《机电一体化技术》课件-第3章 气压传动技术

第三章气压传动技术3.1气动元件----执行元件目

录气动元件的分类，概念1气动执行元件的工作原理2气动元件的分类，概念气动是流体传动及控制学科的一个重要分支。气动与液压、机械、电气和电子技术一起，互相补充，已发展成为实现生产过程自动化的一个重要手段，在机械工业、冶金工业、航空航天、国防建设等领域已得到广泛的应用。

气动元件4）气动控制元件5）气动逻辑元件6）气动传感器及

信号处理装置2）辅助元件3）气动执行元件1）气源装置气缸实物图气动马达实物图气动元件的分类，概念气压传动系统的组成气压执行元件气缸和气动马达气动执行元件的工作原理气压执行元件①普通气缸

单作用式气缸特点:结构简单、耗气量小、有效行程小

弹簧复位的单作用式气缸结构图气压执行元件①普通气缸

双作用式气缸

特点：这种气缸工作时活塞杆上的输出力-推力或拉力和进气压力及活塞面积成正比。单杆双作用式气缸的结构图气动执行元件的工作原理气压执行元件②薄膜气缸

特点：气缸的结构紧凑、重量轻、维修方便、密封性能好、制造成本低。

适用场合：各种自锁机构及夹具。单作用式薄膜气缸的结构图气动执行元件的工作原理气压执行元件③冲击气缸

优点：结构简单、体积小、成本低、使用可靠、易维修、冲裁质量好等优点。缺点：噪声较大、能量消耗大，冲击效率较低。故在加工数量大时，不能代替冲床。普通型冲击气缸的结构图气动执行元件的工作原理气压执行元件④气-液阻尼缸

结构：由气缸和液压缸组成。原理：压缩空气为能源，利用油液的不可压缩性控制流量，来获得活塞的平稳运动。

气-液阻尼缸工作原理图特点：与气缸相比，它传动平稳、停位准确、噪声小；与液压缸相比，它不需要液压源、经济性好。气动执行元件的工作原理气压执行元件④气-液阻尼缸

串联式气-液阻尼缸串联式气-液阻尼缸结构：由气缸和液压缸两部分。特点：缸体较长，加工与装配的工艺要求高且两缸间可能产生窜气窜油现象。气动执行元件的工作原理气压执行元件④气-液阻尼缸

并联式气-液阻尼缸并联式气-液阻尼缸原理：液压缸与气缸并联使用，液压缸与气缸用一块刚性连接板相连，液压缸活塞杆可在连接板内浮动一段路程。特点：与串联式气-液阻尼缸相比，缸体长度短、占机床空间位置小、结构紧凑的优点。气动执行元件的工作原理气压执行元件气动马达

叶片式气动马达的工作原理图广泛使用的：叶片式气动马达和径向活塞式气动马达。特点：进、排口互换，则转子反转，输出相反方向的转矩和转速。气动执行元件的工作原理气压执行元件径向活塞式气动马达

径向活塞式气动马达的工作原理图结构及工作原理气动执行元件的工作原理第三章气压传动技术3.2

气动控制阀----压力阀目

录气动控制阀的概念，分类1压力控制阀的工作原理2气动控制阀的概念，分类气动控制阀是控制和调节压缩空气的压力、流量和方向的元件，利用它们能组成各种气动控制回路。气动控制阀的概念气动控制阀分类流量控制阀方向控制阀压力控制阀压力控制阀分:减压阀（又称调压阀）、安全阀（又称溢流阀）和顺序阀等。压力控制阀的工作原理减压阀作用：降压且稳压。按调压方式分：直动式和先导式两大类。

1）直动式减压阀直动式减压阀是由旋钮直接调节调压弹簧来改变减压阀输出压力的。压力控制阀的工作原理减压阀QTY型直动式减压阀的结构图及图形符号压力控制阀的工作原理减压阀2）先导式减压阀结构：先导式减压阀由先导阀和主阀两部分组成。原理：工作原理与直动式减压阀基本相同，先导式减压阀所用的调压空气是由小型的直动式减压阀供给的。分类：内部先导式减压阀、外部先导式减压阀。压力控制阀的工作原理减压阀外部先导式减压阀的主阀压力控制阀的工作原理安全阀作用：限制系统中最高工作压力，起安全保护作用。顺序阀一般顺序阀都与单向阀组合到一起，叫单向顺序阀。它依靠管路中压力的作用来控制执行元件的顺序动作。压力顺序阀工作原理图（a）工作原理1—主阀；2—导阀；3—调节弹簧；4—调节旋钮；5—导阀阀芯压力控制阀的工作原理压力控制回路1）一次压力控制回路适用场合：对小型空压机的控制。常用电接触点压力表1或外控溢流阀2来控制，后者结构简单、工作可靠，但耗气量大。压力控制阀的工作原理压力控制回路2）二次压力控制回路作用：用气源三联件（空气过滤器-减压阀-油雾器）调节系统压力为稳定值。a中：

两个减压阀实现两个不同的输出压力P1和P2b中：

两个减压阀和一个换向阀实现两个不同的输出压力P1和P2第三章气压传动技术突破与传承Catalogue目录01从“卡脖子”到自主突围02洁净技术中的生态担当03标准之争里的质量觉醒04抗疫战场上的技术担当05千年气韵的现代传承PART从“卡脖子”到自主突围01自主创新的使命感核心元件自主可控的意义国产气动伺服阀的突破企业通过自主创新突破技术封锁，为国家工业发展贡献力量，体现了企业的社会责任。激励更多企业和科研人员投身核心技术研发，推动国家工业技术的独立自主。宁波华液公司突破电液比例阀技术封锁，使盾构机气动系统成本降低40%，体现了自主创新的力量。2025年中国气动元件进口依赖度下降至28%，较2020年下降15%，国产化战略成效显著。核心元件的自主可控是国家工业安全的关键，减少对进口产品的依赖，保障产业链稳定。自主创新不仅降低成本，还提升了国家在全球制造业中的竞争力，增强了技术自信。国产气动元件的崛起国家通过政策支持和科研投入，推动气动元件的国产化，减少对进口产品的依赖。国产气动元件在性能和质量上不断提升，逐渐替代进口产品，保障了国家工业安全。国产化战略的实施持续加大研发投入，提升国产气动元件的性能和可靠性，进一步降低进口依赖度。加强国际合作与交流，提升中国气动技术在全球的领先地位，为国家工业发展提供坚实支撑。未来发展方向国产气动元件的崛起提升了中国在全球气动技术领域的影响力，改变了国际市场竞争格局。自主创新不仅满足国内需求，还为国际市场提供了高性价比的产品，推动全球气动技术的发展。自主创新的国际影响自主创新的战略意义PART洁净技术中的生态担当02010203技术演进历程气动技术从2010年的油雾排放，到2020年的无油润滑，再到2025年的纳米过滤，不断向绿色化发展。纳米过滤技术可有效去除空气中的杂质和污染物，提升气动系统的环保性能。绿色制造的实践伊利乳业无菌灌装线采用0.01μm气动过滤器，避免食品接触污染，保障食品安全。绿色制造理念在气动系统中的应用，不仅提升了产品质量，还减少了环境污染。生态价值的计算若全国30%食品厂升级洁净气动系统，年减少润滑油消耗量相当于1.5个西湖水量，具有显著的生态效益。气动系统的绿色化改造对节能减排和可持续发展具有重要意义，体现了企业的社会责任。气动系统的绿色演进绿色制造理念的推广气动系统的绿色化是绿色制造的重要组成部分，通过技术创新减少对环境的影响。企业应积极推广绿色制造理念，采用环保型气动元件，推动行业的可持续发展。生态责任的履行企业通过采用绿色气动技术，减少污染物排放，履行生态责任，提升社会形象。绿色制造不仅是技术问题，更是企业社会责任的体现，需从生产到使用全过程贯彻。可持续发展的未来持续推动气动系统的绿色化升级，提升行业整体环保水平，助力国家实现碳中和目标。通过技术创新和管理优化，实现气动系统的高效、节能、环保运行，推动行业的可持续发展。绿色制造的责任与使命PART标准之争里的质量觉醒03ISO气动元件公差标准是国际通用的质量标准，企业需严格遵守以确保产品质量。某企业因偷工减量导致产品质量不合格，引发市场信任危机，凸显标准的重要性。国际标准与企业实践2023年某口罩机因劣质气缸导致10万只口罩报废，凸显了质量控制的重要性。严格的质量标准不仅是产品性能的保障，更是企业生存和发展的基石。质量事故的警示“0.01mm的精度承诺，是对‘中国制造’四个字的敬畏”，体现了企业对质量的严格要求。通过质量宣言，增强企业员工的质量意识，提升“中国制造”的品牌形象。质量宣言的意义气动元件的质量标准企业应敬畏质量标准，严格按照标准生产，确保产品质量和性能。质量标准不仅是技术规范，更是企业对社会和用户的承诺，需严格遵守。标准敬畏意识工程师和企业应树立职业诚信价值观，以质量为生命，确保产品符合标准。职业诚信不仅是个人的职业道德，更是企业的核心竞争力，需从每个环节抓起。职业诚信价值观持续加强质量管理，提升产品质量和可靠性，增强市场竞争力。通过质量管理和技术创新，提升“中国制造”的国际形象，推动行业的高质量发展。质量管理的未来质量标准与职业诚信PART抗疫战场上的技术担当042022年上海某高职团队72小时改造气动口罩分拣系统，展现了气动技术在应急响应中的重要作用。气动系统在抗疫物资生产中的高效应用，提升了生产效率，保障了物资供应。抗疫场景还原在抗疫物资生产中，工程师面临效率优先（3天交付）与安全冗余（增加故障检测模块）的决策。通过增加故障检测模块，确保设备稳定运行，提升抗疫物资生产的可靠性。技术决策的平衡当呼吸机气阀的节奏与生命体征同频，技术便有了温度，体现了科技向善的伦理观。气动技术在抗疫中的应用不仅是技术问题，更是对生命的尊重和保护。技术的温度气动技术在抗疫中的应用在抗疫等紧急情况下，工程师应具备快速响应的能力，将技术应用于解决实际问题。通过技术改造和优化，提升抗疫物资生产的效率和质量，保障社会的稳定运行。应急响应的责任感持续推动气动技术的创新，提升其在应急响应中的应用能力，为应对未来挑战做好准备。通过技术创新和管理优化，提升气动技术的社会价值，推动行业的可持续发展。技术创新的未来科技向善的伦理观气动技术在抗疫中的应用体现了科技向善的伦理观，技术应服务于社会和人类的需求。工程师应关注技术的社会影响，确保技术应用符合伦理规范，为社会做出积极贡献。科技向善与应急响应PART千年气韵的现代传承05时空走廊从东汉风箱（冶铁）到宋代水排（农业），再到智能气动机械手（工业4.0），气动技术历经千年传承。古代的气动技术为现代技术的发展奠定了基础，展现了技术的传承与创新。技术基因解码压缩空气的能量转化与“刚柔并济”的东方哲学不谋而合，体现了传统文化对现代技术的影响。通过技术基因解码，帮助学生理解古代智慧对现代技术的启示，增强文化自信。创新方法论传承仿生学设计（如章鱼触手气动夹具）与传统机械夹爪相比，展现了创新方法论的传承与发展。通过创新设计，提升气动技术的性能和应用范围，推动技术的持续进步。010203从古代到现代的气动技