机械基础 第十一章.ppt

机械基础 谭敬辉 编 第一节 气压传动系统 气压传动系统是利用压缩空气为工作介质，将电动机或其他原动机械输出的机械能转变为空气的压力能，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，并对外做功。 气压传动系统根据气动元件和装置的不同功能，可以分成以下几个部分。 1气源装置 获得压缩空气的装置和设备。气源装置的核心是空气压缩机，还包括冷却器、贮气罐等辅助设备。 2气动执行元件 将压缩空气的压力能转变为机械能，实现对外做功的装置，如气缸和气马达。 3气动控制元件 控制压缩空气的流量、压力、流动方向以保证执行元件实现所需运动规律的元件，如控制阀、传感器、逻辑元件等。 4辅助元件 使压缩空气净化、元件润滑、消声及用于元件间连接等所需的装置，如过滤器、油雾器、消声器、管接头等。 第一节 气压传动系统 一、空气压缩机 图11-1 活塞式空压机工作原理 1—缸体2—活塞3—活塞杆4—曲柄连杆机构5—吸气阀6—排气阀 空气压缩机（简称空压机），空压机是把原动机的机械能转变成气体的压力能的装置。空压机的种类很多，按工作原理可分为容积式和速度式两类。容积式空压机是通过机件的运动，使密封容积大小发生周期性的变化而完成对空气的吸入和压缩过程。其中最常用的是往复活塞式压缩机。图11-1 第一节 气压传动系统 二、气压辅助元件 1气源净化元件 由空压机产生的压缩空气，因含杂质(灰尘、水蒸气、油气等)较多，还必须经过降温、净化等一系列处理才能用于气压传动系统。 （1）冷却器 也称后冷却器。它的作用是将空压机排出的高温压缩空气温度由140～170℃降至40～50℃，使压缩空气中的水汽和油雾达到饱和而析出，凝结成水滴和油滴，以便于经油水分离器排出。 （2）油水分离器 油水分离器的作用是将经后冷却器降温析出的水滴、油滴等杂质从压缩空气中分离出来。图11-3即是挡板式油水分离器。 （3）干燥器 目前工业上常用的干燥方法有吸附、冷却法和液体吸收法，吸附法是干燥处理中应用最普遍的一种方法。图11-4是吸附式干燥器的结构示意图。 第一节 气压传动系统 第一节 气压传动系统 （4）空气过滤器 空气过滤器的作用是滤除压缩空气的水分、油滴及杂质，以达到气压系统所要求的净化程度。图11-5是空气过滤器结构原理图。 图11-5 空气过滤器 a)结构原理b)图形符号 1—旋风叶片2—滤芯3—存水杯 4—挡水板5—手动放水阀 第一节 气压传动系统 2其他辅助元件 （1）贮气罐、油雾器、消声器贮气罐的作用主要用来调节气流，减小输出气流的压力脉动，使输出气流具有流量连续性和气压稳定性。它可贮存一定量的压缩空气，以备发生故障或临时应急使用。 油雾器的作用是把润滑油雾化后，注入压缩空气中，并随气流进入需要润滑的部位，满足润滑的需要。 消声器的作用是用来降低气压传动系统用后的压缩空气直接排入大气产生的强烈的排气噪声，改善工作环境。常用的消声器为吸收型消声器。 （2）管道、管接头 气动系统管道是指气动装置中各元件间的输气管道，分为软管和硬管两种。软管包括各种塑料管、尼龙管和带有编织的橡胶管；硬管包括钢管、铜管等。 硬管适用于高温、高压和固定部件的场合。 软管一般用于工作压力不太高、工作温度低于50℃的场合。 第一节 气压传动系统 管接头是气动装置中管道与管道、管道与气动元件之间连接必不可少的连接件。对于管接头不仅要结构简单，制造装拆方便，同时应工作可靠，密封性能好，流动阻力小。管接头的连接形式有卡套式、插入式、扩扣式、卡箍式、快速接头和回转接头（见表11-1）。 表11-1管接头的形式 第一节 气压传动系统 三、气动执行元件 气动执行元件能将压缩空气的压力能转化为机械能，驱动机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动等，从而输出力和转