液壓傳動(dòng)及氣動(dòng)技術(shù)模塊七課件

1、任務(wù)任務(wù)1 1 認(rèn)識(shí)數(shù)控銑床氣動(dòng)平口鉗認(rèn)識(shí)數(shù)控銑床氣動(dòng)平口鉗 系統(tǒng)系統(tǒng)任務(wù)任務(wù)2 2 氣動(dòng)沖床執(zhí)行元件的選擇氣動(dòng)沖床執(zhí)行元件的選擇模塊七模塊七 氣動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)及執(zhí)行元件氣動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)及執(zhí)行元件教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1. 1. 認(rèn)識(shí)氣動(dòng)系統(tǒng)的組成認(rèn)識(shí)氣動(dòng)系統(tǒng)的組成2. 2.掌握氣動(dòng)系統(tǒng)各組成部分的作用掌握氣動(dòng)系統(tǒng)各組成部分的作用3. 3.了解氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)了解氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)4. 4.熟悉氣源裝置的組成及各元器件的職熟悉氣源裝置的組成及各元器件的職能符號(hào)能符號(hào)任務(wù)任務(wù)1 1 認(rèn)識(shí)數(shù)控銑床氣動(dòng)平口鉗認(rèn)識(shí)數(shù)控銑床氣動(dòng)平口鉗 系統(tǒng)系統(tǒng) 數(shù)控銑床加工時(shí)常用氣動(dòng)平口鉗作為夾緊裝置，這樣可以提高加工效率，減輕工人的勞動(dòng)

2、強(qiáng)度。氣動(dòng)平口鉗是通過(guò)氣動(dòng)系統(tǒng)來(lái)控制的。本任務(wù)要求通過(guò)氣動(dòng)平口鉗來(lái)認(rèn)識(shí)氣動(dòng)系統(tǒng)的組成及其各組成部分的作用。數(shù)控銑床氣動(dòng)平口鉗任務(wù)分析任務(wù)分析 氣動(dòng)控制系統(tǒng)與液壓控制系統(tǒng)頗為相近，氣動(dòng)平口鉗系統(tǒng)是通過(guò)氣缸驅(qū)動(dòng)的，氣缸活塞桿伸出則平口鉗夾緊；氣缸活塞桿縮回則平口鉗松開(kāi)。 氣缸只是氣動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，就像液壓系統(tǒng)中的液壓缸一樣，除此之外，氣動(dòng)系統(tǒng)還包括哪些組成部分呢？它與液壓系統(tǒng)又有哪些不同？數(shù)控銑床為什么要選擇氣動(dòng)系統(tǒng)而非液壓系統(tǒng)作為夾緊裝置的控制系統(tǒng)呢？一、氣動(dòng)系統(tǒng)的組成一、氣動(dòng)系統(tǒng)的組成一、氣動(dòng)系統(tǒng)的組成一、氣動(dòng)系統(tǒng)的組成組成部分組成部分常見(jiàn)元件常見(jiàn)元件功能和作用功能和作用氣源裝置氣泵、氣

3、站、三聯(lián)件等主要是把空氣壓縮到原來(lái)體積的1/7左右形成壓縮空氣，并對(duì)壓縮空氣進(jìn)行處理，最終可以向系統(tǒng)供應(yīng)干凈、干燥的壓縮空氣執(zhí)行元件氣缸、擺動(dòng)缸、氣動(dòng)馬達(dá)等 利用壓縮空氣實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)作，來(lái)驅(qū)動(dòng)不同的機(jī)械裝置，可以實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及擺動(dòng)等控制元件換向閥、順序閥、壓力控制閥、調(diào)速閥等 氣動(dòng)控制元件由末級(jí)主控元件及信號(hào)處理及控制元件組成，其中主控元件主要控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向，信號(hào)處理及控制元件主要控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間、順序、行程及系統(tǒng)壓力等輔助元件氣管、過(guò)濾器、油霧器、消聲器等 連接元件之間所需的一些元器件，以及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行消聲、冷卻、測(cè)量等壓縮空氣空氣向系統(tǒng)提供動(dòng)力的工作介質(zhì)二、

4、氣動(dòng)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、氣動(dòng)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)特點(diǎn)信號(hào)執(zhí)行信號(hào)輸出信號(hào)處理信號(hào)輸入輔助元件輔助元件信號(hào)處理及控制元件氣動(dòng)執(zhí)行元件信號(hào)處理及控制元件未級(jí)主控元件氣源裝置氣動(dòng)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)氣動(dòng)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)三、氣源裝置及氣源調(diào)節(jié)裝置三、氣源裝置及氣源調(diào)節(jié)裝置氣源裝置的組成1.氣源裝置系統(tǒng)過(guò)濾器精過(guò)濾器干燥器儲(chǔ)氣罐油水分離器后冷卻器空氣壓縮機(jī)氣源裝置工作流程圖三、氣源裝置及氣源調(diào)節(jié)裝置三、氣源裝置及氣源調(diào)節(jié)裝置2.氣源調(diào)節(jié)裝置氣源調(diào)節(jié)裝置的組成 從空氣壓縮機(jī)輸出的壓縮空氣并不能完全滿足氣動(dòng)元件對(duì)氣源質(zhì)量的要求。通常在氣動(dòng)系統(tǒng)前面安裝氣源調(diào)節(jié)裝置。三、氣源裝置及氣源調(diào)節(jié)裝置三、氣源裝置及氣源調(diào)節(jié)裝置2.氣源調(diào)節(jié)

5、裝置氣源調(diào)節(jié)裝置的職能符號(hào)四、氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)四、氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)1.氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)（1）工作介質(zhì)是壓縮空氣，空氣到處都有，用量不受限制，排氣處理簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境。（2）壓縮空氣為快速流動(dòng)的工作介質(zhì)，故可獲得較高的工作速度。（3）純氣動(dòng)控制具有防火、防爆、耐潮等優(yōu)點(diǎn)。（4）氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。（5）輸出力及工作速度調(diào)節(jié)方便，大小可無(wú)限變化。（6）因?yàn)榭諝獾目蓧嚎s性，黏度很小(約為液壓油的萬(wàn)分之一)，流動(dòng)阻力小，在管道中流動(dòng)的壓力損失較小，所以氣動(dòng)系統(tǒng)可儲(chǔ)存能量，實(shí)現(xiàn)集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。四、氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)四、氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)2.氣動(dòng)技術(shù)的缺點(diǎn)（1）空氣具有可壓縮性，不易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位

6、和速度控制。（2）氣缸輸出的力能滿足許多應(yīng)用場(chǎng)合，但其輸出力較小，限制在2030kN之間。（3）氣動(dòng)裝置中的信號(hào)傳動(dòng)速度比光、電控制速度慢，所以不宜用于信號(hào)傳遞速度要求十分高的復(fù)雜線路中，且實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的遙控也比較困難，但對(duì)一般的機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)，氣動(dòng)信號(hào)的傳遞速度是能滿足工作要求。（4）排氣噪聲較大，現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題已因吸聲材料和消聲器的發(fā)展獲得了解決。知識(shí)知識(shí)鏈接鏈接一、空氣壓縮機(jī)的日常維護(hù)及保養(yǎng)事項(xiàng)一、空氣壓縮機(jī)的日常維護(hù)及保養(yǎng)事項(xiàng)1.保持機(jī)器的清潔。2.儲(chǔ)氣罐的放水閥每日打開(kāi)一次排除油水。在濕氣較重的地方，請(qǐng)每4h打開(kāi)一次。3.潤(rùn)滑油液位每天檢查一次，確?？諌簷C(jī)的正常潤(rùn)滑。4.空氣濾清器應(yīng)每1

7、5天清理或更換一次濾芯。5.不定期的檢查各部位螺釘?shù)乃删o程度。6.潤(rùn)滑油最初運(yùn)轉(zhuǎn)50h或一周后更換新油，以后每300h換新油一次(使用環(huán)境較差者應(yīng)每150h換一次油)，每運(yùn)轉(zhuǎn)36h加油一次。7.空氣壓縮機(jī)使用500h(或半年)后將氣閥拆出清洗。8.每年將機(jī)器各部件清潔一次。9.應(yīng)定期檢查所有的防護(hù)罩、警告標(biāo)志等安全防護(hù)裝置。10.應(yīng)定期檢查空壓機(jī)的壓力釋放裝置、停車保護(hù)裝置，檢查壓力表(半年一次)、安全閥的靈敏性，確?？諌簷C(jī)處于正常工作狀態(tài)。11.應(yīng)定期檢查受高溫的零部件，如閥、氣缸蓋、排氣管道，清除附著在內(nèi)壁上的油垢和積碳物。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，嚴(yán)禁觸摸這些高溫部件。 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1.掌握普通氣缸的

8、結(jié)構(gòu)和工作原理2.了解氣動(dòng)執(zhí)行元件的類型3.掌握氣缸主要參數(shù)的計(jì)算方法4.掌握氣缸型號(hào)的確定方法任務(wù)任務(wù)2 2 氣動(dòng)沖床執(zhí)行元件的選擇氣動(dòng)沖床執(zhí)行元件的選擇 如下圖所示的氣動(dòng)沖床一般用于完成小型制件的沖如下圖所示的氣動(dòng)沖床一般用于完成小型制件的沖裁加工。如果氣源裝置提供的壓縮空氣的壓力為裁加工。如果氣源裝置提供的壓縮空氣的壓力為0.7Mpa0.7Mpa，該沖床所能輸出的最大輸出力為該沖床所能輸出的最大輸出力為0.8Tf0.8Tf，最大有效行程，最大有效行程為為300mm300mm，試確定該氣動(dòng)沖床所用氣缸的型號(hào)。，試確定該氣動(dòng)沖床所用氣缸的型號(hào)。氣動(dòng)沖床任務(wù)分析任務(wù)分析 氣動(dòng)沖床完成沖裁動(dòng)作時(shí)

9、是利用氣缸推動(dòng)沖頭做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，像氣缸這樣能夠利用壓縮空氣實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)不同的機(jī)械裝置的元器件，在氣動(dòng)系統(tǒng)中被稱為執(zhí)行元件。 選擇氣缸的型號(hào)時(shí)必須通過(guò)計(jì)算確定氣缸的相關(guān)參數(shù)，即氣缸的內(nèi)徑、活塞桿直徑等結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。若氣缸參數(shù)選擇過(guò)大，可能會(huì)造成不必要的浪費(fèi)；若氣缸參數(shù)選擇過(guò)小，又達(dá)不到工作要求。所以要完成氣缸型號(hào)的選擇必須了解氣缸的結(jié)構(gòu)及基本參數(shù)的計(jì)算方法。一、氣缸一、氣缸 氣缸主要由活塞桿、活塞、前缸蓋、后缸蓋、密封圈及缸筒等組成。普通氣缸1.氣缸的結(jié)構(gòu)一、氣缸一、氣缸2.氣缸的工作原理氣缸的工作原理 當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入氣缸的左腔，壓縮空氣的壓力作用于活塞上，當(dāng)能克服活塞桿上的所有

10、負(fù)載時(shí)，活塞推動(dòng)活塞桿伸出，活塞桿對(duì)外做功；反之，活塞桿收回，完成一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。氣缸的職能符號(hào)一、氣缸一、氣缸3.氣缸的職能符號(hào)一、氣缸一、氣缸4.氣缸的緩沖裝置氣缸的緩沖裝置二、氣動(dòng)執(zhí)行元件的類型二、氣動(dòng)執(zhí)行元件的類型氣動(dòng)執(zhí)行元件的類型氣 缸氣動(dòng)馬達(dá)按活塞兩端面受壓狀態(tài)分單作用雙作用按結(jié)構(gòu)特性分活塞式柱塞式薄膜式葉片式擺動(dòng)缸齒輪齒條式擺動(dòng)缸特殊氣缸氣液阻尼缸薄膜式?jīng)_擊氣缸伸縮氣缸按結(jié)構(gòu)特性分葉片式活塞式齒輪式擺動(dòng)式 氣動(dòng)沖床向下運(yùn)動(dòng)對(duì)零件進(jìn)行沖壓，需要產(chǎn)生較大的沖壓力，而縮回時(shí)帶動(dòng)模具上行，也需要一定的動(dòng)力，所以根據(jù)氣動(dòng)沖床的工作特點(diǎn)，選用雙作用氣缸作為氣動(dòng)沖床的執(zhí)行元件，主要沖壓力由壓縮空

11、氣進(jìn)入無(wú)桿腔一端產(chǎn)生。 一、選擇氣動(dòng)沖床氣缸的類型一、選擇氣動(dòng)沖床氣缸的類型二、氣缸主要參數(shù)的計(jì)算二、氣缸主要參數(shù)的計(jì)算1.氣缸內(nèi)徑的確定氣缸內(nèi)徑的確定（1）負(fù)載力的計(jì)算）負(fù)載力的計(jì)算氣動(dòng)沖床的負(fù)載力相當(dāng)于提升類的負(fù)載狀態(tài)，所以負(fù)載力等于最大輸出力0.8Tf。 （2）氣缸負(fù)載率）氣缸負(fù)載率的計(jì)算與選擇的計(jì)算與選擇氣缸的負(fù)載率是氣缸活塞桿受到的軸向負(fù)載力F與氣缸的理論輸出力F0之比。 %1000FF負(fù)載率與負(fù)載的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系負(fù)載的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)靜載荷（ 如 夾 緊 、低速壓鉚）動(dòng)載荷氣 缸 速 度 5 0 500mm/s氣 缸 速 度500mm/s負(fù)載率70%50%30%二、氣缸主要參數(shù)的計(jì)二、氣缸

12、主要參數(shù)的計(jì)算算1.氣缸內(nèi)徑的確定氣缸內(nèi)徑的確定負(fù)載率與氣缸工作壓力的關(guān)系P（MPa）0.160,20 0.240.300.400.500.600.7010.10.30.150.40.20.50.250.60.30.650.350.70.40.750.450.75 （2）氣缸負(fù)載率）氣缸負(fù)載率的計(jì)算與選擇的計(jì)算與選擇（3）氣缸內(nèi)徑的計(jì)算方法理論輸出力的計(jì)算公式單出桿單作用氣缸說(shuō)明彈簧壓回型氣缸理論返回拉力理論輸出拉力式中：F0理論輸出力，ND缸徑，mmd活塞桿直徑，mmp使用壓力，MPaF1安裝狀態(tài)時(shí)的彈簧力，NF2壓縮空氣進(jìn)入氣缸后，彈簧處于被壓縮時(shí)的彈簧力，N彈簧壓出型氣缸理論輸出拉力理論

13、返回推力單出桿雙作用氣缸理論輸出推力（活塞桿伸出）理論輸出拉力（活塞桿返回）2204FpDF10FF 2220)(4FpdDF10FF pDF204pdDF)(4220二、氣缸主要參數(shù)的計(jì)二、氣缸主要參數(shù)的計(jì)算算1.氣缸內(nèi)徑的確定氣缸內(nèi)徑的確定將已知條件帶入，D=168.88mm。元整后取D=200mm。2.氣缸活塞桿直徑的確定氣缸活塞桿直徑的確定 在確定氣缸活塞桿直徑時(shí)，一般按d/D=0.20.3進(jìn)行計(jì)算，必要時(shí)也可按d/D=0.160.4進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算后再按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整?；钊麠U直徑元整值（mm） 45681012141618202225283236404550566370809010011

14、0125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 d=(0.20.3)200（4060）mm，元整后取活塞桿直徑d50mm。二、氣缸主要參數(shù)的計(jì)算二、氣缸主要參數(shù)的計(jì)算三、氣缸型號(hào)的選擇三、氣缸型號(hào)的選擇1.選擇型號(hào)2.查看主要工作性能三、氣缸型號(hào)的選擇三、氣缸型號(hào)的選擇3.確定完整型號(hào)三、氣缸型號(hào)的選擇三、氣缸型號(hào)的選擇4.查看具體結(jié)構(gòu)參數(shù)和一些技術(shù)資料 確定好型號(hào)后，可以查看氣缸的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)以及一些技術(shù)資料，如安裝附件、結(jié)構(gòu)尺寸、安裝方式及安裝尺寸等。三、氣缸型號(hào)的選擇三、氣缸型號(hào)的選擇知識(shí)知識(shí)鏈接鏈接一、常見(jiàn)特殊氣缸一、常見(jiàn)特殊氣缸1.薄膜式氣缸薄膜式氣

15、缸薄膜式氣缸2.2.氣氣液阻尼缸液阻尼缸知識(shí)知識(shí)鏈接鏈接 串聯(lián)式氣串聯(lián)式氣液阻尼缸的工作原理：壓縮空氣自液阻尼缸的工作原理：壓縮空氣自A A口進(jìn)入氣缸左側(cè)，推口進(jìn)入氣缸左側(cè)，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)，因液壓缸活塞與氣缸活塞功用一個(gè)活塞桿，故液壓缸動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)，因液壓缸活塞與氣缸活塞功用一個(gè)活塞桿，故液壓缸也將向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，液壓缸右腔排油，油液由也將向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，液壓缸右腔排油，油液由A A口經(jīng)節(jié)流閥而對(duì)活塞口經(jīng)節(jié)流閥而對(duì)活塞的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻尼作用，調(diào)節(jié)節(jié)流閥可改變阻尼缸的運(yùn)動(dòng)速度。反之，壓的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻尼作用，調(diào)節(jié)節(jié)流閥可改變阻尼缸的運(yùn)動(dòng)速度。反之，壓縮空氣自縮空氣自B B口進(jìn)入氣缸右側(cè)，活塞向左移動(dòng)

16、，液壓缸左側(cè)排油，此時(shí)，單口進(jìn)入氣缸右側(cè)，活塞向左移動(dòng)，液壓缸左側(cè)排油，此時(shí)，單向閥開(kāi)啟，不產(chǎn)生阻尼作用，活塞快速向左運(yùn)動(dòng)。向閥開(kāi)啟，不產(chǎn)生阻尼作用，活塞快速向左運(yùn)動(dòng)。AABB一、常見(jiàn)特殊氣缸一、常見(jiàn)特殊氣缸串聯(lián)式氣液阻尼缸知識(shí)知識(shí)鏈接鏈接3.沖擊氣缸沖擊氣缸一、常見(jiàn)特殊氣缸一、常見(jiàn)特殊氣缸沖擊氣缸的工作原理二、氣動(dòng)馬達(dá)二、氣動(dòng)馬達(dá)知識(shí)知識(shí)鏈接鏈接葉片式氣動(dòng)馬達(dá)擺動(dòng)馬達(dá)三、特殊氣缸及氣動(dòng)馬達(dá)的職能符號(hào)三、特殊氣缸及氣動(dòng)馬達(dá)的職能符號(hào)知識(shí)知識(shí)鏈接鏈接特殊氣缸及氣動(dòng)馬達(dá)的職能符號(hào)四、現(xiàn)化氣動(dòng)執(zhí)行元件技術(shù)四、現(xiàn)化氣動(dòng)執(zhí)行元件技術(shù)知識(shí)知識(shí)鏈接鏈接現(xiàn)代氣動(dòng)執(zhí)行元件1 1氣動(dòng)控制的特點(diǎn)是什么？氣動(dòng)控制的特點(diǎn)是什么？2 2用符號(hào)表示氣源裝置的連接示用符號(hào)表示氣源裝置的連