液压传动与气动技术模块七课件

1、任务任务1 1 认识数控铣床气动平口钳认识数控铣床气动平口钳 系统系统任务任务2 2 气动冲床执行元件的选择气动冲床执行元件的选择模块七模块七 气动基础知识及执行元件气动基础知识及执行元件教学目标教学目标1. 1. 认识气动系统的组成认识气动系统的组成2. 2.掌握气动系统各组成部分的作用掌握气动系统各组成部分的作用3. 3.了解气动技术的特点了解气动技术的特点4. 4.熟悉气源装置的组成及各元器件的职熟悉气源装置的组成及各元器件的职能符号能符号任务任务1 1 认识数控铣床气动平口钳认识数控铣床气动平口钳 系统系统 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

2、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。数控铣床气动平口钳任务分析任务分析 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？一、气动系统的组成一、气动系统的组成一、气动系统的组成一、气动系统的组成组成部分组成部分常见元件常见元件功能和作用功能和作用气源装置气泵、气

3、站、三联件等主要是把空气压缩到原来体积的1/7左右形成压缩空气，并对压缩空气进行处理，最终可以向系统供应干净、干燥的压缩空气执行元件气缸、摆动缸、气动马达等 利用压缩空气实现不同的动作，来驱动不同的机械装置，可以实现往复直线运动、旋转运动及摆动等控制元件换向阀、顺序阀、压力控制阀、调速阀等 气动控制元件由末级主控元件及信号处理及控制元件组成，其中主控元件主要控制执行元件的运动方向，信号处理及控制元件主要控制执行元件的运动速度、时间、顺序、行程及系统压力等辅助元件气管、过滤器、油雾器、消声器等 连接元件之间所需的一些元器件，以及对系统进行消声、冷却、测量等压缩空气空气向系统提供动力的工作介质二、

4、气动系统控制结构特点二、气动系统控制结构特点信号执行信号输出信号处理信号输入辅助元件辅助元件信号处理及控制元件气动执行元件信号处理及控制元件未级主控元件气源装置气动系统控制结构气动系统控制结构三、气源装置及气源调节装置三、气源装置及气源调节装置气源装置的组成1.气源装置系统过滤器精过滤器干燥器储气罐油水分离器后冷却器空气压缩机气源装置工作流程图三、气源装置及气源调节装置三、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组成 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。三、气源装置及气源调节装置三、气源装置及气源调节装置2.气源调节

5、装置气源调节装置的职能符号四、气动技术的特点四、气动技术的特点1.气动技术的优点（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。四、气动技术的特点四、气动技术的特点2.气动技术的缺点（1）空气具有可压缩性，不易实现准确定位

6、和速度控制。（2）气缸输出的力能满足许多应用场合，但其输出力较小，限制在2030kN之间。（3）气动装置中的信号传动速度比光、电控制速度慢，所以不宜用于信号传递速度要求十分高的复杂线路中，且实现生产过程的遥控也比较困难，但对一般的机械设备来说，气动信号的传递速度是能满足工作要求。（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。知识知识链接链接一、空气压缩机的日常维护及保养事项一、空气压缩机的日常维护及保养事项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1

7、5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。 教学目标教学目标1.掌握普通气缸的

8、结构和工作原理2.了解气动执行元件的类型3.掌握气缸主要参数的计算方法4.掌握气缸型号的确定方法任务任务2 2 气动冲床执行元件的选择气动冲床执行元件的选择 如下图所示的气动冲床一般用于完成小型制件的冲如下图所示的气动冲床一般用于完成小型制件的冲裁加工。如果气源装置提供的压缩空气的压力为裁加工。如果气源装置提供的压缩空气的压力为0.7Mpa0.7Mpa，该冲床所能输出的最大输出力为该冲床所能输出的最大输出力为0.8Tf0.8Tf，最大有效行程，最大有效行程为为300mm300mm，试确定该气动冲床所用气缸的型号。，试确定该气动冲床所用气缸的型号。气动冲床任务分析任务分析 气动冲床完成冲裁动作时

9、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。一、气缸一、气缸 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1.气缸的结构一、气缸一、气缸2.气缸的工作原理气缸的工作原理 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

10、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。气缸的职能符号一、气缸一、气缸3.气缸的职能符号一、气缸一、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结构特性分活塞式柱塞式薄膜式叶片式摆动缸齿轮齿条式摆动缸特殊气缸气液阻尼缸薄膜式冲击气缸伸缩气缸按结构特性分叶片式活塞式齿轮式摆动式 气动冲床向下运动对零件进行冲压，需要产生较大的冲压力，而缩回时带动模具上行，也需要一定的动力，所以根据气动冲床的工作特点，选用双作用气缸作为气动冲床的执行元件，主要冲压力由压缩空

11、气进入无杆腔一端产生。 一、选择气动冲床气缸的类型一、选择气动冲床气缸的类型二、气缸主要参数的计算二、气缸主要参数的计算1.气缸内径的确定气缸内径的确定（1）负载力的计算）负载力的计算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。 （2）气缸负载率）气缸负载率的计算与选择的计算与选择气缸的负载率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。 %1000FF负载率与负载的运动状态的关系负载的运动状态静载荷（ 如 夹 紧 、低速压铆）动载荷气 缸 速 度 5 0 500mm/s气 缸 速 度500mm/s负载率70%50%30%二、气缸主要参数的计二、气缸

12、主要参数的计算算1.气缸内径的确定气缸内径的确定负载率与气缸工作压力的关系P（MPa）0.160,20 0.240.300.400.500.600.7010.10.30.150.40.20.50.250.60.30.650.350.70.40.750.450.75 （2）气缸负载率）气缸负载率的计算与选择的计算与选择（3）气缸内径的计算方法理论输出力的计算公式单出杆单作用气缸说明弹簧压回型气缸理论返回拉力理论输出拉力式中：F0理论输出力，ND缸径，mmd活塞杆直径，mmp使用压力，MPaF1安装状态时的弹簧力，NF2压缩空气进入气缸后，弹簧处于被压缩时的弹簧力，N弹簧压出型气缸理论输出拉力理论

13、返回推力单出杆双作用气缸理论输出推力（活塞杆伸出）理论输出拉力（活塞杆返回）2204FpDF10FF 2220)(4FpdDF10FF pDF204pdDF)(4220二、气缸主要参数的计二、气缸主要参数的计算算1.气缸内径的确定气缸内径的确定将已知条件带入，D=168.88mm。元整后取D=200mm。2.气缸活塞杆直径的确定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=0.20.3进行计算，必要时也可按d/D=0.160.4进行计算，计算后再按标准进行圆整。活塞杆直径元整值（mm） 45681012141618202225283236404550566370809010011

14、0125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 d=(0.20.3)200（4060）mm，元整后取活塞杆直径d50mm。二、气缸主要参数的计算二、气缸主要参数的计算三、气缸型号的选择三、气缸型号的选择1.选择型号2.查看主要工作性能三、气缸型号的选择三、气缸型号的选择3.确定完整型号三、气缸型号的选择三、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。三、气缸型号的选择三、气缸型号的选择知识知识链接链接一、常见特殊气缸一、常见特殊气缸1.薄膜式气缸薄膜式气

15、缸薄膜式气缸2.2.气气液阻尼缸液阻尼缸知识知识链接链接 串联式气串联式气液阻尼缸的工作原理：压缩空气自液阻尼缸的工作原理：压缩空气自A A口进入气缸左侧，推口进入气缸左侧，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，油液由也将向右运动，此时，液压缸右腔排油，油液由A A口经节流阀而对活塞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，压缩空气自缩空气自B B口进入气缸右侧，活塞向左移动

16、，液压缸左侧排油，此时，单口进入气缸右侧，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。向阀开启，不产生阻尼作用，活塞快速向左运动。AABB一、常见特殊气缸一、常见特殊气缸串联式气液阻尼缸知识知识链接链接3.冲击气缸冲击气缸一、常见特殊气缸一、常见特殊气缸冲击气缸的工作原理二、气动马达二、气动马达知识知识链接链接叶片式气动马达摆动马达三、特殊气缸及气动马达的职能符号三、特殊气缸及气动马达的职能符号知识知识链接链接特殊气缸及气动马达的职能符号四、现化气动执行元件技术四、现化气动执行元件技术知识知识链接链接现代气动执行元件1 1气动控制的特点是什么？气动控制的特点是什么？2 2用符号表示气源装置的连接示用符号表示气源装置的连