气压传动基础知识.资料

液压与气压传动基础知识.

第一章液压与气压传动基础知识液压油是传递动力和运动的工作介质，它还起到润滑、冷却和防锈的作用。

因此，了解油液的基本性质和主要力学规律，正确理解液压传动原理与规律，对于正确使用液压系统都是非常必要的。

第一节液压传动工作介质一、液压油的性质反应液压油性质的主要参数有粘度、密度、粘温特性等。

液压油的基本性质可由有关资料中查到。

例如，矿物油在15℃时的密度为900Kg/m 3；体积膨胀系数（6.3~7.8）×10-4K -1和比热容（1.7~2.1）×103J/（k g ·K ）等等。

1、粘性液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力会阻止分子间的相对运动而产生一种内摩擦力，这一特性称为液体的粘性，它是液体重要的物理性质，也是选择液压油的主要依据。

由于粘性表现为一种内摩擦力阻止分子间的相对运动，因此各液压层间液体的运动速度是不相等的，这可以用图2-1示意图来表示。

若两平行平板间充满液体，下平板固定，而上平板以u 0速度向右平动，由于液体的粘性作用，粘连于下平板的液体层速度为零，粘连于上平板的液体层速度为u 0。

而由于粘性作用，中间各层液体速度则从上到下按递减规律，呈线性分布。

实验测定指出，液体流动时相邻液层间的内摩擦力F 与液层接触面积A 、液层间相对运动的速度S 梯度d u /d y 成正比F=µ Adydu（2-1）式中 µ——比例常数。

又称为粘性系数或动力粘度。

若以τ表示内摩擦切应力，即液层间在单位面积上的内摩擦力,则τ=A F =µdydu（2-2）这就是牛顿液体内摩擦定律。

２、粘度液体粘性的大小用粘度来表示，常用的粘度有三种：即动力粘度、运动粘度、和相对粘度。

（1）动力粘度流体粘性的内摩擦系数或绝对粘度，用μ表示。

即dudyτμ= （2-3）３、粘度与压力的关系压力对液压油的粘度有一定影响。

液体所受的压力增加时，其分子间的距离将减小，于是内聚力增加，粘度也略随之增大，液体的粘度与压力的关系公式 νp =ν(1+0.003p ) （2-8）式中 νp ——压力为p 时液体的运动粘度；ν——压力为一个大气压时液体的运动粘度； p 液体所受的压力。

气压传动基础知识ppt课件

执行元件将气体压力能转换成机械能并完成做功动作的元件，如气缸、气马达。
控制元件控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀类；能完成一定逻辑功能的元件，即气动逻辑元件；感测、转换、处理气动信号的元器件，如气动传感器及信号处理装置。
气动辅件气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。
(可扩展成公汽门控）
▪ 排气节流阀
调速回路通过两个排气节流阀控制气缸伸缩的速度。
.
▪ 缓冲回路
活塞快速向右运动接近末端，压下机动换向阀，气体经节流阀排气，活塞
低速运动到终点。湖南工业大学
▪ 气液联动速度控制回路
由于气体的可压缩性，运动速度不稳定，定位精度不高。在气动调速、
定位不能满足要求的场合，可采用气液联动。
湖南工业大学
▪ 贮气罐的主要作用是贮存
一定数量的压缩空气，减少气流脉动，减弱气流脉动引起的管道振动，进一步分离压缩空气的水分和油分。
▪ 干燥器的作用是进一步除去压缩
空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥，用于对气源质量要求较高的气动装置、气动仪表等。主要采用吸附、离心、机械降水及冷冻等方法。
湖南工业大学
.
▪ 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
▪ 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。

液压与气动技术)第1章液压与气压传动基础知识

工作原理与组成
工作原理
液压与气压传动系统通过密闭工作腔内工作流体的压力能来传递动力。
组成
液压系统由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件等组成，气压系统由气源装置、执行元件、控制元件和辅助元件等组成。
应用领域与发展趋势
应用领域
液压与气压传动广泛应用于工程机械、农业机械、汽车工业、航空航天、智能装备等领域。
系统性能测试与优化
搭建测试平台
根据系统原理图搭建测试平台，模拟实际工作条件对系统进行测试。
进行性能测试
通过测试平台对系统的各项性能指标进行测试，如响应时间、稳定性、效率等。
系统优化
根据测试结果对系统进行优化，改进系统设计或调整元件参数，提高系统的性能和可靠性。
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液压泵与液压马达
液压泵是液压传动系统中的动力元件，用于将机械能转换为液压能，为系统提供压力油。
液压马达是液压传动系统中的执行元件，用于将液压能转换为机械能，驱动负载运动。
液压泵和液压马达的工作原理、结构及性能参数各不相同，根据使用要求进行选择。
液压缸
01
液压缸是液压传动系统中的执行元件，用于将液压能转换为机械能，驱动负载运动。
气压执行元件
气压执行元件的种类
气压执行元件包括气马达、气缸等，用于将压缩空气转化为机械能。
气压执行元件的特点
气压执行元件具有结构简单、体积小、重量轻、动作快等优点。
气压执行元件的应用
气压执行元件广泛应用于各种自动化设备和生产线，实现各种机械运动和动作。
气压控制元件
气压控制元件的种类
气压控制元件包括各种阀门、控制阀等，用于控制压缩空气的流动和压力。

液压与气压传动--第10章气压传动基本知识

pvn=常数
式中 n—多变指数；
或
p1v1n= p2v2n
n=0，等压变化过程； n=1，等温变化过程； n=k，绝热变化过程； n=±∞ , 等容过程。
10.3 逻辑运算简介
一、逻辑“或”和逻辑“与”的恒等式逻辑“或”：两个或两个以上的逻辑信号相加逻辑“与”：两个或两个以上的逻辑信号相乘
逻辑“或” A+0=A;A+1=1；A+A=A 二、逻辑“非” 运算规律：逻辑“与” A· 0=0;A· 1=A;A· A=A
气体的压力、温度和体积这三个参数表征气体处于某种状态。气体从一种状态变化到另一种状态称为状态变化。气体状态方程描述气体在状态变化以后或在变化过程中，当处于平衡时，这些参数之间的关系。本节介绍几种常见的状态变化过程。
一、理想气体状态方程
不计粘性的气体称为理想气体。空气可近似视为理想气体。一定质量的理想气体在状态变化的某一稳定瞬时，其状态方程为：

(7)工作环境适应性好，特别是在易燃、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。

2、缺点

(1)由于空气的可压缩性较大，气动装置的动作稳定性较差，外载变化时，对工作速度的影响较大； (2)由于工作压力低，气动装置的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。气压传动装置的输出力不宜 (3)气动装置中的信号传动速度比光、电控制速度慢，所以不宜用于信号传递速度要求十分高的复杂线路中。 (4)噪声较大，尤其是在超音速排气时要加消声器。
p2 T2 p T1 1

液压与气动技术气压传动基础知识认识气压传动课件

在压缩空气中，不能含有过多的油蒸气；不能含有灰尘等杂质，以免阻塞气压传动元件的通道；空气的湿度不能过大，以免在工作中析出水滴，影响正常操作；对压缩空气必须进行净化处理，设置除油水、干燥、除尘等净化辅助设备。
气压传动利用空压机把电动机或其他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，气压传动与液压传动具有类似性，对两者元件和回路对比学习，找出其共性和特性。
（2）气压传动的缺点：
① 气压传动系统的工作压力低，因此气压传动装置的推力一般不宜大于10～40kN，仅适用于小功率场合，在相同输出力的情况下，气压传动装置比液压传动装置尺寸大。
② 由于空气的可压缩性大，气压传动系统的速度稳定性差，这样会给位置和速度控制精度带来误差。
③ 气压传动系统的噪声大，尤其是排气时，须加消音器。
① 密度：单位体积内的空气质量被称为密度。
② 可压缩性和膨胀性：气体受压力的作用而使其体积发生变化的性质被称为气体的可压缩性；气体受温度的影响而使其体积发生变化的性质被称为气体的膨胀性。
③ 黏性：空气的粘性也是由于分子间的内聚力，在分子间相对运动时产生的内摩擦力而表现出的性质。
④ 湿度：在气压传动中，理论上把完全不含有水蒸气的空气称为干空气，而大气中的空气或多或少总含有水蒸气，这种由干空气和水蒸气组成的混合物被称为湿空气。在一定的温度和压力下，空气中的水蒸气的含量并不是无限的，当水蒸气的含量达到一定值时，再加入水蒸气，就会有水滴析出，此时水蒸气的含量达到最大值，即饱和状态，这种湿空气称为饱和湿空气。
b．干线管道应顺气流流动方向向下倾斜3°～5°，并在管道的终点（最低点）设置集水罐，定期排放积水和污物；

液压与气压传动的基础知识

环保等优点。混合传动技术能够适应不同的应用场景，满足多样化的需
求，具有广阔的应用前景。
应用领域拓展
新能源领域
随着新能源技术的不断发展，液压与气压传动技术在新能源领域的应用逐渐增多。例如，在风能、太阳能等领域，液压与气压传动技术可以用于实现能量转换和存储，提高新能源的利用效率。
智能制造领域
智能制造是未来制造业的发展方向，液压与气压传动技术在智能制造领域的应用将更加广泛。例如，在自动化生产线、机器人等领域，液动。
工程机械
挖掘机、装载机、压路机等。
军事工业
火炮操纵系统、导弹发射车等。
农业机械
拖拉机、收割机等。
汽车工业
刹车系统、转向系统等。
其他
机床、塑料机、冶金设备等。
03
气压传动基础知识
气压传动的定义
气压传动是指利用空气压力来传递动力的传动方式，也称为气压传动系统。
气压传动系统主要由气源、气动执行元件、控制元件和气动辅助元件等部分组成。
液压传动系统主要由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件组成。
液压传动的原理
基于帕斯卡原理，即施加在密闭液体上的压力可以等值地传递到液体内部的任何位置，并通过液体压力能实现能量转换和传递。
液压传动系统通过将液体压力能转换为机械能，实现直线或旋转运动，广泛应用于各种机械、设备和装置中。
液压传动的应用
航空航天领域
航空航天领域对传动系统的高效性、可靠性和安全性要求极高，液压与气压传动技术在该领域的应用具有较大潜力。例如，在飞机起落架、航空发动机控制系统等领域，液压与气压传动技术可以发挥重要作用。
面临的挑战和机遇
挑战
随着新技术的发展和应用领域的拓展，液压与气压传动技术面临着诸多挑战。例如，如何提高系统的可靠性和稳定性、降低能耗和提高效率、实现智能化和自动化控制等。

气压基础知识A

等温过程 p1V1= p2V2= 常量在等温过程中，无内能变化，在等温过程中，无内能变化，加入系统的热量全部变成气体所做的功。在气动系统中气缸工作、成气体所做的功。在气动系统中气缸工作、管道输送空气等均可视为等温过程。气等均可视为等温过程。绝热过程一定质量的气体和外界没有热量交换时的状态变化过程叫做绝热过程。化过程叫做绝热过程。
v2/2+ gz + kp /（k-1）ρ= 常数（）
在低速流动时，气体可认为是不可压缩的（常数），在低速流动时，气体可认为是不可压缩的（ ρ ＝常数），则有 v2/2+ gz + p /ρ= 常数
华南农业大学
声速与马赫数
声音引起的波称为“声波” 声音引起的波称为“声波”。声波在介质中的传播速度称为声速。声音传播过程属绝热过程。为声速。声音传播过程属绝热过程。对理想气体来说，对理想气体来说，声音在其中传播的相对速度只与气体的温度有关。温度有关。气体的声速c 是随气体状态参数的变化而变化的。气流速度与当地声速（气流速度与当地声速（c=341m/s）之比称为马赫数， Ma＝ v/c ＝是气体流动的一个重要参数， Ma 是气体流动的一个重要参数，集中反映了气流的压缩愈大，性， Ma愈大，气流密度变化越大。愈大气流密度变化越大。当v ＜ c，Ma ＜1时，称为亚声速流动；时称为亚声速流动；当v＝c，Ma ＝1时，称为声速流动，也叫临界状态流动；时称为声速流动，也叫临界状态流动；当v ＞c，Ma ＞1时，称为超声速流动。时称为超声速流动。
华南农业大学
理想气体的状态方程
理想气体的状态方程
不计粘性的气体称为理想气体。空气可视为理想气体。不计粘性的气体称为理想气体。空气可视为理想气体。一定质量的理想气体在状态变化的瞬间，一定质量的理想气体在状态变化的瞬间，有如下气体状态 pV / T = 常量方程成立或 p=ρRT

液压与气压传动基础知识

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气源装置
气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是气动系统的重要组成部分。系统的重要组成部分。气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并具有一定的净化程度。一定的净化程度。气源装置由以下四部分组成气压发生装置——空气压缩机；空气压缩机；气压发生装置空气压缩机净化、贮存压缩空气的装置和设备；净化、贮存压缩空气的装置和设备；管道系统；管道系统；气动三大件。气动三大件。
液压与气压传动技术简介
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湖南工业大学
液压与气压传动的工作原理和特征
传动分类简介液压与气压传动是以流体（液压油液或压縮液压与气压传动是以流体（空气）空气）为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。（元件组成基本回路，。（元件组成基本回路传动形式。（元件组成基本回路，回路再组成一定功能的传动系统）一定功能的传动系统）以液压千斤顶为例来简述液压传动的工作液压千斤顶为例来简述液压传动的工作原理（类比打气筒及日用洗涤用品压出装置）。原理（类比打气筒及日用洗涤用品压出装置）。
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典型液压图形符号图
湖南工业大学
系统原理
液压与气压传动系统的组成
能源装置——将机械能转换为流体压力能的装置。液将机械能转换为流体压力能的装置。能源装置将机械能转换为流体压力能的装置压泵或空气压縮机。压泵或空气压縮机。执行元件——将流体的压力能转换为机械能的元件。将流体的压力能转换为机械能的元件。执行元件将流体的压力能转换为机械能的元件液压缸或气缸、液压马达或气马达。液压缸或气缸、液压马达或气马达。控制元件——控制系统压力、流量、方向的元件以控制系统压力、控制元件控制系统压力流量、及进行信号转换、及进行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制元件。如溢流阀、节流阀、方向阀等。元件。如溢流阀、节流阀、方向阀等。辅助元件——保证系统正常工作除上述三种元件外的辅助元件保证系统正常工作除上述三种元件外的装置。如油箱、过滤器、蓄能器、油雾器、消声器、装置。如油箱、过滤器、蓄能器、油雾器、消声器、管件等。管件等。工作介质—传递能量和信号液压油、压缩空气。）传递能量和信号，（工作介质传递能量和信号，液压油、压缩空气。）