第9章气压传动ppt课件.ppt

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1、《液压与气压传动》气压传动第9章1本章提要本章主要内容为：①气压传动的组成及特点。②气动元件，含气源装置及辅助元件、气缸、气马达、气压控制方向阀、气压控制压力阀、气压控制流量阀，要掌握这些元件的工作原理、图形符号、结构形式等。③气动基本回路及典型气控系统实例分析。本章重点是气动元件的工作原理、图形符号和结构特点以及气动基本回路。29.1.1气压传动工作原理及组成9.1气压传动概述气压传动简称气动，是指以压缩空气为工作介质来传递动力和控制信号，控制和驱动各种机械和设备，以实现生产过程机械化、自动化的一门技术。气压传动与液压传动的工作原理完全相同，都是以密

2、封容积中的受压工作介质来传递运动和动力的。它先将机械能转换成压力能，然后通过各种元件组成的控制回路来实现能量的调控，最终再将压力能转换成机械能，使执行机构实现预定的运动。3典型的气压传动系统由气压发生装置、执行元件、控制元件和辅助元件四个部分组成。气压发生装置简称气源装置，是将机械能转换成气体压力能的装置，为系统提供压缩空气。执行元件是将压缩空气的压力能转变为机械能的能量转换装置。包括作直线往复运动的气缸，作连续回转运动的气马达和作不连续回转运动的摆动马达等。控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的，以便使执行机构完成预定运动规律的元件。包括

3、各种压力控制阀、方向阀控制、流量控制阀以及其他一些逻辑元件、转换元件和传感元件等。辅助元件是使压缩空气净化、润滑、消声以及元件间连接所需要的一些装置。包括分水滤气器、油雾器、消声器以及各种管路附件等。49.1.2气压传动的特点1.气压传动的优点（1）压缩空气由大气中取得，同时，用过的空气可直接排放到大气中去，对环境无污染，处理方便，万一空气管路有泄漏，除引起部分功率损失外，不致产生不利于工作的严重影响，也不会污染环境。（2）空气的粘度很小，约为液压油的万分之一，在管道中的压力损失较小，因此便于集中供气和远距离输送。（3）与液压相比，气动反应快，动作迅速

4、。气动元件结构简单、制造容易，适于标准化、系列化、通用化。气压元件可靠性高，使用寿命长，有效动作最大可达1亿次。（4）压缩空气的工作压力较低（一般为0.3~0.8MPa），因此，对气动元件的材质要求较低。5（5）气动系统维护简单，管道不易堵塞，也不存在介质变质、补充、更换等问题。（6）使用安全，没有防爆的问题，并且便于实现过载自动保护。（7）气动元件采用相应的材料后，能够在恶劣的环境（强振动、强冲击、强腐蚀和强辐射等）下进行正常工作，安全可靠性优于液压、电子和电气系统。（8）排气时气体因膨胀而温度降低，因而气动设备可以自动降温，长期运行也不会发生过热现

5、象。62.气压传动的缺点（1）空气具有可压缩性，当载荷变化时，气动系统的工作稳定性差。（2）工作压力较低，又因结构尺寸不宜过大，因而气压传动装置的总推力一般不可能很大，且传动效率低。（3）气压信号传递的速度比光、电子速度慢，故不宜用于要求高传递速度的复杂回路中，但对一般机械设备，气动信号的传递速度是能够满足要求的。（4）气压传动工作介质本身没有润滑性，如不采用无给油气压传动元件，需另加油雾器等装置进行润滑。（5）噪声大，尤其在超音速排气时，需要加装消声器。79.2气体的物理性质、状态方程及其流动规律9.2.1气体的物理性质1.空气的组成成份比值氮气（N

6、2）氧气（O2）氩气（Ar）二氧化碳（CO2）其他气体体积V/%78.08420.9460.9340.0330.003质量M/%75.51823.1351.2880.0580.001表9.1空气的组成82.空气的密度式中0—基准状态下的干空气密度；0=1.293kg/m3p—绝对压力（Pa）；—干空气的密度；t—温度（℃），其中（273＋t）为绝对温度（K）。3.空气的粘性式中μ0—气体0℃时的动力粘度；C—常数，（Pa）；对于空气，C=12291.理想气体状态方程9.2.2气体的状态方程式中p—绝对压力；T—热力学温度（K）；R—气体常数（J/

7、kg•K）。2.气体状态变化过程空气作为气动系统的工作介质，在能量传递过程中其压力p、密度、温度T三状态是要发生变化的。实际过程是很复杂的，一般将气体由状态变化简化为有附加限制条件的四种过程，即等压过程、等容过程、等温过程、绝热过程，而把不附加条件限制，往往更接近实际的变化过程称为多变过程。10（2）等压过程（盖-吕萨克定律）（3）等温过程（波义耳-马略特定律）（4）绝热过程（1）等容过程（查理定律）111.声速与马赫数9.2.3气体的流动规律声速是指声波在空气中传播的速度。对于理想气体气体的速度v与声速c之比定义为马赫数Ma，即根据马赫数不同，把气

8、流分为三种流动状态：1）当Ma＞1时，称为超声速流动；2）当Ma＜1时，称为亚声速流动；3）当