气动技术第一讲气动基础知识

执行元件的运动速度 较快
慢
慢
速度稳定性
较差
良好
很好
控制精度
较差
高
一般
防爆性
好 用非可燃油才能防火 好
气动技术的发展趋势
• 〈1〉、电气一体化：微电子技术与气动元 件相结合组成了PC机—接口—小型阀—气 缸的电气一体化的气动系统。同时，与电 子技术相结合的自适应控制气动元件已经 问世，如压力比例阀、流量比例阀等，使 气动技术从以往的开关控制进入到高精度 的反馈控制，使定位精度提高到±0.1～ 0.01. 电气一体化已渗透到工厂本身的加工、 装配、检测等生产领域。
气动与其它传动方式比较
1、气动技术的优缺点
气压传动与其它传动方式的比较:
项目
气压传动 液压传动 机械传动
系统结构
简单
复杂
稍复杂
安装自由度
大
大
小
使用维护
简单 比气动系统复杂 简单
清洁度
清洁
油污染
较清洁
技术要求
较低
较高
较低
寿命
长
较长
长
价格
便宜
较贵
一般
传动效率
＜30％
＜70％ 90％左右
驱动力
小～中
中～极大 小～大
气动技术的发展趋势
• 〈2〉、小型化、轻量化：由于气动技术在 电子行业、工业自动化等领域的应用，气 动元件必须小型化和轻量化。各种新技术、 新材料的应用，使气动元件实现了小型化 和轻量化。
• 〈3〉、复合集成化：为节省空间、减少配 管、减化装配、提高效率，多功能复合化 和集成化的元件相继出现，如：将所需数 目的阀配置在集成板上，带阀气缸等。
粘度发生变化时，流量也会跟着改变， 造成速度不稳定。
• 3 ．系统将马达的机械能转换成液体压力能，再 把液体压力能转换成机械能来做功，能量经两次 转换损失较大，能源使用效率比传统机械低。 4．液压系统大量使用各式控制阀、接头及管子， 为了防止泄漏损耗，元件的加工精度要求较高。
化 5、气动系统在恶劣工作环境中，安全可靠性优于液压等系
统 6、气动系统可实现过载保护，可压缩性气体便于贮存能量 7、气动设备可以自动降温，长期运行也不会发生过热现象 8、空气取之不尽，节省购买、贮存、运输的费用
气压传动与液压传动的比较
气压传动的缺点： 1、工作压力较低，输出功率较小 2、气信号传递的速度慢，不宜用于高速传递
气动技术的发展趋势
• 〈6〉、高精度：位置控制精度已由过去的mm
级提高到±0.1mm。
• 〈7〉、高质量：由于新材料 、新技术的应用及
加工工艺水平的提高，电磁阀的寿命可达3000万 次以上，气缸运行耐久性已达2000～6000Km。
• 〈8〉、高速度：提高电磁阀的工作频率和气缸
的速度对提高生产效率有着重要的意义。电磁阀 工作频率可达25HZ， 气缸速度从1m/s提高到 3m/s。
• 〈9〉、高出力：采用杠杆式扩力机构或气液增
压器，可使输出力增大几倍至几十倍。
思考题
• 气动系统是如何实现“能量”转换的？ • 气动系统主要由那几个部分组成？举例说
明。 • 简述气动系统的主要特点。 • 观察你周围的事物，举例说明气动系统的
工作原理。
➢用于化工产品的生产中 ➢用于人不宜到达的地方如高温和危险的劳
动 ➢用于高速重复的运动机械中 ➢农业设备、食品业、机械行业的剪、切、
铆等 ➢医学领域、机器人、太空设备中等
气压传动系统的组成
1、动力元件：气源装置，其功能是将原动机输入 的机械能转换成空气的压力能，为系统提供动力。
2、执行元件：气缸或气马达，功能是将气体的压 力能转换成机械能，输出力和速度或转矩和转速， 以带动负载进行直线运动或旋转运动。
3、控制元件：用以控制调节压缩空气的压力、流 量和流动方向以及系统执行机构的工作程序的元 件。
4、辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装 置，包括气管、管接头、储气罐、过滤器等。
气动系统示意图
气动系统示意图
气 缸
气压传动与液压传动的比较
气压传动的优点： 1、用后空气排入大气，不必设回气管，不污染环境 2、空气在管内流动阻力小，压力损失小，便于输送 3、气动反应快，动作迅速，维护简单，管路不易堵塞 4、气动元件结构简单，易于制造、标准化、系列化、通用
• 1880年，人们第一次利用气缸做成气动刹车装置， 将它成功地用到火车的制动上。
• 20世纪30年代初，气动技术成功地应用于自动门 的开闭及各种机械的辅助动作上。
• 进入到60年代尤其是70年代初，随着工业机械化 和自动化的发展，气动技术才广泛应用在生产自 动化的各个领域，形成现代气动技术。
气动的用途
“气压传动与控制”的简称，是利用气体 的压力能实现运动和动力的一种传动方式 。
气动技术发展迅速，渗透到国民经济的 各个领域：从蓝天到水下从军用到民用， 从重工业到轻工业，到处都有流体传动与 控制技术 。
气动的历史
• 大约开始于1776年John Wikinson发明能产生1个 大气压左右压力的空气压缩机。
的回路中 3、排气噪声大，需加消声器 4、空气的可压缩性，在载荷变化时动作稳定
性差
气压传动与液压传动的比较
液压传动的优点： 1、体积小，输出力大 2．不会有过负载的危险 3．输出力调整容易 4．速度调整容易 5．易于实现自动化
气压传动与液压传动的比较
液压传动的缺点
• 1．接管不良造成油外泄，除了会污染工作场所外， 还有引起火灾的危险。
气动技术的发展趋势
• 〈4〉、无油化：为适应食品、医药、电子、 纺织等行业的无污染要求，预先添加润滑 脂的不供油润滑元件大量问世。同时，正 在开发用自润滑材料制造、无需添加润滑 脂就能工作的无油润滑元件。
• 〈5〉、低功率：为了与微机、程序控制器 直接连用，电磁阀必须实现低功率化。目 前，电磁阀的功率已降至1W，甚至0.5W。
气动技术
亚德客（中国）有限公司 系统工程处 徐宇 工程师
目录
第一讲 气动系统的基本知识 第二讲 气动系统流体力学基础 第三讲 气源装置及辅助元件 第四讲 气动执行元件 第五讲 气动控制元件 第六讲 气动图形规范 第七讲 气动基本回路
气动技术
第一讲 气动系统的基本知识
第一讲 气动系统的基本知识
一、何谓气动？ • 气动（PNEUMATIC）是“气动技术”或