液压与气压传动技术第10章 气压传动技术ppt课件.ppt

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1、第10章气压传动技术——液压与气压传动技术一、气压传动的基本知识1、气压传动的工作原理及组成气压传动，是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的一门技术。气压传动的工作原理是利用空压机把电动机或其它原动机输出的机械能转换为空气的压力能，然后在控制元件的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。气压传动系统和液压传动系统类似，也是由四部分组成的，它们是：(1)气源装置获得压缩空气的装置。其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能；(2)控制元件用来控制压缩空气的压力、流量和

2、流动方向的，以便使执行机构完成预定的工作循环。它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等；(3)执行元件是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置。包括气缸、气马达、摆动马达；(4)辅助元件是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的，它包括过滤器、油雾气、管接头及消声器等。2、气压传动的优缺点气动技术在提高生产效率、自动化程度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工艺等方面显示出极大的优越性，广泛应用于机械、电子、轻工、纺织、食品、医药、包装、冶金、石化、航空、交通运输等各个工业部门。气压传动与机械、电气、液压传动相比有以下特点

3、：气压传动的优点：(1)工作介质是空气，取之不尽、用之不竭。气体不易堵塞流动通道，用过后可将其随时排入大气中，不污染环境。(2)空气的特性受温度影响小。在高温下能可靠地工作，不会发生燃烧或爆炸。且温度变化时，对空气的粘度影响极小，故不会影响传动性能。(3)空气的粘度很小（约为液压油的万分之一），所以流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，所以便于集中供应和远距离输送。(4)相对液压传动而言，气动动作迅速、反应快，一般只需0.02~0.3秒就可达到工作压力和速度。液压油在管路中流动速度一般为1~5m/s，而气体的流速最小也大于10m/s，有时甚至达到音

4、速，排气时还达到超音速。(5)气体压力具有较强的自保持能力，即使压缩机停机，关闭气阀，但装置中仍然可以维持一个稳定的压力。液压系统要保持压力，一般需要能源泵继续工作或另加蓄能器，而气体通过自身的膨胀性来维持承载缸的压力不变。(6)气动元件可靠性高、寿命长。电气元件可运行百万次，而气动元件可运行2000~4000万次。(7)工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣环境中，比液压、电子、电气传动和控制优越。(8)气动装置结构简单、成本低、维护方便、过载能自动保护。气压传动的缺点：(1)因空气的可压缩性较大，气动装置的动作稳定性较

5、差。(2)气动装置工作压力低，输出力或力矩受到限制。在结构尺寸相同的情况下，气压传动装置比液压传动装置输出的力要小得多。(3)气动装置中的信号传动速度比光、电控制速度慢，所以不宜于信号传递速度要求十分高的复杂线路。同时实现生产过程的遥控也比较困难，但对一般的机械设备，气动信号的传递速度是能满足工作要求的。(4)噪声较大，尤其是在超音速排气时要加消声器。3、空气的物理性质自然界的空气是由若干种气体混合而成，常含有一定量的水蒸气。空气密度是指单位体积内空气的质量，用ρ表示。即ρ=m/v。空气的黏性是指空气在流动过程中，质点之间相对运动而产生的阻力。其黏性

6、大小用动力黏度和运动黏度来表示。湿度是指湿空气含水分的程度，用湿度和含湿量表示。湿度的表示方法有绝对湿度和相对湿度。气动技术条件中规定各种阀的工作介质，其相对湿度不得大于90%。4、理想气体的状态方程没有黏性的气体为理想气体，理想气体的状态参数应该满足下列关系。即常数气体的密度、压力和温度等的变化，决定了气体不同状态和不同的变化过程。在状态变化过程中，若给以限制条件，理想气体的状态方程可以有几种形式。1）等温过程：一定质量的气体，若在其状态变化中，保持温度不变，则这一过程称为等温过程。常数。在等温过程中，加入系统的热量全部变成气体所作的功。在气动系统

7、中有不少工作过程，如气缸工作过程、管道输气等均可以视为等温过程。在这种过程中，若气体状态变化时，其压力与体积成反比。2）等容过程：一定质量的气体，若在其状态变化中，保持体积不变，则这一过程称为等容过程。常数在等容过程中，气体不对外作功，气体温度升高时压力增加，系统内能增加。如密闭气罐中的气体，在加热或冷却时，即为等容过程。3）等压过程：一定质量的气体，若在其状态变化中，保持压力不变，则这一过程称为等压过程。常数在等压过程中，气体的体积与热力学温度成正比。4）绝热过程：气体在状态变化的过程中与外界无热量交换，这个过程称为绝热过程。5、空气的质量等级IS

8、O8573.1:2011标准已对压缩空气中的固体尘埃颗粒度、含水率（以压力露点形式要求）和含油率的要求划分了