气压传动及控制6(气动辅助元件)
气动技术题库
气动技术题库(总12页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除一、填空题(在空白处填写入正确的内容，每空1分,共171分)1. 气压传动与控制技术简称（），它是以空气为（），进行能量传递或（）、控制的技术。
气动技术工作介质转换气动系统由（）、执行元件、（）、（）和工作介质组成。
气源装置气动执行元件气动辅助元件气源装置提供的是压缩空气，要有一定的（）和足够的（），满足对执行机构运动速度和程序的要求等。
压力流量后冷却器的作用就是将空气压缩机输出的压缩空气冷却至（）以下，使得其中大部分的（）冷凝成液态水滴和油滴。
40℃水蒸汽和轻质油雾气源调节装置由（）、（）和（）三部分组成，也称之为三联件。
过滤器减压阀油雾器气动执行元件是将压缩空气的（）转换为（），驱动机构作直线（）、摆动和（）。
压力能机械能往复运动旋转薄膜式气缸是一种利用压缩空气通过（）推动活塞杆作往复直线运动的气缸。
它由（）、（）、（）和活塞杆等零件组成。
膜片缸体膜片膜盘气缸的负载率η是气缸活塞杆受到的（）与气缸的（）之比。
轴向负载力理论输出力气-液阻尼缸是由气缸和液压缸组合而成的，它以（）为能源，利用（）的不可压缩性来控制（）以获得活塞的平稳运动与调节活塞的运动速度。
压缩空气油液流量冲击气缸是一种体积小、（）、易于制造、耗气功率小但能产生相当大的（）的一种特殊气缸。
结构简单冲击力气动马达是将压缩空气的压力能转换成（）的能量转换装置，即输出力矩，带动机构作（）。
回转机械能旋转运动气动马达按结构形式可分为（）气动马达、（）气动马达和（）气动马达等。
叶片式活塞式齿轮式薄膜式气缸的膜片变形量有限，其行程一般不易超过（）mm，而且气缸活塞杆上的输出力随着行程的加大而（）40~50 减小方向控制阀的表示方法中，压缩空气的输入口一般用字母（）表示，或用数字（）表示。
p 1方向控制阀按阀芯的结构形式可分为（）和（）。
气压传动元件图形符号
达）
旋转 运动
电动 机操
电气 控制
纵
压力 直接 加压 控制 压力 或泄 阀 控制 压控
制
差动 控制
拉钮式
按-拉式
手柄式
踏板式
双向踏 板式
顶杆式
可变行 程控制 式
弹簧控 制式
滚轮式
单向滚 轮式
类别
名称 符号
内部
压力控制 压
阀
力控
顺制
序
阀 外部
压
力控
制
内部 压力 控制
外部 压力 控制
气压 先导 控制
先导
转矩仪
压力继电器
行程开关 模拟传感器
油雾器
辅助气 瓶
消声器 报警器
阀
控
制 快速
阀 排气
阀
辅件及 其它装 置
人工 排出
分 水 排 水 器
自动 排出
人工 空 排出 气 过 滤 器
自动 排出
人工 排出
除 油 器
自动 排出
空气干 燥器
辅件 及其 它装 气罐 置
气源调节装 置
压力 指示 器
压力 计
压力
检测 器
压差
计
脉冲 计数 器
流量 流量 计 检测 累计 器 流量
计 转速仪
口 带连
接措
施
不带
快 单向
换阀
接 头 带单
向阀
单通 旋路 转 接 头 三通
路
气源、电动 机、气马达
气压源
及气缸
电动机
双向变量气 马达
摆动气马达
单活 塞杆 气缸 单作 用气 缸
伸缩 缸
双作 单活 用气 塞杆 缸 气缸
《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。
THANKS
感谢您的观看
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。
气压传动系统的组成。
气压传动系统的组成。
气压传动系统的组成主要包括以下几个部分：
1. 压缩空气供应：这是系统的核心组成部分，包括压缩机、压缩空气储存罐、过滤器等。
压缩机将空气压缩并送入储存罐中，过滤器用于过滤空气中的杂质。
2. 控制元件：控制元件主要包括气压调节器、气阀、气缸等。
气压调节器用于调节系统中的气压，气阀用于控制气体的流动方向和流量，气缸则用于将气压转化为机械运动。
3. 传动管路：传动管路用于将压缩空气从压缩机传输到控制元件和执行元件之间。
传动管路通常由钢管或软管组成，通过接头连接各个元件。
4. 执行元件：执行元件主要包括气动缸、气动马达等。
它们通过接收气压信号，将气压能转化为机械能，实现各种工作任务。
5. 辅助元件：辅助元件主要包括压力表、安全阀、滤清器、润滑器等，用于监测和维护系统的正常运行。
气压传动系统主要由压缩空气供应、控制元件、传动管路、执行元件和辅助元件组成，通过将气压能转化为机械能，实现各种工作任务。
气压传动元件课件
第5章 气压传动元件
图5-7所示为QTY型直动式减压阀及图形符号。阀处于工作状态时， 顺时针旋转手柄１，向下压缩弹簧２和３以及膜片５，迫使阀芯８ 下移，从而使阀口10被打开，压缩空气从左端输入，经阀口10减压 后从右端输出。输出气体一部分经阻尼管７进入膜片气室６，对膜 片５产生向上的推力，当作用在膜片５上的推力略大于等于弹簧力 时，阀芯８便保持在某一平衡位置并保持一定的开度，减压阀也得 到了一个稳定的输出压力值。减压阀工作过程中，当输入压力增大 时，输出压力也随之增大，膜片５所受到向上的推力也相应增大， 使膜片５上移，阀芯８在出口气压和复位弹簧９的作用下也随之上 移，阀口10开度减小，减压作用增强，输出压力下降，输出压力又 基本上重新维持到原值。反之，若输入压力减小，则阀的调节过程 相反，平衡后仍能保持输出压力基本不变。
溢流阀不工作；而当系统压力逐渐升高并作用在阀芯上的气体压力略
大于等于弹簧的调定压力 p≥pt 时，阀芯被向上顶开，溢流阀阀芯
开启实现溢流，图b 所示，并保持溢流阀的进气压力稳定在调定压力 值上。
第5章 气压传动元件
a）
b）
c）
图5-8 直动式溢流阀工作原理图
a）溢流阀原理图p＜pt b）溢流阀原理图p≥pt c）图形符号
图5-6所示为普通油雾器的结构示意图。气动系统在正常工作时， 压缩空气经入口１进入油雾器，大部分经出口４输出，一小部分通 过小孔２进入截止阀10，在钢球5的上下表面形成压力差，和弹簧力 相平衡，钢球处于阀座的中间位置，压缩空气经阀10侧面的小孔进 入贮油杯５的上腔 A，使油面压力增高，润滑油经吸油管11向上顶 开单向阀６，继续向上再经可调节流阀７流入视油器８内，最后滴 入喷嘴小孔３中，被从入口到出口的主管道中通过的气流引射出来 成雾状，随压缩空气输出。
气动辅助元件
2、消声器 功用： 功用：排除压缩气体高速通过气动元件排 到大气时产生的刺耳 噪声污染。 噪声污染。 结构： 39是膨胀 结构：图9-39是膨胀 干涉吸收型消声器。 干涉吸收型消声器。
工作原理 气流经过对称斜孔分成多束进入扩散室 后膨胀，减速后与反射套碰撞， A后膨胀，减速后与反射套碰撞，然后反射 在消声器中心处，气流束互相撞击、 到B室，在消声器中心处，气流束互相撞击、 干涉。当两个声波相位相反时， 干涉。当两个声波相位相反时，使声波的 振幅相互减弱达到消耗声能的目的。 振幅相互减弱达到消耗声能的目的。最后 声波通过消声器内壁的消声材料， 声波通过消声器内壁的消声材料，残余声 能由于消声材料的细孔相摩擦而变成热能， 能由于消声材料的细孔相摩擦而变成热能， 再次达到降低声强的效果。 再次达到降低声强的效果。
空气压缩机
2、后冷却器 功用：将压缩机排出的压缩气体温度 功用： 120—150℃降至40 50℃， 150℃降至40—50℃ 由120 150℃降至40 50℃，使其中 水汽、油雾汽凝结成水滴和油滴， 水汽、油雾汽凝结成水滴和油滴，以 便经除油器析出。 便经除油器析出。 分类： 分类：后冷却器一般采用水冷换热装 其结构形式有：列管式、 置，其结构形式有：列管式、散热片 管套式、蛇管式和板式等。其中， 式，管套式、蛇管式和板式等。其中， 蛇管式冷却器最为常用。 蛇管式冷却器最为常用。
第四节 气源装置及辅件 一、 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、处理及储存的一套装置。 缩空气并将其净化、处理及储存的一套装置。 34所示为常见的气源装置 所示为常见的气源装置。 图9-34所示为常见的气源装置。其主要由以下 元件组成。 元件组成。
1、空气压缩机 功用：将机械能转变为气体压力能的 功用： 装置，是启动系统的动力源。 装置，是启动系统的动力源。 分类：活塞式，膜片式、螺杆式， 分类：活塞式，膜片式、螺杆式，其 中气压系统最常使用的机型为活塞式 压缩机。 压缩机。 在选择空气压缩机时， 在选择空气压缩机时，其额定压力≥工 作压力， 作压力，其流量应等于系统设备最大 耗气量并考虑管路泄露等因素。 耗气量并考虑管路泄露等因素。
第十章 气源装置及气动辅助元件
授课内容具体措施第十章气源装置及气动辅助元件本章重点1．空气压缩机的工作原理2．气源净化装置及气动辅助元件的作用本章难点气源净化装置的组成及作用气源装置是气压传动系统的动力部分，这部分元件性能的好坏直接关系到气压传动系统能否正常工作；气动辅助元件更是气压传动系统正常工作必不可少的组成部分。
第一节气源装置一、压缩空气站压缩空气站是气压系统的动力源装置。
排气量≥6~12m3/min时，应独立设置压缩空气站；排气量＜6m3/min时，可将空压机或气泵安装在主机旁。
压缩空气在使用之前必须经过干燥和净化处理后才能使用，压缩空气中混有的水分、油污等杂质若进入管道系统，将导致机器和控制装置发生故障，损害产品，增加系统的维护成本。
对于一般的压缩空气站，除空气压缩机外，还必须设置过滤器、后冷却器、油水分离器和储器罐等净化装置，其流程装置，见下图：图10—1 气源系统组成示意图1—空气压缩机2—后冷却器3—油水分离器4，7—储器罐5—干燥器6—过滤器二、空气压缩机空压机是气压发生装置，利用空气压缩机将电动机机械能气体压力能，然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作功。
1．分类按工作原理主要分为容积式和速度式两类。
①容积式：压缩气体的体积，是单位体积内气体分子密度增加提高压缩空气的动力。
图10—2活塞式空气压缩机工作原理图1—排气阀2—缸体3—活塞4—活塞杆5—滑块6—滑道7、8—曲柄连杆机构9—吸气阀10—弹簧空压机相当于液压传动中的动力元件液压泵！活塞式空气压缩机应用广泛，原理类似液压泵！即：通过曲柄滑块机构带动活塞的往复运动使气缸的体积增大或减小，从而通过吸排气阀实现吸气和排气。
②速度式：通过提高气体分子的运动速度，使动能转化为压力能来提高压缩空气的动力。
2．选用原则主要根据气压传动系统需要的两个主要参数：工作压力p和流量q。
选用方法可以查询相关手册。
气压传动与控制技术
气体的压力取决于 其温度和体积
在气压传动中，通 常采用压缩空气作 为工作介质，因为 压缩空气具有清洁、 无污染、易于获取
等优点
2 气压传动的优势
气压传动的优势
相比于传统的机械和电气传 动方式，气压传动具有以下
优势
成本低廉：气压传动的成本 较低，因为它的部件通常是 标准化的，且制造成本较低。 此外，压缩空气的来源也相
的动力传输和控制
汽车工业
在汽车工业中，气压传动可 以用于汽车发动机的进排气 控制、汽车底盘的悬挂系统
等部位的动力传输和控制
发展
医疗
在医疗领域，气压传动 可以用于手术器械、康 复设备、医疗床等医疗 器械的动力传输和控制
航空航天
在航空航天领域，气压 传动可以用于飞行器的 起落架、襟翼等部件的
动力传输和控制
对丰富，降低了运行成本
气压传动的优势
响应速度快：气压传动的响 应速度很快，因为气体的流 动速度比液体的流动速度快 得多。这使得气压传动系统
能够快速地启动和停止
适用于各种规模的应用：气 压传动系统适用于各种规模 的应用，从小型的手动工具
到大型的工业设备
结构简单：气压传动系统的 结构相对简单，不需要复杂 的机械或电气部件。这使得
在气压传动系统中，气体的压力通过气缸或气动马达传递，从而实 现机械能的转换
气压传动系统通常由气源、控制元件、执行元件和辅助元件等部分 组成
4
1 气压传动的原理
气压传动的原理
1
2
3
4
气压传动的基本原 理是利用气体的压
力进行能量传递
当气体被压缩时， 会产生压力，这种 压力可以通过气缸 或气动马达传递给 负载，从而实现运 动或动力的输出
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第六章 气动辅助元件
6.1.1 油雾器
油雾器：一种特殊注油装置，能将润滑油雾化，随压缩空 气流入需要润滑部位。
第六章 气动辅助元件
Байду номын сангаас
动画
第六章 气动辅助元件
6.1.2 自动补油油雾器
自动补油型油雾器：油箱的 出口和油雾器底部的进油口 相连。
第六章 气动辅助元件
6.1.3 油雾器技术参数
压降流量特性: 入口压力一定条 件下，通过油雾器的流量与两 端压降之间的关系。使用时最 好两端压降不大于0.02MPa。 最小滴下流量：入口压力为 0.5MPa，润滑油为1号透平 油，油位处于正常位置，滴油 量为5滴/min的条件下，通过 油雾器所需的流量。 最低不停气加油压力：不停气 情况下补油时，要求输入压力 的最低值。一般不得低于 0.1MPa。
第六章 气动辅助元件
气压力克服 弹簧力，推 动带有磁铁 的活塞运动 到一定位 置，舌簧开 关接通。设 定压力调节 靠调节螺钉 改变弹簧预 紧力来实现。
第六章 气动辅助元件
第六章 气动辅助元件
6.6 流量开关
流量开关：当流体（如水、空气等）的流量达到设定值， 电触点便接通或断开。有数字式和机械式流量开关两种。 一个热敏电阻装在流道内, 通过其电阻值的增大率与空 气流速的关系来检测空气的流速。
第六章 气动辅助元件
在流场中，放置一个细长体，在一定雷诺数Re范围 内，在细长体的下游会产生一对交替出现的旋涡，称为卡门 涡街，此旋涡的频率与流体流速成比例，通过测量涡的频率 便可测量出流体的流量．
第六章 气动辅助元件
机械式流量开关： 膜片式（IFW5系列）： 设定流量范围较小， 可用于一般工业机械 的冷却水设备上。
第六章 气动辅助元件
第六章 气动辅助元件
6.2 消音器
按照国际标准，8小时工作制，允许连续噪声为90分 贝，时间减半，允许噪声提高3分贝，但最高为115分贝。 高于85分贝都应设法降低噪声，一般排气噪声在80-120分 贝之间。 气缸排气侧的压缩空气通常是经过换向阀的排气口排 入大气，由于余压较高，最大排气速度在声速附近，空气 急剧膨胀，引起气体振动，产生强烈噪声。 消声器是通过阻尼或增加排气面积等方法降低排气速 度和功率，达到降低噪声目的。常用消声器有三种类型： 吸收型、膨胀干涉型和膨胀干涉吸收型。
气压传动及控制
主 要 内 容
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 润滑元件 消音器 排气洁净器 磁性开关 压力开关 流量开关 管道及管接头
第六章 气动辅助元件
6.1 润滑元件
元件内部 有很多滑 动摩擦副 不给油润滑（自润滑） 良好润滑 给油润滑 油雾器 集中润滑
*不给油润滑元件可以给油使用，就不能中途停止供油。 *不给油润滑节省润滑设备和润滑油，改善工作环境，降低 成本，润滑效果与通过流量、压力高低、配管状况等都无 关，也不存在因忘记加油而造成故障，减少维护量。
第六章 气动辅助元件
使用注意： 油雾器应装在过滤器和减压阀后，防止水分进入油 杯内使油乳化，避免减压阀内的小孔被油污染。 油雾器、换向阀和气缸之间的管路长度要足够短， 能够将产生的油雾送入气缸中。
第六章 气动辅助元件
集中润滑元件
1、雾化油粒子下沉和附壁的问题与油粒子的大小、粒子在 管内的流速有关。 2、普通油雾器产生的油粒子体积较大，且大小不均匀，油 雾容易附着于管壁上，不能远距离输送。一个油雾器很难 对多个供油点进行恰当的油雾供应。 3、差压型油雾器可向主气路提供2μm以下的油粒子。因 主管道内流速较小，微雾可传送至很远的距离。流至支管 道时，由于流速加快，微雾则易于附壁，达到润滑目的。 故一只差压型油雾器可供给多点润滑，故称集中润滑元件。
第六章 气动辅助元件
6.7 管道及管接头
镀锌钢管 金属管 不锈钢管 拉制铝管 紫铜管 管道 硬尼龙管 非金属管 软尼龙管 聚氨酯管
经济、拆装方便，存在老 化问题，不适合高温，主 要用于气动设备。 主要用于工厂主干管道和 大型气动装置，适用于高 温、高压和固定部位之间 连接。
第六章 气动辅助元件
管接头： 1、管接头是连接管道和元件、要求连接牢固、不漏气、 装拆快速方便、流动阻力小。 2、快换接头只需将连接管插到底便能连接牢固，拔管子 时，先将释放套向里推，使弹簧夹头张开，管子便可拔 出，还可使用拔管工具方便快速地拔管。 3、可回转式快换接头采用含油滑动轴承、球轴承和特殊 形式的密封圈，能实现本体绕接头座作高速回转运动。
第六章 气动辅助元件
第六章 气动辅助元件
6.5 压力开关
压力开关：气压达到设定值，电气触点便接通或断开 的元件称，也称为压力继电器。分为有触点式和无触点式。 用于检测压力的大小和有无，并能发出电信号，反馈给控 制电路。 主要技术参数：
1、最高使用压力 2、压力设定范围 3、迟滞：指压力从低至高或压力从高至低进行检测时，开关的通断 压力之差与设定压力之比的百分数。 4、重复精度：反复驱动开关，接通或关断压力的最大分散误差与最 大设定压力之比。 5、温度特性：在使用温度范围内，开关接通或关断压力的变动量与 25摄氏度时开关接通或断开压力的百分比。
第六章 气动辅助元件
6.2.1 吸收型消音器
吸收型消声器： 依靠消声材料（玻璃 纤维、毛毡、泡沫塑 料、烧结金属等）来 消声。这些吸声材料 置于消声内，气流通 过时受到阻力，声波 被吸收一部分转化成 热能，噪声降低约20 dB。主要用于消除 中高频噪声。
第六章 气动辅助元件
6.2.2 膨胀干涉型消音器
膨胀干涉型消声器： 这 种消声器的直径比排气孔径大 得多，壳体内表面敷设吸音材 料而制成，气流在里面扩散、 碰壁反射、互相干涉，减弱噪 声强度。最后经非吸音材料制 成的开孔较大的多孔外壳排入 大气。 特点：排气阻力小，消声 效果好，但结构不够紧凑，主 要用于消除中低频噪声，尤其 是低频噪声。
第六章 气动辅助元件
6.3 排气洁净器
排气洁净器：用来吸收排气噪声，并分离掉排出空 气中油雾和冷凝水，以得到清洁安静工作环境。通常装 在集中排气管道的出口。
第六章 气动辅助元件
6.4 磁性开关
磁性开关：检测气缸活塞位置。可分为有触点式和无触点式。 有触点式磁性开关：将舌簧开关成型于合成树脂内，带磁环 的气缸活塞移动到一定位置，舌簧开关进入磁场内，两个簧 片被磁化而互相吸引，触点闭合，发出电信号。反之，触点 自动脱开。一般动作范围5-14mm,动作时间1.2ms； 无触点式磁性开关(固态电子型)：用磁敏电阻作为磁电转换 元件。磁敏电阻的阻值随磁场强度的变化而变化。磁性开关 进入离开磁场时，磁敏电阻的输出信号经放大器处理，被转 换成通断信号。