第十七讲（2学时）

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1、第十七讲（2学时）第7章气压传动控制技术重点：掌握气压传动的工作原理、功用、图形符号及适用场合，熟悉常用气压元件的结构。难点：气压控制系统的工作原理。运用多媒体教学课件进行教学，让学生对一些气压元件的工作原理有更深入的认识。5.1气压传动控制技术概述气压传动是以压缩空气为工作介质进行传递动力和控制信号的一门技术，包含传动技术和控制技术两方面的内容。由于气压传动及其控制技术（简称气动技术）具有放火、防爆、节能、高效、无污染等优点，因此在国内外工业生产中应用广泛，发展较快。气压传动像液压传动一样，都是利用流体作为工作介质，在工

2、作原理、系统组成、元件结构及图形符号等方面，二者之间存在着不少相似之处，所以在学习本章时，前面液压传动的一些基本知识，在此仍有很大的参考和借鉴作用。5.1.1　气压传动系统的工作原理气压传动工作原理和液压传动基本相同，都是利用流体作为工作介质，也是能量转换的过程。只是工作介质是空气，而不是液压油。气压传动系统的工作原理就是能量转换。即气动剪切机构克服阻力切断工料的机械能是由压缩空气的压力能转换后得到的；同时，由于换向阀的控制作用使压缩空气的通路不断改变，气缸活塞方可带动剪切机构频繁地实现剪切与复位的动作循环。5.1.2　气

3、压传动系统的特点由于气压传动的工作介质是空气，具有压缩性大、粘性小、清洁度和安全性高等特点，与液压油差别较大。因此，气压传动与液压传动在性能、使用方法、使用范围和结构上也存在较大的差别。气压传动与液压、电气、机械传动方式的比较见表5-1。表5-1气压传动与其他传动方式的比较气动液压电气机械输出力大小中等大中等较大动作速度较快较慢快较慢装置构成简单复杂一般普通受负载影响较大一般小无传输距离中短远短速度调节较难容易容易难维护一般较难较难容易造价较低较高较高一般通过比较可知，气压传动具有如下特点：1．气压传动优点（1）以空气为工

4、作介质，来源方便，取之不尽，工作压力较低，用后可直接排入大气而无污染，处理方便，洁净环境。（2）空气粘度小，流动时压力损失小，一般仅为油路的千分之一，适用于远距离输送和集中供气。（3）与液压传动相比，气压传动反应快，动作迅速，维护简单，工作介质清洁，管路不易堵塞，不存在工作介质变质、补充和更换等问题，（4）工作环境适应性好，工作安全可靠，特别适合于在易燃、易爆、多尘、强磁、强振、辐射等恶劣环境下工作，外泄露不污染环境，在食品、轻工、纺织、印刷、精密检测等环境中应用最为适宜。（5）成本低，能实现过载保护。（6）气动元件结构简

5、单，易制造，易实现标准化、系列化和通用化。2．气压传动缺点（1）因空气的可压缩性较大，使系统的动作和工作速度稳定性受负载变化的影响大，运动平稳性较差，不易实现准确的速度控制和很高的定位精度。（2）气动装置的体积与液压传动相比较大，产生的推力小。其主要原因是气压系统工作压力低（0.5MPa～0.8MPa），不易获得较大的输出力或转矩。（3）空气传递速度仅限于声学范围内，与电、光信号相比，传递会产生较大的延迟和失真，不适合高速传递的复杂线路中。但一般设备是可以满足的。（4）工作噪声较大，高速排气时需要加消声器。（5）空气不能润

6、滑，故需要专门润滑装置进行润滑。3．应用　随着社会化与自动化的发展，气动技术在自动化技术的应用和发展中起到了极其重要的作用，并得以广泛应用和迅速发展。表5-2列举了气压传动在各工业领域中的应用。表5-2气压传动在各工业领域中的应用工业领域应用机械工业自动化生产线，种类机床、工业机械手和机器人，零件加工及检测装置工业领域应用轻工业气动上下料装置，食品包装生产线，气动罐装装置，制革生产线化工、医疗化工原料输送装置，石油钻采装置，射流负压采样器等冶金工业冷轧、热轧装置气动系统，金属冶炼装置气动系统，水压机气动系统电子工业印制电路

7、板自动生产线，家用电器生产线，显象管转运机械手气动装置5.1.3　气压传动系统的组成气压传动系统主要由动力元件、辅助元件、执行元件、控制元件四部分组成。（1）动力元件：即气源装置，是获得压缩空气的设备与装置。（2）辅助元件：是将压缩空气净化、润滑、消声以及元件间连接等所需的不可缺少的元件装置。（3）执行元件：是将气体的压力能转换为机械能，输给工作部件的能量装置。（4）控制元件：是用来控制压缩空气的压力、流量、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运动的元件。5.2气压元件5.2.1　动力元件动力元件的主体部

8、分是空气压缩机。它把电动机输出的机械能转换为压力能的能量输送给气动系统。空气压缩机的种类很多，按其工作原理分为：活塞式往复式膜片式容积式滑片式回转式螺杆式空气压缩机转子式轴流式速度式离心式混流式在容积式压缩机中，气体压力的提高是由于压缩机内部的工作容积被缩小，使单位体积内气体的分子密度增加而形成的，而在