气动与液压传动控制技术基本常识第一课

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课堂小结
1．单作用气缸和双作用气缸的特点 2. 气动马达的工作原理 3. 真空元件的结构组成及原理 4. 人力控制换向阀的种类
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1.2.2 气动执行元件
图形符号
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1—活塞 ；2—缓冲柱塞 ；3—缓冲密封圈； 4—可调节流阀 图1.6 缓冲气缸结构示意图
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1.2.2 气动执行元件
4.无杆气缸 没有活塞杆，利用活塞直接或间接带动负 载实现往复运动的气缸。
图1.7 机械耦合式无杆气缸 剖面结构及实物图
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常用的手动两位三通换向阀的结构如图。
图形符号
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1
3
动作前
动作后
图1．24 截止式手动按钮两位三通换向阀结构示意图
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1.2.3 人力控制换向阀
各种常用的换向阀的图形符号如图所示。
二位二通换向阀 常断型二位三通换向阀 常通型二位三通换向阀
二位四通换向阀 二位五通换向阀 中位封闭式三位五通换向阀 图1．25 常用换向阀的图形符号
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1.2.2 气动执行元件
特点： 结构简单，耗气量少，缩短了气缸
的有效行程，弹簧的反作用力会随着压缩 行程的增大而增大，使得活塞缸的输出力 随运动行程的增大而减小。
使用范围： 单作用气缸多用于短行程以及对活塞 杆输出力和运动速度要求不高的场合。
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1.2.2 气动执行元件
2.双作用气缸
图1.21 三点手指剖面结构与实物图
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三、 人力控制换向阀
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1.2.3 人力控制换向阀
方向控制阀是用来控制气体流动方向 和气流通断的气动控制元件。
方向控制阀按其作用特点可以分为： 单向型控制阀和换向型控制阀（换向阀）。
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1.2.3 人力控制换向阀
单向阀是用来控制气流方向，使之只 能单向通过的方向控制阀。
图形符号
图1．22 单向阀外形及结构示意图
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1.2.3 人力控制换向阀
依靠人力对阀芯位置进行切换的换向阀 称为人力控制换向阀，简称人控阀。人控阀 又可分为手动阀和脚踏阀两大类。
2
2
2
（1）按钮式 1
3 （2）定位开关式1
3
（3）脚踏式1
3
图1.23 人力控制换向阀外形示意图
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1.2.3 人力控制换向阀
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1.2.2 气动执行元件
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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1-端板 ；2-导杆； 3-滑动轴承或滚动轴承支承； 4-活塞杆； 5-活塞 ； 6-缸体
图1.9 导向气缸结构示意图
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1.2.2 气动执行元件
7.多位气缸 将缸径相同但行程不同的两个或多个气 缸连接起来，组合后的气缸就能具有三个或 三个以上的精确停止位置。
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第二节 气压传动基本 工作原理
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一、 工作原理
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1.2.1 工作原理
气压传动主要是依靠气体压力来实现对 执行机构运动进行控制。
气动执行机构（气缸）的活塞在控制元 件（换向阀）的控制下实现控制。
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1.2.1 工作原理
气缸分单作用气缸动作控制和双作用气 缸动作控制。单作用气缸动作控制如图1.1 所示，双作用气缸动作控制如图1.2所示。
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1.2.1 工作原理
单作用缸活塞仅有一个方向上的运动是 通过气压作用实现的；而双作用缸活塞的双 向往复运动都是在气压作用下实现的。
用于控制这两种气缸的换向阀， 控制单作用气缸的换向阀有一个进气口、一 个排气口和一个与气缸相连的输出口；而控 制双作用气缸的换向阀由于同时要控制气缸 内两个腔的进排气，所以有两个输出口。
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图形符号
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1—无杆腔； 2—活塞； 3—有杆腔 ； 4—活塞杆； 5—进、排气口
图1．5 双作用气缸结构示意图
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1.2.2 气动执行元件
3.缓冲气缸 在行程较长或负荷较大时，为了避免活塞 接近行程末端仍具有较高的速度，会造成 活塞对端盖的冲击的这种现象，应在气缸 的一端或两端设置缓冲装置。
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1—单作用气缸 ；2—活塞； 3—连接气管； 4—按钮式二位三通换向阀 ；5—进气口 ；6—排气口
图1．1 单作用气缸动作控制示意图
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3 4
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1—双作用气缸； 2—活塞； 3—连接气管； 4—按钮式二位四通换向阀 ；5—进气口 ；6—排气口
图1．2 双作用气缸动作控制示意图
图1.11 多位气缸实物图
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1.2.2 气动执行元件
摆动气缸 摆动气缸是利用压缩空气驱动输出轴在 一定的角度范围内作往复摆动的气动执行 元件，多用于物体的转位、工件的翻转、 阀门的开闭等场合。
摆动气缸按结构特点可分为叶片式、齿 轮齿条式两大类。
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1.2.2 气动执行元件
（1）叶片式摆动气缸 叶片式摆动气缸是利用气压作用在叶片 上，使得叶片带动与其连在一起的转轴作 摆动来输出力矩的。
工业上，真空系统主要是利用其真空 吸附力来完成各项工作的。利用真空技 术可以很方便的实现对平板、箱体等表 面光滑平整的物体，特别是易碎、易变 形物体的吸持、搬运等功能。
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1.2.2 气动执行元件
真空系统一般由真空发生器（真空压 力源）、吸盘（执行元件）、控制阀 （有手动阀、机控阀、气控阀和电磁阀） 及附件（过滤器、消声器等）组成。
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二、 气动执行元件
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1.2.2 气动执行元件
气动执行元件——在气动系统中将这种 把压缩空气的压力能转换为机械能，驱动工 作机构作直线往复运动、摆动或旋转运动的 元件。
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1.2.2 气动执行元件
气动执行元件分为直线型和旋转型。 输出直线运动的有单作用气缸、
双作用气缸等多种类型的气缸； 输出摆动运动的有摆动气缸； 输出旋转运动的为气动马达。
技能型紧缺人才培养培训系列教材
气压与液压传动 控制技术基本常识
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主编：胡海清 王骅 参编：王晓忠
高等教育出版社
第一章 气压传动技术 基础知识
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第一节 概述
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1.1 概述
气动技术——以空气压缩机为动力源，以 压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号 传递的工程技术。
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1.1 概述
图
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1.2.2 气动执行元件
气动肌腱 气动肌腱是一种新型的气动执行机构， 它由一个柔性软管构成的收缩系统和连接器 组成。
图1.15 气动肌腱实物图
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1.2.2 气动执行元件
真空元件 在气动系统中有一类元件在低于大气
压下工作的元件，这类元件称为真空元 件，由真空元件构成的气动系统称为真 空系统。
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图1.16
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1—喷嘴；2—接收室；3—混合室；4—扩散室 图1.16 真空发生器工作原理及实物图
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图1.17
图形符号
（1）圆形平吸盘
（2）波纹吸盘
图1.17 真空吸盘实物图
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1.2.2 气动执行元件
气动手指 气动手指（气爪）可以实现各种抓取功能， 是现代气动机械手中一个重要部件。气动手 指的主要类型有平行手指气缸、摆动手指气 缸、旋转手指气缸和三点手指气缸等。气动 手指能实现双向抓取、动对中，并可安装无 接触式位置检测元件，有较高的重复精度。
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1.2.2 气动执行元件
气动马达 气动马达是利用压缩空气的压力能驱 动工作部件作连续旋转运动的气动执行 元件。 按结构形式气动马达可分为叶片式、 活塞式和齿轮式三类。
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1.2.2 气动执行元件
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图形符号
2 3
1—定子； 2—转子； 3—叶片 图1．14 叶片式气动马达外形及结构示意
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1.2.2 气动执行元件
（1）平行气爪
图1.18 平行手指剖面结构与实物图
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1.2.2 气动执行元件
（2）摆动气爪
图1.19 摆动手指剖面结构与实物图
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1.2.2 气动执行元件
（3）旋转气爪
图1.20 旋转手指剖面结构与实物图
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1.2.2 气动执行元件
（4）三点气爪
叶片式摆动气缸可分为单叶片式和双叶 片式。
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1.2.2 气动执行元件
图形符号
1
2 1—叶片； 2—转轴
图1．12 单叶片式摆动气缸剖面结构图
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1.2.2 气动执行元件
（2）齿轮齿条式摆动气缸
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1—转轴； 2—齿轮； 3—齿条； 4—活塞 图1．13 齿轮齿条式摆动气缸剖面结构图
特点： 环境污染小，工程实现容易。
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1.1 概述
应用领域： 机械、电子、钢铁、运输、橡胶、纺织
、轻工、化工、食品、包装、印刷及烟草 等各个制造行业，尤其在各种自动化生产 装备和生产线中得到了非常广泛的应用。
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1.1 概述
气动控制技术——利用压缩空气作为传递 动力或信号的工作介质，以气动元件与机械 、液压、电气、电子（包含PLC和微处理器 ）等部分或全部综合构成的控制回路，使气 动元件按生产工艺的需要，自动按设定的顺 序或条件动作的一种自动化技术。
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1.2.2 气动执行元件
直线型气缸