电子课件-《机械基础(第六版)》-A02-365815第十五章气压传动

1、OCLSSPH 机械基础SnV础*基，械机C、1H 机械基础§15-1气压传动概述 §15-2气源装置、辅助元件和执行元件 §15-3气动控制元件与基本回路 §15-4实训环节气动回路的搭建气动冲床气压传动是以空气压缩机为动 力源，以压缩空气为工作介质， 利用压缩空气的压力和流动进行 能量传送或信号传递的工程技术空气压缩机产生的高压气体， 通过管道输送至气缸，通过脚踏 开关控制气缸工作，使活塞杆伸 出和返回，从而达到冲孔的目的第十五章化压传动。国步甸私舍保漳岀版社 '丄二、才 _§151气压传动概述、气压传动的工作原理及组成空气压缩机信

2、号处理及控制元件腿钮式二位三通换向阀）气动控制元件 （单气控二位 五通换向阀）撕亍元件（气缸）气动平口钳通过气 缸活塞杆的伸、缩 来夹紧、松开工件§ 15 11. 气动平口钳工作过程（1）气动平口钳气压传动系统1）信号控制元件（换向阀5）控 制气动控制元件（换向阀6）动作22）气动控制元 件分别接通气缸 两侧，实现活动 钳口的左右运动（2）气动平口钳的夹紧动作1）旋转换向阀5的旋钮，阀5左位工作2）换向阀5使换向阀6动作3）气缸左腔进入压缩空气4）活塞向右移动，夹紧工件咨 § 15 _ P（3）气动平口钳的松开动作1）再次旋转换向阀5的旋钮2）换向阀5截断压缩空气3）控制管

3、道排出压缩空气4）换向阀6接通气缸右侧气路5）活塞向左移动，松开工件2.气压传动的工作原理气压传动是以压缩空气为工作介质，靠压 缩空气的压力传递动力或信息的流体传动传递动力的系统将压缩空气经由管道和控 制阀输送给气动执行元件，把压缩气体的压 力能转换为机械能，以推动负载运动3.气动系统的组成及各部分的作用（1）气源装置1）气源装置包括空气压缩机及空气净化装置2）空气压缩机（简称空压机）是将原动机（如电动机）的机械能转换为空气的压力能3）空气净化装置用于去除空气中的水分、油 分和杂质，提供洁净的压缩空气（2）执行元件执行元件是把气体压力能转换成机械能， 以驱动工作机构的元件，一般指做直线运 动的

4、气缸或做旋转运动的气动马达（3）控制调节元件控制调节元件是对气动系统中气体的压 力、流量和流动方向进行控制和调节的 元件，如调压阀、换向阀、节流阀（4）辅助元件辅助元件是指除以上三种元件以外的其他元件，如过滤器、油雾器、消声器（5）工作介质气压传动系统的工作介质是清洁的空气二、气压传动的特点1. 气压传动的优点(1) 工作介质为空气，经济方便，不污染环境(2) 空气流动损失小，可集中供气，远距离输送, 对工作环境的适应性强(3) 动作迅速、反应快、管路不易堵塞(4) 气动装置结构简单、质量轻、安装维护简单由于空气可压缩，气动系统能过载保护2.气压传动的缺点(1) 气缸或气动马达的动作速度受载荷

5、影响较大(2) 气动系统工作压力较低，输出的动力较小(3) 工作介质没有自润滑性，需要另设润滑装置(4)噪声大三、气压传动和液压传动的区别比较项目气压传动液压传动负载变化对 传动的影响影响较大影响较小润滑方式需设润滑装置介质为液压汕，可直接用于 润滑，无须设润滑装置速度反应速度反应较快速度反应较慢系统构造结构简单，制造方便结构复杂，制造相对较难信号传递信号传递较易，且易实现中 距离控制信号传逸较难，常用于短距 离控制环境要求适用于易燃、易爆、冲击场 合，不受温度、污染的影响，存 在泄漏现象，但不污染环境对温度、污染敏感，存在泄漏 现象，且污染环境，易燃产生的 总推力具有屮等推力能产生较大推力节

6、能、使用 寿命和价格所用介质为空气，使用寿命 长，价格低所用介质为液床汕，使用寿 命相对较短，价格较贵维护维护简单维护复杂，排除故障困难噪声噪声较大噪声较小OCLSSPHOCLSSPHOCLSSPH§ 152气源装置、气源装置辅助元件和执行元件1空气压缩站OCLSSPHOCLSSPH1水f评工业用气3油水分离器4、7储气罐1空气压缩机2后冷却器5干燥器6过滤器8加热器9四通阀0CLSSPH§ 15 -2气源装置.辅助元件和执行元件2.空气压缩机980CLSSPH§ 15 -2气源装置.辅助元件和执行元件1单向阀2安全阀3空气压缩机构4电动机5压力表6压力开关7截止

7、阀8排水器9储气罐0CLSSPH§ 15 -2气源装置.辅助元件和执行元件:0CLSSPH§ 15 -2气源装置.辅助元件和执行元件0CLSSPH§ 15 -2气源装置.辅助元件和执行元件二、气动辅助元件1.油水分离器油水分离器的作用：分离压缩空气中的水分、 油分及其他杂质，使压缩 空气初步净化0CLSSPH§ 15 -2气源装置.辅助元件和执行元件0CLSSPH§ 15 -2气源装置.辅助元件和执行元件0CLSSPH§ 15 -2气源装置.辅助元件和执行元件(1) 压缩空气从进气口4进入(2) 气流受隔板2阻挡，被撞 击折回向下(3

8、) 之后又上升产生环形回转(4) 最后从输出口3排出(5) 水滴、油滴等杂质分离析 出，沉降在壳体底部(6) 由放油水阀6定期排出1支架 2隔板 3输出口4进气口 5栅板 6放油水阀OCLSSPH§15-2气源装置、辅助元件和执行元件 “(8莎“私金保律岀版私 S亠OCLSSPH§15-2气源装置、辅助元件和执行元件OCLSSPH§15-2气源装置、辅助元件和执行元件2.储气罐(1) 解决空压机输气量和气动设备耗气量的不平衡(2) 减小气源输出气流的波动(3) 减弱空压机排气压 力脉动引起的管道振动(4) 进一步分离压缩空 气中的水分和油分临时应急供气OCLSSP

9、H§ 15 -2气源装置、辅助元件和执行元件3.排水过滤器排水过滤器用于分离在气体中的水滴、油滴等杂质(1) 压缩空气进入后产生强烈旋 转(2) 较大水滴、油滴与存水杯3内壁碰撞分离，沉到杯底(3) 微粒灰尘和雾状水汽则被滤 芯2拦截滤除(4) 清洁的空气从输出口输出1旋风叶子2滤芯3存水杯4挡水板5手动排水阀4.油雾器油雾器的作用：将润滑油雾化，并随压缩 空气一起进入被润滑部位(1) 压缩空气进入阀座7的腔室， 再进入存油杯10上腔，油面受压(2) 压力油将钢球8顶起(4) 管道有方孔，管道不能封死(5) 压力油流入视油窗口3内，再 滴入喷嘴5中(6) 压力油被主管气流从喷嘴引 射

10、并雾化1弹簧2加油孔3视油窗口 4油量调节阀5喷嘴 6、8钢球 7阀座 9吸油管 10存油杯气动二联件：排水过滤器和调压阀压力表5气动三联件气动三联件：排水过滤器、调压阀和油雾器(1) 调压阀对气源进行稳压(2) 排水过滤器清洁气源(3) 油雾器对运动部件润滑6.消声器吸收型消声器当有压气体通过消声罩时，声能量被部分吸收而转化为热能，降低了噪声强度7.气管与气动管接头（1）气管1）气管分为硬管和软管两种2）硬管用于固定不动的、不需要经常装拆的地方3）软管用于连接运动部件和临时使用、希望装拆 方便的管路1234561）插入接管6,弹性片3卡住 接管外表面，使接管在受到 向外的拉力时不会被拉出2）

11、拆卸时，向内按压按钮5 ,使弹性片和接管外表面离 开，可将接管从接头中抽出三、气缸1.单作用单杆气缸单作用气缸一侧通压缩空气，另一侧呼吸口接大气呼吸口进气口1234 567 89 101112131 环 2导向套 3螺母 4前缸盖5活塞杆6、12缓冲垫圈7弹簧8缸筒9活塞10导向环11活塞密封圈13后缸盖:§ 15 -2气源装置、辅助元件和执行元件OCLSSPH2. 双作用单杆气缸压缩空气进入气 缸右腔，活塞杆 伸出；压缩空气 进入气缸左腔， 活塞杆收回:I32571468 91压盖2防尘密封圈3前缸盖4缸筒5活塞杆6活塞7活塞密封圈8螺母9后缸盖OCLSSPH§ 15 -

12、2气源装置.辅助元件和执行元件四、常用气源、气动执行元件及辅助元件的图形符号元件名称空气压缩机气源（无特殊要求的压 缩空气）单作用单杆缸（靠弹簧力复位， 弹簧腔有呼吸口）双作用单杆缸图形符号*>-|A A Al .II 11 ,AAA-111=ii1 1元件名称气动马达过滤器压力表过滤器（带手动排水分离器）图形符号*元件名称油雾器消声器气动三联件（包括手动排水过滤器、手动调节式调压 阀、压力表和油雾器）图形符号卜（详细示意图）（简化图）§15-3气动控制元件与基本回路一、方向控制阀与方向控制回路1. 方向控制阀(1)单向阀单向阀：控制气流只能向一个方向流动而不能反向流动的阀压缩

13、空气从尸口进入，克服弹簧力和摩擦力使阀 口开启，压缩空气从/口流出；当尸口无压缩空气 时，在弹簧力和力口余气压力作用下，阀口关闭/1234 51阀体 2弹簧 3阀芯 4密封垫 5阀盖（2）换向阀利用换向阀阀芯相对于 阀体的运动，可使气路接 通或断开，从而使气动执 行元件实现启动、停止或 变换运动方向按钮式二位三通换向阀1）初始状态阀芯把进气口与工作 口之间的通道关闭， 工作口与排气口相通2）工作状态按下阀芯，进气 口与工作口相通， 排气口被阀芯封闭§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟:常用气动换向阀的图形符号序号名称图形符号说明1二位三通换向阀推压控制机构，弹簧复位2V匚

14、WV滚轮杠杆控制，弹簧复位3萨T WV单作用电磁铁操纵，弹簧复位，定位销手动定位4二位四通换向阀单作用电磁铁操纵，弹簧复位5二位五通换向阀三亠一丄M推压控制机构，弹簧复位6 4皿单气控制，弹簧复位74亠丄f双气控制8三位四通换向阀；x弹簧对中，双作用电磁铁直接操纵， 中位各气口全部关闭，系统保持压力§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟2. 方向控制回路单往复动作回路§153 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟压缩空气使 二位四通气控 阀4左位工作， 同时压缩空气 经换向阀4进入 气缸2的左腔， 活塞向右行进2）当活塞杆上的挡块压下行程阀3时气控换向阀4右位工 作，压

15、缩空气经换 向阀4进入气缸2右 腔，活塞杆返回， 完成一次工作循环二、压力控制阀与压力控制回路1.压力控制阀(1)溢流阀溢流阀可通过排出气体 的方法降低系统压力， 起到保护系统的作用直动式溢流阀1）气体作用在阀芯3上的力 小于弹簧力时，溢流阀关闭2）当作用在阀芯3上的作 用力大于弹簧力时，阀芯 上移，溢流阀开启溢流， 气压不再升髙1调节螺杆2弹簧3阀芯:§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟溢流阀的使用当气罐或气源的压力 超过规定压力值时，溢 流阀接通，气罐或空气 压缩机输出的压缩空气 由溢流阀排入大气调压阀也称为减压阀气源输出的压缩空气的压力 高，其波动值也较大调压阀将压力

16、减到设备所需 压力，并使压力稳定调压阀1）减压原理输出气流的一部分由阻尼孔进入 膜片气室，在膜片5的下方产生 一个向上的推力，这个推力使阀 芯8上移，把阀口开度关小，使 调压阀的输出压力下降1旋钮2、3调压弹簧4溢流阀座5膜片6阻尼管7阀杆8阀芯9复位弹簧调压阀2）稳压原理输入压力升高时，输出压力也升 高。膜片5上的气体推力增大， 膜片5上移，阀杆和阀芯上移， 节流口减小，输出压力下降输出压力下降，膜片5下移，进气口开度增大，节流作用减小，输出压力又基本上回升至原值3）调压原理旋转旋钮1,通过调压弹 簧2、3和膜片5等使阀芯 8移动，改变节流口的大 小，达到调压目的2.压力控制回路铳床气动夹具

17、夹 紧轴类零件需要 较大夹紧力，夹 紧薄壁类零件需 要较小夹紧力1缸体 2活塞 3活塞杆 4活动钳身5工件6固定钳身7导杆§153 气动控制元件与基本回路I也展魁盟高、低压转换回路两个调压阀3、4得到不同的压力，二位三通手动换向阀9进行压力转换§ 15 3气动控制元件与基本回路1遡 1§ 15 3气动控制元件与基本回路1遡 1§ 15 3气动控制元件与基本回路1遡 11.流量控制阀1螺母2压盖3阀芯螺杆4阀体三、流量控制阀与速度控制回路(1)节流阀旋转阀芯螺杆3,可改变节流口 的开度，调节压缩空气的流量§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛

18、霸盟§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟（2）排气节流阀排气节流阀是在节流阀上增加了消声装置，排气节流阀安装在排气口，调节排入大气中的气体流量§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟1阀芯2消声装置§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟(3)单向节流阀单向节流阀是由单向阀和节流阀并联组成的组合式流量控制阀§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟§ 1

19、5 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟1）节流进气2）快速排气§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟压缩空气从接口 1流向接 口2时，单向阀关闭，压 缩空气经节流阀通过压缩空气从接口 2反向流通 时，单向阀打开，压缩空气 经单向阀快速从接口 1排出§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟§ 15 3 气动控制元件与基本回路I盜赛霸盟§ 15 3气动控制元件与基本回路1遡 1kt:§ 15 3气动控制元件与基本回路1遡 1§ 15 3气动控制元件与基本回路1遡 11

20、02.速度控制回路(1)采用排气节流阀的气动马达速度控制回路在气动马达出气口安 装排气节流阀，可达 到节流调速的目的气动马达知谀煙接气动马达将压缩空气的压力能转换成旋转的机械能 压缩空气分为两路：一路经定子1两端密封盖的槽 进入叶片底部将叶片推出 另一路进入定子内腔，使叶 片带动转子逆时针旋转1定子2叶片3转子（2）采用单向节流阀的速度控制回路1）供气节流调速单向节流阀对气缸进行 供气节流，气缸排出的 气流通过阀内的单向阀 从换向阀的排气口排出2）排气节流调速对气缸排气进行节流控制， 其气缸供气是畅通无阻的。气缸活塞的两端都受到气压 的作用，改善了气缸的进给 性能，能获得较好的平稳性§

21、; 15-4实训环节气动回路的搭建§154实训环节气动回路的搭建一、实训目的了解空气压缩机、气源辅助元件、气缸、控 制元件、气管及管接头的结构，掌握气动回路 搭建的基本方法和步骤，培养动手操作能力§ 15-4实训环节气动回路的搭建二、任务描述(1) 看懂气动回路图(2) 根据图形符号选择相应的气动元件(3) 搭建气动回路(4)运行气动回路(5) 关闭回路，拆卸气动元件反思与总结§ 15-4实训环节气动回路的搭建OCLSSPH§ 15-4实训环节气动回路的搭建三、实训设备及工具搭建气动回路设备及材料清单序号数量1气动试验台（包括空气压缩机、气动三联件、压力

22、表等）12双作用单出杆气缸13单气控二位五通换向阀14二位二通行程阀25二位=通手动换向阀16气管及管接头若干§ 15-4实训环节气动回路的搭建四、任务实施1.分析气动回路气动系统在安装前，首 先要看懂气动系统原理图 o弄明白所需要的气动元 件的结构及工作原理，确 定气动元件的安装位置(1)启动系统，气缸开始运动控制系统：拉动换向阀5的 拉杆一压缩空气f换向阀5 上位f行程阀2上位f换向 阀4左侧一换向阀4工作4厂L11!/血1111动力系统：压缩空气f换向 阀4左位f气缸3左腔f活塞 向右伸出OCLSSPH§ 15-4实训环节气动回路的搭建OCLSSPH（2）气缸继续前行

23、活塞向右伸出时，行程 阀2下位工作，将气路封 闭，单气控换向阀4不能 复位，活塞继续前进OCLSSPH§ 15-4实训环节气动回路的搭建（3）气缸返程1）活塞杆到达终点，压 下行程阀12）换向阀4的控制气路 排气，换向阀4右位工作3）压缩空气通过换向阀 4的右位进入气缸右腔， 活塞杆返回OCLSSPH§ 15-4实训环节气动回路的搭建（4）活塞再次向前1）活塞杆返回后，压下行程阀22）控制气路再次接通，换向阀4换向3）活塞再次向右伸出笨Hlllillllllllllllllll实训环节（5）活塞停止运动1）拉动手动换向阀5手柄2）换向阀5下位接入系统3）控制气路被截止4）活塞返回并停止气动回路的搭建0CLSSPH彳囲莎劭私舍保漳岀版祝2.准备设备及气动元件气动控制回路设备及气动