气动设计资料
气动系统设计的主要内容及设计程序
气动系统设计的主要内容及设计程序气动系统设计的主要内容及设计程序3.1明确工作要求1）运动和操作力的要求?如主机的动作顺序、动作时间、运动速度及其可调范围、运动的平稳性、定位精度、操作力及联锁和自动化程序等。
2）工作环境条件如温度、防尘、防爆、防腐蚀要求及工作场地的空间等情况必须调查清楚。
3）和机、电、液控制相配合的情况，及对气动系统的要求。
3.2设计气控回路1）列出气动执行元件的工作程序图。
2）画信号动作状态线图或卡诺图、扩大卡诺图，也可直接写出逻辑函数表达式。
3）画逻辑原理图。
4）画回路原理图。
5）为得到最佳的气控回路，设计时可根据逻辑原理图，做出几种方案进行比较，如对气控制、电-气控制、逻辑元件等控制方案进行合理的选定。
3.3选择、设计执行元件其中包括确定气缸或气马达的类型、气缸的安装形式及气缸的具体结构尺寸（如缸径、活塞杆直径、缸壁厚）和行程长度、密封形式、耗气量等。
设计中要优先考虑选用标准缸的参数。
3.4选择控制元件1）确定控制元件类型，要根据表42.6-13进行比较而定。
表42.6-13?几种气控元件选用比较表电磁气阀控制气控气阀控制气控逻辑元件控制安全可靠性较好（交流的易烧线圈）较好较好恶劣环境适应性（易燃、易爆、潮湿等）较差较好较好气源净化要求一般一般一般远距离控制性，速度传递好，快一般，＞0几毫秒一般，几毫秒～0几毫秒控制元件体积一般大较小元件无功耗气量很小很小小元件带负载能力高高较高价格稍贵一般便宜2）确定控制元件的通径，一般控制阀的通径可按阀的工作压力与最大流量确定。
由表42.6-14初步确定阀的通径，但应使所选的阀通径尽量一致，以便于配管。
至于逻辑元件的类型选定后，它们的通径也就定了（逻辑元件通径常为ф3mm，个别为ф1mm）。
对于减压阀或定值器的选择还必须考虑压力调节范围而确定其不同的规格。
3.5选择气动辅件1）分水滤气器其类型主要根据过滤精度要求而定。
一般气动回路、截止阀及操纵气缸等要求过滤精度≤50～75μm，操纵气马达等有相对运动的情况取过滤精度≤25μm，气控硬配滑阀、射流元件、精密检测的气控回路要求过滤精度≤10μm。
气动系统设计
2）根据执行元件的动作程序，按本节气动程序控制回 路设计方法设计出气动逻辑原理图，然后进行辅助设计， 此时可参考各种基本回路，设计出气控回路来。
3）使用电磁气阀时，要绘制出电气控制图。
控制元件的选择
根据控制回路或执行元件的工作压力和阀的额定流量，选 用通用的阀类或设计专用的气动元件。选择各控制阀或逻辑 元件时，主要考虑的特性有：工作压力范围、额定流量、换 向时间、使用温度范围、最低工作压力和最低控制压力、使 用寿命、空气泄漏量等。
气动辅件的选择
气动辅件的选择主要考虑过滤器、油雾器 、消声器等远见的 选择。过滤器的通径按额定流量大小选取；油雾器要根据流量 和油雾器颗粒大小要求选择；消声器可根据环保要求和气动元 件管件选取。
不受辐射、磁力、电场干扰 较麻烦 106～108，较好
膜片，截止式要求一般，间隙密封对过滤要求较高
容易 低
电--气控制 直动式0～0.8
较慢 最快 大 大 易爆和漏电
先导式0.2～0.8
受磁场、电场、辐射干扰 容易
106～107，电器触点易烧坏 要求一般（同气阀要求）
需电气知识 电磁阀价格较高，继电器行程开关低。
主要涉及内容
明确设计要求
1）了解主机的结构、传动方式，动作循环、控制方式等 方面的要求，
2）了解设备的工作环境、工作条件、的负载性质、运动性 能、定位精度等方面要求。
3）了解设备是否需要与电气、液压联合控制、自动化程度 方面要求。
4）了解其它方面，如外形、气控装置的安装位置、价格等 方面要求。
气动回路的设计
表气动控制方案选择比较
气动技术培训资料
气动技术培训资料气动技术培训资料（一）气动技术是一种利用压缩气体进行工程控制和传动的技术领域。
它在各个行业中广泛应用，包括生产制造、工程建设、能源管理等等。
通过学习气动技术，我们可以了解气动元件的工作原理、气动回路的设计与搭建以及气动系统的操作和维护等内容。
下面将为大家介绍一些气动技术培训资料，以帮助大家更好地理解和应用气动技术。
一、气动元件的工作原理气动元件是气动系统中重要的组成部分，它们能够实现压缩空气的输送、转换和控制。
在气动技术培训中，我们首先需要了解气动元件的工作原理。
1.1 阀门类气动元件阀门类气动元件包括单向阀、调节阀、电磁阀等，它们通过控制压缩空气的通断和流量来实现气动系统的控制。
其中，单向阀的作用是只允许空气单向流动，而调节阀则可以根据需要调整空气的流量和压力。
电磁阀通过电磁原理实现气体的通断和控制。
1.2 执行元件类气动元件执行元件类气动元件主要包括气缸和气动马达等。
气缸是将气压能转变为机械能的装置，常用于推动、拉动和升降物体。
气动马达则将气压能转化为机械能，在工程设备中常用于驱动旋转运动。
以上是气动元件的一些基本工作原理，深入学习气动元件的工作原理可以帮助我们更好地理解和应用气动技术。
二、气动回路的设计与搭建气动回路是指由气动元件组成的传动系统，用于完成特定的工作任务。
在气动技术培训中，学习气动回路的设计与搭建是必不可少的。
2.1 回路的设计气动回路的设计是根据工作任务的要求和气动元件的性能特点来确定的。
在设计气动回路时，我们需要考虑以下几个方面：首先，需要明确工作任务的要求，包括工作轨迹、推力大小等参数。
其次，根据工作任务的要求，选择适当的气动元件进行组合，包括阀门类和执行元件类。
最后，根据设计要求确定气路布置、管线布局和阀门的控制方式等。
2.2 回路的搭建回路的搭建需要根据设计图纸进行操作，包括将气动元件按照一定的布局连接好，保证气体能够在回路中正常流动。
在搭建回路时，需要注意以下几个方面：首先，确保气动元件的连接口没有漏气现象，可以使用密封圈等密封材料增加密封性能。
气动课程设计
机电工程系课程设计课程设计报告（2011/2012 第1学期）设计题目液压(气压)课程设计指导教师学生班级学生姓名学生学号考核成绩内容摘要概述气动（qìdòng）[pneumatic]∶利用撞击作用或转动作用产生的空气压力使运动或做功的气动就是以压缩空气为动力源，带动机械完成伸缩或旋转动作。
因为是利用空气具有压缩性的特点，吸入空气压缩储存，空气便像弹簧一样具有了弹力，然后用控制元件控制其方向，带动执行元件的旋转与伸缩。
从大气中吸入多少空气就会排出多少到大气中，不会产生任何化学反应，也不会消耗污染空气的任何成分，另外气体的粘性较液体要小，所以说流动速度快，所以说主要特点便是节能环保。
气动技术的特点：1、气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。
压力等级低、使用安全相对液压系统安全一些。
2、工作介质是取之不尽的空气、空气本身不花钱。
排气处理简单，不污染环境，但电能消耗较大，能源转换率很低，初期成本较低，但使用成本较高。
3、输出力以及工作速度的调节非常容易。
气缸的动作速度一般为50~500mm/s。
但运行速度稳定性不高。
4、可靠性不太高，使用寿命受气源洁净度和使用频率的影响较大。
5、利用空气的压缩性，可贮存能量，实现集中供气。
可短时间释放能量，以获得间歇运动中的高速响应。
可实现缓冲。
对冲击负载和过负载有较强的适应能力。
在一定条件下，可使气动装置有自保持能力。
气动技术的缺点：1、由于空气有压缩性，气缸的动作速度易受负载的变化而变化。
采用气液联动方式可以克服这一缺陷,气缸速度比液压要快。
2、气缸在低速运动时候，由于摩擦力占推力的比例较大，气缸的低速稳定性不如液压缸。
3、虽然在许多应用场合，气缸的输出力能满足工作要求，但其输出力比液压缸小。
目录内容摘要 (1)概述 (1)气动技术的特点： (1)气动技术的缺点： (1)第一章气动课程设计概述 (2)1.1课程目的 (3)1.2课程内容 (3)1.3课程步骤 (3)第二章气动回路设计 (3)2.1设计目的 (4)2.2设计内容 (4)逻辑控制回路设计 (4)【任务分析】 (4)【方案比较】 (4)【原理图】 (4)【回路组装与实验步骤】. (8)【组装调试中存在问题分析】. (8)第三章动生产线分拣单元的气动机械手气动系统绘制与实现 (8)【原理图】 (9)【回路组装与实验步骤】 (12)【组装调试中存在问题分析】 (12)第四章总结 (13)通过这一周的气动实习，我对气孔有了更深层次的了解，认识了很多的气动元件并且了解了这些元件的用途，熟知了他们的工作原理以及构成的回路的作用。
航空发动机叶片气动设计
航空发动机叶片气动设计一、引言航空发动机叶片设计是飞机性能优化中至关重要的一环。
叶片的气动设计能够直接反映飞机的燃油经济性、速度和可靠性等方面的表现，这对于飞机制造商和用户来说都是非常重要的。
在本文中，我们将详细讨论航空发动机叶片气动设计的相关理论和实践，彻底了解这一领域。
二、叶片长度和角度的影响叶片的长度和角度是影响气动设计的最基本因素。
长度的增加意味着更大的面积和改善的效率，但同时也会增加空气阻力和重量。
然而，如果叶片长度太短，它不能充分利用动力源，而且其转动时也会发出噪音。
在大多数情况下，适当的叶片长度对于实现最佳性能尤为关键。
角度是另一个关键参数，会直接决定引擎的吸气和排气能力。
角度较大的叶片可以增加空气流速和流量，但也会增加轮毂负载和噪声水平。
相反，角度较小的叶片虽然负载较小，但流量和流速也较小。
因此，叶片角度必须在性能和稳健度之间做出平衡。
三、叶片的厚度和强度叶片的厚度和强度直接决定其是否足够强大，以承担在高转速和高温度下所受的振动和压力。
因此，很多叶片采用合金材料制造，例如钛合金等。
同时，厚度和倾角也必须合理匹配，才能充分发挥其气动能力。
要提高叶片刚度或剖面的厚度，必须牺牲一定的空气动力性能。
四、叶片的排布和流线型设计叶片的排布和流线型设计有着重要的影响，直接影响到叶片的气动效率和减少阻力。
为了实现最佳的效率和稳定性，叶片需要被正确布置，具备足够的空间和进出气流的长度。
对于流线型设计，叶片需要研发完美的外形，以最大程度地减少阻力和增加冲量，达到在高速运行时面对空气流过程中更少的阻力。
五、结论航空发动机叶片气动设计是一项复杂的任务，需要充分考虑诸多因素。
在选择和设计叶片时，需要平衡多个因素，包括长度、角度、厚度、强度、排布和流线型设计。
只有在理解并应用这些因素的基础上，我们才能有效地优化叶片设计，提高飞机的燃油经济性和安全性，实现最先进的性能。
气动工作原理及回路设计
气动工作原理及回路设计气动系统由气源系统、执行元件、控制元件和辅助元件等组成。
气源系统提供气体压力，执行元件完成具体的工作任务，控制元件控制气体的流动和工作过程，辅助元件辅助完成气动系统的运行。
在气动工作过程中，气源系统中的压缩机将空气压缩为高压气体，并通过压力调节阀将气体压力控制在所需范围。
然后，气体通过气管输送到执行元件，如气缸或气动电动工具。
执行元件根据气源输入的气压，将气体能转化为机械能或动力，实现工作任务。
控制元件，如电磁阀、调速阀和压力开关等，用于控制气源的流动、气压的调节和监测工作过程的压力变化。
辅助元件包括滤油器、排水器、压力表等，用于提高气源的质量和稳定性。
气动回路设计是指根据工作要求和气动系统原理，设计出合适的气动回路结构和元件配置。
在进行气动回路设计时，需要考虑以下几个方面：1.工作要求：明确所需完成的工作任务，包括推动力、速度要求、位置精度等。
2.元件选择：根据工作要求，选择合适的执行元件和控制元件。
例如，需要实现正反向运动的气缸，可以选择双作用气缸，而只需要一种方向运动的气缸，可以选择单作用气缸。
3.回路结构：根据工作要求和元件的选择，设计出合适的气动回路结构，包括串联回路、并联回路、串联并联结合的回路等。
回路结构的设计应考虑气源的压力和流量，以及气体在回路中的流动方向和控制要求。
4.元件布置：合理安排气缸、阀门等元件的布置位置，以便实现工作过程中的协调运动和平衡力。
同时，注意布置位置对气动系统稳定性和可维护性的影响。
5.控制方法：为了实现气动回路的控制和协作运动，需要选择合适的控制方法和手段，如电气控制、机械控制或自动控制等。
总之，气动工作原理及回路设计是将气体压力转化为机械能、动力或运动的一种工作方式。
在设计气动回路时，需要综合考虑工作要求、元件选择、回路结构、元件布置和控制方法等因素，以实现气动系统的高效工作。
设计气动培训
设计《气动原理图》培训李国华Wood LEE (Woody)目录1 线型2单向阀与节流阀3气源、三联件4阀及其操作形式5逻辑气路（与门、或门）6电控气动回路7常用气动回路8参考标准气动回路1线型实线在画图中一般是白线主回路、元件边框、气缸、阀的外框等气管Φ12 主气源对应3/8、1/1口径Φ10 主回路Φ8 主回路我们现在一般不用虚线在画图中一般是黄色线控制路等气管日系Φ6欧系Φ4 我们经常不用点画线在画图中一般是水色线组合元件三联件3/4的气源管一般用硬管，或粗胶皮管。
1线型=我们经常用的方式只有特殊说明才使用不同与上面的，是需要都通的，但是我们不处理成这样要处理成左面的我们没有十字通，我们经常用三通实际实际我们画成2单向阀与节流阀仅能一个方向流动反向不能通我们使用的是背压调速节流阀单向阀全称：单向节流阀我们用的调速阀其主要特点就是运行平稳。
如果是进气节流调速，会使汽缸运动出现脉动。
画法是单向阀的鱼嘴要吃向汽缸的接头。
3气源与三联件常用的三联件画法我们常用他们表示气源千万不要用成这样这是液压回路中的表示方法国家标准中的我们经常习惯画成这样我们也经常习惯画成这样标准中也可以画成这样4阀及其操作形式阀的位的概念阀有几种状态就是几位，图面就是几个小方筐常用的操作形式4阀及其操作形式（二）我们常用的三位阀为什么会出现三位阀？两位阀仅仅能实现两种状态，只能让气缸伸出与退回。
实际中，气缸有时还需要第三种状态，手动、中停等，就需要使用能能实现三种状态的阀。
三位阀的主要区别 中位机能中泄中压中封手动平衡、带抱闸缸夹紧中停5逻辑气路（与门、或门）我们在高中逻辑关系串联就是与的关系电路气路并联就是或的关系我们也可以用逻辑元件来实现气路中或的关系必须用逻辑元件气体有优先流向开放大气一侧的性质，这样的或几乎不会有输出所以这样的回路不能使用与阀、双压阀或阀、梭阀气路中与阀是否应用，要考虑安装方法有关双压（与）阀和梭（或）阀6电控气动回路这两只缸是一起动的电控比较简单只要把握好气缸分组就可以了将那几只汽缸一起动的分在一组就可以了。
气动设计实验报告
一、实验目的1. 理解气动系统的基本原理和组成。
2. 掌握气动元件的选用和连接方法。
3. 学会气动系统的调试和故障排除。
4. 提高对气动系统在实际应用中的设计能力。
二、实验原理气动系统是利用压缩空气作为动力源的传动系统。
它主要由气源、气动元件、执行机构和控制系统组成。
气动系统的工作原理是：压缩空气通过气源产生，经过过滤、油雾、减压、干燥等处理后，进入气动元件，实现各种气动动作。
三、实验设备1. 气动实验台2. 压缩空气源3. 气动元件：气缸、电磁阀、节流阀、压力表、管路连接件等4. 实验指导书四、实验内容1. 气动元件识别与选用（1）认识气动元件：气缸、电磁阀、节流阀、压力表等。
（2）气动元件的选用原则：根据系统工作压力、流量、动作频率等要求，选择合适的气动元件。
2. 气动系统设计（1）根据实验要求，设计一个简单的气动系统。
（2）绘制气动系统原理图，标注各元件型号、规格。
3. 气动系统组装（1）按照原理图，将气动元件组装成实验系统。
（2）检查各连接处是否密封，确保系统无泄漏。
4. 气动系统调试（1）启动压缩空气源，观察系统运行情况。
（2）调节节流阀，观察气缸的运行速度和压力。
（3）调整电磁阀，观察气缸的换向情况。
5. 实验数据分析（1）记录实验数据，如气缸的运行速度、压力等。
（2）分析实验数据，评估气动系统的性能。
6. 故障排除（1）根据实验现象，分析可能存在的故障原因。
（2）采取相应措施，排除故障。
五、实验步骤1. 气动元件识别与选用（1）观察气动元件的外观、规格和型号。
（2）了解气动元件的功能、性能和应用范围。
（3）根据实验要求，选择合适的气动元件。
2. 气动系统设计（1）分析实验要求，确定系统的工作压力、流量、动作频率等参数。
（2）根据参数，选择合适的气动元件。
（3）绘制气动系统原理图，标注各元件型号、规格。
3. 气动系统组装（1）按照原理图，将气动元件组装成实验系统。
（2）检查各连接处是否密封，确保系统无泄漏。
空气动力学的飞行器气动设计
空气动力学的飞行器气动设计一、引言飞行器的气动设计是飞行器研发过程中至关重要的一部分。
通过合理的气动设计，可以提升飞行器的性能和稳定性，为飞行任务的完成提供有力保障。
本文将从空气动力学的角度探讨飞行器气动设计的相关内容。
二、气动力学基础1. 升力和阻力升力和阻力是飞行器气动设计的两个核心要素。
升力是垂直于飞行方向的力，使得飞行器可以克服重力而上升。
阻力则是与飞行方向相反的力，会阻碍飞行器的前进。
合理地控制升力和阻力的大小和分布，可以提高飞行器的飞行效率和经济性。
2. 气动力特性气动力特性是指飞行器在运动过程中所受到的气动力的变化规律。
通过对气动力特性的研究，可以了解飞行器在不同飞行状态下的性能表现，从而指导气动设计的优化。
常见的气动力特性包括升力系数、阻力系数、气动力矩等。
三、飞行器气动设计的关键技术1. 翼型设计翼型是飞行器气动设计中最重要的组成部分之一，其形状和参数的选择直接影响飞行器的气动力性能。
合理的翼型设计可以提高飞行器的升力系数和升力阻力比，降低阻力系数，从而提高飞行器的爬升率和巡航速度。
2. 翼面布局翼面布局是指飞行器翼面的形状和位置安排。
翼面布局应考虑飞行器的气动布局和流场分布，在满足气动性能要求的前提下，尽量减少阻力和波阻。
3. 推进系统与气动外形的匹配推进系统与飞行器气动外形的匹配是飞行器气动设计的关键之一。
合理的推进系统设计可以提供足够的动力，同时减小阻力和干扰，提高飞行器的机动性能。
4. 飞行器的稳定和操纵性设计飞行器的稳定性和操纵性设计是保证飞行安全和实现飞行任务的基础。
通过合理的飞行器布局和控制系统设计，可以提高飞行器的稳定性和操纵性，减小操纵力矩和操纵响应时滞。
四、飞行器气动设计的优化方法1. 数值仿真数值仿真是飞行器气动设计中普遍采用的优化方法之一。
通过建立飞行器的数值模型和求解气动方程，可以预测飞行器的气动性能并进行参数优化，从而降低设计成本和风险。
2. 实验验证实验验证是优化设计的重要手段之一。
压气机气动设计
压气机气动设计一、压气机类型选择压气机是航空发动机的重要组成部分，其性能对整个发动机的性能有着至关重要的影响。
根据不同的应用需求，可以选择不同类型的压气机，包括离心式、轴流式、混流式等。
在选择压气机类型时，需要考虑发动机的总体设计、性能要求、制造工艺以及成本等因素。
二、压气机级数确定压气机的级数是影响其性能的重要因素之一。
级数越多，压气机的压力比越高，但相应的结构也越复杂，重量和成本也会增加。
因此，在确定压气机级数时，需要综合考虑性能要求、结构重量和成本等因素。
一般来说，低速压气机采用单级或双级，而高速压气机则采用多级。
三、压气机转速选择压气机的转速对性能也有重要影响。
转速过高会导致压气机失速和喘振等问题，而转速过低则会导致压气机效率降低。
因此，在选择压气机转速时，需要综合考虑性能要求、结构限制和可靠性等因素。
一般来说，低速压气机的转速较低，而高速压气机的转速较高。
四、压气机叶片设计压气机的叶片是直接影响其性能的关键部件之一。
在设计叶片时，需要考虑空气动力学、材料力学和制造工艺等方面的因素。
叶片的形状、大小和材料都会影响压气机的性能。
因此，在进行叶片设计时，需要进行详细的计算和分析，以达到最优的设计效果。
五、压气机通道设计压气机的通道是影响其性能的重要因素之一。
通道的设计需要考虑空气动力学、流体力学和传热学等方面的因素。
通道的形状、大小和结构都会影响压气机的性能。
因此，在进行通道设计时，需要进行详细的计算和分析，以达到最优的设计效果。
六、压气机控制系统设计压气机的控制系统是保证其正常工作和防止喘振等问题的关键部件之一。
控制系统需要根据发动机的工作状态和负载变化等因素进行调节，以保证压气机的稳定工作。
因此，在进行控制系统设计时，需要考虑控制策略、传感器和执行器等方面的因素，以达到最优的控制效果。
七、压气机喘振保护设计喘振是压气机在高速工作时出现的一种问题，会导致发动机性能下降甚至熄火。
因此，在进行压气机设计时，需要考虑喘振保护问题。
第9章 气动工作原理及回路设计
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。
华中科技大学
放气时间
与充气过程一样，放气过程也分为声速和亚声速两个阶段。容器由 压力p1 将到大气压力pa 所需绝热放气时间为 T=t1+t2 =｛（2k /k-1 ）［(p1/pe)(k-1)/2k-1) ］+0.945( p1/1.013×105 )(k-1)/2k｝τ τ= 5.217×10-3 V (273/T1)1/2/kS 式中 pe 为放气临界压力（1.92×105 Pa)
华中科技大学
9.2气源装置及气动元件
华中科技大学
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。 气动辅件 气动系统中的辅助元件，如消声 器、管道、接头等。
华中科技大学
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
华中科技大学
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、
气动工作原理及回路设计
压力控制回路的设计需考虑气源的稳 定性和可靠性，以确保执行机构的正 常工作。
回路中通常包含压力调节阀和安全阀， 通过调节阀的开度来设定所需压力， 安全阀则用于在压力过高时自动释放 多余压力。
速度控制回路
速度控制回路主要用于调节执行机构的工作速度，通常通过改变气流量来实现。
回路中包含流量控制阀和执行机构，通过调节阀的开度来控制流量，进而改变执行 机构的工作速度。
速度控制回路的设计需根据实际需求选择合适的流量控制阀和执行机构，以确保工 作速度的准确性和稳定性。
方向控制回路
方向控制回路主要用于控制执行 机构的运动方向，通常通过换向
阀来实现。
回路中包含换向阀和执行机构， 通过改变换向阀的阀位来改变执
行机构的运动方向。
方向控制回路的设计需考虑换向 阀的可靠性和稳定性，以确保执 行机构能够准确、快速地完成运
流量不足问题
总结词
流量不足会导致气动元件动作缓慢或不动作，影响生产效率 和产品质量。
详细描述
流量不足问题可能是由于气源流量不足、管道阻力过大或气 动元件堵塞等原因引起的。为了解决这个问题，可以更换大 流量的气源、清理或更换堵塞的气动元件、减小管道阻力等 措施，以提高气动回路的流量。
元件故障问题
总结词
方向控制回路通过控制气流来自通断和改变气流的方 向，实现执行元件的启动、停止和换 向。
压力控制回路
通过调节气体的压力，控制执行元件 的运动速度和力矩。
速度控制回路
通过调节气体的流量，控制执行元件 的运动速度。
顺序控制回路
按照一定的顺序和时间间隔控制执行 元件的启动和停止，实现多个执行元 件的协同工作。
05
回路设计实例
自动化生产线气动系统回路设计
气动系统设计
即：
方格数N=2n
其中：n—变量数（行程阀数）
（二）I型障碍信号的排除 I型障碍信号的产生：是因为控制信号线比其所控制的动作线长。 排除I型障碍的基本思想： 就是缩短控制信号存在的时间（即缩短信号线的长度）。 其实质：就是要使障碍段消失或失效。 排除I型障碍的方法：脉冲信号法、逻辑回路法、顺序“与”元件法 等。 1.脉冲信号法排障： 思想：将有障碍的原始信号变成脉冲信号，使其在命令主控阀完成换 向后立即消失。用这种方法可排除所有I型障碍。 方法1：机械法排障 采用机械活络挡块或通过式行程阀。见图7-8。 特点：简单易行，可节省气动元件及管路。但安装行程阀时必须注意： 不可把行程阀装在行程的末端，而应留一段距离，以便挡块或凸 轮能通过。 显然：此法不能用行程阀限制气缸的行程，必须用死挡铁机械限位。 因此，此法仅适用于定位精度要求不高，活塞运动速度不太大的 场合。
3.执行信号：设计时 必须把有障碍信号 的障碍段去掉，使 其变为无障碍信号 再去控制主换向阀， 这种信号叫做执行 信号。 用“*”号表示，见 图。 4.信号状态线构成： 信号线的执行段： “O”，必要部分。 信号线的自由段： “——”，可有可无。 信号线的障碍段： “锯齿线”，必须消 除。 5.I型障碍：这种一个 信号妨碍另一个信 号输入，使程序不 能正常进行的控制 信号，称为I型障碍 信号。
当t有气时K阀有输出，而当d有气时K阀无输出，很明显t与d不能同时 存在，只能一先一后存在。反映在X—D线图上，则二者不能重合， 满足制约关系：t.d=0
气动系统设计步骤及内容
气动系统设计步骤及内容《气动系统设计步骤及内容》嘿，大家好啊！今天咱就来聊聊气动系统设计那些事儿。
你可别小瞧这气动系统设计，那步骤和内容可多了去了。
首先呢，咱得搞清楚到底要干啥，就像我有次装修房子，得先想好要把每个房间布置成啥样。
这就是明确设计目标，好比咱得知道是要让这个气动系统推个小玩具跑呢，还是驱动个大家伙干活。
然后呢，得仔细挑挑那些要用的元件啦，这就跟咱去菜市场买菜一样。
不同的菜有不同的特点，气动元件也是啊。
得选质量好的、合适的，不然到时候出问题可就麻烦了。
我记得那次装修挑地砖，我是一块一块仔细看，就怕后面出啥问题，这挑选元件也得这么精心才行呢！接着就是设计整个系统的布局啦，就像摆家具，得摆得既好看又实用。
各个元件放在哪儿，怎么连接，都得设计得明明白白。
有一次我摆家里的书架，那也是研究了好久，怎么摆能放更多书，还不占地方。
这气动系统布局不也得这么好好琢磨嘛！再之后就是调试啦，跟新车磨合似的。
看看这里那里有没有问题，运行顺不顺畅。
我那次买了新自行车，也是先骑着在小区里转了好几圈，看看哪里需要调整。
经过不断地调试改进，才能让气动系统达到最佳状态。
设计气动系统还真不是个简单事呢，每个步骤都得认真对待。
从确定目标到挑选元件，从设计布局到调试优化，都得一步步来。
就像盖房子，一砖一瓦都得垒好。
总之呢，气动系统设计就是个精细活儿，咱得用心去做，才能做出个好用的气动系统。
可别马虎哦，不然到时候出了问题那就麻烦大啦！大家一定要记住啦！哈哈！怎么样，大家对气动系统设计是不是有点感觉啦？好好去实践吧，相信你们能设计出很棒的气动系统来！。
气动课程设计
目录内容摘要 (1)概述 (1)气动技术的特点： (1)气动技术的缺点： (1)第一章课程设计概述 (2)1.1课程目的 (2)1.2课程内容 (2)1.3课程步骤 (2)第二章气动回路设计 (3)2.1设计目的 (3)2.2设计内容 (3)2.2.1逻辑控制回路（检测活塞杆的位置） (3)【任务分析】 (3)【方案比较】 (3)【原理图】 (6)【回路组装与实验步骤】 (7)【组装调试中存在问题分析】 (7)第三章自生产线分拣单元的气动机械手气动系统绘制与实现 (8)3.1自动生产线分拣单元的气动机械手气动系统绘制与实现 (8)【任务描述】 (8)【任务分析】 (8)【任务实施】 (9)第四章总结 (15)【心得体会】 (15)参考文献 (16)致谢 (16)附录 (17)内容摘要概述气动（qì dòng） [pneumatic]∶利用撞击作用或转动作用产生的空气压力使运动或做功的气动就是以压缩空气为动力源，带动机械完成伸缩或旋转动作。
因为是利用空气具有压缩性的特点，吸入空气压缩储存，空气便像弹簧一样具有了弹力，然后用控制元件控制其方向，带动执行元件的旋转与伸缩。
从大气中吸入多少空气就会排出多少到大气中，不会产生任何化学反应，也不会消耗污染空气的任何成分，另外气体的粘性较液体要小，所以说流动速度快，所以说主要特点便是节能环保。
气动技术的特点：1、气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。
压力等级低、使用安全相对液压系统安全一些。
2、工作介质是取之不尽的空气、空气本身不花钱。
排气处理简单，不污染环境，但电能消耗较大，能源转换率很低，初期成本较低，但使用成本较高。
3、输出力以及工作速度的调节非常容易。
气缸的动作速度一般为50~500mm/s。
但运行速度稳定性不高。
4、可靠性不太高，使用寿命受气源洁净度和使用频率的影响较大。
5、利用空气的压缩性，可贮存能量，实现集中供气。
可短时间释放能量，以获得间歇运动中的高速响应。
第十五章-气动程序系统设计
3、计算耗气量。 四、选择控制元件
1、确定控制元件的类型、型号、数量等。 2、确定控制元件的操作方式、通径大小等。 五、选择气动辅助元件
1、选择气动三联件、消声器等类型及型号。 2、确定管径、管长、管接头等形式及型号。 3、验算各种阻力损失，沿程损失和局部损失。 六、根据执行元件的耗气量、确定压缩机的容量
备
用
格
2、画动作状态线
1）动作状态线的起点：动作状态线的起点是该 动作的开始（动作状态线左边的竖线），用符号 “0”画出。
2）动作状态线的终点是该执行元件下一个动作 的开始（该执行元件下一个动作状态线左边的竖 线，即该执行元件下一个动作的起点），用符号 “x”画出。
3）用横向粗实线从左向右连接该执行元件的起点 到终点。
X -D
执行信号
备 用 格
如：执行元件为两个气缸
X-D
执行信号
备 用 格
第三步：在最上边一行从左至右以次填上1、2、3、4等， 并根据动作循环次序，在序号下面填上相应的动作状态。
X-D
1
2
3
4
执行信号
A1 B1 B0 A0
备 用 格
第四步：在X-D下面左边第一列，从上到下依次填上1、2、 3、4等，在 X-D下面左边第二列，根据动作循环次序， 每一行的
（四）气动回路图的绘制 1、根据逻辑原理图画出执行元件、控制阀
2、根据逻辑关系，连接各阀之间的气路。特别要
注意的是哪个行程阀为有源元件（即直接与气源相接），哪个行程间 为无源元件（即不能与气源相连）。其一般规律是无障碍的原始信号为有源 元件，而有障碍的原始信号，若用逻辑回路法排障，则为无源元件；若用辅 助阀排障，则只需使它们与辅助阀、气源串接即可。
气动设计资料PPT学习教案
回
稳、定位精度高、速度控
路
制容易等目的，从而克服
了气动难以实现低速控制
的缺点。
第12页/共85页
2.
9.2 功能回路
速度控制回路
【作业9】 请设计一个排气节流+气液阻尼缸稳速回路 ，
控制一个双作用气缸，解决稳速的问题。
比串联形式结构
气
紧凑，气、液不
液 转 换 回
易相混。不足之 处是，如果安装 时两缸轴线不平
第4页/共85页
9.1 基本回路
差动回路
差动回路是指气缸的两个运动方向 采用不 同压力 供气， 从而利 用差压 进行工 作的回 路。当 双作用 缸仅在 活塞的 一个移 动方向 上有负 载时， 采用该 回路可 减少空 气的消 耗量。 但是在 气缸速 度比较 低的时 候，容 易产生 爬行现 象。
【作业5】 请设计一个差压 回路，用一个用5/2单电控先 导型方向控制阀及单向阀、 减压阀控制一个双作用气缸 。 减压阀带单向阀的差动回 路，电磁阀断电后，气缸 以较低供气压力缩回。
9.3 应用回路
同步控制回路
气 液 转 换 方 法
油箱
二通阀
二通阀
9.3 应用回路
当三位五通电磁阀A端电磁铁通电 后，压 缩空气 通过管 路自下 而上作 用在两 个气液 缸的气 缸活塞 的无杆 腔，使 之克服 各自的 负载向 上运动 。 此时，来自梭阀9的控制气压使常开 式二通 阀3和4关闭， 所以气 液缸7和8的液 压缸部 分的上 侧液压 油分别 被压送 到7和8的液压 缸部分 的下侧 ，可以 保证缸 7和8向 上同步 移动。 同理电磁阀的B端电磁铁通电时， 可以保 证缸向 下同步 移动。 这种上 下运动 中由于 泄漏而 造成的 液压油 不足可 在电磁 阀不通 电的图 示状态 下从油 箱2自动 补充。 为了排 出液压 缸中的 空气， 需设置 放气塞 5和6。 气 液 转 换 方 法
气动元件设计手册
气动元件设计手册
《气动元件设计手册》是一本介绍气动元件设计的参考书籍，主要内容包括气动元件的基本原理、设计方法、选型和使用等方面的知识。
以下是一些可能包含在该手册中的内容：
1.气动元件概述：介绍气动元件的基本概念、分类、工作原理和特点等方面的知识。
2.气动元件的选型：介绍如何根据使用条件和需求选择合适的气动元件，包括气缸、气动电磁阀、气动执行器等。
3.气动元件的设计：介绍如何设计气动元件，包括气缸、气动电磁阀、气动执行器等的设计方法和注意事项。
4.气动系统的设计：介绍如何设计气动系统，包括气路设计、气缸排列、气源设备的选择和安装等方面的知识。
5.气动元件的维护和保养：介绍如何对气动元件进行维护和保养，包括日常维护和故障排除等方面的知识。
6.气动元件的应用案例：介绍气动元件在不同领域的应用案例，如机械制造、自动化生产线、汽车制造等。
7.气动元件的标准和规范：介绍气动元件的相关标准和规范，包括国内外的标准和规范等。
总之，《气动元件设计手册》是一本涵盖广泛、内容详实的参考书籍，可以帮助工程师和技术人员更好地了解和应用气动元件。
气动设计
• 三、选择、设计执行元件
• 一般情况为选择，较特殊而无现成的需设计 • 四、选择控制元件 • 表7-1 逻辑元件（高压截止式、膜片式）和射流元件难有
现成，需要时要自己设计
• 五、选择气动辅件 • * 分水滤气器 涉及过滤精度，气缸≤50~75µm，气马达
≤25 µm，滑阀、精密检测≤10µm。
• * 油雾器 一般选择与缸、控制元件配套，气马达滑阀 等必用
• * 消声器 与控制元件配套
• 六、确定管径、计算压力损失
• 因气体粘度远低于液压，相比之，压力损失小得多，属估算， 沿程：车间0.01MPa，厂区0.1MPa • 局部：查表
• 七、选择空压机
• 单独的气动系统设计时需要。
• • • •
确定主要参数：压力，流量 压力：工作压力+损耗 流量：除设备用气量外，还考虑： 利用系数、漏损系数、备用系数（裕量）
• §6 气动系统设计的主要内容及 Nhomakorabea骤•
控制方式的选择对系统的复杂程度影响很大，用电 气控制时，气动系统相对很简单，尽量采用。
• 一、明确工作要求
• * 运动力和操作力要求 • 内容~ 涉及气动的适应性 • * 工作环境条件 • 主要决定控制方式等，及适应一些特殊要求 • * 与机电液配合~
• 二、设计气控回路
气动外形设计20150208d
1.1 空气动力学基础1.1.1 大气通常情况下,将包围地球的大气从海平面开始往外分为五层，即对流层、平流层、中间层、高温层和外层大气，各层的大气特性见下表所示。
空地制导武器通常飞行在对流层和平流层，其中对流层从海平面开始计算，在赤道附近高度为16~18Km ，中高纬度附近高度为8~12Km ，对流层包含空气质量占整个大气的3/4，其特点为： 1）雨雪、雷电和风暴均发生在这一层；2）大气温度随高度成直线下降，大气压强和密度随高度成指数下降；3）由于存在温度差，地球自转等因素，大气存在水平和垂直方向流动。
平流层（又称同温层）的高度范围为对流层起一直至32Km ，从12-20Km 范围内，其温度保持不变，为216.65K ，故这层的大气只有水平方向流动，无垂直方向流动。
表1 大气结构大气的变化极为复杂，受各种各样因素影响，其温度、密度和压强等参数不仅随地点的变化而变化，即使在同一地点，也随季节、日夜等参数变化而变化，再者，还随日照等天气变化而变化。
为了便于比较，工程上需要规定一个标准大气，其标准是按中纬地区的平均气象条件定出来的。
这样进行计算时，都依此标准进行计算；做实验时，也都换算成标准条件下的数据。
但是得注意，实际大气有时候跟标准大气存在一定的差异。
标准大气规定：在海平面上，大气温度为15°（绝对温度0288.15K T =）,大气压强在高度0m 20000m h ≤≤的飞行范围内，大气温度可表示如下：288.150.0065 0m 11000m 216.15 11000m 20000mT h h T h =-≤≤⎧⎨=≤≤⎩ 大气压强可表示如下：()00.00650011000216.6511000 0m 11000m e11000m 20000m g Rh g H R T p p h T p p h ----⎧⎛⎫⎪=≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎨⎪⎪=≤≤⎩大气密度可表示如下：()010.006500110001216.6511000 0m 11000m e 11000m 20000m g R hg H R T h T h ρρρρ----⎧⎛⎫⎪=≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎨⎪⎪=≤≤⎩图 错误!文档中没有指定样式的文字。
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责任教师：黄志昌
2020年4月7日星期二8时13分31秒
9.2 功能回路
9.2.1 速度控制回路
8
功能回路是控制执行机构的输出力、速度、加速度、运动 方向和位置的回路，包括速度控制回路、力控制回路、转矩控 制回路和位置控制回路等。
控制气
调速 改变气缸进排气管路的阻力
缸速度
采用气液转换法，利用液 稳速 体的特性来稳定速度
采用流量伺服阀的位 置控制回路。该回路由气 缸、流量伺服阀、位移传 感器及计算机控制系统组 成。活塞位移由位移传感 器获得并送入计算机，计 算机按一定算法求得伺服 阀的控制信号的大小，从 而控制活塞停留在期望的 位置上。
图9.16 采用流量伺服阀 的连续位置控制回路
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2020年4月7日星期二8时13分47秒
17
【作业12】 请设计一个能控制双向气马达的方向、压力 流量的控制回路（建议用5/3阀）。
1.
通过改变减压阀的设定
压力，即可改变气马达
气 马
的输出转矩。
达
转
气马达是产生转矩
矩 的气动执行元件。一
控 制 回
般情况下，对于已选 定的气马达，其转矩
路 是由进排气压差决定 的。
活塞式气马达转矩控制回路
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流 回
速度、缓冲能力等特性来看，
路
双作用气缸一般采用排气节流
控制。
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2020年4月7日星期二8时13分36秒
2.
9.2 功能回路
9.2.1 速度控制回路
13
【作业8】 请设计一个排气节流+气液转换回路，控制
气 液
在低速及传动负载变化大 的场合可采用气液转换回
转
路。这种控制方式不需要
换
液压动力即可实现传动平
回 路
稳、定位精度高、速度控 制容易等目的，从而克服
了气动难以实现低速控制
的缺点。
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2020年4月7日星期二8时13分38秒
2.
9.2 功能回路
9.2.1 速度控制回路
14
【作业9】 请设计一个排气节流+气液阻尼缸稳速回路， 控制一个双作用气缸，解决稳速的问题。
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2020年4月7日星期二8时13分44秒
9.2 功能回路 9.2.4 位置控制回路
19
位置 控制
气压控制方式； 内、外部挡块方式； 锁定机构方式； 气液变换方式。
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2020年4月7日星期二8时13分45秒
9.2 功能回路 9.2.4 位置控制回路
2. 增压夹紧回路
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2020年4月7日星期二8时13分51秒
9.3 应用回路
9.3.2 冲压回路
26
➢ 冲压回路，主要用于薄板冲床、压配压力机等。 ➢ 由于在实际冲压过程中，往往仅在最后很小一段行程里作
功，其它行程不作功。
➢ 常采用低压-高压二级回路，无负载时低压，作功时高压。
比串联形式结构
气
紧凑，气、液不
液 转 换
易相混。不足之 处是，如果安装
回
时两缸轴线不平
路
行，会由于机械
摩擦导致运动速
度不平稳。
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2020年4月7日星期二8时13分40秒
9.2 功能回路 9.2.2 压力控制回路
15
【作业10】 请设计一个能选择两种不同压力的控制回路， 控制一个双作用气缸，解决适合不同的负载的问题。
9.3 应用回路
9.3.1 增压回路
23
应用回路是指在生产实践中经常用到的回路，它 一般由基本回路和功能回路组合或变形而成，如增压 回路、同步回路、缓冲回路、平衡回路和安全回路等。
当压缩空气的压力较低， 或气缸设置在狭窄的空间里， 不能使用较大面积的气缸， 而又要求很大的输出力时， 可采用增压回路。增压一般 使用增压器，增压器可分为 气体增压器和气液增压器。 气液增压器高压侧用液压油， 以实现从低压空气到高压油 的转换。
为电工技师班的学员提供优秀的教学资源！ 2
9.1
基本回路
9.2
功能回路
9.3
应用回路
9.4
纯气动系统设计
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2020年4月7日星期二8时13分25秒
3
——气动系统由气源、气路、控制 元件、执行元件和辅助元件等组成， 并完成规定的动作。任何复杂的气路 系统，都是由一些具有特定功能的气 动基本回路、功能回路和应用回路组 成。本章将介绍这些回路及回路的设 计方法。
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9.3 应用回路
9.3.1 增压回路
25
电磁阀左侧通电，对增 压器低压侧施加压力，增压 器动作，其高压侧产生高压 油并供应给工作缸，推动工 作缸活塞动作并夹紧工件。 电磁阀右侧通电可实现缸及 增压器回程。使用该增压回 路时，必须把工作缸所需容 积限制在增压器容量以内， 并留有足够裕量；油、气关 联部密封要好，油路中不得 混入空气。
1.
进
气 节
➢在气缸的进气侧进行流量控制时称为进气节流；
流 、
➢在排气侧进行流量控制时称为排气节流。
排 气 节
➢一般来说，进气节流多用于垂直安装的气缸支 撑腔的供气回路。
流
回
路
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2020年4月7日星期二8时13分31秒
1.
9.2 功能回路
9.2.1 速度控制回路
9
【作业6】 请设计一个进气节流调速回路，控制一个双 作用气缸。
气压传动多数用气 缸作执行元件，把气压 能转换成机械能。气缸 输出力是由供排气压力 和活塞面积来决定的， 因此可以通过改变压力 和受压面积来控制气缸 力。一般情况下，对于 已选定的气缸，可通过 改变进气腔的压力来实 现气缸出力控制。
高低压力 转换回路
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9.2 功能回路 9.2.4 位置控制回路
21
2. 采用机械挡块辅助定位的回路
采用机械挡块辅助定位回 路简单可靠，在定位状态下驱动 气缸始终压紧挡块，不产生间隙， 可以完全停止在确定位置上，其 定位精度取决于挡块的机械精度。 使用挡块定位机构必须注意的 问题是：为防止系统压力过高， 应设置安全阀以及为保证精度应 考虑冲击的吸收及挡块的刚性。 图9.13 采用挡块的位置控制回路
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9.2 功能回路
9.2.1 速度控制回路
11
【作业6】 请设计一个排气节流调速回路，控制一个双 作用气缸。
1.
进
气
节
流
、
排
气
节
流
回
路
排气节流1
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排气节流2
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1.
9.2 功能回路
9.2.1 速度控制回路
12
【作业7】 请设计一个排气节流+快速缩回调速回路， 控制一个双作用气缸。
在排气节流时，排气腔
内可以建立与负载相适应的背
进
压，在负载保持不变或微小变
气 节
动的条件下，运动比较平稳，
流 、
调节节流阀的开度即可调节气
排
缸往复运动速度。从节流阀的
气 节
开度和速度的比例性、初始加
9.2 功能回路
9.2.1 速度控制回路
10
1.
【作业6】 请设计一个进气节流调速回路，控制一个双 作用气缸。
爬行原因分析
进 气 节 流 、 排 气 节 流 回 路
在进气节流时，气缸排气腔 压力很快降至大气压，而进气腔 压力的升高比排气腔压力的降低 缓慢。当进气腔压力产生的合力 大于活塞静摩擦力时，活塞开始 运动。由于动摩擦力小于静摩擦 力，所以活塞运动速度较快，由 此进气腔急剧增大，而由于进气 节流限制了供气速度，使得进气 腔压力降低，从而容易造成气缸 的 “爬行”现象。
20
1. 采用三位阀的回路
由于空气的可压缩性，采用纯气动控制方式难以得到较高的控制精度。
由于气缸活塞两端 作用面积不同，阀 处于中位后活塞仍 将移动一段距离。
调节调压阀的 压力，使作用 在活塞上的合
力为零，
中位加压式 (也可使用中 位封闭式)
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1. 冲压回路
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9.3 应用回路
1. 冲压回路
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9.3.2 冲压回路
27
➢电磁换向阀通电后，压缩空 气进入气液转换器，使工作缸 动作。 ➢当活塞前进到某一位置，触 动三通高低压转换阀时。该阀 动作，压缩空气供入增压器， 使增压器动作。 ➢由于增压器活塞动作，气液 转换器到增压器的低压液压回 路被切断(内部结构实现)，高 压油作用于工作缸进行冲压作 功。 ➢当电磁阀复位时，气压进入 增压器活塞及工作缸的回程侧， 使之分别回程。
为防止系统压力过高，应设置安全阀以及为保 证精度应考虑冲击的吸收及挡块的刚性。
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