北理工2020-2021年第一学期《液压传动与气压传动》期末总...

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北理工2020-2021年第一学期《液压传动与气压传动》期末总复习提纲
第二篇 气压传动
第十章 气源装置及辅助元件
要求了解并掌握气源装置的构成，及其组成元件的基本功能和安装位置。
气源装置是气压传动系统的核心元件，其主体是气泵即空气压缩机。与液压能源转换装置不同，由于气压传动的工作介质是空气，所以，气源装置还必须增设相关的各种净化装置。通过这些净化装置将进入空气压缩机的空气和排出的压缩气体进行净化，除去空气中的污染杂质、水分和油分等，并降低压缩空气的温度，以向系统提供具有良好传递和控制特性的压缩空气。
选定系统空压机时，首先需要考虑的最主要性能参数是系统所需的压力和排气量，另外，通常排入气缸将废气排入大气中，所以，还应计算耗气量；系统中具有不同压力需求的多执行机构时，应按其中最大压力并考虑气动元件的泄漏损失来选取空压机。
在空压机吸气口前安装简易过滤器，通常也称之为一次过滤器，用于过滤并提升进入空压机的空气质量。气源装置的辅助元件还包括气动三联件、储气罐等。
通常将分水滤气器、减压阀和油雾器组合成一体气动三联件，其中，油雾器是一种特殊的注油装置，用以润滑气动系统中金属元件的摩擦副表面，其安装位置必须位于气动三联件的末端，即安装在减压阀之后。
气源装置中设置贮气罐的作用是，消除压力（波动）、保证输出气流的（连续性）、存储一定数量的压缩空气、调节用气量或以备发生故障和临时需要应急使用，另外，在贮气罐中还可进一步分离压缩空气中的水分和油分。一次压力控制回路通常用于控制储气罐压力。
第十一章 气动元件及其应用
气动执行元件与液压执行元件的基本结构和功能基本相似，本章需要重点掌握气动控制元件的基本结构和功能特点。
1.气动执行元件
气动执行元件是将系统中压缩空气的压力能转换为机械能的能量转换装置，主要包括气缸和气动马达两大类。
与液压缸不同，气缸工作时通常将气体排出系统之外，因此需要计算其耗气量。为了防止气缸工作偏载，安装时应尽可能使负载作用力中心与活塞中心重合。
气动马达是将压缩空气的压力能转换成回转机械能的气动执行元件。气动马达工作时输出转矩和转速，以使工作机构产生相应运动。
    2.气动控制元件
根据在系统中作用和功能，气动控制元件主要可分为压力控制阀、流量控制阀及方向控制阀三大类。此外，还有一些能够实现特殊功能的组合阀类，本次期末总复习可以暂不考虑。
气压传动系统中，减压阀是必不可少的压力控制元件，它以出口压力为控制信号来进行工作；气动减压阀可分为直动式和先导式。如下图所示，直动式减压阀还可分为a)溢流减压阀和b)普通减压阀，前者减压部分气体直接从溢流口排出而称为溢流式减压阀；先导式减压阀的减压精度较高，先导式减压阀由一个小型直动式减压阀和主减压阀组成，先导阀调压，主阀减压。

a) 溢流减压阀                       b) 普通减压阀
设置在气动系统中起保护作用的安全阀是指溢流阀，直动式安全阀的主要靠调节弹簧预紧力来调定压力调定值大小。
通常，排气节流阀只能安装在气动装置的排气口处，可起单向节流阀的作用，不仅能控制执行元件的运动速度，而且还可减轻排气噪音，其图形符号如下图所示。

如下图所示，气动梭阀由两个单向阀反向串联组成，只允许单口进气，其输入输出呈现逻辑“或”的关系。双压阀的两个输入口同时有压力气体输入时，输出口才会有气流输出，输入、输出呈现逻辑“与”的关系。

a) 梭阀                            b) 双压阀
快速排气阀是当进口压力降到一定值时，出口的压力气体可迅速从排气口排出的方向控制阀。为获得较好的快速排气效果，快速排气阀应配置在有需求的执行元件附近，以提高执行元件的运动速度。
第十二章 气压传动基本回路
本章复习重点是首先要求熟悉并掌握各种基本回路的工作原理和组成特点及其功用，能够识别基本回路的类型和回路设计的目的；正确分析回路工作过程中各元件的动作和所能实现的功能；判断各种基本回路的工作特点及其存在的不足，并能够提出克服回路缺陷或扩展优化基本回路的具体解决方法。
下图所示为利用双压阀可以实现互锁回路。当二位三通换向阀A或B单独通气时，双压阀输出口无气流输出，三位四通气动换向阀右位接入回路，使活塞向左移动。如果二位三通阀A和B同时接通上位，气流信号通过双压阀输出口使三位四通阀阀芯左移，实现气缸活塞运动换向。该回路利用双压阀控制二位四通换向阀换向的前提，是要求A、B两换向阀必须同时发出信号，否则实现互锁。