《液压与气压传动》多媒体授课系统.ppt

欢 迎 使 用 《液压与气压传动》 多媒体授课系统;11 气压传动;11.1 气压传动概述;11.1.1 气动技术的应用及发展现状;(1)汽车制造工业现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线，几乎无一例外地采用了气动技术。如车身在每个工序的移动、车身外壳被真空吸盘吸起和放下、在指定工位的夹紧和定位、点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气缸及相应的气动控制系统。 高频的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动技术应用之一。另外，搬运装置中使用的高速气缸（最大速度达3m/s）、复合控制阀的比例控制技术都代表了当今气动技术的新发展。;(2)电子、半导体制造行业在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上，在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装配流水线上，不仅可以看到各种大小不一、形状不同的气缸、气爪，还可以看到许多灵巧的真空吸盘将一般气爪很难抓起的显像管、纸箱等物品轻轻吸住，运送到指定位置上。对加速度限制十分严格的芯片搬运系统，采用了平稳加速的SIN气缸。;(3)生产自动化的实现60年代，气动技术主要用于比较繁重的作业领域作为辅助传动。在缝纫机、手表、自行车、洗衣机、自动和半自动机床等许多行业的零件加工和组装生产线上，工件的搬运、转位、定位、夹紧、进给、装卸、装配、清洗、检测等许多工序中都使用气动技术。 (4)包装自动化的实现气动技术还广泛应用于化肥、化工、粮食、食品、药品等许多行业，实现粉状、粒状、块状物料的自动计量包装，用于烟草工业的自动卷烟和自动包装等许多工序，用于对粘稠液体（如油漆、化装品、牙膏等）和有毒气体的自动计量灌装。;近20多年来，气动行业发展很快。70年代，液压与气动元件的产值比约为9:1，20多年后的今天，在工业技术发达的欧美、日本等国家，该比例已达5:4，甚至接近5:5。由于气动元件的单价比液压元件便宜，在相同产值的情况下，气动元件的使用量及使用范围已远远超过了液压行业。作为气动行业的知名企业，有日本的SMC、德国???FESTO、英国的NORGREN和美国的PARKER等。 中国改革开放以来，气动行业发展很快。1986年至1993年间，气动元件产值的年递增率达24.2%，高于中国机械工业产值平均年递增率10.5%的水平。1996年全国气动行业的产值约在6 000万美元左右。;纵观世界气动行业的发展趋势，气动元件的发展动向可归纳为以下几方面：（1）高质量。气缸寿命可达（2 000～5 000）km。（2）高精度。定位精度达（0.05 ～0.1）mm，过滤精度可达0.01μm，除油率可达1 m3标准大气中的油雾在0.1 mg以下。（3）高速度。换向阀频率可达数十Hz，气缸最大速度可达3 m/s。（4）小型化。元件制成超薄、超短、超小型。如缸径2.5 mm的单作用气缸；缸径6 mm的双作用气缸；M3的管接头和内径2 mm的连接管等。;（5）轻量化。元件采用铝合金及塑料等新型材料制造，已出现0.1N重的低功率电磁阀。（6）无给油化。不供油润滑元件组成的系统不污染环境，系统简单，维护也简单，节省润滑油，且摩擦性能稳定，适合食品、医药、电子、纺织、精密仪器、生物工程等行业的需要。（7）复合集成化。减少配线、配管和元件，节省空间，简化拆装，提高工作效率。（8）机电气一体化。典型的是“可编程控制器＋传感器＋气动元件”组成的控制系统。;11.1.2 气压传动的组成及工作原理 ;(1)气源装置 是获得压缩空气的装置。其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能； (2)控制元件 是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的，以便使执行机构完成预定的工作循环。它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等； (3)执行元件 是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置，它包括实现直线往复运动的气缸和实现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马达等; (4)辅助元件 是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的，它包括过滤器、油雾气、管接头及消声器等。;11.1.3 气压传动的优缺点; 气压传动的优点;(5)气体压力具有较强的自保持能力，即使压缩机停机，关闭气阀，但装置中仍然可以维持一个稳定的压力。液压系统要保持压力，一般需要能源泵继续工作或另加蓄能器，而气体通过自身的膨胀性来维持承载缸的压力不变； (6)气动元件可靠性高、寿命长。电气元件可运行百万次，而气动元件可运行2000～4000万次； (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