最新气压传动基础知识
第一节 气压传动基本知识
7.1 气压传动基本知识
7.1.3 气压传动系统的特点
缺点
1．由于空气的可压缩性，气动装置的动作稳定性差。 由于空气的可压缩性，气动装置的动作稳定性差。 动作稳定性差 由于工作压力低，气动装置的出力受到一定限制 出力受到一定限制。 2．由于工作压力低，气动装置的出力受到一定限制。 气动装置中的信号传递速度比光、电控制速度慢 速度慢。 3．气动装置中的信号传递速度比光、电控制速度慢。 4．气动装置的噪音大 气动装置的噪音大 气动装置的
7.1 气压传动基本知识
3、控制元件 、
控制元件用来对压缩空气的压力、流量和 流动方向调节和控制，使系统执行机构按功能 要求的程序和性能工作。根据完成功能不同， 控制元件种类有很多种，气压传动系统中一般 包括压力、流量、方向和逻辑等四大类控制元 件。
7.1 气压传动基本知识
4、辅助元件 、
辅助元件是用于元件内部润滑、排气噪 声、元件间的连接以及信号转换、显示、放 大、检测等所需的各种气动元件。如油雾器、 消声器、管件及管接头、转换器、显示器、 传感器等。
7.1 气压传动基本知识
7.1.2 气压传动系统的组成
1、气源装置 、 气源装置将原动机提供的机械能转变为气体 的压力能，为系统提供压缩空气。它主要由 空气压缩机构成，还配有贮气罐、气源净化 处理装置等附属设备。
7.1 气压传动基本知识
2、执行元件 、
执行元件起能量转换作用，把压缩空气 的压力能转换成工作装置的机械能。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ要形 式有，气缸输出直线往复式机械能、摆动气 缸和气马达分别输出回转摆动式和旋转式的 机械能。对于以真空压力为动力源的系统， 采用真空吸盘以完成各种吸吊作业。
7.1 气压传动基本知识
5、传动介质 、
气压传动知识
2）常用净化装置 1）空气过滤器（ 过滤灰尘、杂质）
2）常用净化装置 1）空气过滤器（ 过滤灰尘、杂质） 2）除油器 （分离所含油份和水分）
2）常用净化装置 1）空气过滤器（ 过滤灰尘、杂质） 2）除油器 （分离所含油份和水分） 3）空气干燥器（吸收排除水分及部分油份、杂质）
2）常用净化装置 1）空气过滤器（ 过滤灰尘、杂质） 2）除油器 （分离所含油份和水分） 3）空气干燥器（吸收排除水分及部分油份、杂质） 4）后冷却器（冷却空气除去水分）
四、气动控制元件 1、方向控制元件 （1）单向型控制阀 ①单向阀 ②或门型梭阀
四、气动控制元件 1、方向控制元件 （1）单向型控制阀 ①单向阀 ②或门型梭阀 ③与门型梭阀
四、气动控制元件 1、方向控制元件 （1）单向型控制阀 ①单向阀 ②或门型梭阀 ③与门型梭阀 ④快速排气阀
四、气动控制元件 1、方向控制元件 （1）单向型控制阀 ①单向阀 ②或门型梭阀 ③与门型梭阀 ④快速排气阀 （2）换向阀 ①气控换向阀 截止式 滑阀式
3、其它附件 1）油雾器（将润滑油喷射成雾状，润滑气动元件） 2）气动三联件 空气过滤器（过滤） 减压器（减压） 油雾器（油雾） 3）消声器（消除系统排出 气体的噪音） 4）转换器 气—电转换 电—气转换 气—液转换 5）程序器
3、其它附件 1）油雾器（将润滑油喷射成雾状，润滑气动元件） 2）气动三联件 空气过滤器（过滤） 减压器（减压） 油雾器（油雾） 3）消声器（消除系统排出 气体的噪音） 4）转换器 气—电转换 电—气转换 气—液转换 5）程序器 6）延时器
三、气动执行元件 活塞式气缸 气缸
三、气动执行元件 活塞式气缸 气缸 薄膜式气缸 伸缩式气缸
三、气动执行元件 活塞式气缸 气缸 薄膜式气缸 伸缩式气缸
第九章 气压传动基础知识
第9章气压传动基础知识气压传动是指以压缩空气为工作介质来进行能量传递的一种传动形式。
由于它具有防火、防爆、节能、无污染等优点，因此，气动技术已广泛应用于国民经济的各个部门，特别是在工业机械手、高速机械手等自动化控制系统中的应用越来越多。
【本章学习目标】1．掌握气压传动的组成、工作原理及特点2．了解空气的基本性质和流动规律9.1 气压传动系统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控制的一门技术。
气压传动的工作原理是利用空气压缩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，也是由五部分组成的，如图9-1-1所示：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（工作介质）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达等。
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元件，包括过滤器、油雾器、管接头及消声器等。
5．工作介质经除水、除油、过虑后的压缩空气。
图9-1-1 气压传动系统的组成1－电动机 2－空气压缩机 3－气罐 4－压力控制阀 5逻辑元件 6－方向控制阀 7－流量控制阀8－行程阀 9－气缸 10－消音器 11－油雾器 12－分水滤气器9．2 气压传动的特点及应用9.2.1 气压传动的特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。
气压传动基础
(8) 转换器
1) 气电转换器
1－定压螺母
压力继电器的结构原理和符号 a）工作原理 b）符号 2－弹簧 3－微动开关 4－爪枢 5－圆盘
6－膜片
2)
气液转换器
气液转换器的结构原理和符号 a）工作原理 b）符号
二、气动执行元件
(一) 气缸 1．气缸的分类
(1) 按压缩空气的作用方向分
第一节
气压传动的工作原理、组成及优缺点
一、气压传动的工作原理
剪切机气动系统工作原理示意图 a）结构原理 1－空气压缩机 3－分水排水器 5－空气干燥器 7－减压阀 9－机动阀 11－气缸 b）图形符号 2－冷却器 4－气罐 8－油雾器 10－气控换向阀 12－工料 6－空气过滤器
二、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
三、气压传动的优缺点 1．优点 1) 以空气为工作介质，不仅易于取得，而且用后可直接排入 大气，处理方便，也不污染环境。 2) 因空气的粘度很小，在管道中流动时的能量损失很小，因 而便于集中供气和远距离输送。 3) 气动动作迅速，调节方便，维护简单，不存在介质变质及 补充等问题。 4) 工作环境适应性好，且工作安全可靠。 5) 气动元件结构简单，成本低，寿命长，易于实现标准化、 系列化和通用化。 2．缺点 1) 运动平稳性较差。 2) 不易获得较大的输出力或力矩。 3) 有较大的排气噪声。
(2) 按气缸的结构特征分 气缸、伸缩式气缸等。
有单作用气缸和双作用气缸。
主要有活塞式气缸、叶片式气缸、薄膜式
(3)按气缸的功能分
有普通气缸和特殊气缸。常用的特殊气缸如气
液阻尼缸、冲击气缸、回转气缸、无油润滑气缸等。
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。
第三单元 第八章气压传动基础知识
2．执行元件——包括各种气缸和气马达
功能：将气体的压力能转化为机械能，是最终为我们服务的部分。
3．控制元件——包括压力控制阀、方向控制阀以及各种逻辑元件等在内的元器件
功能：控制压缩空气的压力、流量和流动方向，以及各元件的工作顺序等等，是系统 能够正常运作的保证。
4．辅助元件——包括管道、压力表、过滤器、消声器、油雾器等
它们是系统组成中必不可少的环节。
8.1 气压传动概述
8.1.3 气压传动优缺点
表8-1是各种常用的传动方式的性能比较。
8.2 空气的物理性质
8.2.1 空气的组成
自然界中的空气是由若干种气体混合而成的。理论上，我们将不含水蒸气的空 气称为干空气，在基准状态下（1个标准大气压，20℃），各种气体的组成可参考表 8-2。而事实上，空气总是含有一定量的水蒸气，混合了水蒸气的空气称为湿空气。
8.2.2 空气的压力
实验证明，一个标准大气压的数值为：1.01325×105pa（约等于0.1Mpa或1bar）， 也可以用760mm汞柱来表示。值得注意的是，所谓的一个标准大气压，是指湿空气
的压力，干空气的压力要比这个数值低。
8.2 空气的物理性质
8.2.3 空气的黏性
和液体一样，气体在流动过程中，也存在着内摩擦力，也就是说，气体也有黏 度，只是其值远低于液体。在基准状态下，空气的运动黏度为：0.157×10-4m2/s，并 且随着温度的变化而变化。
8.2.4 空气的其他性质
1．密度 由于空气的可压缩性大，故其密度也是在一个比较大的范围内变动的。 2．湿度 空气中含有水蒸气，一般可以用湿度（包括绝对湿度和相对湿度）来衡量气体 中水蒸气的含量。 3．杂质 空气中还含有大量的各种各样的杂质，这些杂质如果进入到系统循环中，将会 污染润滑油，加重元件之间的摩擦磨损，堵塞阀口等等，所以应进行净化。
气压传动基本知识
三、气动执行元件
(4)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。 (5)伸缩气缸 图10-15为伸缩气缸的结构示意图，其特点是行程长，径 向尺寸较大而轴向尺寸较小，推力和速度随工作行程的变化而变化。
(6)回转气缸 回转气缸的工作原理如图10-16所示。
三、气动执行元件
三、气压传动的优缺点
第二节 气 动 元 件
一、气源装置
二、气动辅助元件 三、气动执行元件 四、气动控制元件 五、气动控制阀的选择
一、气源装置
(一)空气压缩机 1.活塞式空气压缩机的工作原理
图10-2 活塞式空气压缩机的工作原理图 1—排气阀 2—气缸 3—活塞 4—活塞杆 5、6—十字头与滑道 7—连杆 8—曲柄 9—吸气阀 10—弹簧
一、气源装置
4)压缩空气中的灰尘等物质，对有相对运动零件的元件产生研磨作用， 使之磨损严重，泄漏增加，影响它们的使用寿命。 2.几种常见的气源净化装臵 (1)冷却器 冷却器的作用是将空气压缩机排出的气体由140～170℃降
至40～50℃，使压缩空气中的油雾和水气迅速达到饱和，大部分析出
并凝结成水滴和油滴，以便经油水分离器排出。 (2)除油器 除油器的作用是分离并排除压缩空气中凝结的水分、油分 和灰尘等杂质，其结构形式和图形符号如图10-4所示。
三、气动执行元件
图10-12 串联式气-液阻尼缸 的工作原理
(3)薄膜式气缸 薄膜式气缸是一种利用压缩空气通过膜片的变形来
三、气动执行元件
推动活塞杆作直线运动的气缸。
图10-13 薄膜式气缸 a)单作用式 b)双作用式 1—缸体 2—膜片 3—膜盘 4—活塞杆
三、气动执行元件
图10-14 冲击气缸的工作原理 1—活塞杆腔 2—活塞腔 3—蓄能腔 4—喷嘴口 5—中盖 6—泄气口 7
第9章 气压传动基础知识
第9章气压传动基础知识9.1 气压传动与控制的定义及工作原理9.1.1 气压传动与控制的定义气压传动与控制技术简称气动，是以压缩空气为工作介质来进行能量与信号的传递，是实现各种生产过程、自动控制的一门技术。
它是流体传动与控制学科的一个重要组成部分。
近几十年来，气压传动技术被广泛应用于工业产业中的自动化和省力化，在促进自动化的发展中起到了极为重要的作用。
9.1.2 气压传动与控制的工作原理通过下面一个典型气压传动系统来理解气动系统如何进行能量传信号传递，如何实现控制自动化。
图9.1 气动剪切机的气压传动系统1－空气压缩机；2－后冷却器；3－分水排水器；4－贮气罐；5－分水滤气器；6－减压阀；7－油雾器；8－行程阀；9－气控换向阀；10－气缸；11－工料。
以气动剪切机为例，介绍气压传动的工作原理。
图9.1所示为气动剪切机的工作原理图，图示位置为剪切前的情况。
空气压缩机1产生的压缩空气经后冷却器2、分水排水器3、贮气罐4、分水滤气器5、减压阀6、油雾器7、到达换向阀9，部分气体经节流通路进入换向阀9的下腔，使上腔弹簧压缩，换向阀9阀芯位于上端；大部分压缩空气经换向阀9后进入气缸10的上腔，而气缸的下腔经换向阀与大气相通，故气缸活塞处于最下端位置。
当上料装置把工料11送入剪切机并到达规定位置时，工料压下行程阀8，此时换向阀9阀芯下腔压缩空气经行程阀8排入大气，在弹簧的推动下，换向阀9阀芯向下运动至下端；压缩空气则经换向阀9后进入气缸的下腔，上腔经换向阀9与大气相通,气缸活塞向上运动,带动剪刀上行剪断工料。
工料剪下后，即与行程阀8脱开。
行程阀8阀芯在弹簧作用下复位、出路堵死。
换向阀9阀芯上移．气缸活塞向下运动，又恢复到剪断前的状态。
图9.2所示为用图形符号绘制的气动剪切机系统原理图。
图9.2 气动剪切机系统图形符号在气压传动系统中，根据气动元件和装置的不同功能，可将气压传动系统分成以下四个组成部分，如图9.1所示。
气压传动基础知识
气压传动基础知识说到气压传动，咱们先来个简单的比喻，想象一下你在给气球充气，哇，那股力量是不是很神奇？咻的一声，气球胀得大大的，里面的空气就像是无形的魔法，把气球撑得高高的。
气压传动就是利用这种空气的力量来做事情。
它可不仅仅是气球的专利，很多工业设备都在用这一招呢。
气压传动，顾名思义，就是通过气体的压力来传递力量。
这里面有个小知识点，气体的压力可以通过压缩来增大。
想想你用手捏住气球，气球里边的空气就会被挤压得更紧，压力随之上升。
嘿，这个原理在很多机器上都能找到影子。
比如，气压缸就是个很好的例子。
你看，它像个壮汉，能把重重的物品轻松搬动，真是个力气活儿。
在生活中，气压传动无处不在。
想象一下，你每天早上喝的咖啡机，嘿，那也是靠气压来工作的呢。
水加热后，蒸汽产生的压力推动水流，从而完成了美味咖啡的使命。
真是把科技和生活结合得恰到好处，让人不得不赞叹。
咱们的汽车刹车系统也离不开它。
想象一下，开车在马路上，刹车一踩，瞬间车子就停下来了，这可是气压在发威呢。
气压传动还有个优点，那就是它可以实现快速反应。
想想如果机器需要慢吞吞地工作，那可真是让人着急。
可气压传动不同，咻的一声，力量立马就传递过去，简直是飞快！再加上它的精度也很高，几乎不会出错，真是让人放心。
有些人可能会问，气压传动是不是只有优点呢？嘿，当然不是，任何事物都有两面性。
气压传动的缺点也不少，首先就是设备的维护。
咱们知道，气体总是需要保持一定的压力，一旦系统出现漏气，那可就麻烦大了。
想想你家里的水管，漏水了，水一滴一滴流出去，那心里别提多难受。
而气压系统也是如此，漏气不仅浪费资源，还会影响效率，真是让人头疼的事情。
气压传动的能耗也不容小觑。
虽然它能瞬间传递力量，但要维持这个压力，需要消耗不少电力。
这可就得好好算算账了。
在使用气压传动的时候，安全问题也是个大事。
咱们可不能小看了这一点。
气压过高可能会导致设备的损坏，甚至引发事故。
想想你如果用气筒给轮胎充气，突然压力过大，轮胎炸了，那可就得不偿失。
液压与气压传动--第10章 气压传动基本知识
pvn=常数
式中 n—多变指数；
或
p1v1n= p2v2n
n=0，等压变化过程； n=1，等温变化过程； n=k，绝热变化过程； n=±∞ , 等容过程 。
10.3 逻辑运算简介
一、逻辑“或”和逻辑“与”的恒等式 逻辑“或”：两个或两个以上的逻辑信号相加 逻辑“与”：两个或两个以上的逻辑信号相乘
逻辑“或” A+0=A;A+1=1；A+A=A 二、逻辑“非” 运算规律： 逻辑“与” A· 0=0;A· 1=A;A· A=A
气体的压力、温度和体积这三个参数表征气体处于某种 状态。气体从一种状态变化到另一种状态称为状态变化。气 体状态方程描述气体在状态变化以后或在变化过程中，当处 于平衡时，这些参数之间的关系。本节介绍几种常见的状态 变化过程。
一、理想气体状态方程
不计粘性的气体称为理想气体。空气可近似视为理想气体。 一定质量的理想气体在状态变化的某一稳定瞬时，其状态方程为：
(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、电气传动和控制优越； (8)气动装置结构简单，成本低，维护方便，过载能自动保护。
2、缺点
(1)由于空气的可压缩性较大，气动装置的动作稳定性 较差，外载变化时，对工作速度的影响较大； (2)由于工作压力低，气动装置的输出力或力矩受到限 制。在结构尺寸相同的情况下，气压传动装置比液压传 动装置输出的力要小得多。气压传动装置的输出力不宜 (3)气动装置中的信号传动速度比光、电控制速度慢， 所以不宜用于信号传递速度要求十分高的复杂线路中。 (4)噪声较大，尤其是在超音速排气时要加消声器。
p2 T2 p T1 1
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。
1.气压传动基础知识
1)等容过程 一定质量的气体，在容积保持不变时，
从某一状态变化到另一状态的过程，称为等
容过程。设气体从状态1变化到状态2，在此
过程中1=2==常数，则有：
气动技术——1.气压传动基础知识(72)
30
p1 p 2 = = 常量 T1 T2
在等容变化过程中，气体对外不作功。
忽略。
气动技术——1.气压传动基础知识(72)
19
3）气体的易变特性（压缩性与膨胀性） 当流体压力变化时体积随之改变的性质称
为流体的压缩性，流体因温度变化体积随之改
变的性质称为流体的膨胀性。空气的压缩性和
膨胀性都远远大于液体的压缩性和膨胀性。 1．3．2 湿度和含湿量
１) 湿度
气动技术——1.气压传动基础知识(72)
缩，即ρ1 = ρ2 = 常数 ，则有:
q——体积流量，
A1 • v1 = A2 • v2 = q = 常数
m
3
s
。
1．5 ．2
2
伯努利方程
v dp + g • z + ∫ + g • h w = 常数 2 dρ
气动技术——1.气压传动基础知识(72)
37
式中，z——位置高度, m ；
hw——摩擦阻力损失水头高，m 。
1）声速(音速) 声速 ( 音速 ) 是指声波在空气介质中传播 的速度。
气动技术——1.气压传动基础知识(72)
39
c = k • R • T ≈20 T = 20 273 + t
m 式中，c ——声速， s
。
2）马赫数 将气流速度v与当地声速c之比称为马赫
m3
；
第一节气压传动基本知识
第一节 气压传动 基本知识
一、气压传动的工作原理
气动剪切机的工作原理
一、气压传动的工作原理
气动剪切机的工作原理
一、气压传动的工作原理
气动剪切机的工作原理
一、气压传动的工作原理
气动剪切机的工作原理
是利用空气压缩机把电动机或 其他原动机输出的机械能转换为空 气的压力能，然后在控制元件的控 制下，通过执行元件把压力能转换 为直线或回转运动形式的机械能， 从而完成各种动作并对外做功。 机械能 压力能 机械能
欢迎指导
复习
何谓液压传动？ 其工作原理是怎样的？
气压传动
气压传动是以压缩空气为工作介质 传递动力和控制信号的。气压传动技术 是由风动技术和液压技术演变发展而来， 作为一门独立的新兴技术门类至今不到 50年。由于气压传动具有高效、节能、 防火、防爆、无污染等优点，因此在自 动化领域得到了广泛的应用，并已成为 当今工业科技的重要组成部分。
4.辅助元件：使压缩空气润滑、消声
以及用于元件之间联接所需的装置，如 各种油雾器、消声器及管件等。
三、气压传动的优缺点
气压传动的优点
（1）空气为工作介质，经济环保安全，适应各 种工作环境。
（2）空气黏度小（约为液压油动力粘度的万分 之一），便于远距离输送，能量损失小。
（3）可实现无级调速，传动迅速，维护简单。 （4）装置轻便，压力较低，系统工作可靠。 （5）可使气动系统实现过载保护作用。
作业
习题一 1、2、4
习题二 习题三
谢谢光临
三、气压传动的优缺点
气压传动的缺点
（1）空气具有可压缩性，工作稳定性较差。 （2）工作压力较低，在输出力相同时，装
置的结构尺寸比液压传动大。 （3）噪声大（特别在排气时）。
10 气压传动基础知识
• 3）、空气过滤器
• 空气过滤器的作用是 滤除压缩空气中所含的液 态水滴、油滴、固体尘粉 颗粒及其他杂质。 • 过滤器一般由壳体和 滤芯组成。
• 按滤芯采用的材料不
同可分纸质、织物、陶瓷、 泡沫塑料和金属等形式。 常用的是纸质式和金属式。
• 空气进入过滤器后，由于
旋风叶片的螺旋导向作用而 产生急速的旋转,在离心力作 用下，油水及大颗粒杂质被 分离并沿壁向下流到油水分
• •
式中k为绝热指数，对空气来说k=1.4。 气动系统中快速充、排气过程可视为绝热过程。
第三节 气动元件
• 气动元件是组成气压传动系统的最小单元，气动
元件包括：
• （1）动力元件（气源装置）
• （2）气动控制元件
• （3）气动执行元件
• （4）气动辅助元件。
• 一、气源装置
• 气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，
• 如果将含有这些杂质的压缩空气直接输送给气动设备
使用，就会给整个系统带来不良影响：
•
（1）混入压缩空气的油蒸汽可能聚集在贮气罐、
管道等处形成易燃物，有引起爆炸的危险；
•
（2）润滑油被汽化后会形成一种有机酸，对金属
设备有腐蚀生锈的作用，影响设备受命。 • （3）混在压缩空气中的杂质沉积在元件的通道内，
• 因此，在气压传动系统中，设置除水、除油、除
尘和干燥等气源净化装置，提高压缩空气质量保证
气动系统正常工作。
• 在某些特殊场合，压缩空气还需经过多次净化后
方能使用。
• 常用净化装置有：后冷却器、贮气罐、空气过滤
器、空气干燥器、除油器和排水器。
•
1）、后冷却器
•
其作用是将空气压缩机排出的气体由140～170℃降至
第十一章气压传动基础知识第十二章气源装置及气动辅助元件
（1）吸收型消声器
（2）膨胀干涉型消声器
二、理想气体的状态变化过程 1．等容变化过程(查理定律) 一定质量的气体，在状态变化过程中体 积保持不变时，则有 （11.10）
当体积不变时，压力的变化与温度的变化成正比， 当压力上升时，气体的温度随之上升。
2．等压变化过程(盖-吕萨克定律)
一定质量曲气体．在状态变化过程中．当压力 保持不变时，有
(3)相对湿度 相对湿度指在某温度和总压力下，其 绝对湿度与饱和绝对湿度之比，即
Ps x 100 % 100 % xb Pb 式中χ、χb，分别为绝对湿度与饱和绝对湿度；ps、pb分别 为蒸气的分压力和饱和水蒸气的分压力。
(4)空气的含湿量:质量含湿量和容积含湿量。 ①质量含湿量：空气的含湿量指每千克质量的干空 气中所混合的水蒸气的质量，即
12.1.4 冷却器
12.1.5 油水分离器
12.1.6 干燥器
五、储气罐
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，进一步分离压缩 空气中的水分和油分。
§12.2 气动辅助元件 12.2.1 气动三大件
分水滤气器、减压阀、油雾器 一起称为气动三大件，是多数气动设 备中必不可少的气源装置
对绝热过程和多变过程，分别有
以上两式中，p1、p2分别为两过流断面1、2 上的压力(Pa)；υ1、υ2分别为两过流断面1、2 上的平均速度(m/s)；ρ1为过流断面1 的气体密 度(kg/m3)；k 为绝热指数；n 为多变指数。
11.3.3 通流能力
1．有效截面积 （1）节流孔口 设孔口面积为A0 。由于孔口具有尖锐边缘，而 流线又不可能突然转折，经孔口后流束发生收缩， 其最小收缩截面称为有效截面积，以A 表示，它代 表了节流孔的通流能力。节流孔的有效截面积A 与 孔口实际截面积A0 之比，称为收缩系数，以α表示， 即α=A/ A0 。
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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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。
气动辅件 气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接 头等。
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▪ 空气压缩机的选用原则 依据是气动系统所需
要的工作压力和流量两个参数。
空压机输出流量 qVn＝(qVn0+qVn1)/(0.7～0.8)
qVn0—— 配管等处的泄漏量
qVn1—— 工作元件的总流量
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▪ 混在压缩空气中的杂质沉积在元件的通道内，减小了通道面积， 增加了管道阻力。严重时会产生阻塞，使气体压力信号不能正 常传递，使系统工作不稳定甚至失灵。
▪ 压缩空气中含有的饱和水分，在一定条件下会凝结成水并聚集 在个别管段内。在北方的冬天，凝结的水分会使管道及附件结 冰而损坏，影响气动装置正常工作。
气压传动基础知识
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气压传动是以压缩空气作为工作介质进行能量的传递 和控制的一种传动形式。
除了具有与液压传动一样，操作控制方便，易于实
现自动控制、中远程控制、过载保护等优点外，还具有 工作介质处理方便，无介质费用、泄漏污染环境、介质 变质及补充等优势。
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▪ 压缩空气的净化装置和设备
▪ 气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有一定压力和足够
的流量，具有一定的净化程度。不同的气动元件对杂质颗粒的大小 有具体的要求。
混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生不良影响：
▪ 混入压缩空气的油蒸汽可能聚集在贮气罐、管道等处形成易燃 物，有引起爆炸的危险，另一方面润滑油被汽化后会形成一种 有机酸，对金属设备有腐蚀生锈的作用，影响设备受命。
▪ 压缩空气中的灰尘等杂质对运动部件会产生研磨作用，使这些 元件因漏气增加而效率降低，影响它们的使用寿命。
▪ 因此必须要设置除油、除水、除尘，并使压缩空气干燥的提高压缩
空气质量、进行气源净化处理的辅助设备。
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▪ 气压发生装置
▪ 空气压缩机将机械能转化为气体的压力能，供
气动机械使用。
▪ 空气压缩机的分类 分容积型和速度型。
▪ 常用往复式容积型压缩机，一般空压机为中压，额
定排气压力1MPa；
▪ 低压空压机排气压力0.2MPa； ▪ 高压空压机排气压力10MPa。
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▪ 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。
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气源装置
气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是气动 系统的重要组成部分。
气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并具有 一定的净化程度。
气源装置由以下四部分组成 气压发生装置——空气压缩机； 净化、贮存压缩空气的装置和设备； 管道系统； 气动三大件。
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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。
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▪ 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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▪ 管道系统和气动三大件
▪ 管道系统布置原则
▪ 气动三大件：分水过滤器，
减压阀，油雾器
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▪ 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 及其他杂质颗粒从压缩 空气中分离出来。
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▪ 贮气罐的主要作用是贮存
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。
▪ 干燥器的作用是进一步除去压缩
空气中含有的水分、油分、颗粒杂 质等，使压缩空气干燥，用于对气 源质量要求较高的气动装置、气动 仪表等。主要采用吸附、离心、机 械降水及冷冻等方法。
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气源装置及气动元件
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。
但空气的压缩性极大的限制了气压传动传递的功率，
一般工作压力较低（0.3～1MPa），总输出力不宜大于 10～40kN，且工作速度稳定性较差。
应用非常广泛，尤其是轻工、食品工业、化工
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机械手