《机械基础（非机械类）（第二版）》课件 模块4-6 轴系零部件-气压传动

轴系零部件模块四1课题一轴课题二轴承课题三键、销及其连接课题四联轴器课题五离合器2课题一轴3学习目标1.了解轴的结构及工艺性。2.掌握轴的主要类型和特点。3.能分析轴上零件的轴向和周向固定方法。4课题引入如图所示为一齿轮减速器输出轴组件的结构简图。轴上装有联轴器、齿轮和滚动轴承。轴用来支承做旋转运动的传动零件，并使传动零件具有固定的工作位置，以传递运动和动力。本课题将认识轴，分析确定该减速器输出轴上齿轮和联轴器的固定方法。56

齿轮减速器输出轴组件的结构简图1—滚动轴承2—齿轮3—套筒4—轴承盖5—联轴器6—轴端挡圈知识讲解7一、轴的结构及工艺性1.轴的结构上图所示齿轮减速器输出轴代表了轴的典型结构。轴上各部分名称及其作用见下表

。轴上各部分名称及其作用2.轴的结构工艺性轴的结构设计，通常需要考虑以下几个方面：便于安装和拆卸轴上零件、确保轴上零件的可靠固定、便于加工，以及尽量避免或减小应力集中等。因此，轴的结构往往具有以下工艺特点:（1）轴的形状一般呈简单的阶梯状，阶梯数要尽可能少，且直径应该是中间大、两端小，以便于轴上零件的装拆，如上图所示。（2）轴端、轴颈与轴肩的过渡部位应有倒角或过渡圆角，以减小应力集中；并应尽可能使倒角或圆角半径一致，以便于加工。8（3）轴端若需要磨削或加工螺纹，应有砂轮越程槽（见下图）或螺纹退刀槽（见下图）。9螺纹退刀槽砂轮越程槽二、轴的主要类型和特点根据轴线形状的不同，轴可以分为直轴、曲轴和挠性钢丝软轴。其中，直轴根据形状不同分为光轴和阶梯轴。轴的主要类型及应用特点见下表。10轴的主要类型及应用特点11轴的主要类型及应用特点根据承载情况的不同，直轴又可以分为心轴、传动轴和转轴三类，其应用特点见下表。12直轴的类型及应用特点13直轴的类型及应用特点三、轴上零件的固定轴上零件的固定分为轴向固定和周向固定。1.轴上零件的轴向固定轴上零件轴向固定的目的是保证零件在轴上有固定的轴向位置，防止其沿轴向移动。轴上零件常用的轴向固定方法、结构特点及应用见下表。1415轴上零件常用的轴向固定方法、结构特点及应用16轴上零件常用的轴向固定方法、结构特点及应用17轴上零件常用的轴向固定方法、结构特点及应用2.轴上零件的周向固定轴上零件周向固定的目的是传递运动和转矩，防止零件与轴产生相对转动。轴上零件常用的周向固定方法、结构特点及应用见下表。18轴上零件常用的周向固定方法、结构特点及应用19轴上零件常用的周向固定方法、结构特点及应用课题二轴承20学习目标1.了解滑动轴承和滚动轴承的类型、结构及性能特点。2.能识读滚动轴承的基本代号。3.学会选用滚动轴承。21课题引入机器中转动或导向移动的轴通常是由轴承来支承的。轴承是当代机械设备中的一种重要零部件。它的主要功能是用于确定轴与其他零件的相对运动位置，起支承或导向的作用。图a所示3D打印机喷头装置中X轴和Y轴的移动使用了滑动轴承，图b所示齿轮传动减速器中使用了滚动轴承。本课题将认识轴承，学会选用轴承。2223

轴承应用a）3D打印机喷头装置中的滑动轴承b）齿轮传动减速器中的滚动轴承知识讲解24一、滑动轴承1.整体式径向滑动轴承如图所示为整体式径向滑动轴承。它由油杯、整体轴瓦、紧定螺钉和轴承座组成。其特点是结构简单，制造成本低；但轴瓦磨损后轴承间隙过大时无法调整，装拆时只能沿轴向移动轴和轴承。通常用于低速轻载及间歇工作的场合，如绞车、手动起重机等。25

整体式径向滑动轴承a）结构图b）实体图1—油杯2—整体轴瓦3—紧定螺钉4—轴承座2.剖分式径向滑动轴承如图所示为剖分式径向滑动轴承。它由轴承座、轴承盖、对开式轴瓦

、连接螺栓和螺母等组成。轴承盖与轴承座的接合面呈阶梯形，安装时定位可靠，当轴承磨损后可以通过减小接合面处的垫片厚度来调整径向间隙。轴承盖上制有螺纹孔，用以安装油杯和油管，将润滑油送到轴颈表面。这种轴承克服了整体式径向滑动轴承的不足，应用十分广泛。2627剖分式径向滑动轴承a）结构图b）实体图1—螺母2—轴承盖3—上轴瓦4—下轴瓦5—轴承座6—连接螺栓3.止推滑动轴承用来承受轴向载荷的滑动轴承称为止推滑动轴承，如图所示。它是靠轴的端面或轴肩、轴环的端面向推力支承面传递轴向载荷的。28止推滑动轴承1—轴承座2—止推轴瓦3—衬套4—轴5—径向轴瓦6—销钉二、滚动轴承1.滚动轴承的结构和类型（1）滚动轴承的结构滚动轴承的结构如图所示，主要由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈的外表面制有凹槽，称为滚道。一般情况下，内圈装在轴颈上，与轴一起转动；外圈固定在机座的轴承孔内。当内、外圈相对旋转时，滚动体沿滚道滚动。2930滚动轴承的结构a）球轴承b）滚子轴承1—外圈2—内圈3—滚动体4—保持架（2）滚动轴承的类型滚动轴承的分类方式很多，按滚动体的种类不同分为球轴承和滚子轴承，按所能承受的载荷不同分为向心轴承和推力轴承。向心轴承又可分为径向接触轴承和角接触向心轴承。径向接触轴承主要承受径向载荷，有些可承受较小的轴向载荷；角接触向心轴承能同时承受径向载荷和轴向载荷。推力轴承又可分为轴向接触轴承和角接触推力轴承。轴向接触轴承只能承受轴向载荷；角接触推力轴承主要承受轴向载荷，也可承受较小的径向载荷。常用滚动轴承的类型和特性见下表。3132常用滚动轴承的类型和特性33常用滚动轴承的类型和特性34常用滚动轴承的类型和特性2.滚动轴承的代号滚动轴承的类型很多，为完整地反映滚动轴承的结构及性能参数，国家标准

《

滚动轴承代号方法》（GB/T272—2017）规定了滚动轴承代号的表示方法。滚动轴承的代号由基本代号、前置代号和后置代号构成。35（1）类型代号滚动轴承的类型代号用数字或字母表示，见下表。36滚动轴承的类型代号（摘自GB/T272—2017）（2）尺寸系列代号尺寸系列代号由两位数字组成，前一位代表宽度或高度系列，后一位代表直径系列，见下表。37常用轴承尺寸系列代号（摘自GB/T272—2017）（3）内径代号内径代号表示滚动轴承的内径尺寸，一般用两位数字表示。内径

d≥10mm的滚动轴承内径代号见下表。38

内径d≥10mm的滚动轴承内径代号（摘自GB/T272—2017）（4）滚动轴承基本代号示例393.滚动轴承类型的选择滚动轴承类型很多，特性各异，选用时应考虑以下几方面因素。（1）载荷的大小、方向和性质载荷小且平稳时宜选用球轴承；载荷大且有冲击时应选用滚子轴承；仅有径向载荷时，选用向心轴承；只承受轴向载荷时，选用推力轴承；同时承受径向载荷和轴向载荷时，选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承；当同时承受较大的轴向载荷和径向载荷，但轴向载荷比径向载荷大很多时，用推力轴承和深沟球轴承的组合结构。（2）转速和旋转精度转速较高，旋转精度要求高，宜用球轴承；转速低，一般用滚子轴承。40（3）调心和安装当轴的支点跨度较大或两轴承孔的同轴度误差较大时应使用调心轴承。但调心轴承需成对使用，否则将失去调心功能。在经常装拆或装拆比较困难的场合，应选用内、外圈可分离的圆柱或圆锥滚子轴承。（4）经济性普通结构的轴承比特殊结构的轴承便宜，球轴承比滚子轴承便宜。同型号轴承，精度越高，价格越贵。41课题三键、销及其连接42学习目标1.掌握键连接的类型、特点及应用。2.认识销的常见形式及应用。3.能识读普通型平键的标记，并能正确选用普通型平键。43课题引入在下图中，为了使V带轮等轴上零件随轴一起转动，通常在V带轮的轮毂和轴上分别加工出键槽，用键进行连接，起到传递运动和动力的作用。为防止V带轮轴向移动，用销连接轴和定位套。44键、销连接a）视图b）立体图1—轴2—定位套3—销4—键5—V带轮45键连接和销连接都属于可拆连接，结构简单，工作可靠，装拆方便且已经标准化。键连接可以用来定位，传递动力和转矩。销连接除了实现定位以外，还有过载保护作用。那么键连接和销连接的类型、特点都有哪些?如何选用呢?知识讲解46一、键连接的类型、特点及应用

常用键连接的类型有平键连接、半圆键连接、楔键连接、切向键连接和花键连接等，其特点及应用见下表。键连接的类型、特点及应用47键连接的类型、特点及应用48键连接的类型、特点及应用49键连接的类型、特点及应用二、普通型平键的选用及标记1.普通型平键的选用普通型平键连接应用最为广泛，平键已标准化。选用普通型平键时，主要根据轴的直径从标准中选取键的剖面尺寸

b×h，键的长度

L

一般等于或略小于轮毂的长度，其值应符合键的长度系列。普通型平键和键槽的尺寸见下表。5051普通型平键和键槽的尺寸（摘自GB/T1095—2003和GB/T1096—2003）52普通型平键和键槽的尺寸（摘自GB/T1095—2003和GB/T1096—2003）mm2.普通型平键的标记普通型平键的标记为

“GB/T1096键b×h×L”，圆头普通型平键不标注类型，方头普通型平键或单圆头普通型平键必须标注“B”

或

“C”

。53三、销连接销连接可以用来定位，传递动力或转矩，还可以用作安全装置中的过载保护零件。如图a所示为利用圆柱销实现两个零件之间的定位。如图b所示为利用圆锥销连接轴与毂实现动力或转矩的传递。如图c所示为利用安全销实现过载保护。54销连接的类型a）定位b）连接c）过载保护1—销套2—安全销四、销的类型、结构、特点及应用销的类型很多，基本类型有圆柱销和圆锥销两种，它们均有带螺纹和不带螺纹两种形式。销已标准化，常用圆柱销和圆锥销的类型、结构、特点及应用见下表。55常用圆柱销和圆锥销的类型、结构、特点及应用56常用圆柱销和圆锥销的类型、结构、特点及应用课题四联轴器57学习目标1.理解联轴器的作用。2.掌握常用联轴器的类型、结构特点和应用。3.会选择联轴器。58课题引入如图所示减速装置中，电动机将运动和动力传递给轴Ⅰ，输出轴Ⅲ将运动和动力传递给工作机构的输入轴，之间是通过轴端安装的联轴器2、6来实现的。联轴器起到了连接两轴，使它们一起旋转并传递运动和动力的作用。本课题将认识几种联轴器，了解联轴器的应用。5960

减速装置a）实物图b）传动示意图c）减速器输出轴组件的结构简图1—电动机2、6、8—联轴器3—高速级齿轮传动4—低速级齿轮传动5—齿轮减速器7—工作机构9—键10—齿轮11—轴套12—轴承13—轴知识讲解61联轴器连接的两轴分别属于不同的部件。由于制造和安装误差以及承载后轴的变形等因素，常会导致两轴产生相对位移或偏移，如图所示。两轴间的偏移a）轴向位移b）径向位移c）角度位移d）综合位移一、常用联轴器的类型、结构特点及应用联轴器按照有无弹性元件，能否缓冲、吸振，分为刚性联轴器、无弹性元件挠性联轴器和弹性联轴器。常用刚性联轴器的类型、结构特点及应用见下表。62

常用刚性联轴器的类型、结构特点及应用63

常用刚性联轴器的类型、结构特点及应用常用无弹性元件挠性联轴器的类型、结构特点及应用见下表。64常用无弹性元件挠性联轴器的类型、结构特点及应用65常用无弹性元件挠性联轴器的类型、结构特点及应用常用弹性联轴器的类型、结构特点及应用见下表。66常用弹性联轴器的类型、结构特点及应用67常用弹性联轴器的类型、结构特点及应用二、联轴器的选择在选择联轴器时，首先根据工作条件和使用要求确定联轴器的类型，然后再根据联轴器所传递的转矩、转速和被连接轴的直径确定其结构尺寸。联轴器大多已标准化，可直接从有关标准件中选取。68课题五离合器69学习目标1.了解离合器的工作原理。2.掌握常用离合器的类型和应用。70课题引入手动挡汽车从起动到正常行驶过程中，要经常换挡变速，为保证换挡平稳，减少冲击和振动，需脚踩离合器（见下图），暂时断开发动机与变速箱的连接，待换挡后再逐渐接合。71脚踩离合器由联轴器的结构可知，联轴器连接的两轴不能分离，所以联轴器不能满足上述要求。离合器类似开关，既能方便地连接两轴以传递运动和动力，又能根据工作需要随时使主、从动轴接合或分离，操作机械传动系统的启动、停止、换向及变速。本课题将认识多种离合器，了解其工作原理。72知识讲解73离合器在工作时需频繁分离与接合，不可避免地会出现摩擦、发热、冲击、磨损等情况，因而要求其接合平稳、分离迅速、操纵方便，且结构简单、散热好、耐磨损、使用寿命长。离合器按操纵方式和离合原理可分为多种类型。常用离合器的类型、结构特点及应用见下表。74常用离合器的类型、结构特点及应用75常用离合器的类型、结构特点及应用液压传动模块五7677课题一液压传动基础知识课题二液压动力元件课题三液压执行元件

课题四液压控制元件———方向控制阀课题五液压控制元件———压力控制阀课题六液压控制元件———流量控制阀课题七液压传动基本回路课题一液压传动基础知识78学习目标1.掌握液压传动的基本原理。2.掌握液压传动系统的组成及特点。3.能正确区分液压传动系统各组成部分。79课题引入如图所示为平面磨床工作台的液压传动系统，由液压传动实现了工作台的往复运动，图示位置为工作台向右运动的状态。80平面磨床工作台的液压传动系统a）平面磨床工作台的液压传动工作原理图b）用图形符号表示的液压回路图1—油箱2—过滤器3—液压泵4—节流阀5—换向阀6、9—进、回油管路7—液压缸8—工作台10—管路11—溢流阀12—溢流管路如图a所示为液压千斤顶实物图，重物的上升运动采用了液压驱动。那么液压传动系统是由哪些部分组成的?如何实现运动和动力的传递?81液压千斤顶a）实物图b）工作原理图1—杠杆手柄2—小缸体3—小活塞4、10—油腔5、7—单向阀6—管道8—大活塞9—大缸体11—截止阀12—油箱知识讲解82一、液压传动的工作原理1.液压千斤顶的工作原理如上图b所示，液压千斤顶工作时，关闭截止阀11，向上提起杠杆手柄1，小活塞3被带动上升，小缸体2和小活塞3形成的密封油腔4容积增大并形成局部真空，此时由于油腔10中油液压力的作用，单向阀7被关闭，同时在大气压力的作用下，油箱中的油液顶开单向阀5进入并充满油腔4，实现液压千斤顶的吸油。2.平面磨床工作台液压传动系统的工作原理如图a所示，液压泵3由电动机驱动，油箱1中的油液经过滤器2、液压泵3的吸油口，并经液压泵升压后向系统输出。油液经过节流阀4和管路流至换向阀5。当换向阀5的阀芯处于右端工作位置时，油液经过管路9流入液压缸7的左腔，推动活塞连同工作台8向右运动；液压缸7右腔的油液经管路6、换向阀5及管路10流回油箱。当换向阀5的阀芯处于左位时，活塞带动工作台向左移动。当阀芯处于中间位置时，液压缸不通压力油，工作台停止不动。因此，改变换向阀5的工作位置，就能改变压力油的通路，使液压缸7不断换向，以实现工作台8的往复运动。8384平面磨床工作台的液压传动系统a）平面磨床工作台的液压传动工作原理图b）用图形符号表示的液压回路图1—油箱2—过滤器3—液压泵4—节流阀5—换向阀6、9—进、回油管路7—液压缸8—工作台10—管路11—溢流阀12—溢流管路二、液压传动系统的组成1.动力部分它供给液压传动系统压力油，将原动机输出的机械能转换为油液的压力能

。能量转换元件为液压泵，上图中的液压泵3就是动力元件。2.执行部分执行部分将液压泵输入的油液压力能转换为带动工作机构的机械能，以驱动工作部件运动。执行元件有做直线运动的液压缸，也有做旋转运动的液压马达。上图中液压缸7就是执行元件。853.控制部分控制部分用来控制和调节油液的压力、流量和流动方向。控制元件有压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等，如上图中的溢流阀11、节流阀4和换向阀5。4.辅助部分辅助部分将前面三部分连接在一起，组成一个系统，起储油、过滤、测量和密封等作用，以保证液压传动系统正常工作。辅助元件有管路和接头、油箱、过滤器、蓄能器、密封件和控制仪表等，如上图中的油箱1、过滤器2和管路6、9、10等。5.工作介质液压传动系统中还包括工作介质，主要是指传递能量的液体介质，即各种液压油。86三、液压传动的应用特点1.主要优点液压传动与机械传动、电力传动、气压传动相比，具有下列优点:（1）单位面积输出功率大。在同等的功率下，液压装备的体积小、质量小、运动惯性小、动作灵敏。（2）传动平稳。由于液压传动惯性小、反应快，所以易于实现快速启动、制动和频繁的换向，而且传动过程平稳。87（3）承载能力大。液压传动易于获得很大的力和转矩，因此广泛用于压制机、隧道掘进机、万吨轮船操舵机和万吨水压机等。（4）可以在运动过程中实现大范围的无级变速。（5）易实现过载保护。液压传动系统设有很多安全保护措施，能够自动防止过载，避免发生事故。（6）能自润滑。由于采用液压油作为工作介质，液压传动装置能够自动润滑，因此，液压元件的使用寿命较长。88（7）易实现复杂动作。液体的压力、流量和方向较容易实现控制，再配合电气控制装置，易实现复杂的自动工作循环。（8）液压元件已实现系列化、标准化、通用化，液压传动系统的设计和制造都比较方便。892.主要缺点（1）制造精度要求高。液压元件的技术要求高，对加工和装配的要求较高，对使用和维护的要求比较严格。（2）定比传动困难。液压传动以液压油作为工作介质，在相对运动表面间不可避免地有泄漏，因此不宜应用在传动比要求严格的场合。（3）油液的性能受温度的影响大。由于油液的黏度随温度的改变而改变，故不宜应用在高温或低温的工作环境中。90（4）不宜远距离输送动力。由于采用油管传输压力油，压力损失较大，故不宜远距离输送动力。（5）油液中的空气影响工作性能。液压传动系统在工作时，油液中易混入空气，从而影响工作性能，如容易引起爬行、振动和噪声。（6）油液容易污染。油液污染后会影响系统工作的可靠性。（7）发生故障不容易排查与排除。液压传动系统是一个整体，发生故障后很难找到故障点，只能逐一排除。91课题二液压动力元件92学习目标1.理解液压泵的工作原理。2.掌握常用液压泵的类型、结构、工作原理和特点。3.能够识别常用液压泵的图形符号。93课题引入下图所示液压泵就是向液压缸提供压力油的动力元件，它把原动机（电动机或内燃机）输出的机械能转换为工作液体的压力能，是一种能量转换设备。液压泵的结构种类较多，但它们的基本工作原理和工作条件是相同的。本课题就来研究液压泵的工作原理，了解液压泵的常见类型、结构和特点。9495液压泵a）齿轮泵b）叶片泵c）柱塞泵知识讲解96一、液压泵的工作原理

如图所示为单柱塞泵工作原理图，下面以此为例说明液压泵的工作原理。泵体3和柱塞2构成一个密封容积a，柱塞2在弹簧4的作用下压在偏心轮1上，偏心轮由原动机带动旋转，使柱塞2做左右往复运动。当偏心轮向下转时（见图a），柱塞2在弹簧4的作用下向右移动，容积a逐渐增大，形成局部真空，油箱内的油液在大气压力作用下，顶开单向阀5进入油腔a中，完成泵的吸油。当偏心轮向上转时（见图b），推动柱塞2向左移动，油腔a的容积由大变小，油液受柱塞挤压而产生压力，使单向阀5关闭，油液顶开单向阀6而输入到系统中，实现泵的压油。偏心轮不断旋转，泵就会连续输出油液。97单柱塞泵工作原理图a）吸油b）压油1—偏心轮2—柱塞3—泵体4—弹簧5、6—单向阀分析上图所示单柱塞泵的工作原理可知，该液压泵是靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，这种靠密封容腔体积周期性变化实现吸油和压油的液压泵称为容积式液压泵，在液压传动系统中应用广泛。98二、液压泵的常用类型和图形符号1.液压泵的分类液压泵的种类很多，按其结构不同可分为齿轮泵（见下图a）、叶片泵（见下图b）、柱塞泵（见下图c）等，按其输出的流量能否调节可分为定量泵和变量泵，按其额定压力的高低可分为低压泵、中压泵、高压泵等。99液压泵a）齿轮泵b）叶片泵c）柱塞泵2.常见液压泵的图形符号（见下表）100常见液压泵的图形符号3.常用液压泵常用液压泵的组成、工作原理及特点见下表。101

常用液压泵的组成、工作原理及特点102

常用液压泵的组成、工作原理及特点103

常用液压泵的组成、工作原理及特点课题三液压执行元件104学习目标1.掌握常用液压缸的类型及特点。2.理解常用液压缸的主要性能参数。3.能根据不同工作要求，分析并选择液压缸的类型。105课题引入如图所示液压机滑块的上下运动及如图所示卧式液压拉床刀具的进给运动都是靠执行元件液压缸带动的。那么液压缸是怎样工作的?这些不同的工作循环和工作行程应采用哪些类型的液压缸才能实现?106107液压机卧式液压拉床知识讲解108一、活塞式液压缸

常用的活塞式液压缸有双作用单杆液压缸和双作用双杆液压缸。1.双作用单杆液压缸（1）结构和工作原理双作用单杆液压缸是一种最常用的液压缸，它只有一端带活塞杆，其结构如图所示。109双作用单杆液压缸结构1—耳环2—缸盖（兼导向套）3—活塞杆4—缸筒5—活塞6—缸底这种液压缸主要由缸盖2、活塞杆3、缸筒4、活塞5和缸底6等组成。无缝钢管制成的缸筒与缸底焊接在一起。为了防止油液内外泄漏，在缸筒与活塞之间、缸筒与缸盖之间、活塞杆与活塞之间、活塞杆与缸盖之间分别安装了密封圈。油口

A

和油口B

都可以通液压油，以实现双向运动，故称为双作用液压缸。110双作用单杆液压缸有缸体固定和活塞杆固定两种安装方式，如图所示。111

双作用单杆液压缸的安装方式a）缸体固定b）活塞杆固定（2）工作特点1）如上图所示，两种固定形式的双作用单杆液压缸工作台的工作移动范围都是活塞有效行程的两倍。2）如右图所示，由于单杆液压缸活塞两端的有效面积

A1

和

A2

不相等，所以活塞的两个方向的推力及运动速度都不相等。112双作用单杆液压缸3）可作差动连接。如图所示，当缸的两腔同时通压力油时，由于作用在活塞两端面上的推力不等而产生推力差，在此推力差的作用下，使活塞向右运动，这时，从液压缸有杆腔排出的油液也进入液压缸的左端，使活塞实现快速运动，这种连接方式称为差动连接。这种两端同时通压力油，利用活塞两端面积差进行工作的单杆液压缸也叫差动液压缸。113差动连接的工作原理2.双作用双杆液压缸（1）结构和工作原理双作用双杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆，其产品外形如图所示。114双作用双杆液压缸外形双作用双杆液压缸的结构如图所示，主要由缸盖2、缸体5、活塞杆3和活塞4等零件组成，两端的缸盖上设有进、出油口。一般为双向液压驱动，可实现等速往复运动。115双作用双杆液压缸结构1—导向套2—缸盖3—活塞杆4—活塞5—缸体双作用双杆液压缸的安装方式也有缸体固定和活塞杆固定两种形式。图a所示为缸体固定安装方式，缸体固定在机床的床身上，活塞杆与工作台相连。图b所示为活塞杆固定安装方式，其进、出油口设在活塞杆的两端，液压油从空心的活塞杆中进出。活塞杆固定的双作用双杆液压缸的进、出油口也可设在缸体两端，但需要用软管连接。116双作用双杆液压缸的安装方式a）缸体固定式双作用双杆液压缸b）活塞杆固定式双作用双杆液压缸1—缸体2—活塞3—活塞杆4—工作台（2）工作特点1）当两活塞杆直径相同时，液压缸两腔活塞的有效作用面积也相等。2）可适应不同的工作环境。采用缸体固定的双作用双杆液压缸，其工作台的往复运动范围为活塞有效行程的3倍，占地面积较大，常用于小型设备。采用活塞杆固定的双作用双杆液压缸，其工作台的往复运动范围为活塞有效行程的2倍，占地面积较小，常用于大中型设备。117二、柱塞式液压缸1.单作用柱塞式液压缸如图所示为单作用柱塞式液压缸的一种典型结构，主要由缸筒1、柱塞2、导向套3和缸盖5等组成。118单作用柱塞式液压缸的结构1—缸筒2—柱塞3—导向套4—密封圈5—缸盖单作用柱塞式液压缸的工作原理如图所示。当液压油由液压缸进油口进入柱塞底腔后，柱塞在油液压力作用下向外伸出，其反向退回时必须靠外力或自重。为了实现双向运动，柱塞式液压缸常成对使用，如图所示。119单作用柱塞式液压缸的工作原理成对使用的单作用柱塞式液压缸2.伸缩缸伸缩缸又称多级缸，由两级或多级活塞式液压缸套装而成。图所示伸缩缸是一个双级缸，它主要由一级缸筒2、一级活塞杆3、二级活塞杆4、缸盖1等组成。当液压油从缸盖油口进入一级缸筒后，推动一级活塞杆先伸出，二级活塞杆后伸出，一级缸筒油口回油；液压缸缩回时，一级缸筒油口进油，缸盖油口回油，推动二级活塞杆先缩回，一级活塞杆后缩回。120伸缩缸1—缸盖2—一级缸筒3—一级活塞杆4—二级活塞杆三、液压缸的图形符号常用液压缸的类型及图形符号见下表。121常用液压缸的类型及图形符号122常用液压缸的类型及图形符号课题四液压控制元件——方向控制阀123学习目标1.掌握方向控制阀的分类。2.掌握单向阀、换向阀的工作原理及图形符号。3.能合理应用方向控制阀。124课题引入若油液流入液压缸的不同工作腔，则液压缸的运动方向就会改变。如图所示为汽车起重机，其底盘前后各有两条支腿，每条支腿由一个双作用单杆液压缸驱动。起重作业时，由支腿机构使汽车轮胎离开地面；架起整车和调节水平以后，又要求每条支腿停止运动并保证双向锁紧。那么是由哪些元件来控制液压传动系统中油液流动方向及油路通断的?这些元件在液压传动系统中又是怎样工作的?125126汽车起重机知识讲解127控制油液流动方向的阀称为方向控制阀，简称方向阀。方向控制阀按照用途分为单向阀和换向阀两类，见下表。在液压传动系统中，执行元件的启动、停止和运动方向改变都是利用方向控制阀控制进入执行元件液压油的通断及流动方向来实现的。128方向控制阀的分类129方向控制阀的分类一、单向阀液压传动系统中常用的单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。1.普通单向阀普通单向阀是只允许液压油沿一个方向流动，而反向被截止的方向阀，简称单向阀。要求其正向通过时压力损失小，反向截止时密封性能好。（1）结构原理普通单向阀根据连接方式可分为管式和板式两种。如图a和图b所示分别是钢球式和锥阀式管式单向阀，其结构基本相同，主要由阀体、阀芯和弹簧等组成。130131

管式单向阀a）钢球式单向阀b）锥阀式单向阀1—阀体2—阀芯3—弹簧（2）应用1）如图a所示，单向阀应用在液压泵出油口处，可防止系统中的液压冲击影响液压泵的工作，或当液压泵检修及多泵合流系统停泵时油液倒灌。2）如图b所示，单向阀应用在不同支路中，可以防止不同支路之间的干扰。3）如图c所示，单向阀与其他液压阀组合组成复合阀。132普通单向阀的应用场合2.液控单向阀液控单向阀是一种通入控制压力油后即允许油液双向流动的单向阀。它由单向阀和液控装置两部分组成。如图a所示为普通型外泄式液控单向阀的结构原理图，133普通型外泄式液控单向阀a）结构原理图1—活塞2—阀体3—顶杆4—阀芯5—弹簧6—螺塞二、换向阀1.滑阀式换向阀的结构滑阀式换向阀主要由阀体、阀芯和换向操纵机构组成。换向阀常用几位几通来命名。2.滑阀式换向阀的工作原理滑阀式换向阀的工作原理如图所示。134135滑阀式换向阀的工作原理和图形符号a）活塞在中间位置b）阀芯左移c）阀芯右移3.换向阀的图形符号换向阀的工作状态和连通方式可用其图形符号较形象地表示。下表列出了几种常见滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号。136常见滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号137常见滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号138常见滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号4.三位四通换向阀中位机能的图形符号三位四通换向阀处于中位时，各油口的连通方式称为阀的中位机能，通常用一个字母表示。三位四通换向阀的中位机能不同可满足不同的功能要求。三位四通换向阀常见中位机能的图形符号及说明见下表。139三位四通换向阀常见中位机能的图形符号及说明140三位四通换向阀常见中位机能的图形符号及说明5.换向阀的控制方式换向阀的控制方式有人力控制、机械控制、电气控制、液压控制、液压先导控制和电液控制等。常见液压

阀控制方式的图形符号见下表。141常见液压（气动）阀控制方式的图形符号142常见液压（气动）阀控制方式的图形符号课题五液压控制元件——压力控制阀143学习目标1.掌握压力控制阀的分类、工作原理及图形符号。2.能合理应用压力控制阀。3.能分析压力控制阀在回路中的作用。144课题引入如图所示液压钻床的夹紧缸工作时，液压传动系统的油液压力需达到夹紧工件的要求；钻头钻孔时，液压传动系统的油液压力需满足克服切削阻力的要求；而且该钻床可利用控制系统压力来实现“夹紧缸夹紧—进给缸进刀—进给缸退刀—夹紧缸松开”的严格顺序动作。液压传动系统中应采用什么液压元件来控制油液的压力?这些元件又是如何工作的呢?145146液压钻床要达到上述要求，系统中应采用控制液压传动系统的压力大小或利用压力变化来控制油路通断的压力控制阀。常用的压力控制阀有溢流阀、减压阀、顺序阀等，如图所示。147压力控制阀a）溢流阀（先导式）b）减压阀（直动式）c）顺序阀（先导式）知识讲解148常用压力控制阀的结构简图、图形符号、工作原理和功用见下表。常用压力控制阀的结构简图、图形符号、工作原理和功用149常用压力控制阀的结构简图、图形符号、工作原理和功用150常用压力控制阀的结构简图、图形符号、工作原理和功用151常用压力控制阀的结构简图、图形符号、工作原理和功用课题六液压控制元件——流量控制阀152学习目标1.掌握流量控制阀的流量控制原理及节流口的节流特性。2.理解节流阀和调速阀的结构、工作原理及应用特点。3.能正确选用节流阀和调速阀。153课题引入如图所示流量控制阀的作用就是调节液压传动系统中油液流量的大小，它是通过改变节流口的通流截面积来调节通过阀口的流量，从而控制执行元件运动速度的控制阀。常用的流量控制阀有节流阀和调速阀。本课题就来学习这两种阀的工作原理、结构及应用。154流量控制阀a）节流阀b）调速阀知识讲解155一、节流阀1.节流阀的结构及工作原理如图a所示为节流阀的结构简图，它借助控制机构使阀芯相对于阀体孔移动，以改变阀口的通流截面积，从而调节输出流量。

节流阀a）结构简图1—锁紧螺母2—调节螺杆3—阀体4—阀芯5—弹簧油液在经过节流口时会产生较大的液阻，从而使流量减小。通流截面积越小，油液受到的液阻就越大，通过阀口的流量就越小。所以，改变节流口的通流截面积，使液阻发生变化，就可以调节流量的大小，这就是节流阀的工作原理。拧动节流阀上方的调节螺杆2，可以使阀芯4轴向移动，从而改变阀口的通流截面积，使通过节流口的流量得到调节。下图b所示为节流阀的图形符号。156节流阀b）图形符号节流口的形式将直接影响流量阀的性能。常见节流口的形式见下表。157常见节流口的形式158常见节流口的形式2.节流阀的应用节流阀只适用于负载和温度变化不大或速度稳定性要求较低的液压传动系统，起节流调速作用。在图所示回路中，由定量泵供油，溢流阀控制泵出油口压力。将节流阀串联在进油路上，改变节流阀通流截面积的大小，就可改变通过节流阀的流量，从而控制活塞的运动速度。159节流阀的应用1—定量泵2—溢流阀3—二位四通电磁换向阀4—节流阀5—液压缸二、调速阀在液压传动系统中，执行元件的负载变化时会引起系统压力变化，进而使节流阀两端的压力差也发生变化，从而使通过节流阀的流量发生变化，使执行元件的运动速度也相应变化。为了使流经节流阀的流量不受负载变化的影响，必须对节流阀前后的压力差进行压力补偿，使其保持在一个稳定的值上。这种带压力补偿的流量阀称为调速阀。1601.调速阀的结构及工作原理调速阀是由减压阀和节流阀串联而成的组合阀，如图所示。在调速阀中，所用的减压阀是一种直动式减压阀，因为它可以保证进、出油口压力差为定值，所以称为定差减压阀。节流阀用来调节通过的流量，定差减压阀则自动补偿负载变化的影响，使节流阀前后的压力差为定值，消除了负载变化对流量的影响。161162调速阀a）结构简图b）图形符号1—调节螺杆2—节流阀阀芯3—节流阀调压弹簧4—减压阀调压弹簧5—减压阀阀芯2.调速阀的应用调速阀的应用和节流阀相似。在如图所示应用调速阀的回路中，改变调速阀的节流阀通流截面积，即可改变通过调速阀的流量，从而控制活塞的运动速度。调速阀中的减压阀所调定的压力差值波动小，流量稳定性好，因此适用于对速度稳定性要求较高的场合。163应用调速阀的回路1—液压泵2—溢流阀3—电磁换向阀4—调速阀5—节流阀6—液压缸课题七液压传动基本回路164学习目标1.掌握常见液压传动基本回路的组成、功用及工作原理。2.能分析各种液压传动基本回路在系统中的功用。3.能识读简单的液压传动系统图。165课题引入随着现代工业技术的迅速发展，各种机械设备中所使用的液压传动系统变得越来越复杂。但是不管液压传动系统多么复杂，都是由基本回路组成的。那么什么是液压传动基本回路?常见的液压传动基本回路有哪几种?它们在液压传动系统中又是如何工作的?166知识讲解167液压传动基本回路是由一些液压元件组成的能完成某种特定功能的典型回路。液压传动基本回路根据在液压传动系统中所起的作用不同分为方向控制回路、压力控制回路和速度控制回路，见下表。常见液压传动基本回路分类一、方向控制回路在液压传动系统中，用来控制执行元件的启动、停止或运动方向改变的回路称为方向控制回路。常用的方向控制回路有换向回路和锁紧回路，见下表。168常用的方向控制回路169常用的方向控制回路二、压力控制回路利用各种压力阀控制系统或某一部分油液压力的回路称为压力控制回路。压力控制回路主要有调定或限制液压传动系统最高压力或实现多级压力变换的调压回路，使系统中某一支路获得比系统压力高的工作压力的增压回路，使系统中某一支路获得比系统压力低且稳定的工作压力的减压回路，使液压泵在零压或很低压力下运转的卸荷回路等。常用的压力控制回路见下表。170171常用的压力控制回路172常用的压力控制回路173常用的压力控制回路174常用的压力控制回路三、速度控制回路在液压传动系统中，用来控制和调节执行元件运动速度的回路称为速度控制回路。速度控制回路在诸多液压回路中占有突出的地位，其工作性能的好坏对整个系统起着决定性的作用。速度控制回路包括调节执行元件速度的调速回路（见下表）。175176调速回路177调速回路使执行元件不同运动速度相互转换的速度换接回路（见下表）。178速度换接回路179速度换接回路180速度换接回路气压传动模块六181课题一气压传动系统组成课题二气源装置及辅助元件课题三气动执行元件课题四气动控制元件课题五气压传动基本回路182课题一气压传动系统组成183学习目标1.了解气压传动系统的工作原理。2.掌握气压传动系统的构成和特点。3.能识别气压传动系统的各组成部分。184课题引入气动技术在机械加工设备上应用非常广泛，气动夹具在各种切削机床上被广泛应用。如图所示为数控铣床上使用的气动平口钳传动系统。气动平口钳通过气缸活塞杆的伸出、缩回来夹紧和松开工件，气缸活塞杆伸出则平口钳夹紧，气缸活塞杆缩回则平口钳松开。185186气动平口钳传动系统a）设备组成图b）气动回路图1—气源（空气压缩机）2—排水过滤器3—减压阀4—压力表5—油雾器6—旋钮式二位三通换向阀7—单气控二位五通换向阀8—气缸分析上图可知，空气压缩机1产生的压缩空气，经过排水过滤器2、减压阀3和油雾器5处理后，分别输送给信号控制元件和气缸控制元件。信号控制元件通过气压使气缸控制通过分别接通气缸两侧内腔实现气动平口钳活动钳口的左右运动。从以上控制分析中可以大致得到气压传动系统的基本组成。与传统的机械传动、液压传动相比，气压传动有什么优缺点呢?本课题的内容就是学习气压传动的工作原理、组成及特点。187知识讲解188一、气压传动系统的基本构成1.动力元件

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，为各类气动设备提供动力。用气量较大的厂矿都专门建立压缩空气站，向各用气点输送压缩空气。上图所示气压传动系统的气源装置为空气压缩机。2.执行元件执行元件是把气体压力能转换成机械能，以驱动工作机构的元件，一般指做直线运动的气缸或做旋转运动的气马达。上图所示气压传动系统的执行元件为气缸。3.控制元件控制元件是对气压传动系统中气体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的元件，如减压阀、换向阀、节流阀等，这些元件的不同组合构成了不同功能的气压传动系统。上图所示气压传动系统的控制元件为减压阀和换向阀。1894.辅助元件辅助元件是对压缩空气进行净化、降温、稳压以及用于元件间连接等所需的装置，如各种冷却器、排水分离器、气罐、干燥器、过滤器、油雾器、消声器、管道及管接头等，它们对保持气压传动系统可靠、稳定和持久地工作起着十分重要的作用。上图所示气压传动系统的辅助元件为排水过滤器和油雾器。5.工作介质气压传动系统中所使用的工作介质是清洁的空气。190二、气压传动的特点1.气压传动的优点（1）工作介质为空气，来源经济方便，用过之后可直接排入大气，不污染环境。（2）由于空气流动损失小，压缩空气可集中供气、远距离输送，且对工作环境的适应性强，可应用于易燃、易爆场所。（3）气压传动具有动作迅速、反应快、管路不易堵塞等优点，且不存在介质变质、补充和更换等问题。（4）气压传动装置结构简单、质量轻、成本低、使用寿命长，易于标准化、系列化和通用化。（5）由于空气的可压缩性，气压传动系统能够实现过载自动保护。1912.气压传动的缺点（1）由于空气具有可压缩性，所以气缸或气马达的动作速度受载荷的影响较大。（2）气压传动系统工作压力较低，不易获得较大的输出力或力矩。（3）工作介质没有自润滑性，需要另设润滑装置。（4）有较大的排气噪声。192课题二气源装置及辅助元件193学习目标1.了解气源装置的组成及作用。2.掌握气动辅助元件的名称、作用及图形符号。194课题引入如图所示为空气压缩站的组成。由空气压缩机1产生的压缩空气，经过后冷却器2、排水分离器3、空气干燥器5、过滤器6、气罐4和7等设备进行降温、净化等一系列处理后，供给气压传动系统使用。195空气压缩站的组成1—空气压缩机2—后冷却器3—排水分离器4、7—气罐5—空气干燥器6—过滤器8—加热器如上图所示，压缩空气经过后冷却器2和排水分离器3处理后，保存到气罐4中，这个过程是一次净化。对于要求不高的气压传动系统，可以从气罐4中直接供气。对于食品、医药、仪表等用气质量要求较高的气压传动系统，则需要进行二次净化。一次净化处理后的压缩空气送入空气干燥器5中进一步去除残留的水分，然后经过过滤器6进一步清除压缩空气中的颗粒和油分后进入气罐7。经过二次净化的压缩空气给用气质量要求较高的仪表和气动设备供气。气源装置和辅助元件一般包括哪些部分，具有什么作用?它们的工作原理是怎样的呢?196知识讲解197一、气源装置

气源是气压传动系统的动力源。通常情况下，排气量≥6m3/min时，应独立设置空气压缩站（见上图）；排气量<6m3/min时，则可将空气压缩机安装在系统旁直接为系统供气。下面介绍空气压缩机。空气压缩机简称空压机，它将机械能转换成气体压力能。在气压传动系统中，活塞式空气压缩机最为常用。如图所示，活塞式空气压缩机由电动机、空气压缩机构、气罐、压力开关、压力表及各种阀等组成。198活塞式空气压缩机a）实物图b）结构图1—单向阀2—安全阀3—空气压缩机构4—电动机5—压力表6—压力开关7—截止阀8—排水器9—气罐二、气动辅助元件气动辅助元件用于对空气压缩机产生的压缩空气进行净化、减压、降温或稳压等处理，以保证气压传动系统正常工作。常用的气动辅助元件见下表。199常用的气动辅助元件200常用的气动辅助元件201常用的气动辅助元件202常用的气动辅助元件203常用的气动辅助元件204常用的气动辅助元件课题三气动执行元件205学习目标1.掌握常见气缸的分类和用途。2.掌握几种普通气缸和特殊气缸的结构和原理。3.在不同的条件下，能分析并选用不同类型的气缸。206课题引入如图所示为气动冲床，如图所示为气动千斤顶。想一想，气动冲床主轴的上下运动和气动千斤顶顶杆的上下运动，都是由什么元件带动实现的?207气动冲床气动千斤顶如图所示为普通气缸，它是带动气动冲床主轴和气动千斤顶顶杆上下运动的执行元件，是将压缩空气的压力能转化为机械能的执行元件。在气压传动系统中，气动执行元件包括气缸和气马达。气缸用以实现往复直线运动或摆动，气马达用以实现旋转运动。本课题的内容就是学习气缸的相关知识。208普通气缸知识讲解209常见气缸的分类见下表。常见气缸的分类一、普通气缸1.单作用单杆气缸靠弹簧复位的单作用单杆气缸如图所示，它主要由活塞杆5、活塞9、导向环10、前缸盖4、后缸盖13、缓冲垫圈6和12等组成，在前缸盖上有一个呼吸口，在后缸盖上有一个进气口。单作用单杆气缸只有在活塞的一侧可以输入压缩空气，在活塞的另一侧通过呼吸口与大气接通。这种气缸的压缩空气只能在一个方向上做功，活塞的反方向动作则依靠复位弹簧实现。由于压缩空气只能在一个方向上控制气缸活塞的运动，所以称为单作用气缸。210211单作用单杆气缸1—卡环2—导向套3—螺母4—前缸盖5—活塞杆6、12—缓冲垫圈7—复位弹簧8—缸筒9—活塞10—导向环11—活塞密封圈13—后缸盖2.双作用单杆气缸如图所示为双作用单杆气缸，它主要由活塞杆5、活塞6、前缸盖3、后缸盖9、缸筒4等组成。当压缩空气进入气缸的右腔时，压缩空气的压力作用在活塞的右侧，当作用力克服活塞杆上的负载时，活塞杆伸出；当压缩空气进入左腔时，推动活塞右移，活塞杆收回。212双作用单杆气缸1—压盖2—防尘密封圈3—前缸盖4—缸筒5—活塞杆6—活塞7—活塞密封圈8—螺母9—后缸盖二、特殊气缸1.膜片缸如图a、b所示为膜片缸的结构图。它是一种利用压缩空气通过膜片推动活塞杆做往复直线运动的气缸。它由缸体1、膜片2、膜盘3、活塞杆4等主要零件组成，有单作用式和双作用式两种类型。213

膜片缸的结构图及外形图a）单作用式膜片缸的结构图b）双作用式膜片缸的结构图c）外形图1—缸体2—膜片3—膜盘4—活塞杆5—弹簧上图a所示为单作用式膜片缸，当压缩空气由

A口进入膜片2上侧时，膜片2受到高压气体的作用而变形，带动活塞杆4向下运动；当

A

口与大气压相通时，膜片依靠弹簧5复位。上图b所示为双作用式膜片缸，其活塞的往复运动均靠压缩空气驱动。2142.气液阻尼缸普通气缸工作时，由于气体具有可压缩性，当外界负载变化较大时，气缸可能产生“爬行”或

“自走”

现象，因此，气缸不易获得平稳的运动，也不易使活塞有准确的停止位置。而液压油在通常压力下是不可压缩的，故液压缸的运动平稳，且速度调节方便。在气压传动中，需要准确的位置控制和速度控制时，可采用综合了气压传动和液压传动优点的气液阻尼缸。气液阻尼缸按其组合方式不同可分为串联式和并联式两种。215如图a所示为串联式气液阻尼缸，它由气缸和液压缸串联而成。两缸的活塞用一根活塞杆带动，在液压缸进、出油口之间装有单向节流阀，当气缸1左腔进气时，活塞杆带动液压缸2的活塞向右运动，此时液压缸右腔排油，由于单向阀关闭，油液只能通过节流阀缓慢流入液压缸左腔，对运动起阻尼作用。调节节流阀的开口量，即可调节活塞的运动速度。活塞杆的输出力等于气缸的输出力和液压缸活塞上的阻力之差。当气缸右腔进气时，液压缸左腔的油液可通过单向阀迅速流向液压缸右腔，活塞快速返回原位。216217气液阻尼缸a）串联式b）并联式1—气缸2—液压缸3—高位油箱如上图b所示为并联式气液阻尼缸，它由气缸和液压缸并联而成，其工作原理和作用与串联式气液阻尼缸相同。这种气液阻尼缸的缸体短，结构紧凑，消除了气缸和液压缸之间的窜气现象。但由于气缸和液压缸不在同一轴线上，安装时对二者的平行度要求较高。218课题四气动控制元件219学习目标1.掌握常用气动控制元件的类型及功用。2.掌握几种常用阀的结构、工作原理及图形符号。3.了解典型气动控制元件的常见故障及排除方法。220课题引入在气压传动系统中，根据工作条件不同，执行元件的运动方向、速度、克服负载的能力及动作顺序有不同的要求，那么，怎样才能保证执行元件正常地工作呢?在气压传动系统中，气动控制元件用来控制和调节压缩空气的流动方向、流量、压力等，以实现不同工作条件下执行元件的运动方向、速度及动作顺序等的控制。本课题的内容就是学习气动控制元件的相关知识。221知识讲解222一、方向控制阀1.单向阀单向阀是指气流只能向一个方向流动而不能反向流动的阀，实物外形如图a所示。单向阀a）实物外形b）结构图c）图形符号1—阀体2—弹簧3—阀芯4—密封垫5—阀盖223如上图b所示是单向阀的结构图，其工作原理为：压缩空气从

P口进入，克服弹簧力和摩擦力使单向阀阀口开启，压缩空气从P口流至

A

口；当

P口无压缩空气时，在弹簧力和

A

口余气压力作用下，阀口处于关闭状态，使从

A

口至

P

口的气体不能流通。单向阀用于不允许气流反向流动的场合。如图c所示为单向阀的图形符号。2.换向阀换向阀是通过各种控制方式使阀芯移动，改变气流通道，使气体流动方向变化，从而改变气动执行元件运动方向的阀。按钮式二位三通换向阀是一种最常见的方向控制阀，其外形及工作原理如图所示。它是一种常闭式控制阀，当按下按钮时接通气路；当松开按钮时断开气路，同时工作回路与大气接通，排出压缩空气。224225按钮式二位三通换向阀a）实物外形b）初始状态c）工作状态气动换向阀的图形符号与液压换向阀基本相同。常用气动换向阀的图形符号见下表。226常用气动换向阀的图形符号3.快速排气阀快速排气阀是一种实现气动元件或装置快速排气的阀，通常安装在换向阀与气缸之间，用来加快排气，提高气缸的运动速度。如图所示为快速排气阀的结构图。227快速排气阀的结构图1—膜片2—阀体二、压力控制阀1.溢流阀溢流阀的主要作用是当气压传动系统中空气的压力超过规定的工作压力时，将空气自动地排放到大气中去，以保证气压传动系统安全工作。气动溢流阀分为直动式和先导式两种。如图所示为直动式溢流阀。当气体作用在阀芯3上的力小于弹簧2的弹力时，溢流阀处于关闭状态；当系统压力升高，作用在阀芯3上的力大于弹簧2的弹力时，阀芯向上移动，溢流阀开启溢流，使气压不再升高；当系统压力降至低于调定值时，溢流阀又重新关闭。溢流阀的开启压力可用调节螺杆1调整弹簧2的预压缩量来调节。228229

直动式溢流阀a）实物图b）工作原理图c）图形符号1—调节螺杆2—弹簧3—阀芯2.减压阀在气压传动系统中，气源输出的压缩空气的压力通常比设备实际需要的压力要高，且其波动值也较大，给系统带来不稳定性，因此需要用减压阀将其压力减小到设备所需的压力，并使减压后的压力稳定在所需压力值上。减压阀按压力调节方式分为直动式和先导式两种。如图a、b所示为直动式减压阀的实物图和工作原理图，其工作原理如下。230231直动式减压阀a）实物图b）工作原理图c）图形符号1—旋钮2、3—调压弹簧4—溢流阀座5—膜片6—阀杆7—阀芯8—复位弹簧（1）减压原理压缩空气从左端输入，经进气阀口节流减压后从右端输出。输出气流的一部分由阻尼孔进入膜片气室，在膜片5的下方产生一个向上的推力，这个推力使阀芯7上移，把阀口开度减小，使减压阀的输出压力下降。当作用于膜片5上的推力与弹簧力相平衡后，减压阀的输出压力便保持一定。232（2）稳压原理当输入压力发生波动时，如输入压力瞬时升高，输出压力也随之升高，作用于膜片5上的气体推力也随之增大，破坏了原来的力的平衡，使膜片5向上的凸起增加

。同时，因复位弹簧8的作用，阀杆6和阀芯7上移，使进气阀口减小，输出压力下降，直到达到新的平衡为止。重新平衡后的输出压力又基本上恢复至原值。反之，若输入压力瞬时下降，输出压力也随之下降，膜片5回缩，进气阀口开度增大，节流作用减小，输出压力又基本回升至原值。233（3）调压原理旋转旋钮1，通过调压弹簧2、3和膜片5等使阀芯7移动，即可改变进气阀口的大小，达到调压的目的。气压减压器的图形符号（见上图c）与液压减压阀类似，不同之处是取消了泄油路和油箱的符号，增加了排气口的符号

“<”。234三、流量控制阀1.节流阀如图所示为圆柱斜切型节流阀，压缩空气由

P

口进入，经节流后，由

A

口流出。旋转阀芯螺杆3，就可以改变节流口的开度，调节压缩空气的流量。这种节流阀结构简单、体积小，应用广泛。235236圆柱斜切型节流阀a）实物图b）工作原理图c）图形符号1—螺母2—压盖3—阀芯螺杆4—阀体2.排气节流阀如图所示为排气节流阀，它是在节流阀的基础上增加了消声装置。排气节流阀安装在执行元件的排气口处，调节排入大气中的气体流量。它不仅能调节执行元件的运动速度，还能消声，起到降低排气噪声的作用。237排气节流阀a）实物图b）工作原理图c）图形符号1—阀芯2—消声装置3.单向节流阀单向节流阀是由单向阀和节流阀并联组成的组合式流量控制阀，一般安装在主控阀