第10章气压传动及液压传动

电子工业出版社第10章

气压传动与液压传动第10章气压传动与液压传动

日常生活及工业生产中，到处都可以找到气压传动与液压传动应用的例子，大家动动脑筋，找找它们的身影，并且看看，哪一些是气压传动的应用实例？图6-1第10章气压传动与液压传动

日常生活及工业生产中，到处都可以找到气压传动与液压传动应用的例子，大家动动脑筋，找找它们的身影，并且看看，哪一些是气压传动的应用实例？图6-2

不知道同学看出来了没有，图6-1是气压传动在工业生产中的应用，而图6-2则是液压传动的应用实例。那么，大家能够把图片和名字对应上吗，试试看！第10章气压传动与液压传动第10章气压传动与液压传动液压叉车液压升降台液压铲车气动薄膜包装生产线气动灌装机清洁气枪大家刚才都猜对了吗？看过了气压传动与液压传动应用的例子，下面，让我们一起来探寻这个神奇的时间吧……第10章气压传动与液压传动第10章气压传动与液压传动学习目标1.了解气压传动与液压传动的工作原理、基本参数和传动特点；2.理解气压传动、液压传动系统的组成及元件符号；3.了解各类常用元件的结构和工作原理；能力目标1.能够读懂常见气压与液压传动的系统图；2.能搭建简单的常用回路；10.1 气压传动与液压传动的工作原理10.1.1气压传动与液压传动的工作原理气压传动是以压缩空气为工作介质，进行能量和信号传递的一种传动形式。液压传动是利用有压力的油液作为工作介质，来传递运动和动力的。下面，让我们通过简单的视频，来进一步了解“气动”吧！（播放气动切割机和气动铆钉枪视频）第10章气压传动与液压传动第10章气压传动与液压传动通过上面的视频，分析书本图10-4的工作原理，总结出气压传动的工作原理。第10章气压传动与液压传动看过了“气动”，大家是否迫不及待，想瞅瞅“液压”到底有什么能耐呢？

第10章气压传动与液压传动再看看液压磨床吧！分析书本图10-7的工作原理，总结出气压传动的工作原理。第10章气压传动与液压传动10.1.2气压传动与液压传动的基本参数和传动特点1．气压传动与液压传动的基本参数压力压力是指单位面积上所受的法向作用力，在物理学中称为压强。

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轻松一下，我们来看看视频！查看书本图10-9，看哪位同学能够说出，什么原因让我们都变成了“大力士”！

第10章气压传动与液压传动压力可以用绝对压力和相对压力表示。第10章气压传动与液压传动观看视频，让我们一同来了解，什么是真空度？第10章气压传动与液压传动书本图10-11讲述了一个奇迹的发生，那么，这到底是什么原因呢？观看视频，让我们来看看里面的奥秘吧！帕斯卡原理：在密闭容器内，由外力作用所产生的压力将等值地传递到液体各点。第10章气压传动与液压传动两个重要概念：流量：单位时间内流过通流截面的液体（或气体）体积（或质量），称为流量。黏性：气体（或液体）在流动时，质点之间相对运动所产生的阻力的性质，称为粘性。第10章气压传动与液压传动2．学习完前面的知识，让我们一起来总结气压传动与液压传动的特点吧：（1）两者均采用流体作为传动介质，但由于气体的可压缩性远大于液体，所以从工作稳定性来说，液压要远优于气动；（2）两者的元器件均实现了标准化、系列化，可以有效的降低成本，有利于设计、使用及推广；（3）相比于液压传动，气动系统更加洁净、快速，但压力较低，故适用于食品、医药、包装等行业，而液压系统则更适用于重载的场合；（4）气体的黏性远小于液体，故其传动过程中损失也小，可适用于远距离的传输，而且反应速度也更快；（5）气动系统噪声大，但维护、调节方便；（6）液压系统则可以实现无间隙传动。第10章气压传动与液压传动知识拓展：几种常用传动方式的性能比较。表10-1几种常见传动方式性能比较表第10章气压传动与液压传动10.1.3气压传动与液压传动的组成及元件图形符号1．气压传动的系统组成①气源装置。包括气源和气源处理装置，它的作用是为系统提供洁净、具备一定压力的空气，以供给系统工作。②执行元件。包括各类气缸和气马达，功能是将气体的压力能转化为机械能。③控制元件。包括压力控制阀、方向控制阀以及各种逻辑元件在内的元器件，作用是保证系统能够正常的运作。④辅助元件。包括管道、压力表、消声器、过滤器等装置。

第10章气压传动与液压传动2．液压传动的系统组成

①动力元件。一般是指液压泵，它的作用是将原动机输入的机械能转换成液体的压力能，以驱动执行元件运动。②执行元件。一般是指液压缸或液压马达，它的作用是将液体的压力能转换成机械能，以驱动工作部件完成预定动作。③控制元件。一般是指各种阀类元件，它的作用是控制和调节液压系统中的压力、流量和方向等。④辅助元件。液压系统中的油箱、滤油器、油管、接头等，主要的作用是连接各种元器件、监测系统工作情况等等，是整个系统必不可少的组成部分。⑤传动介质。即液压油，通常使用矿物油，其作用是实现运动和动力的传递。第10章气压传动与液压传动3．气压和液压元件的图形符号表10-2符号要素、管路及连接第10章气压传动与液压传动表10-3泵及缸第10章气压传动与液压传动表10-4各类控制阀10.2 气压传动10.2.1气源装置气源装置是用来产生具有足够压力和流量的压缩空气，并将其净化、处理及贮存的一套装置。第10章气压传动与液压传动图10-12气源装置示意图第10章气压传动与液压传动1.空气压缩机常见的空气压缩机如图10-13所示。图10-13空气压缩机其他常见的空气压缩机外观第10章气压传动与液压传动图10-14立式空气压缩机结构原理图立式空气压缩机的结构原理如图10-14所示，仔细阅读，分析其工作原理。知识拓展：阅读空气压缩机上的铭牌。第10章气压传动与液压传动2.后冷却器常见的后冷却器如图10-15所示。图10-15后冷却器其他常见的后冷却器外观第10章气压传动与液压传动练一练：仔细思考，列管式后冷器的工作原理是什么？知识拓展：常见的冷却器除了列管式，还有蛇管式的。图10-16后冷却器结构原理图第10章气压传动与液压传动3.油水分离器常见的油水分离器如图10-17所示。图10-17油水分离器其他常见的油水分离器外观第10章气压传动与液压传动油水分离器结构原理如图10-18所示，仔细阅读，分析其工作原理。知识拓展：为了提高油水分离效果，一般控制回转上升气流速度不超过0.3~0.5m/s。图10-18油水分离器结构原理图第10章气压传动与液压传动4.干燥器常见的干燥器如图10-19所示。其他常见的干燥器外观图10-19干燥器第10章气压传动与液压传动干燥器结构原理如图10-20所示，仔细阅读，分析其工作原理。知识拓展：大型空气干燥器外观。图10-20吸附式干燥器结构图第10章气压传动与液压传动5.空气过滤器（观看视频）常见的空气过滤器如图10-21所示。空气过滤器常与减压阀、油雾器一起构成气动三联件。常见气动三联件外观图10-21过滤器第10章气压传动与液压传动知识拓展：阅读图10-22，对照实物，能否分清哪个是减压阀，哪个是油雾器，哪个是空气过滤器？

图10-22气动三联件第10章气压传动与液压传动6.贮气罐常见的贮气罐如图10-24所示。其他常见干燥器外观图10-24贮气罐第10章气压传动与液压传动观察图10-24和图10-25，想一想，贮气罐哪个是入口，哪个是出口，为什么？图10-25贮气罐结构图10.2.2辅助元件为了使压缩空气具有一定的净化程度，实现压缩气体的输送和分配，实现气动元件内可动部件的润滑和信号的转换，以及噪声的消除等所需要的辅助装置，如过滤器、管道、接头、油雾器、压力继电器、气-液转换器、消声器等，统称为气动辅助元件，简称气辅元件。

第10章气压传动与液压传动第10章气压传动与液压传动1.油雾器（观看视频）常见的油雾器如图10-26所示。其他常见的油雾器外观图10-26油雾器第10章气压传动与液压传动阅读图10-27，分析油雾器的工作原理。图10-27一次油雾器第10章气压传动与液压传动练一练：阅读图10-28，想一想油雾器为什么可以实现不停气加油？图10-28特殊单向阀的工作情况第10章气压传动与液压传动2.消声器常见的消声器如图10-29所示。其他常见的消声器外观图10-29吸收型消声器第10章气压传动与液压传动观察图10-30，分析吸收型消声器的工作原理。知识拓展：吸收型消声器结构简单，具备良好的消除中、高频率噪音的性能。由于气压传动系统中，中、高频率的噪声比较多，故多采用这种消声器。选择消声器的主要依据是排气口直径的大小和噪声的频率范围。在对反应速度要求较高的系统中，应注意消声器的排气阻力不能过大，否则会影响控制阀的切换速度。

图10-30吸收型消声器结构图10.2.3气动控制元件气动控制元件是指在气压传动系统中控制压缩空气的压力、方向和流量等的各类控制阀，以及逻辑元件等等。

第10章气压传动与液压传动第10章气压传动与液压传动1.压力控制阀压力控制阀主要包括减压阀、溢流阀（安全阀）和顺序阀。阅读图10-31、10-32及10-33，认识常见的压力控制阀。图10-33顺序阀图10-32溢流阀图10-33顺序阀第10章气压传动与液压传动（1）减压阀：作用是降低来自气源的压缩空气的压力，并保持压力的稳定。按压力调节方式不同，分为直动式和先导式两种类型。

①直动式减压阀：阅读图10-34，分析其工作原理。图10-34QYY型直动型减压阀第10章气压传动与液压传动②先导式减压阀：阅读图10-35，分析其工作原理。图10-35先导式减压阀第10章气压传动与液压传动（2）溢流阀：当系统压力超过调定值时，溢流阀可以实现自动排气，减低系统压力，保证系统安全。或者说溢流阀是为限制回路中最高压力的一种压力阀，故也称安全阀。我们先来看看它的工作原理吧！直动型溢流阀先导型溢流阀说明：以上为液压元件工作原理，我们能够想象一下气动元件的工作原理吗第10章气压传动与液压传动阅读图10-36，分析其工作原理。图10-36直动型溢流阀第10章气压传动与液压传动（3）顺序阀：顺序阀是依靠气路中压力的大小来控制执行机构按顺序动作的。在使用时，常和单向阀组合在一起，构成单向顺序阀。常见的单向顺序阀如图10-37所示。

图10-37单向顺序阀第10章气压传动与液压传动阅读图10-38，想一想：如何调节顺序阀的开启压力？图10-38单向顺序阀的工作原理第10章气压传动与液压传动2.方向控制阀方向控制阀主要包括单向型控制阀和换向型控制阀两大类。（1）单向型控制阀①单向阀：常见的单向阀如图10-39所示。图10-39单向阀第10章气压传动与液压传动阅读图10-40，分析单向阀的工作原理。（观看视频）图10-40普通单向阀第10章气压传动与液压传动②梭阀常见的梭阀如图10-41所示。图10-41梭阀第10章气压传动与液压传动知识拓展：阅读图10-44，分析或门型梭阀的工作原理。或门型梭阀用于两个通路（P1和P2）均可以与另一通路（A）相通，但前两个通路之间不能相通的场合。

图10-42或门型梭阀第10章气压传动与液压传动（2）换向型控制阀换向型控制阀是指通过改变气流通道，使气体流动方向发生变化，从而改变执行元件运动方向的气动元件。按控制方式的不同，可分为气压控制、电磁控制、机械控制、手动控制以及时间控制等类型。①直动式电磁换向阀：观看图10-43。图10-43电磁控制换向阀第10章气压传动与液压传动阅读图10-44，分析直动式电磁换向阀的工作原理。图10-44直动式电磁换向阀工作原理图第10章气压传动与液压传动②先导式电磁换向阀：阅读图10-45，分析其工作原理。图10-45先导式双电控换向阀原理图第10章气压传动与液压传动3.流量控制阀气压传动系统中，执行机构的速度取决于压缩空气流量的大小。流量控制阀就是通过改变阀的通流截面积，实现对流量控制的元件。主要包括节流阀、排气节流阀和单向节流阀等。

第10章气压传动与液压传动（1）节流阀：常见的节流阀如图10-46所示，阅读图10-47，分析其工作原理。图10-46节流阀图10-47节流阀第10章气压传动与液压传动（2）排气节流阀：常见的排气节流阀如图10-48所示。一般用在执行元件的排气口处，常带有消声器。图10-48排气节流阀10.2.4气压传动分析举例气压传动系统无论所复杂，归根到底都是由一个或多个基本回路构成的。气压传动的基本回路包括压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路、位置控制回路及逻辑回路等。

第10章气压传动与液压传动第10章气压传动与液压传动1、压力控制回路阅读图10-49，分析其工作原理。图10-49一次压力控制回路第10章气压传动与液压传动2、换向回路阅读图10-50，分析其工作原理。图10-50二位三通电磁换向阀控制的换向回路第10章气压传动与液压传动3、速度控制回路阅读图10-51，分析其工作原理。图10-51单向调速回路第10章气压传动与液压传动阅读图10-51，双手保护回路在实际生产中应用广泛，试分析其工作原理。图10-52双手保护回路第10章气压传动与液压传动练一练：根据上面所学的回路，找到相应的气动元件，在老师的指导下连接回路。常见的气动元器件组合第10章气压传动与液压传动10.3 液压传动10.3.1液压动力元件液压动力元件是指为系统提供具备一定流量的压力油液的元件，通常是指液压泵，它的作用是把原动机的机械能转换成液体的压力能，是整个液压系统的动力来源。

按结构形式的不同，液压泵主要包括：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵等；按排量是否能够改变，可分为定量泵及变量泵；按油口的方向是否能够改变，可分为单向泵和双向泵。

第10章气压传动与液压传动第10章气压传动与液压传动下面以外啮合齿轮泵为例，说明液压泵的基本工作原理。（观看视频）常见的齿轮泵如图10-54所示，阅读图10-55，分析其工作原理。图10-54齿轮泵图10-55齿轮泵工作原理图第10章气压传动与液压传动10.3.2液压执行元件液压执行元件是把油液的压力能转换成机械能输出的装置，它将系统中输入的压力能转换成机械能，一般包括液压缸和液压马达。

让我们来认识一下液压缸吧！常见的液压缸如下图所示。第10章气压传动与液压传动1.双杆式活塞缸图10-56为双杆式活塞缸，试分析其工作原理。图10-56缸筒固定式双杆活塞缸第10章气压传动与液压传动2.单杆式活塞缸常见的单杆式活塞缸如图所示第10章气压传动与液压传动阅读图10-57，分析其工作原理。图10-57缸筒固定式单杆活塞缸第10章气压传动与液压传动10.3.3液压控制元件液压控制元件是对系统的启动、停止、速度大小、运动方向以及压力大小、动作顺序等所进行控制的装置，一般是指阀。

让我们来认识一下液压阀吧！想一想：气动阀和液压阀是否通用？第10章气压传动与液压传动10.3.4液压辅助元件蓄能器、管道、接头、滤油器以及密封元件等统称为液压辅助元件

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第10章气压传动与液压传动*10.3.5液压传动基本回路的组成、特点和应用液压基本回路是由若干液压元件组成的，用来完成特定功能的典型回路。按功能的不同，可