第十章 气压传动基础知识 一、气动技术的应用及发展现状 二、气动技术的发展现状
气动技术的发展及在新领域中的应用
气动技术的发展及在新领域中的应用
气动技术是运用空气的物理性质和流体力学原理，运用气体的压力、压力变化及其物理性质来控制和操作机械设备的一种技术，是近代机械化技术的重要分支。
气动技术在近代机械化技术中发挥着重要作用，其技术水平越来越高，广泛应用于国民经济的各个领域，如石油、冶金、造纸、化工、农业、军事、海洋工程、飞行器制造等。
随着科技的发展，气动技术也涉及到了新的领域。
例如，气动技术可以使得飞行器在空中能够进行静态或动态的控制，能够提高飞行器的安全性；其特殊的构造，可以更加高效的提升液体，能够节省大量的能源消耗，发挥环保作用；气动技术也可以替代电动机，推动各种机械设备发挥其性能，节约能源；同样，气动技术也可以在汽车行业应用，使汽车发动机更加节能，产生更少的噪音、污染物等，改善汽车的绿色性能，更有利于环境保护。
气动技术发展及趋势
一、气动系统的简介1.气动技术：气动技术是以压缩空气作为介质,以空气压缩机作为动力源,来实现能量传递或信号传递与控制的工程技术,是流体传动与控制的重要重要组成技术之一,也是实现工业自动化和机电一体化的重要途径。
2.气动系统的典型构成：气压发生装置—执行元件—控制元件—辅助元件3.气动系统的优点：气动技术与传统的液压技术相比,有以下优点:(1)结构简单轻便、方便安装维护;(2)输出速度一般在50~500mm/s,速度快于液压和电气方式;(3)对冲击负载和负载过载的适应能力较强;(4)可靠性高、使用寿命长、安全无污染且成本较低。
由于气动技术具有以上的使用优点,气动技术在世界工业企业得到了广泛的应用。
一个完善的机电一体化系统包括机械、动力、信息检测传感、执行、控制及信号处理等部分。
作为机电一体化系统的执行部分的气动元件及其系统不仅仅具有机械、气动执行机构,同时也集成了信息检测传感等元件,甚至还集成了其他一些微型机电系统。
4.气动系统的缺点：动作稳定性差、输出功率小、噪声大、信号传递较电信号慢二、气动系统应用概述气动技术应用面的扩大是气动工业发展的标志。
气动元件的应用主要为两个方面：维修和配套。
国产气动元件的应用,从价值数千万元的冶金设备到只有几百元的椅子。
铁道扳岔、列车的煞车、街道清扫、特种车间内的起吊设备、军事指挥车等都用上了专门开发的国产气动元件。
这说明气动技术已渗透到各行各业,并且正在日益扩大。
气动技术的应用主要在:(1)汽车、轮船等制造业:包括焊装生产线、夹具、机器人、输送设备、组装线、等方面。
(2)生产自动化:机械加工生产线上零件的加工和组装,如工件的搬运、转位、定位、检测等工序。
(3)某些机械设备:冶金机械、印刷机械、建筑机械、农业机械、制鞋机械、塑料制品生产线、等许多场合(4)电子半导体、家电制造业:硅片的搬运、元器件的插入与锡焊, 彩电、冰箱的装配生产线等。
(5)包装过程自动化:化肥、粮食、食品、药品等实现粉末、粒状、块状物料的自动计量包装。
《气压传动技术》课件
根据实际应用场景，设计气压传动系统的布 局，包括元件的排列、连接方式等。
气动元件选型
根据系统需求选择适当的气动元件，如气缸 、气阀、气源等。
参数计算与校核
根据系统需求和元件参数，进行必要的参数 计算和校核，如压力损失、流量等。
气压传动系统的设计要点
安全性
确保气压传动系统的安全性，采取必 要的安全措施，如过载保护、防爆等 。
通过引入人工智能技术，可以实现气压传动 系统的自适应控制和智能调节，提高系统的 稳定性和可靠性。同时，通过网络化技术， 可以实现气压传动系统的远程监控和管理， 方便对系统的维护和升级。因此，加强智能 化和网络化方面的研究和应用，对于推动气
压传动技术的未来发展具有重要意义。
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优点
结构简单、工作可靠、成本低廉、维护方便、无污染、适用于恶劣环境等。
缺点
传递效率相对较低、速度调节困难、气动元件响应速度较慢等。
02
气压传动系统的工 作原理
气压传动系统的组成
气源装置
提供气体的装置，包括空气压 缩机、储气罐等。
执行元件
将气体压力转化为机械能的装 置，如气缸、气马达等。
控制元件
控制气体流动方向、流量和压 力的装置，如阀门、减压阀等 。
为了实现高效节能化，需要从多个方面入手，包括提高气压传动系统的效率、优化气动元件的设计和制造工艺、开发新型的 气动元件和系统等。同时，还需要加强相关技术的研究和应用，如能源回收技术、智能控制技术等，以进一步提高气压传动 技术的能源利用效率和系统性能。
安全环保化
安全环保化是气压传动技术的另一个重要发展趋势。随着人们对安全和环保意识的不断提高，对气压 传动技术的安全性和环保性能提出了更高的要求。因此，需要加强气压传动技术的安全性和环保性能 研究，开发更加安全、环保的气动元件和系统，以满足社会的需求。
气动技术的发展及应用
气动技术的发展及应用气动技术是利用气流的动力对物体进行控制和驱动的一种技术。
它是一种广泛应用于工程领域的技术，包括飞机、汽车、船舶、机械装置等各个方面。
随着科技的不断发展，气动技术在工业自动化领域的应用也越来越广泛。
气动技术的发展可以追溯到大约2000多年前的中国，那时候人们已经开始研究气流的特性以及如何利用气流来驱动机械。
而在18世纪末19世纪初，气动技术取得了重要的突破，人们开始利用气体的压缩和扩散来驱动机械。
到了20世纪，随着工业化的发展和科学技术的进步，气动技术得到了进一步的发展。
特别是在航空工业领域，气动技术的应用突飞猛进，极大地推动了航空事业的快速发展。
气动技术的应用非常广泛，以飞机为例，气动技术在其设计、制造和运行过程中都起着至关重要的作用。
在飞机的设计过程中，气动技术可以优化飞机的机翼形状和机身结构，提高飞机的气动效应，降低飞行阻力，提高飞机的飞行性能；在飞机的制造过程中，气动技术可以用于检测和测试飞机的气动性能，确保飞机的安全和可靠性；在飞机的运行过程中，气动技术可以实现飞机的自动导航、自动起降和自动驾驶，提高飞行的安全性和舒适性。
除了飞机外，气动技术在汽车工业、船舶工业和机械装置等领域也有着广泛的应用。
在汽车工业中，气动技术可以用于改善汽车的外观设计，降低汽车的风阻，提高汽车的燃油经济性；在船舶工业中，气动技术可以用于改良船舶的航行性能，降低船舶的风阻，提高船舶的速度和稳定性；在机械装置中，气动技术可以用于实现机械装置的自动控制和驱动，提高生产效率和产品质量。
随着信息技术和计算机技术的快速发展，气动技术也得到了进一步的提升。
通过将气动技术与计算机技术相结合，可以实现更加精确和高效的控制和驱动。
例如，利用气动减震技术可以实现机器人和自动化设备的准确定位和稳定工作。
同时，通过智能控制技术，可以实现气动系统的自动调节和优化，提高系统的可靠性和控制精度。
总的来说，气动技术的发展和应用对于促进工业化和推动科技进步起着重要的作用。
气压传动
混入压缩空气的油蒸汽可能聚集在贮气罐、管道等处形成易燃物， 有引起爆炸的危险，另一方面润滑油被汽化后会形成一种有机酸， 对金属设备有腐蚀生锈的作用，影响设备寿命。
混在压缩空气中的杂质沉积在元件的通道内，减小了通道面积， 增加了管道阻力。严重时会产生阻塞，使气体压力信号不能正常 传递，使系统工作不稳定甚至失灵。
容器内压力由p1充气到p2所需总时间
t ＝t1+t2 ＝(1.285－p1／p2)τ
τ ＝ 5.217×10－3×（V /kS）(273/Ts)1/2
气压传动基础知识
容器的放气
绝热放气时容器中的温度变化 容器内空气的初始温度为T1，压力为p1，经绝热放气后
温度降低到T2 ，压力降低到p2 ，则放气后温度为 T2=T1(p2/p1)（k-1）/k
压缩空气中含有的饱和水分，在一定条件下会凝结成水并聚集在 个别管段内。在北方的冬天，凝结的水分会使管道及附件结冰而 损坏，影响气动装置正常工作。
压缩空气中的灰尘等杂质对运动部件会产生研磨作用，使这些元 件因漏气增加而效率降低，影响它们的使用寿命。
因此必须要设置除油、除水、除尘，并使压缩空气干燥的提高压缩空
气压传动基础知识
气压发生装置
空气压缩机将机械能转化为气体的压力能，供
气动机械使用。
空气压缩机的分类 分容积型和速度型。
常用往复式容积型压缩机，一般空压机为中压，额
定排气压力1MPa；
低压空压机排气压力0.2MPa； 高压空压机排气压力10MPa。
空气压缩机的选用原则 依据是气动系统所需
气质量、进行气源净化处理的辅助设备。
气压传动基础知识
气压液压传动论文---我国气动技术的现状及发展趋势
我国气动技术的现状及发展趋势（江南大学机械工程学院过程装备与控制工程专业 2011级王宁）摘要：气动技术与其他传动技术相比具有安全、高效、节能、寿命长、成本低和无污染等优点.从标准化、产业分布、技术与质量水平和研发与创新能力四个方面对气动技术的发展现状进行介绍,并提出从标准化、精密化、高速化、节能化方面促进气动技术的发展.关键词气动技术；历史；优缺点；现状；发展趋势引言气动是“气动技术”或“气压传动与控制”的简称。
气动技术是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，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段。
在人类追求与自然界和平共处的今天，研究并大力发展气压传动，对于全球环境与资源保护有着相当特殊的意义。
随着工业机械化和自动化的发展，气动技术越来越广泛地应用于各个领域里。
特别是成本低廉、结构简单的气动自动装置已得到了广泛的普及与应用，在工业企业自动化中具有非常重要的地位。
一、气动技术的发展历史气压传动的应用历史非常悠久。
早在公元前，埃及人就开始利用风箱产生压缩空气用于助燃。
后来，人们懂得用空气作为工作介质传递动力做功，如古代利用自然风力推动风车、带动水车提水灌溉、利用风能航海。
从18世纪的产业革命开始，气压传动逐渐被应用于各类行业中，如矿山用的风钻、火车的刹车装置、汽车的自动开关门等。
而气压传动应用于一般工业中的自动化、省力化则是近些年的事情。
目前世界各国都把气压传动作为一种低成本的工业自动化手段应用于工业领域。
国内外自20世纪60年代以来，随着工业机械化和自动化的发展，气动技术越来越广泛地应用于各个领域里。
目前气压传动元件的发展速度已超过了液压元件，气压传动已成为一个独立的专门技术领域。
二、*****气压传动的优缺点1) 以空气为工作介质，容易取得；用后的空气排到大气中，处理方便，与液压传动相比不必设置回油装置。
《1》2) 因空气的粘度很小，流动过程中能量损失也很小，节能、高效，适用于集中供应和远距离输送。
气动技术的发展现状及其应用前景
１ ） 因 空气 本 身无 润 滑 性 能 ， 在 气 路 中 应 ０ 故 设置 给油 润滑 装置 。 ２ ２ 气压传 动 的应用 现状 ． 气压 传动 技术 目前 的应 用 范 围相 当广 泛 ， 多 许
机器 设备 中装有 气压传 动 系统 ， 在工业 各领 域 ， 机 如 械、 电子 、 钢铁 、 运输 车 辆及 制 造 、 橡胶 、 纺织 、 工 、 化 食品、 包装 、 印刷 和 烟草 领 域 等 ， 压 传动 技 术 已成 气 为基 本组成部 分 。在尖 端技 术领 域如核 工业 和宇航 中 ， 压传 动技术 也 占据着 重要 的地位 。 气 １ 机 械 制 造 业 。其 中包 括 机 械 加 工 生 产 线 ）
路。
来， 人们 懂得 用空 气作 为工 作介 质传递 动力 做 功 ， 如 古代利 用 自然风 力推动 风 车 、 动水 车提水 灌溉 、 带 利
用风能 航海 。从 １ ８世纪 的产业 革 命开 始 ， 压传 动 气
逐 渐被应 用 于各类 行业 中 ， 矿 山用 的风钻 、 如 火车 的
摘
要 ： 动技 术与其它传 动技 术相 比具有 安全 、 气 高效 、 节能 、 寿命长 、 成本低 和无 污染等优点 ， 文章对气 动
技 术 的 发 展 现 状 和 应 用 前 景 作 了简 要 介 绍 。
关键词 ： 气动技术 ； 发展现状 ； 发展趋势
中 图 分 类 号 ：Ｈ１８ Ｔ ３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ５ ２ ９ （０ １０ — ０ ９ ０ １０ — ７８ ２ １ ）４ ０ ３ — ３
刹车装 置 、 汽车 的 自动 开 关 门 等 。而气 压 传 动 应 用 于一般 工业 中的 自动化 、 省力 化则 是近些 年 的事情 。 目前世 界各 国都把 气压传 动作 为一 种低 成本 的工业 自动化 手段应 用 于工业 领 域 。 国内外 自 ２ ０世 纪 ６ Ｏ 年代 以来 ， 随着 工业 机械 化和 自动化 的发 展 ， 动技 气 术越 来越 广泛 地应 用于各 个 领域里 。 目前气 压传 动 元件 的 发展速 度 已超 过 了液 压 Байду номын сангаас 件 ， 压 传 动 已成 气
气压传动中的气动液压的新技术与发展趋势
气压传动中的气动液压的新技术与发展趋势气压传动和液压传动技术在工业领域中扮演着重要的角色。
而气动液压则是两种传动方式结合的产物，可以兼具气压传动和液压传动的优点。
本文将探讨气动液压在工业中的新技术和发展趋势。
一、气动液压技术的概述气动液压是指通过气动元件和液压元件的组合，实现传动和控制功能的技术系统。
它将气压传动的快速、高效与液压传动的高压、大力合二为一，能在工业生产中发挥独特的作用。
二、气动液压的新技术发展1.智能化技术随着工业自动化水平的提高，气动液压系统也趋向于智能化。
传感器、PLC控制器和计算机等智能设备的应用使得气动液压系统具备了更高的自动化程度和精确控制能力。
这些技术的应用提高了系统的性能和可靠性，也降低了维护和运营成本。
2.高效能节能技术随着环境保护意识的增强，节能与高效已成为气动液压技术的发展方向。
新一代气动元件和液压元件采用更为先进的设计和材料，能够减少系统的能量消耗和泄漏。
并且在系统设计和控制策略上进行优化，提高能源利用率和传动效率。
3.集成化技术为了减小体积和提升系统的灵活性，气动液压系统逐渐朝着集成化方向发展。
通过将传感器、执行器和控制元件集成在一起，实现了传动与控制部件的紧凑布局。
这种设计能够节省空间并提高系统的可靠性和性能。
4.无线通信技术互联网和无线通信技术的迅速发展，为气动液压系统带来了新的发展机遇。
通过将系统与云平台相连，可以实现远程监视、故障诊断和数据分析等功能，进一步提高系统的安全性和可靠性。
三、气动液压技术的发展趋势1.应用领域的拓展气动液压技术在汽车工业、机械制造、航空航天、石油化工等领域已经得到广泛应用。
未来，随着新材料、新工艺的发展，气动液压技术将进一步渗透到更多领域，如医疗设备、智能家居等。
2.系统性能的提升气动液压技术的研究重点将从传统的单元件设计向整体系统设计和优化转移。
通过提升系统的响应速度、控制精度和可靠性来满足不同工况的需求。
3.节能环保的需求随着全球能源和环境形势的严峻，气动液压技术将面临更高的能源效率和环保要求。
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•(2)电子、半导体制造行业 在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上， 在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装 配流水线上，不仅可以看到各种大小不一、形 状不同的气缸、气爪，还可以看到许多灵巧的 真空吸盘将一般气爪很难抓起的显像管、纸箱 等物品轻轻吸住，运送到指定位置上。对加速 度限制十分严格的芯片搬运系统，采用了平稳 加速的SIN气缸。•
(3)生产自动化的实现 60年代，气动技术主要用于比较繁重的作业领域作为辅 助传动。在缝纫机、手表、自行车、洗衣机、自动和半 自动机床等许多行业的零件加工和组装生产线上，工件 的搬运、转位、定位、夹紧、进给、装卸、装配、清洗、 检测等许多工序中都使用气动技术。 (4)包装自动化的实现 气动技术还广泛应用于化肥、化工、粮食、食品、药品 等许多行业，实现粉状、粒状、块状物料的自动计量包 装，用于烟草工业的自动卷烟和自动包装等许多工序， 用于对粘稠液体（如油漆、化装品、牙膏等）和有毒气 体的自动计量灌装。
1、 气动技术的应用现状
人们利用空气的能量完成各种工作的历史可 以追溯到远古时代，但作为气动技术应用的雏形， 大约开始于1776年发明能产生1个大气压左右压力 的空气压缩机。1880年，人们第一次利用气缸做 成气动刹车装置，将它成功的应用到火车的制动 上。本世纪30年代初，气动技术成功地应用于自 动门的开闭及各种机械的辅助动作上。进入70年 代，随着工业机械化和自动化的发展，气动技术 才广泛地应用在生产自动化的各个领域，形成现 代气动技术。
(1)汽车制造工业 现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接 生产线，几乎无一例外地采用了气动技术。如车身在 每个工序的移动、车身外壳被真空吸盘吸起和放下、 在指定工位的夹紧和定位、点焊机焊头的快速接近、 减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功 能的气缸及相应的气动控制系统。 高频的点焊、力 控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称 是最有代表性的气动技术应用之一。另外，搬运装置 中使用的高速气缸（最大速度达3m/s）、复合控制阀 的比例控制技术都代表了当今气动技术的新发展。
第十章 气压传动基础知识
气压传动概述
气压传动与控制简称“气动技术”， 它是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，是实现各种生产控 制、自动化作业的重要手段之一。 气压传动是以气体为介质，在密闭容 器里进行能量的传递。
•••
一、 气动技术的应用及发展现状
二、气动技术的发展现状
近20多年来，气动行业发展很快。70年代，液压与气 动元件的产值比约为9:1，20多年后的今天，在工业技 术发达的欧美、日本等国家，该比例已达5:4，甚至接 近5:5。由于气动元件的单价比液压元件便宜，在相同 产值的情况下，气动元件的使用量及使用范围已远远超 过了液压行业。作为气动行业的知名企业，有日本的 SMC、德国的FESTO、英国的NORGREN和美国的 PARKER等。 中国改革开放以来，气动行业发展很快。1986年至 1993年间，气动元件产值的年递增率达24.2%，高于中 国机械工业产值平均年递增率10.5%的水平。1996年全 国气动行业的产值约在6 000万美元左右。