装在空压机输出管路上，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。其结构形式有 列管式、套管式、散热片式和蛇管式等。 蛇管式冷却器结构简单，使用维护方便， 应用最广泛。
油水分离器
油水分离器主要是用离心、撞击、 水洗等方法使压缩空气中凝聚的水分、 油分等杂质从压缩空气中分离出来，让 压缩空气得到初步净化。
10.2.2 气源装置和辅助元件
⑴气源装置
气源装置组成部分
压气发生装置； 净化、贮存压缩空气 的装置和设备； 管道系统； 气动三大件。
各元件作用
空气压缩机1产生压缩空气，其吸气口装有空气过滤器， 以减少压缩空气内的杂质； 。 冷却器2(又称后冷却器 )将压风温度从140～170C 降至 。 40～50C ，使高温汽化的油分、水分凝结成油滴和水 滴； 油水分离器3使降温冷凝出的油滴、水滴、杂质等从压缩 空气中分离出来，并从排污口除去； 贮气罐4和7贮存压缩空气以减小压气的流量脉动，稳定 压缩空气压力，同时还可以再一次除去压缩空气中的 水分和油分； 干燥器5进一步吸收排除压缩空气中的水分、油分等，使 之变成干燥空气。
工作原理
图示为撞击折回并环形 回转式油水分离器，气流以 一定的速度经输入口进入分 离器内受挡板阻挡被撞击折 向下方，然后产生环形回转 并以一定速度上升。为了达 到满意的油水分离效果，气 流回转后上升的速度应缓慢。
干燥器
干燥器是为了进一 步吸收和排除压缩空 气中的水分、油分， 使之变为干燥空气， 以供对气源品质要求 较高的气动仪表、射 流元件组成的系统使 用。
贮气罐4中的压缩空气可用于一般要求的气动系 统，贮气罐7输出的压缩空气可用于要求较高 的气动系统（如气动仪表、射流装置）。 过滤器6(又称一次过滤器)进一步过滤除去压缩 空气中的灰尘颗粒杂质。
空气压缩机
空压机工作原理
气动系统中最常用的是往复活塞式空压机。 其当活塞3向右移动时，气缸2左腔的压力低于 大气压力 ，吸气阀9打开，空气在大气压力作 用下进入气缸2左腔，这一过程称为吸气过程； 当活塞3向左移动时，吸气阀9在气缸2左腔内 压缩气体的作用下关闭，气缸左腔内气体被压 缩，这一过程称为压缩过程。 活塞3的往复运动是由电动机(或内燃机)带 动曲柄8转动，通过连杆7、滑块5、活塞杆4转 化成直线往复运动而产生的。
双作用气缸换向回路
用三位五通换向阀除控制双作用缸伸、缩换 向外，还可实现任意位置停止。
气缸快速返回回路
单作用气缸活塞快速返回时，气缸下腔通过 快速排气阀排气。
快速往复运动回路
采用快速排气阀 的双作用气缸快速 往复运动回路
第10章 气压传动
10.1 概述
气压传动：以压缩空气为工作介质来进 行能量的传递和控制的流体传动。
⑴ 气压传动系统组成
典型的气压传动系统由气源装置、执行元 件、控制元件和辅助元件四个部分组成。
1．气源装置 其主体部分是空气压缩机，另外还有 气源净化设备。空压机将原动机供给的机械能转 化为空气的压力能；而气源净化设备用以降低压 缩空气的温度，除去压缩空气中的水分、油分以 及污染杂质等。它为系统提供合乎质量要求的压 缩空气。 2．执行元件 将气体压力能转换成机械能并完成做 功动作的元件，如气缸、气马达。 3．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；感测、转换、处理气动信号的 元器件，如气动传感器及信号处理装置。 4．气动辅件 用于辅助保证空气系统正常工作的一 些装置。如过滤器、冷却器、干燥器、分水滤气 器、消声器和油雾器等。
若输入压力瞬时下降，输出压力也下降、膜片 5下移，阀芯8随之下移，进气阀口10开大，节 流作用减小，使输出压力也基本回到原来值。 总之，溢流减压阀是靠进气口的节流作用减压， 靠膜片上力的平衡作用和溢流孔的溢流作用稳 压。 调节弹簧即可使输出压力在一定范围内改变。
安全阀（溢流阀）
安全阀起保护系统安全作用。 当系统压力超过调定值时，安 全阀打开，将系统中的一部分 压气排入大气，从而保证系统 安全。右图为活塞式安全阀， 阀芯是一平板。气源压力作用 在活塞A上，当压力超过调定值 时，活塞A被顶开，部分压气从 阀口排入大气；当气源压力低 于调定值时，阀关闭。图1
工作原理
压缩空气从输入口进入，在气流通道中有一个 立杆1，立杆上有两个通道口，上面背向气流的是 喷油口B，下面正对气流的是油面加压通道口A。 一小部分进入A的气流经过加压通道到截止阀2， 在压缩空气刚进入时，钢球被压在阀座上，但钢 球与阀座密封不严，有点漏气，可使储油杯上腔 的压力逐渐升高，将截止阀2打开，使杯内油面受 压，迫使储油杯内的油液经吸油管4、单向阀5和 节流针阀6滴入透明的视油器7内，然后从吸油口 被主气道中的气流引射出来，在气流的气动力和 油粘性力对油滴的作用下，雾化后随气流从输出 口流出。视油器上部可调针阀用来调节滴油量。
⑵ 气压传动的特点 气压传动的优点
1. 以空气为工作介质，来源方便，用后排气处 理简单，不污染环境。 2. 由于空气流动损失小，压缩空气可集中供气， 远距离输送。 3. 与液压传动相比，启动动作迅速、反应快、 维修简单、管路不易堵塞，且不存在介质变质、 补充和更换等问题。 4. 工作环境适应性好，可安全可靠地应用于易 燃易爆场所。
快速排气阀 工作原理
它有三个阀口 P、A、T，P接 气源，A接执 行元件，T通 大气。当P有
压缩空气输 入时，
工作原理
推动阀芯右移、P与A通，给执行元件供 气；当P无压缩空气输入时，执行元件中 的气体通过A使阀芯左移，堵住P、A通路， 同时打开A、T通路，气体通过T快速排出。 快速排气阀常装在换向阀和气缸之间， 使气缸的排气不用通过换向阀而快速排 出。从而加快了气缸器用以除去压缩空气 中的油污、水分和灰尘等杂质。
从输入口进入的压缩空气被旋 风叶片1导向，使气流沿存水杯3 的圆周产生强烈的旋转，空气中 夹杂的水滴、油污物等在离心力 的作用下与存水杯内壁碰撞，从 空气中分离出来到杯底。当气流 通过滤芯2时，由于滤芯的过滤 作用，气流中的灰尘及雾状水份
5. 气动装置结构简单、轻便、安装维护简 单。压力等级低，固使用安全。 6. 空气具有可压缩性，气动系统能够实现 过载自动保护。
气压传动的缺点
1. 由于空气有可压缩性，所以气缸 的动作速度易受负载影响。 2. 工作压力较低（一般为0.4Mpa0.8Mpa），因而气动系统输出力较小。 3.气动系统有较大的排气噪声。 4. 工作介质空气本身没有润滑性， 需另加装置进行给油润滑。
被滤除，洁净的气体从输出口 输出。 挡水板4可以防止气流的旋 涡卷起存水杯中的积水。为保 证分水滤气器正常工作，须及 时打开手动放水阀5放掉存水 杯中的污水。 气动系统中分水滤气器、减 压阀和油雾器常组合在一起使 用，俗称气动三联件
10.3 气动基本回路 一次压力控制回路
电接触式压力表根据贮气 罐压力控制空压机的起、 停，一旦贮气罐压力超过 一定值时，溢流阀起安全 保护作用
⑷消声器
气缸、气马达及气阀等排出的气体速 度很高，气体体积急剧膨胀，引起气体 振动，产生强烈的排气噪声，有时可达 100-120dB。噪声影响人体健康，应低于 85dB。消声器就是通过阻尼或增加排气 面积等方法降低排气速度和功率，达到 降低噪声的目的。常用的消声器有吸收 型、膨胀干涉型和膨胀干涉吸收型三种。
简单压力控制回路 采用溢流式减压阀对气 源实行定压控制。
过载保护回路
正常工作时，使阀3 下位，使阀1 得电， 阀2 换向，气缸活塞 杆外伸。如果活塞杆 受压的方向发生过载， 则顺序阀动作，阀3 切换，阀2 的控制气 体排出，在弹簧力作 用下换至图示位置， 使活塞杆缩回。
换向回路
单作用气缸换向回路 用三位五通换向阀可控制 单作用气缸伸、缩、任意位置停止。
工作原理
压缩空气从进气管1进入干燥器， 通过上吸附剂层21、铜丝过滤网20、 上栅板19和下吸附剂层16以后，其 中的水分被吸收而得到干燥；然后 经过铜丝过滤网15、下栅板14、毛 毡13和铜丝过滤网12过滤掉灰尘和 其它固态杂质后从排气管8中输出。
⑶油雾器
气动系统中使用的油雾器是一种特 殊的注油装置。油雾器可使润滑油雾 化，并随气流进入到需要润滑的部件， 在那里气流撞壁，使润滑油附着在部 件上，以达到润滑的目的。用这种方 法注油，具有润滑均匀、稳定、耗油 量少和不需要大的贮油设备等特点。。
工作原理
气流由斜孔引入，在A室扩 散、减速、碰壁撞击后反 射到B室，气流束互相冲 撞、干涉，进一步减速， 再通过敷设在消声器内壁 的吸声材料排向大气。此 类消声器消声效果好，对 消声效果要求较高的场合， 可选用膨胀干涉吸收型消 声器。图2
⑸贮气罐
贮气罐的作用是消除压力 波动，保证输出气流的连续 性；储存一定数量的压缩空 气。调节用气量或以备发生 故障和临时需要应急使用； 进-步分离压缩空气中的水 分和油分。贮气罐上应设置 安全阀、压力表、清洗人孔 或手孔、排污管阀等。
10.2 气动元件
10.2.1控制元件
调压阀（减压阀）
用于稳定用气压力。 直动式调压阀的工作原理 直动式带溢流阀的减压阀 压力为P1的压缩空气，由左端输入经 阀口10节流后，压力降为P2输出。P2的 大小可由调压弹簧2、3进行调节。顺时 针旋转旋钮1，压缩弹簧2、3及膜片5使
阀芯8下移，增大阀口10的开度使P2增大。若反时 针旋转旋钮1，阀口10的开度减小，P2随之减小。 若P1瞬时升高，P2将随之升高，使膜片气室6内压 力升高，在膜片5上产生的推力相应增大，此推力 破坏了原来力的平衡，使膜片5向上移动，有少部 分气流经溢流孔12、排气孔11排出。在膜片上移 的同时，因复位弹簧9的作用，使阀芯8也向上移 动，关小进气阀口10，节流作用加大，使输出压 力下降，直至达到新的平衡为止，输出压力基本 又回到原来值。