液压与气压传动 第3版 单元9 气压传动概述.ppt

********气压传动0213101112气压传动概述09知识目标1．了解空气的物理性质；2．了解气压传动系统的工作原理及优缺点；3．掌握气压传动系统的组成以及各部分的作用。能力目标1．能识别气动系统并能分析气动系统的组成；2．能够比较液压传动系统和气压传动系统的相同与不同。素质目标1．通过了解气压传动在不同行业中的应用，激励学生掌握技能、迎接挑战；2．养成良好的道德品质以及沟通协调和团队合作能力。情景导入9.1.1空气的性质1空气的组成9.1空气的物理性质自然界的空气是由若干气体混合而成的，其主要成分是氮（N2）和氧气（O2）,其它气体占的比例极小，此外，空气中常有一定量的水蒸气，对于含有水蒸气的空气称之为湿空气。不含有水蒸气的空气称之为干空气，标准状态下（即温度为t=0℃、压力为pat=0.1013MPa、重力加速度g=9.8066m/s2、相对分子质量M=28.962）干空气的组成如下表2空气的密度和粘度9.1空气的物理性质9.1.1空气的性质（1）密度空气的密度是指单位体积V内的空气的质量m，用ρ表示，即密度空气的密度是指单位体积V内的空气的质量m，用ρ表示，即（2）粘度空气的粘度是空气质点相对运动时产生阻力的性质。空气粘度的变化只受温度变化的影响，且随温度的升高而增大，主要是由于温度升高后，空气内分子运动加剧，使原本间距较大的分子之间碰撞增多的缘故。而压力的变化对粘度的影响很小，且可忽略不计。气体与固体和液体相比最大的特点是分子间的距离相当长，由于气体分子间的距离大，分子间的内聚力小，体积也容易变化，即气体体积随压力和温度的变化而变化，因此气体与液体相比有明显的可压缩性。但当其平均速度时，其压缩性并不明显，而当时，气体的可压缩性将逐渐明显。9.1空气的物理性质9.1.2气体体积的易变性9.1空气的物理性质9.1.3气体流动规律气体与液体一样，在流动中遵循质量守恒定律和能量守恒定律，所以气体流动的规律也可用连续性方程和伯努利方程表示，但它与液体流动时的连续性方程和伯努利方程有所不同，具体公式参见相关资料。9.2.1气压传动的工作原理气压传动系统的工作原理是利用空气压缩机将电动机、内燃机或其它原动机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及辅助元件的配合下，利用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。9.2气压传动系统的工作原理及组成9.2.1气压传动的工作原理图9-5剪切机气压系统工作原理示意图a)结构原理b)图形符号l-空气压缩机2-冷却器3-分水排水器4-气罐5-空气千燥器6-空气过滤器7-减压阀8-油雾器9-机动阀10-节流阀11-气控换向阀12-气缸13-工件9.2气压传动系统的工作原理及组成9.2气压传动系统的工作原理及组成9.2.2气压传动系统的组成1.气压发生装置气压发生装置的作用将原动机输出的机械能转变为空气的压力能。其主要设备是空气压缩机，简称为空压机。2.控制元件控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向，以保证执行元件具有一定的输出力和速度并按设计的程序正常工作。如压力阀、流量阀、方向阀和逻辑阀等。3.执行元件执行元件是将空气的压力能转变为机械能的能量转换装置。如气缸和气马达。4.辅助元件辅助元件用于辅助保证气动系统正常工作的一些装置。如各种干燥器、空气过滤器、消声器和油雾器等。9.3气压传动的特点9.3.1气压传动的优点1.工作介质为空气，来源经济方便，用过之后直接排入大气，处理简单，不污染环境。2.由于空气流动损失小，压缩空气可集中供气，作远距离输送。3.与液压传动相比，气压传动具有动作迅速、反应快、维护简单、管路不易堵塞的特点，且不存在介质变质、补充和更换等问题。4.对工作环境的适应性好，可安全可靠地应用于易燃易爆场所。5.气动装置结构简单、重量轻、安装维护方便，压力等级低，使用安全。6.空气具有可压缩性，气动系统能够实现过载自动保护。9.3气压传动的特点9.3.2气压传动的缺点1.由于空气有可压缩性，所以气缸的动作速度受负载变化影响较大。2.工作压力较低（一般为0.4～0.8MPa），因而气动系统输出动力较小。3