液壓傳動與氣動技術(shù)模塊七課件

1、任務(wù)任務(wù)1 1 認(rèn)識數(shù)控銑床氣動平口鉗認(rèn)識數(shù)控銑床氣動平口鉗 系統(tǒng)系統(tǒng)任務(wù)任務(wù)2 2 氣動沖床執(zhí)行元件的選擇氣動沖床執(zhí)行元件的選擇模塊七模塊七 氣動基礎(chǔ)知識及執(zhí)行元件氣動基礎(chǔ)知識及執(zhí)行元件教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1. 1. 認(rèn)識氣動系統(tǒng)的組成認(rèn)識氣動系統(tǒng)的組成2. 2.掌握氣動系統(tǒng)各組成部分的作用掌握氣動系統(tǒng)各組成部分的作用3. 3.了解氣動技術(shù)的特點了解氣動技術(shù)的特點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能符號任務(wù)任務(wù)1 1 認(rèn)識數(shù)控銑床氣動平口鉗認(rèn)識數(shù)控銑床氣動平口鉗 系統(tǒng)系統(tǒng) 數(shù)控銑床加工時常用氣動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

2、強度。氣動平口鉗是通過氣動系統(tǒng)來控制的。本任務(wù)要求通過氣動平口鉗來認(rèn)識氣動系統(tǒng)的組成及其各組成部分的作用。數(shù)控銑床氣動平口鉗任務(wù)分析任務(wù)分析 氣動控制系統(tǒng)與液壓控制系統(tǒng)頗為相近，氣動平口鉗系統(tǒng)是通過氣缸驅(qū)動的，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。 氣缸只是氣動系統(tǒng)的一個組成部分，就像液壓系統(tǒng)中的液壓缸一樣，除此之外，氣動系統(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、氣動系統(tǒng)的組成一、氣動系統(tǒng)的組成一、氣動系統(tǒng)的組成一、氣動系統(tǒng)的組成組成部分組成部分常見元件常見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體積的1/7左右形成壓縮空氣，并對壓縮空氣進(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、擺動缸、氣動馬達(dá)等 利用壓縮空氣實現(xiàn)不同的動作，來驅(qū)動不同的機械裝置，可以實現(xiàn)往復(fù)直線運動、旋轉(zhuǎn)運動及擺動等控制元件換向閥、順序閥、壓力控制閥、調(diào)速閥等 氣動控制元件由末級主控元件及信號處理及控制元件組成，其中主控元件主要控制執(zhí)行元件的運動方向，信號處理及控制元件主要控制執(zhí)行元件的運動速度、時間、順序、行程及系統(tǒng)壓力等輔助元件氣管、過濾器、油霧器、消聲器等 連接元件之間所需的一些元器件，以及對系統(tǒng)進(jìn)行消聲、冷卻、測量等壓縮空氣空氣向系統(tǒng)提供動力的工作介質(zhì)二、

4、氣動系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)特點二、氣動系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)特點信 號 執(zhí) 行信 號 輸 出信 號 處 理信 號 輸 入輔 助 元 件輔 助 元 件信 號 處 理 及 控 制 元 件氣 動 執(zhí) 行 元 件信 號 處 理 及 控 制 元 件未 級 主 控 元 件氣 源 裝 置氣動系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)氣動系統(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)過濾器精過濾器干燥器儲氣罐油水分離器后冷卻器空氣壓縮機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 從空氣壓縮機輸出的壓縮空氣并不能完全滿足氣動元件對氣源質(zhì)量的要求。通常在

5、氣動系統(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)裝置氣源調(diào)節(jié)裝置的職能符號四、氣動技術(shù)的特點四、氣動技術(shù)的特點1.氣動技術(shù)的優(yōu)點（1）工作介質(zhì)是壓縮空氣，空氣到處都有，用量不受限制，排氣處理簡單，不污染環(huán)境。（2）壓縮空氣為快速流動的工作介質(zhì)，故可獲得較高的工作速度。（3）純氣動控制具有防火、防爆、耐潮等優(yōu)點。（4）氣動裝置結(jié)構(gòu)簡單、輕便、安裝維護(hù)簡單。（5）輸出力及工作速度調(diào)節(jié)方便，大小可無限變化。（6）因為空氣的可壓縮性，黏度很小(約為液壓油的萬分之一)，流動阻力小，在管道中流動的壓力損失較小，所以氣動系統(tǒng)可儲存能量，實現(xiàn)集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。

6、四、氣動技術(shù)的特點四、氣動技術(shù)的特點2.氣動技術(shù)的缺點（1）空氣具有可壓縮性，不易實現(xiàn)準(zhǔn)確定位和速度控制。（2）氣缸輸出的力能滿足許多應(yīng)用場合，但其輸出力較小，限制在2030kN之間。（3）氣動裝置中的信號傳動速度比光、電控制速度慢，所以不宜用于信號傳遞速度要求十分高的復(fù)雜線路中，且實現(xiàn)生產(chǎn)過程的遙控也比較困難，但對一般的機械設(shè)備來說，氣動信號的傳遞速度是能滿足工作要求。（4）排氣噪聲較大，現(xiàn)在這個問題已因吸聲材料和消聲器的發(fā)展獲得了解決。知識知識鏈接鏈接一、空氣壓縮機的日常維護(hù)及保養(yǎng)事項一、空氣壓縮機的日常維護(hù)及保養(yǎng)事項1.保持機器的清潔。2.儲氣罐的放水閥每日打開一次排除油水。在濕氣較重的

7、地方，請每4h打開一次。3.潤滑油液位每天檢查一次，確?？諌簷C的正常潤滑。4.空氣濾清器應(yīng)每15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.潤滑油最初運轉(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)，每運轉(zhuǎn)36h加油一次。7.空氣壓縮機使用500h(或半年)后將氣閥拆出清洗。8.每年將機器各部件清潔一次。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

8、附著在內(nèi)壁上的油垢和積碳物。運轉(zhuǎn)時，嚴(yán)禁觸摸這些高溫部件。 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1.掌握普通氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理2.了解氣動執(zhí)行元件的類型3.掌握氣缸主要參數(shù)的計算方法4.掌握氣缸型號的確定方法任務(wù)任務(wù)2 2 氣動沖床執(zhí)行元件的選擇氣動沖床執(zhí)行元件的選擇 如下圖所示的氣動沖床一般用于完成小型制件的沖如下圖所示的氣動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，試確定該氣動沖床所用

9、氣缸的型號。，試確定該氣動沖床所用氣缸的型號。氣動沖床任務(wù)分析任務(wù)分析 氣動沖床完成沖裁動作時是利用氣缸推動沖頭做上下往復(fù)運動的，像氣缸這樣能夠利用壓縮空氣實現(xiàn)不同的動作，從而驅(qū)動不同的機械裝置的元器件，在氣動系統(tǒng)中被稱為執(zhí)行元件。 選擇氣缸的型號時必須通過計算確定氣缸的相關(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)選擇過大，可能會造成不必要的浪費；若氣缸參數(shù)選擇過小，又達(dá)不到工作要求。所以要完成氣缸型號的選擇必須了解氣缸的結(jié)構(gòu)及基本參數(shù)的計算方法。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

10、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負(fù)載時，活塞推動活塞桿伸出，活塞桿對外做功；反之，活塞桿收回，完成一個往復(fù)運動。氣缸的職能符號一、氣缸一、氣缸3.氣缸的職能符號一、氣缸一、氣缸4.氣缸的緩沖裝置氣缸的緩沖裝置二、氣動執(zhí)行元件的類型二、氣動執(zhí)行元件的類型氣動執(zhí)行元件的類型氣 缸氣動馬達(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缸齒輪齒條式擺動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式 氣動沖床向下運動對零件進(jìn)行沖壓，需要產(chǎn)生較大的沖壓力，而縮回時帶動模具上行，也需要一

11、定的動力，所以根據(jù)氣動沖床的工作特點，選用雙作用氣缸作為氣動沖床的執(zhí)行元件，主要沖壓力由壓縮空氣進(jìn)入無桿腔一端產(chǎn)生。 一、選擇氣動沖床氣缸的類型一、選擇氣動沖床氣缸的類型二、氣缸主要參數(shù)的計算二、氣缸主要參數(shù)的計算1.氣缸內(nèi)徑的確定氣缸內(nèi)徑的確定（1）負(fù)載力的計算）負(fù)載力的計算氣動沖床的負(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)載率的計算與選擇的計算與選擇氣缸的負(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)載的運動狀態(tài)的關(guān)系負(fù)載的運動狀態(tài)靜載荷（ 如 夾 緊 、低速壓鉚）動載荷氣 缸 速 度 5 0

12、500mm/s氣 缸 速 度500mm/s負(fù)載率70%50%30%二、氣缸主要參數(shù)的計二、氣缸主要參數(shù)的計算算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)載率的計算與選擇的計算與選擇（3）氣缸內(nèi)徑的計算方法理論輸出力的計算公式單出桿單作用氣缸說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

13、的彈簧力，NF2壓縮空氣進(jìn)入氣缸后，彈簧處于被壓縮時的彈簧力，N彈簧壓出型氣缸理論輸出拉力理論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)的計二、氣缸主要參數(shù)的計算算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，一般按d/D=0.20.3進(jìn)行計算，必要時也可按d/D=0.160.4進(jìn)行計算，計算后再按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整?；钊麠U直徑元整值（mm）

14、456810121416182022252832364045505663708090100110125 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)的計算二、氣缸主要參數(shù)的計算三、氣缸型號的選擇三、氣缸型號的選擇1.選擇型號2.查看主要工作性能三、氣缸型號的選擇三、氣缸型號的選擇3.確定完整型號三、氣缸型號的選擇三、氣缸型號的選擇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

15、的選擇三、氣缸型號的選擇知識知識鏈接鏈接一、常見特殊氣缸一、常見特殊氣缸1.薄膜式氣缸薄膜式氣缸薄膜式氣缸2.2.氣氣液阻尼缸液阻尼缸知識知識鏈接鏈接 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)，推動活塞向右運動，因液壓缸活塞與氣缸活塞功用一個活塞桿，故液壓缸動活塞向右運動，因液壓缸活塞與氣缸活塞功用一個活塞桿，故液壓缸也將向右運動，此時，液壓缸右腔排油，油液由也將向右運動，此時，液壓缸右腔排油，油液由A A口經(jīng)節(jié)流閥而對活塞口經(jīng)節(jié)流閥而對活塞的運動產(chǎn)生阻尼作用，調(diào)節(jié)節(jié)流閥可改變阻尼缸的運動速度。反之，壓的運動產(chǎn)生阻尼作用

16、，調(diào)節(jié)節(jié)流閥可改變阻尼缸的運動速度。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，液壓缸左側(cè)排油，此時，單口進(jìn)入氣缸右側(cè)，活塞向左移動，液壓缸左側(cè)排油，此時，單向閥開啟，不產(chǎn)生阻尼作用，活塞快速向左運動。向閥開啟，不產(chǎn)生阻尼作用，活塞快速向左運動。AABB一、常見特殊氣缸一、常見特殊氣缸串聯(lián)式氣液阻尼缸知識知識鏈接鏈接3.沖擊氣缸沖擊氣缸一、常見特殊氣缸一、常見特殊氣缸沖擊氣缸的工作原理二、氣動馬達(dá)二、氣動馬達(dá)知識知識鏈接鏈接葉片式氣動馬達(dá)擺動馬達(dá)三、特殊氣缸及氣動馬達(dá)的職能符號三、特殊氣缸及氣動馬達(dá)的職能符號知識知識鏈接鏈接特殊氣缸及氣動馬達(dá)的職能符號四、現(xiàn)化氣動執(zhí)行元件技術(shù)四、現(xiàn)化氣動執(zhí)行元件技術(shù)知識知識鏈接鏈接現(xiàn)代氣動執(zhí)行元件1 1氣動控制的特點是什么？氣動控制的特點是什么？2 2用符號表示氣源裝置的連接示用符號表示氣源裝置