电子课件-《液压传动与气动技术(第二版)》-B01-8080 模块七1
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液压传动与气动技术(第二版)电子课件
普通高等教育“十一五” 国家级规划教材 高等职业技术院校机械设计制造类专业任务驱动型教材
液
压 传 动 与
（ 第 二
气版
动）
技Hale Waihona Puke 术第一篇 液压传动
模块一 液压传动基础知识及动力元件 模块二 液压执行元件 模块三 方向控制阀 模块四 压力控制阀 模块五 流量控制阀 模块六 液压系统分析与维护
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液
压 传 动 与
（ 第 二
气版
动）
技
术
素材作者 周晓峰 宋军民 申如意 李 江
策划编辑 马 琳
电子课件使用说明
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液
压 传 动 与
（ 第 二
气版
动）
技
术
第二篇 气动技术
模块七 气动基础知识及执行元件 模块八 单缸控制回路设计 模块九 双缸控制回路设计 模块十 气动系统分析与维护 提示:从模块中进入主页面请按ESC键
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液
压 传 动 与
（ 第 二
气版
动）
技Hale Waihona Puke 术第一篇 液压传动
模块一 液压传动基础知识及动力元件 模块二 液压执行元件 模块三 方向控制阀 模块四 压力控制阀 模块五 流量控制阀 模块六 液压系统分析与维护
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压 传 动 与
（ 第 二
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液
压 传 动 与
（ 第 二
气版
动）
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第二篇 气动技术
模块七 气动基础知识及执行元件 模块八 单缸控制回路设计 模块九 双缸控制回路设计 模块十 气动系统分析与维护 提示:从模块中进入主页面请按ESC键
普通高等教育“十一五” 国家级规划教材 高等职业技术院校机械设计制造类专业任务驱动型教材
习题册参考答案-《液压传动与气动技术(第二版)习题册》-B01-8188.docx
第一篇液压传动模块一液压传动基础知识及动力元件任务 1认识液压传动系统填空题：1．液体能量控制2．动力元件控制元件执行元件辅助元件传动介质3．压力流量方向力速度4．压力、流量、流动方向5．过滤渗漏6．压力能机械能直线回转7．静压传递原理水压机8．机械能液压能选择题：1．（A）2．（A）3．（C）4．（B）判断题：1．（√）2．（×）3．（√）4．（√）5．（√）6.（×）7．（×）8．(√）思考题：1．以液体作为工作介质来传递能量和进行控制的方式，称为液压传动。
2．共有五部分组成1）动力元件，向系统提供压力油。
2）执行元件，驱动负载运动。
3）控制元件，对系统的压力、流时、方向进行控制和调节。
4）辅助元件，起存贮和过滤油液，连接管路、监视系统工作情况等作用5）传动介质，传递能量3．液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小，可在大范围内实现无级调速。
传动平稳，易实现过载保护及复杂的自动工作循环。
液压元件实现了标准化、系列化和通用化，易于设计和组织专业性大批量生产，从而可提高生产率、提高产品质量、降低成本。
任务 2 折弯机液压动力元件的选择填空题：1．机械能液压能能量转换2．齿轮泵柱塞泵叶片泵3．结构简单制造容易工作可靠寿命长4．外啮合齿轮泵内啮合齿轮泵5．密封容积吸油和压油6．尺寸小、重量轻7．小高8．渐开线摆线9.1.02 10 510.6×104选择题：1．（B）2．（A）3.（A ）4.（B ）判断题：1．（×）2．（×）3.（√）4.（×）思考题：1.依靠密封容积的变化吸油，当密封的工作容积增大，形成部分真空，箱中的油在大气压力的作用下，以吸油口吸入吸油腔，完成吸油。
如果油箱完全密封，不与大气相通，油箱中的油将无法吸入。
2.外啮合齿轮泵的特点：输出流量较均匀，构造简单，工作可靠，维护方便，一般具有输送流量小和输出压力高的特点。
液压与气体传动教材pptx资料
➢ 液压控制： 液压控制与液压传动的不同之点在于液压控制是一 个自动控制系统，具有反馈装置，系统具有较强的 抗干扰能力,所以系统输出量的精度高。
2.5 液压传动的基本工作原理
1吸油过程（重物不动） 2 排压过程（重物举升） 3 重物落下（速度可调）
2.6 液压系统的组成
1）能源装置（或称液压动力元件，液压泵） 把机械能转化成液体压力能的装置，向系统提供具有一 定压力和流量的油液。
液压传动 中～极大 小～中 很容易 稍复杂 较容易 良好 大
气动传动 小～中 小～中 容易 简单 容易 良好 良好
较简单 简单
机械传动 小～大 小～大 困难 稍复杂 稍困难 很好 小
简单
电气传动 小～大 ～大 稍困难 稍复杂 稍复杂 很好 中
专门技术
传动方式 机械 气动 液压
实用性 4 3 2
电气
速范围达2000：1)； (4)可自动实现过载保护；
(5)一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自 行润滑，使用寿命长；
(6)很容易实现直线运动；
(7) 容易实现机器的自动化，采用电液联合控制后， 不仅可实现更高程度的自动控制，而且可以实现 遥控
2.8 液压传动的主要缺点
(1)传动比不精确。由于运动零部件会产生一定的泄漏，加上液压 油并非绝对不压缩，从而导致传动比不如机械传动精确。
5）传动介质： 传递能量的液体介质，即各种液压工作介质。
机械能(M,n) 液压能(pb,Qb) 液压能(pl,Ql) 机械能(R，v)
原动机
液压泵
液压阀
液动机
工作机
低压油
高压油
高压油 低压油
低压油
油箱
2.7 液压传动的主要优点
(1)各种液压元件可根据需要方便、灵活地来布置； (2)重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快； (3)操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调
2.5 液压传动的基本工作原理
1吸油过程（重物不动） 2 排压过程（重物举升） 3 重物落下（速度可调）
2.6 液压系统的组成
1）能源装置（或称液压动力元件，液压泵） 把机械能转化成液体压力能的装置，向系统提供具有一 定压力和流量的油液。
液压传动 中～极大 小～中 很容易 稍复杂 较容易 良好 大
气动传动 小～中 小～中 容易 简单 容易 良好 良好
较简单 简单
机械传动 小～大 小～大 困难 稍复杂 稍困难 很好 小
简单
电气传动 小～大 ～大 稍困难 稍复杂 稍复杂 很好 中
专门技术
传动方式 机械 气动 液压
实用性 4 3 2
电气
速范围达2000：1)； (4)可自动实现过载保护；
(5)一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自 行润滑，使用寿命长；
(6)很容易实现直线运动；
(7) 容易实现机器的自动化，采用电液联合控制后， 不仅可实现更高程度的自动控制，而且可以实现 遥控
2.8 液压传动的主要缺点
(1)传动比不精确。由于运动零部件会产生一定的泄漏，加上液压 油并非绝对不压缩，从而导致传动比不如机械传动精确。
5）传动介质： 传递能量的液体介质，即各种液压工作介质。
机械能(M,n) 液压能(pb,Qb) 液压能(pl,Ql) 机械能(R，v)
原动机
液压泵
液压阀
液动机
工作机
低压油
高压油
高压油 低压油
低压油
油箱
2.7 液压传动的主要优点
(1)各种液压元件可根据需要方便、灵活地来布置； (2)重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快； (3)操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调
电子课件-《液压传动与气动技术(第二版)》
二、齿轮泵的结构和工作原理
当齿轮按图示方向旋转时，右方吸油室由于相互啮合的轮齿逐渐脱开， 密封工作容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大气压 力的作用下，经吸油口进入吸油室，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，把 油液带到左方压油室内，随着齿轮的相互啮合，压油室密封工作腔容积不 断减小，油液便被挤出去，从压油口输送到压力管路中去。油泵在工作时， 吸油和压油是依靠吸油室和压油室的容积变化来实现的，因此这种泵也叫 做容积泵。
拆弯机
任务分析
拆弯机在压制薄板时，要使薄板在压头向 下运动的作用下产生变形从而得到所需要的 形状，就要求进入液压缸的压力油的压力和 流量能使液压缸推动压头向下运动并克服薄 板变形时产生的抗力。向液压缸提供压力油 的是动力元件（液压泵），那么液压泵是如 何为液压系统输出压力油的呢？怎样根据系 统要求来选择液压泵呢？
锁模工作状态：电磁线圈7通电时，阀芯向左移动（左位工作），这时阀口P和A相通、 阀口B和T相通，压力油经P口流入换向阀6，经A口流入液压缸8的左腔，活塞9在液压缸左 腔压力油的推动下向右移动并带动锁模机构的机械装置完成锁模动作，而液压缸右腔的油则 经B口和T口回到油箱1。
开模工作状态：电磁线圈10通电，阀芯向右移动（右位工作），这时阀口P和B相通， 阀口A和T相通，压力油通过换向阀6的B口流入液压缸的右腔，活塞9在液压缸右腔压力油的 推动下向左移动，并带动锁模机构的机械装置完成开模动作，而液压缸左腔的液压油则通过 阀口A和T流回油箱1。
（2）外啮合齿轮泵的应用场合 外啮合齿轮泵输出的流量较均匀、构造简单、工作可靠、维护方便，
一般具有输送流量小和输出压力高的特点。通常，齿轮泵多用于输送黏性较 大的液体，不宜输送黏性较小的液体及含有杂质的液体（影响寿命）。
液压气动技术课件第7章
1. 空气压缩机（气压发生装置）
空气压缩机安全技术操作方法
不要用手去触摸压缩机气缸头、缸体、排气 管，以免温度过高而烫伤。
日常工作结束后，要切断电源，放掉压缩机 储气罐中的压缩空气，打开储气罐下边的排污 阀，放掉汽凝水和污油。
二、气动辅助元件
气源净化装置 其他辅助元件
二、气动辅助元件
1、气源净化装置
管径易大以降低压力损失。 2．排出管路：从空压机排气口到后冷却器或储气罐之间的管路，此段
管路应能耐高温高压与振动。 3.气管路：从储气罐到气动设备间的管路。送气管路又分成主管路和从
主管路连接分配到气动设备之间的分支管路。主管道是一个固定 安装的用于把空气输送到各处的耗气系统。主管路中必须安装断 路阀，它能在维修和保养期间把空气主管道分离成几部分。 4．控制管路：连接气动执行件和各种控制阀间的管路。此种管路大多 数采用软管。 5．排水管道：收集气动系统中的冷凝水并将水分排出管路。
管 的、不需要经常装拆的地方，使用硬管。
道 连接运动 部件和临时使用、希望装拆方
连 便的管路应使用软管。硬管有铁管、铜管、
接
黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑 料管、尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管
件 以及挠性金属导管等等。常用的是紫铜管
和尼龙管。
管路的分类
气动系统的管路按其功能分为： 1．吸气管路：从吸入口过滤器到空压机吸入口之间的管路，此段管路
选用原则
选用空气压缩机的根据是气压传动系统所需要的工作压 力和流量两个参数。第一种空气压缩机为中压空气压缩机， 额定排气压力为1MPa；第二种是低压空气压缩机，排气压 力为0.2MPa；第三种是高压空气压缩机，排气压力为10MPa； 第四种为超高压空气压缩机，排气压力为100MPa.
空气压缩机安全技术操作方法
不要用手去触摸压缩机气缸头、缸体、排气 管，以免温度过高而烫伤。
日常工作结束后，要切断电源，放掉压缩机 储气罐中的压缩空气，打开储气罐下边的排污 阀，放掉汽凝水和污油。
二、气动辅助元件
气源净化装置 其他辅助元件
二、气动辅助元件
1、气源净化装置
管径易大以降低压力损失。 2．排出管路：从空压机排气口到后冷却器或储气罐之间的管路，此段
管路应能耐高温高压与振动。 3.气管路：从储气罐到气动设备间的管路。送气管路又分成主管路和从
主管路连接分配到气动设备之间的分支管路。主管道是一个固定 安装的用于把空气输送到各处的耗气系统。主管路中必须安装断 路阀，它能在维修和保养期间把空气主管道分离成几部分。 4．控制管路：连接气动执行件和各种控制阀间的管路。此种管路大多 数采用软管。 5．排水管道：收集气动系统中的冷凝水并将水分排出管路。
管 的、不需要经常装拆的地方，使用硬管。
道 连接运动 部件和临时使用、希望装拆方
连 便的管路应使用软管。硬管有铁管、铜管、
接
黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑 料管、尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管
件 以及挠性金属导管等等。常用的是紫铜管
和尼龙管。
管路的分类
气动系统的管路按其功能分为： 1．吸气管路：从吸入口过滤器到空压机吸入口之间的管路，此段管路
选用原则
选用空气压缩机的根据是气压传动系统所需要的工作压 力和流量两个参数。第一种空气压缩机为中压空气压缩机， 额定排气压力为1MPa；第二种是低压空气压缩机，排气压 力为0.2MPa；第三种是高压空气压缩机，排气压力为10MPa； 第四种为超高压空气压缩机，排气压力为100MPa.
液压与气压传动 第2版 教学课件 ppt 作者 马振福 高职课件7
2）选择执行元件，进行工况分析。
3）明确系统的主要参数。
4）拟定液压系统原理图。
5）液压元件的计算和选择。
6）液压系统性能的验算。
7）绘制正式工作图和编制技术文件。
一、明确设计要求1）明确主机对液压系统的动作和性能要求。
2）明确液压系统的工作条件和环境。
二、工况分析1. 运动分析用速度循环图把执行元件在一个工作循环内的速度表示出来。
一般用速度—时间或速度— 位移 曲线表示。
)(t -υ)(s -υ 2. 负载分析（1）工作负载WF对于切削机床沿液压缸轴线方向的切削力为工作负载。
工作负载与缸运动方向相反时为正值，方向相同时为负值。
fF （2）导轨摩擦负载 指 执行元件驱动运动部件时所克服的导轨或支承面上的摩擦阻力。
平导轨：)(N f F G f F +=在未完成系统设计之前，一般按经验取 若将计入缸的机械效率中，常取 05.0(=s F F )1.0～ mc η90.0(=mc η)97.0～ sF （6）背压负载 指缸回油腔背压所产生的阻力。
在系统方案及缸结构尚未确定之前，其负载可暂不考虑。
液压缸各阶段的负载：F mc g a f F F F F η/)(±+=mc g f F F F η/)(+=mc g W f F F F F η/)(±±=mcg a W f F F F F F η/)(±-±= 1）起动加速阶段2）快速阶段3）工进阶段4）制动减速阶段工况图包括： 压力循环图 流量循环图 功率循环图)(t p -)(t q -)(t P -工况图的用途：1）反映整个工作循环中的系统压力、流量和功率的最大值及分布情况，为选择泵、阀和电机等提供依据。
2）对合理选择系统的主要回路有指导意义。
3）可评定出各工作阶段所确定参数的合理性。
3. 绘制执行元件的工况图注意：1）进油路和回油路上的压力损失分别计算，并将回油路上的压力损失折算到进油路上去。
2）流经节流阀、调速阀时，应保证的最小压力降和流经背压阀时的压力损失与通过流量基本无关，不需折算。
电子课件-《液压传动与气动技术(第二版)》-B01-8080 模块九1
功能
执行
运动步骤
说明元Leabharlann 0123
4=0
转动缸 1.0
(A)
b1 a0
a1
测量缸 2.0
b0
(B)
检测装置的位移—步骤图
二、绘制行程程序框图
1.程序框图 程序框图就是用每一个方框表示一个动作或一个行程。如检测 装置的程序框图，从位移—步骤图中的分析，其动作次序用图91-7所示的程序框图表示。
测量装置行程程序框图
模块九 双缸控制回路设计
任务1 检测装置系统回路设计
任务2 半自动钻床控制回路 设计
任务3 汇集装置控制回路设计
任务1 检测装置系统回路设计
1.了解双缸控制回路的设计方法
教学目标
2.掌握行程程序图的表示方法及设计方法 3.掌握逻辑原理图的设计原理及方法 4.掌握信号－状态图的设计方法
下图为流水线上检测装置的工作示意图，圆形工作 台上有6个工位，气缸B是检测气缸，对工件进行检测； 气缸A是工作气缸，它每伸出一次，使工作台转过一定 的角度。检测装置的工作要求是：气缸A伸出→气缸B 伸出→气缸A退回→气缸B退回。
半自动钻床控制系统的行程程序图 a)一般形式 b)简化形式
，
三、绘制半自动钻床控制系统的信号—动作状态图
在设计回路之前需绘制控制系统的信号—动作状态图，如图所示 为钻床的控制系统X—D图，具体的绘制方法如下所示：
1.绘“X—D图”的方格图 2.绘出动作状态图 3.绘制信号状态线
半自动钻床控制系统的X—D状态图
一、绘制检测装置的位移—步骤图
图中执行元件A表示转动气缸，执行元件B表示测量气缸。 从位移—步骤图中可以清楚的看出两执行元件的运动状态。当执行元 件A前伸时，测量气缸B保持不动；当缸A前进到位置时，发出一个信号 a1使B缸前伸，而A缸保持伸出状态；当缸B前伸到位置后，发出一个信 号b1使缸A回缩，而缸B保持伸出状态；当缸A回到原位后，发出一个信 号a0使缸B回到原始位置并得到一个控制信号b0，以准备下一个循环。
液压与气动技术ppt课件第七章(共47张PPT)
2、气动常用回路
12、带行程检测的压力控制回路
如图12-21所示回路，按下按钮阀1S1，主控阀1V1换向，活塞前进，当活塞杆碰到行程阀1S2时，如活塞 腔气压达到顺序阀的调定压力时，则打开顺序阀1V2，压缩空气经过顺序阀1V2、行程阀1S2使主阀1V1复位， 活塞后退。这种控制回路可以保证活塞到达行程终点且活塞腔压力达到预定压力值时，活塞才后退。
2、气动常用回路
11、压力控制的单往复回路 如图12-20所示为压力控制的单往复回路。按下按钮阀1S1，主控阀1V1换向，
活塞前进，当活塞腔气压达到顺序阀的调定压力时，打开顺序阀1V2，使主阀1V1 换向，气缸后退，完成一次循环。但应注意，活塞的后退取决于顺序阀的调定压力， 如活塞在前进途中碰到负荷也会产生后退动作，也即无法保证活塞一定能够到达端点，此类 控制只能用在无重大安全要求的场合。
2、气动常用回路
9、双作用气缸的间接控制
如图12-18所示，主控阀1V1有记忆功能，称为记忆元件。信号元件1S1和1S2只要发出脉 冲信号，即可使主控阀1V1切换。按下阀1S1，发出信号使主控阀换向，活塞前进。在阀 1S2未按下之前，活塞停在伸出位置。同理，按下阀1S2，可使活塞后退。
2、气动常用回路
9. 双作用气缸间接控制； 10. 行程阀控制的单往复；
11. 压力控制的单往复；
4. 利用双压阀控制；
12. 带行程检测的压力控制；
5. 单作用气缸速度控制； 13. 利用延时阀的单往复控制；
6. 双作用气缸速度控制； 14. 带行程检测的时间控制；
7. 增加气缸运动速度； 15. 从不同地点控制的单往复回路。
液压与气动技术 第七单元 气动程序控制系统
2007－1
电子课件-《液压传动与气动技术(第二版)》-B01-3627 7-1
第七章 气压传动控制元件与双缸控制回路
（2）工作状态 A缸伸出：
第七章 气压传动控制元件与双缸控制回路
A缸伸出：
A缸伸出 a)按下启动按钮 b）活塞杆离开a0（a0复位）
第七章 气压传动控制元件与双缸控制回路
B缸伸出：
B缸伸出
第七章 气压传动控制元件与双缸控制回路
B缸缩回：
a)活塞杆缩回
第七章 气压传动控制元件与双缸控制回路
B缸缩回：
b) 活塞杆离开b1 （b1复位）
第七章 气压传动控制元件与双缸控制回路
A缸缩回：
K b1 a0 第七章 气压传动控制元件与双缸控制回路
2．几点说明
（1）采用两个K阀进行消障处理
当主控阀两端气控口同时有信号存在时，由于主控阀具有记忆特性 ，因此只会保持之前的位置状态，而不换向。我们把影响主控阀换向的 控制信号称为障碍信号，把控制主控阀换向的控制信号称为执行信号。 K阀的作用是保证了在需要主控阀气控口信号起作用时，导通控制信号 的输入；而不需要气控口信号起作用时，切断控制信号的输入。从而使 得主控阀两端气控口不同时存在控制信号。
a)连接方式1及动作状态
第七章 气压传动控制元件与双缸控制回路
2．间接消障法 b)连接方式2 及动作状态
第七章 气压传动控制元件与双缸控制回路
二、单向式滚轮杆行程阀的消障
消除障碍信号的方法除了换向阀消障外，还可采用单向式滚轮杆行程阀进行 消障。 它的消障方法是：使控制信号变为一个短暂的脉冲信号。
第七章 气压传动控制元件与双缸控制回路
二、半自动钻床的行程控制回路工作原理
0.1－气源 1.2－二位三 通按钮式手 动换向阀1.3、 2.2－辅助阀 1.4、1.5、2.3、 2.4－行程阀 1.1、2.1－主 控阀 1.0、 2.0－气缸
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2.查看主要工作性能
三、气缸型号的选择
3.确定完整型号
三、气缸型号的选择 4.查看具体结构参数和一些技术资料
确定好型号后，可以查看气缸的具体结构参数以及一些技术资料， 如安装附件、结构尺寸、安装方式及安装尺寸等。
知识 链接
一、常见特殊气缸
1.薄膜式气缸
薄膜式气缸
知识
一、常见特殊气缸
链接
2.气—液阻尼缸
数控铣床气动平口钳
任务分析
气动控制系统与液压控制系统颇为相近， 气动平口钳系统是通过气缸驱动的，气缸活塞 杆伸出则平口钳夹紧；气缸活塞杆缩回则平口 钳松开。
气缸只是气动系统的一个组成部分，就像液 压系统中的液压缸一样，除此之外，气动系统 还包括哪些组成部分呢？它与液压系统又有哪 些不同？数控铣床为什么要选择气动系统而非 液压系统作为夹紧装置的控制系统呢？
气动冲床的负载力相当于提升类的负载状态，所以负载力等于最大输出力0.8Tf。
二、气缸主要参数的计 算
1.气缸内径的确定
（2）气缸负载率η的计算与选择
气缸的负载率η是气缸活塞杆受到的轴向负载力F与气缸的理论输出力F0之比。
F 100 %
F0
负载率与负载的运动状态的关系
负载的运动状态 负载率η
静载荷
一、气缸
1.气缸的结构 气缸主要由活塞杆、活塞、前缸盖、后缸盖、密 封圈及缸筒等组成。
普通气缸
一、气缸
2.气缸的工作原理 当压缩空气进入气缸的左腔，压缩空气的压力作用于活塞 上，当能克服活塞杆上的所有负载时，活塞推动活塞杆伸出， 活塞杆对外做功；反之，活塞杆收回，完成一个往复运动。
气缸的工作原理
3 想一想在现实生活中你身边还有 哪些气动控制技术的应用，它们有什 么特点？
如下图所示的夹紧机构，所需的夹紧
4 力为4500N，供气压力为0.6Mpa，气缸 行程为300mm，试确定该气缸的类型、 气缸内径及活塞杆直径。
夹紧机构
0.2 ～
0.25～
0.3～ 0.35～ 0.4～
0.45 ～
0.3
0.6 0.65 0.7 0.75
0.4 0.5
0.75
二、气缸主要参数的计 算
1.气缸内径的确定
（3）气缸内径的计算方法
理论输出理论返回拉力
F0
4
D2 p
F2
理论输出拉力
F0 F1
模块七 气动基础知识及执行元件
任务1 认识数控铣床气动平口钳 系统
任务2 气动冲床执行元件的选择
任务1 认识数控铣床气动平口钳 系统
1. 认识气动系统的组成
教学目标
2.掌握气动系统各组成部分的作用
3.了解气动技术的特点 4.熟悉气源装置的组成及各元器件的职能 符号
数控铣床加工时常用气动平口钳作为夹紧装置，这 样可以提高加工效率，减轻工人的劳动强度。气动平口 钳是通过气动系统来控制的。本任务要求通过气动平口 钳来认识气动系统的组成及其各组成部分的作用。
（4）排气噪声较大，现在这个问题已因吸声材料和消 声器的发展获得了解决。
知识
一、空气压缩机的日常维护及保养事项
链接
1.保持机器的清洁。 2.储气罐的放水阀每日打开一次排除油水。在湿气较重的地方，请每4h 打开一次。 3.润滑油液位每天检查一次，确保空压机的正常润滑。 4.空气滤清器应每15天清理或更换一次滤芯。 5.不定期的检查各部位螺钉的松紧程度。 6.润滑油最初运转50h或一周后更换新油，以后每300h换新油一次(使用 环境较差者应每150h换一次油)，每运转36h加油一次。 7.空气压缩机使用500h(或半年)后将气阀拆出清洗。 8.每年将机器各部件清洁一次。 9.应定期检查所有的防护罩、警告标志等安全防护装置。 10.应定期检查空压机的压力释放装置、停车保护装置，检查压力表(半 年一次)、安全阀的灵敏性，确保空压机处于正常工作状态。 11.应定期检查受高温的零部件，如阀、气缸盖、排气管道，清除附着在 内壁上的油垢和积碳物。运转时，严禁触摸这些高温部件。
一、气缸
3.气缸的职能符号
气缸的职能符号
一、气缸
4.气缸的缓冲装置
气缸的缓冲装置
二、气动执行元件的类型
气动执行元件的类型 气缸
气动马达
按活 塞两 端面 受压 状态
分
单作用 双作用
按
活塞式
结
柱塞式
特 气—液阻尼缸 按结
构
殊 薄膜式
薄膜式
构特
特
气 冲击气缸
叶片式摆动缸
性分
性
缸 伸缩气缸
齿轮齿条式摆动缸
知识
一、常见特殊气缸
链接
3.冲击气缸
冲击气缸的工作原理
知识 链接
二、气动马达
叶片式气动马达
摆动马达
知识 链接
三、特殊气缸及气动马达的职能符号
特殊气缸及气动马达的职能符号
知识 链接
四、现化气动执行元件技术
现代气动执行元件
1 气动控制的特点是什么？
用符号表示气源装置的连接示
2 意图，并说明各部分在气源装 置中的作用。
A
B B’
A‘
串联式气－液阻尼缸
串联式气—液阻尼缸的工作原理：压缩空气自A口进入气缸左侧，推 动活塞向右运动，因液压缸活塞与气缸活塞功用一个活塞杆，故液压缸 也将向右运动，此时，液压缸右腔排油，油液由A＇口经节流阀而对活塞 的运动产生阻尼作用，调节节流阀可改变阻尼缸的运动速度。反之，压 缩空气自B口进入气缸右侧，活塞向左移动，液压缸左侧排油，此时，单 向阀开启，不产生阻尼作用，活塞快速向左运动。
干 燥
精过 滤器
系统
器
气源装置工作流程图
三、气源装置及气源调节装置
2.气源调节装置 从空气压缩机输出的压缩空气并不能完全满足气动元件对 气源质量的要求。通常在气动系统前面安装气源调节装置。
气源调节装置的组成
三、气源装置及气源调节装置
2.气源调节装置
气源调节装置的职能符号
四、气动技术的特点
1.气动技术的优点
一、气动系统的组成
一、气动系统的组成
组成部分
常见元件
功能和作用
气源装置 执行元件
主要是把空气压缩到原来体积的1/7左右形成 气泵、气站、三联
压缩空气，并对压缩空气进行处理，最终可以向 件等
系统供应干净、干燥的压缩空气 利用压缩空气实现不同的动作，来驱动不同的
气缸、摆动缸、气 机械装置，可以实现往复直线运动、旋转运动及
动马达等 摆动等
控制元件
气动控制元件由末级主控元件及信号处理及控 换向阀、顺序阀、
制元件组成，其中主控元件主要控制执行元件的 压力控制阀、调速
运动方向，信号处理及控制元件主要控制执行元 阀等
件的运动速度、时间、顺序、行程及系统压力等
辅助元件
气管、过滤器、油 连接元件之间所需的一些元器件，以及对系统 雾器、消声器等 进行消声、冷却、测量等
28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100
110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 —
d=(0.2~0.3)×200＝（40～60）mm，元整后取活塞杆直径d＝50mm。
三、气缸型号的选择 1.选择型号
三、气缸型号的选择
（1）工作介质是压缩空气，空气到处都有，用量不受限制， 排气处理简单，不污染环境。
（2）压缩空气为快速流动的工作介质，故可获得较高的工 作速度。
（3）纯气动控制具有防火、防爆、耐潮等优点。 （4）气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。 （5）输出力及工作速度调节方便，大小可无限变化。 （6）因为空气的可压缩性，黏度很小(约为液压油的万分之 一)，流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，所以气动 系统可储存能量，实现集中供气和远距离输送。
将已知条件带入，D=168.88mm。元整后取D=200mm。
二、气缸主要参数的计算
2.气缸活塞杆直径的确定
在确定气缸活塞杆直径时，一般按d/D=0.2～0.3进行计 算，必要时也可按d/D=0.16～0.4进行计算，计算后再按 标准进行圆整。
活塞杆直径元整值（mm）
4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25
弹 理论输出拉力
簧压
出型 气缸
F0
4
(D2
d2)p
F2
理论返回推力
F0 F1
单出杆双作用气缸
理论输出推力（活塞
杆伸出）
F0
4
D2 p
理论输出拉力
（活塞杆返回）
F0
4
(D2
d2)p
说明
式中： F0—理论输出力，N D—缸径，mm d—活塞杆直径，mm p—使用压力，MPa F1— 安 装 状 态 时 的 弹 簧力，N F2— 压 缩 空 气 进 入 气 缸后，弹簧处于被压 缩时的弹簧力，N
气动冲床
任务分析
气动冲床完成冲裁动作时是利用气缸推动 冲头做上下往复运动的，像气缸这样能够利用 压缩空气实现不同的动作，从而驱动不同的机 械装置的元器件，在气动系统中被称为执行元 件。
选择气缸的型号时必须通过计算确定气缸 的相关参数，即气缸的内径、活塞杆直径等结 构尺寸参数。若气缸参数选择过大，可能会造 成不必要的浪费；若气缸参数选择过小，又达 不到工作要求。所以要完成气缸型号的选择必 须了解气缸的结构及基本参数的计算方法。
压缩空气
空气
向系统提供动力的工作介质
二、气动系统控制结构特点
气源装置 信号输入
信号处理及控制元件 未级主控元件
信号处理及控制元件
辅助元件 气动执行元件
辅助元件
信号处理
信号输出
气动系统控制结构
信号执行
三、气缸型号的选择
3.确定完整型号
三、气缸型号的选择 4.查看具体结构参数和一些技术资料
确定好型号后，可以查看气缸的具体结构参数以及一些技术资料， 如安装附件、结构尺寸、安装方式及安装尺寸等。
知识 链接
一、常见特殊气缸
1.薄膜式气缸
薄膜式气缸
知识
一、常见特殊气缸
链接
2.气—液阻尼缸
数控铣床气动平口钳
任务分析
气动控制系统与液压控制系统颇为相近， 气动平口钳系统是通过气缸驱动的，气缸活塞 杆伸出则平口钳夹紧；气缸活塞杆缩回则平口 钳松开。
气缸只是气动系统的一个组成部分，就像液 压系统中的液压缸一样，除此之外，气动系统 还包括哪些组成部分呢？它与液压系统又有哪 些不同？数控铣床为什么要选择气动系统而非 液压系统作为夹紧装置的控制系统呢？
气动冲床的负载力相当于提升类的负载状态，所以负载力等于最大输出力0.8Tf。
二、气缸主要参数的计 算
1.气缸内径的确定
（2）气缸负载率η的计算与选择
气缸的负载率η是气缸活塞杆受到的轴向负载力F与气缸的理论输出力F0之比。
F 100 %
F0
负载率与负载的运动状态的关系
负载的运动状态 负载率η
静载荷
一、气缸
1.气缸的结构 气缸主要由活塞杆、活塞、前缸盖、后缸盖、密 封圈及缸筒等组成。
普通气缸
一、气缸
2.气缸的工作原理 当压缩空气进入气缸的左腔，压缩空气的压力作用于活塞 上，当能克服活塞杆上的所有负载时，活塞推动活塞杆伸出， 活塞杆对外做功；反之，活塞杆收回，完成一个往复运动。
气缸的工作原理
3 想一想在现实生活中你身边还有 哪些气动控制技术的应用，它们有什 么特点？
如下图所示的夹紧机构，所需的夹紧
4 力为4500N，供气压力为0.6Mpa，气缸 行程为300mm，试确定该气缸的类型、 气缸内径及活塞杆直径。
夹紧机构
0.2 ～
0.25～
0.3～ 0.35～ 0.4～
0.45 ～
0.3
0.6 0.65 0.7 0.75
0.4 0.5
0.75
二、气缸主要参数的计 算
1.气缸内径的确定
（3）气缸内径的计算方法
理论输出理论返回拉力
F0
4
D2 p
F2
理论输出拉力
F0 F1
模块七 气动基础知识及执行元件
任务1 认识数控铣床气动平口钳 系统
任务2 气动冲床执行元件的选择
任务1 认识数控铣床气动平口钳 系统
1. 认识气动系统的组成
教学目标
2.掌握气动系统各组成部分的作用
3.了解气动技术的特点 4.熟悉气源装置的组成及各元器件的职能 符号
数控铣床加工时常用气动平口钳作为夹紧装置，这 样可以提高加工效率，减轻工人的劳动强度。气动平口 钳是通过气动系统来控制的。本任务要求通过气动平口 钳来认识气动系统的组成及其各组成部分的作用。
（4）排气噪声较大，现在这个问题已因吸声材料和消 声器的发展获得了解决。
知识
一、空气压缩机的日常维护及保养事项
链接
1.保持机器的清洁。 2.储气罐的放水阀每日打开一次排除油水。在湿气较重的地方，请每4h 打开一次。 3.润滑油液位每天检查一次，确保空压机的正常润滑。 4.空气滤清器应每15天清理或更换一次滤芯。 5.不定期的检查各部位螺钉的松紧程度。 6.润滑油最初运转50h或一周后更换新油，以后每300h换新油一次(使用 环境较差者应每150h换一次油)，每运转36h加油一次。 7.空气压缩机使用500h(或半年)后将气阀拆出清洗。 8.每年将机器各部件清洁一次。 9.应定期检查所有的防护罩、警告标志等安全防护装置。 10.应定期检查空压机的压力释放装置、停车保护装置，检查压力表(半 年一次)、安全阀的灵敏性，确保空压机处于正常工作状态。 11.应定期检查受高温的零部件，如阀、气缸盖、排气管道，清除附着在 内壁上的油垢和积碳物。运转时，严禁触摸这些高温部件。
一、气缸
3.气缸的职能符号
气缸的职能符号
一、气缸
4.气缸的缓冲装置
气缸的缓冲装置
二、气动执行元件的类型
气动执行元件的类型 气缸
气动马达
按活 塞两 端面 受压 状态
分
单作用 双作用
按
活塞式
结
柱塞式
特 气—液阻尼缸 按结
构
殊 薄膜式
薄膜式
构特
特
气 冲击气缸
叶片式摆动缸
性分
性
缸 伸缩气缸
齿轮齿条式摆动缸
知识
一、常见特殊气缸
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3.冲击气缸
冲击气缸的工作原理
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二、气动马达
叶片式气动马达
摆动马达
知识 链接
三、特殊气缸及气动马达的职能符号
特殊气缸及气动马达的职能符号
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四、现化气动执行元件技术
现代气动执行元件
1 气动控制的特点是什么？
用符号表示气源装置的连接示
2 意图，并说明各部分在气源装 置中的作用。
A
B B’
A‘
串联式气－液阻尼缸
串联式气—液阻尼缸的工作原理：压缩空气自A口进入气缸左侧，推 动活塞向右运动，因液压缸活塞与气缸活塞功用一个活塞杆，故液压缸 也将向右运动，此时，液压缸右腔排油，油液由A＇口经节流阀而对活塞 的运动产生阻尼作用，调节节流阀可改变阻尼缸的运动速度。反之，压 缩空气自B口进入气缸右侧，活塞向左移动，液压缸左侧排油，此时，单 向阀开启，不产生阻尼作用，活塞快速向左运动。
干 燥
精过 滤器
系统
器
气源装置工作流程图
三、气源装置及气源调节装置
2.气源调节装置 从空气压缩机输出的压缩空气并不能完全满足气动元件对 气源质量的要求。通常在气动系统前面安装气源调节装置。
气源调节装置的组成
三、气源装置及气源调节装置
2.气源调节装置
气源调节装置的职能符号
四、气动技术的特点
1.气动技术的优点
一、气动系统的组成
一、气动系统的组成
组成部分
常见元件
功能和作用
气源装置 执行元件
主要是把空气压缩到原来体积的1/7左右形成 气泵、气站、三联
压缩空气，并对压缩空气进行处理，最终可以向 件等
系统供应干净、干燥的压缩空气 利用压缩空气实现不同的动作，来驱动不同的
气缸、摆动缸、气 机械装置，可以实现往复直线运动、旋转运动及
动马达等 摆动等
控制元件
气动控制元件由末级主控元件及信号处理及控 换向阀、顺序阀、
制元件组成，其中主控元件主要控制执行元件的 压力控制阀、调速
运动方向，信号处理及控制元件主要控制执行元 阀等
件的运动速度、时间、顺序、行程及系统压力等
辅助元件
气管、过滤器、油 连接元件之间所需的一些元器件，以及对系统 雾器、消声器等 进行消声、冷却、测量等
28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100
110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 —
d=(0.2~0.3)×200＝（40～60）mm，元整后取活塞杆直径d＝50mm。
三、气缸型号的选择 1.选择型号
三、气缸型号的选择
（1）工作介质是压缩空气，空气到处都有，用量不受限制， 排气处理简单，不污染环境。
（2）压缩空气为快速流动的工作介质，故可获得较高的工 作速度。
（3）纯气动控制具有防火、防爆、耐潮等优点。 （4）气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。 （5）输出力及工作速度调节方便，大小可无限变化。 （6）因为空气的可压缩性，黏度很小(约为液压油的万分之 一)，流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，所以气动 系统可储存能量，实现集中供气和远距离输送。
将已知条件带入，D=168.88mm。元整后取D=200mm。
二、气缸主要参数的计算
2.气缸活塞杆直径的确定
在确定气缸活塞杆直径时，一般按d/D=0.2～0.3进行计 算，必要时也可按d/D=0.16～0.4进行计算，计算后再按 标准进行圆整。
活塞杆直径元整值（mm）
4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25
弹 理论输出拉力
簧压
出型 气缸
F0
4
(D2
d2)p
F2
理论返回推力
F0 F1
单出杆双作用气缸
理论输出推力（活塞
杆伸出）
F0
4
D2 p
理论输出拉力
（活塞杆返回）
F0
4
(D2
d2)p
说明
式中： F0—理论输出力，N D—缸径，mm d—活塞杆直径，mm p—使用压力，MPa F1— 安 装 状 态 时 的 弹 簧力，N F2— 压 缩 空 气 进 入 气 缸后，弹簧处于被压 缩时的弹簧力，N
气动冲床
任务分析
气动冲床完成冲裁动作时是利用气缸推动 冲头做上下往复运动的，像气缸这样能够利用 压缩空气实现不同的动作，从而驱动不同的机 械装置的元器件，在气动系统中被称为执行元 件。
选择气缸的型号时必须通过计算确定气缸 的相关参数，即气缸的内径、活塞杆直径等结 构尺寸参数。若气缸参数选择过大，可能会造 成不必要的浪费；若气缸参数选择过小，又达 不到工作要求。所以要完成气缸型号的选择必 须了解气缸的结构及基本参数的计算方法。
压缩空气
空气
向系统提供动力的工作介质
二、气动系统控制结构特点
气源装置 信号输入
信号处理及控制元件 未级主控元件
信号处理及控制元件
辅助元件 气动执行元件
辅助元件
信号处理
信号输出
气动系统控制结构
信号执行