机械基础精品 东南大学 教学课件 第八章 气压传动

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1、机械基础 情境导入 蒸汽弹射器是航空母舰上的飞机起飞装置 一般通过核动力装置产生的热能产生蒸汽 推动飞机短距起飞 蒸气弹射器是一个非常复杂的系统工程 包括 起飞系统 蒸汽系统 归位系统 液压系统 预力系统 润滑系统 控制系统等组成 第八章气压传动 情境导入 第八章气压传动 图8 1航母蒸汽弹射器 目录 01 气压传动的基本知识 02 气压传动元件 03 气压传动基本回路 01 气压传动的基本知识 第八章气压传动 案例引入 你知道玻璃如何搬运吗 第八章气压传动 图8 2玻璃气动助力机械手 案例引入 是利用气动助力机械手 如图8 2所示 第八章气压传动 第一节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩

2、 时的力学性能 如图8 3所示为气动剪切机的气动系统结构原理图 一 气压传动的工作原理 二 气压传动的系统组成 三 气动传动的优缺点 二 机器 四 知识拓展 图8 3气动剪切机结构原理图 第一节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 如图8 3所示的结构原理图直观性强 阅读方便 但绘制比较麻烦 如图8 4所示是按国标绘制的图形符号 工程上一般采用图形符号来绘制气压传动系统图 一 气压传动的工作原理 二 气压传动的系统组成 三 气动传动的优缺点 二 机器 四 知识拓展 图8 4气动剪切机的图形符号 第一节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 1气源装置气源装置是用来

3、产生具有足够压力和流量的压缩空气 并将其净化及贮存的一套装置 主体设备是空气压缩机 其功能是将原动机的机械能转化为气体的压力能 为各类气动设备提供动力 用气量较大的厂矿都专门建立压缩空气站 通过管道向各用气点输送压缩空气 一 气压传动的工作原理 二 气压传动的系统组成 三 气动传动的优缺点 二 机器 四 知识拓展 第一节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 2执行元件执行元件是指将气体的压力能转化为机械能转换装置 如汽缸 马达等 是最终为人们服务的部分 3控制元件控制元件是指控制气体的压力 流量及流动方向的元件 如压力阀 流量阀 换向阀等 一 气压传动的工作原理 二 气压传动的

4、系统组成 三 气动传动的优缺点 二 机器 四 知识拓展 第一节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 4辅助元件辅助元件是指压缩空气润滑 消声以及用于元件之间连接所需的装置 如各种油雾器 消声器及管件等 一 气压传动的工作原理 二 气压传动的系统组成 三 气动传动的优缺点 二 机器 四 知识拓展 第一节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 1气压传动的优点 空气为工作介质 经济 环保 安全 适应各种工作环境 空气黏度小 约为液压油动务黏度的万分之一 便于远距离输送 能量损失小 可实现无级调速 传动迅速 维护简单 装置轻便 压力较低 系统工作可靠 可使气动系统实现过

5、载保护作用 一 气压传动的工作原理 二 气压传动的系统组成 三 气动传动的优缺点 二 机器 四 知识拓展 第一节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 2气压传动的缺点 空气具有可压缩性 工作稳定性较差 工作压力较低 在输出功力相同时 装置的结构尺寸比液压传动大 噪声大 一 气压传动的工作原理 二 气压传动的系统组成 三 气动传动的优缺点 二 机器 四 知识拓展 第一节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 无扇叶风扇 一 气压传动的工作原理 二 气压传动的系统组成 三 气动传动的优缺点 二 机器 四 知识拓展 图8 3无扇叶风扇原理图 02 气压传动元件 案例引入

6、 你知道飞驰的汽车是如何停下来的吗 第八章气压传动 图8 5气动制动器 案例引入 如图8 5所示 是气动制动器 第八章气压传动 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 气源装置是用来产生具有足够压力和流量的压缩空气 并将其净化及贮存的一套装置 主体设备是空气压缩机 其次是净化及贮存设备 用来驱动各种气动设备进行工作的压缩空气要求具有一定的压力 足够的流量 流量脉动小 气流均匀 并且清洁 干噪 为此 气源装置由空气压缩机为主的6个部分组成 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 1空气压缩机 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 空气

7、压缩机是将原动机提供的机械能转变为空气压力的装置 它属于动力元件 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 2冷却器冷却器一般安装在空气压缩机出口的管道上 其作用是将压缩气体的温度由140 170 降至40 50 使油雾和水汽迅速达到饱和 并凝结成水滴和油滴 经油水分离器排出 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 3油水分离器油水分离一般安装在冷却器出中管道上 其作用是分离压缩空气中凝聚的水分 油分 灰尘等杂质 初步净化压缩空气 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 第二节

8、 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 4储气罐调节气流 消除压力波动 保证输出所流的连续性和稳定性 储存一定量的压缩空气 作为应急使用 进一步分离水分和油分 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 5干噪器干噪器安装在储气罐出口的管道上 吸收和排除其中的水分 油分及其他杂质 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 6过滤器空气过滤器一般安装在气动系统入口处 较彻底地滤除压缩空气中水分 油分及其他杂质 使压缩空气达到系统所要求的净化程度 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩

9、 时的力学性能 汽缸是气压传动中的执行元件 其功能是将压缩空气的压力能转换为机械能并驱动工作机构做往复直线运动 汽缸的种类很多 按压缩空气对活塞端面的作用方向不同 汽缸可分为单作用式和双作用式 按结构不同可分为活塞式 叶片式 膜片式和气液阻尼式 按有无缓冲装置 可分为缓冲式和无缓冲式汽缸 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 气压控制阀是用来控制和调节压缩空气的压力 流量和流向的控制元件 气压控制阀分为方向控制阀 压力控制阀和流量控制阀三大类 1方向控制阀气压传动系统中 方向控制阀通过改变压缩空气流动方向和气流的通或断 来控制执行元件的运动方向 启动或停止 它是气压传动系

10、统中应用最多的一种控制元件 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 1方向控制阀单向阀 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 换向阀 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 1方向控制阀单向阀 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 换向阀 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 2压力控制阀减压阀 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 顺序阀 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 2压力控制阀溢流阀 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时

11、的力学性能 3流量控制阀流量控制阀是通过改变阀的通流截面积来控制气压流量的大小 以改变汽缸工作时运动速度 换向速度和气动信号的传递速度的元件 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 气动辅助元件是用于对气动系统进行润滑 消声以及元件之间连接所需的装置 它对保持气动系统可靠 稳定和持久工作 起着十分重要的作用 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 油雾器 第二节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 消声器 03 气压传动基本回路 案例引入 你知道机械手臂是如何实现动作的吗 第八章

12、气压传动 图8 6气动机械手 案例引入 如图8 6所示 是气压传动的 第八章气压传动 第三节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 1单作用汽缸换向回路如图8 7所示为二位三通电磁换向阀控制的换向回路 当电磁铁通电时 阀工作在左位 压缩空气作用在活塞上 顶出活塞杆 当电磁铁断电时 阀工作在右位 活塞受弹簧作用 连同活塞杆一起复位 第三节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 图8 7单作用汽缸的换向回路 第三节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 2双作用汽缸的换向回路如图8 8所示为三位四通手动换向阀控制的双作用汽缸换向回路 第三节 第八章气压传动

13、 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 图8 8双作用汽缸的换向回路 第三节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 1双作用汽缸的换向回路压力控制回路是使回路中的压力值保持稳定 或使回路获得高 低不同压力的回路 如图8 10所示为二次压力控制回路 它是对气动装置的气源入口处压力进行调节的回路 从压缩空气站输出的压缩空气 经空气过滤器 减压阀 油雾器后供系统使用 第三节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 如图8 11所示为高 低压转换回路 它是采用减压阀和换向阀控制的输出高 低压力的回路 由换向阀控制可得到高压或低压气源 第三节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩

14、 时的力学性能 2双作用汽缸的换向回路 图8 10二次压力控制回路 第三节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 2双作用汽缸的换向回路 图8 11高 低压转换回路 第三节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 速度控制回路是通过控制系统中气体的流量 来控制执行元件运动速度的回路 常用节流阀和调速阀进行调速 如图8 12 图8 13所示为双作用缸单向调速控制回路 第三节 第八章气压传动 二 材料在拉伸 压缩 时的力学性能 图8 12进气路节流调速回路 图8 13排气路节流调速回路 小结 第八章气压传动 本章主要介绍了 气压传动的基本知识 包括气压传动的工作原理 基本组成优缺点 气压元件 包括气源装置 汽缸 气压控制阀和流量阀 气压传动的基本回路等内容 THANKYOU