第四章气动执行元件

气动基础知识教学课件.一、教学内容本节课的教学内容选自教材第四章“气动技术基础”，具体包括气压的定义、气源设备、气动执行元件、气动控制元件和气动系统的设计。

二、教学目标1. 使学生理解气压的概念及其在工程中的应用；2. 使学生熟悉气源设备、气动执行元件和气动控制元件的结构和工作原理；3. 培养学生设计简单气动系统的能力。

三、教学难点与重点重点：气压的定义及其在工程中的应用；气源设备、气动执行元件和气动控制元件的结构和工作原理；气动系统的设计。

难点：气动系统的设计方法和步骤。

四、教具与学具准备教具：多媒体课件、气动元件实物、气动系统模型。

学具：教材、笔记本、画图工具。

五、教学过程1. 实践情景引入：介绍气动系统在工业生产中的应用实例，引发学生对气动技术的兴趣。

2. 理论讲解：讲解气压的定义及其在工程中的应用，介绍气源设备、气动执行元件和气动控制元件的结构和工作原理。

3. 实例分析：分析典型气动系统的工作原理和设计方法，引导学生理解气动系统的设计方法和步骤。

4. 课堂练习：让学生根据给定的需求设计一个简单的气动系统，巩固所学知识。

5. 课堂讨论：引导学生探讨气动技术在现代工业中的作用和发展趋势，激发学生的创新意识。

六、板书设计板书内容：气压的定义及其在工程中的应用；气源设备、气动执行元件和气动控制元件的结构和工作原理；气动系统的设计方法和步骤。

七、作业设计作业题目：设计一个简单的气动系统，要求能够实现一个特定的功能。

答案：根据气动元件的选型和系统设计原则，结合实际情况，设计出一个能够实现特定功能的气动系统。

八、课后反思及拓展延伸拓展延伸：引导学生查阅相关资料，了解气动技术在现代工业中的最新应用和发展趋势，提高学生的综合素质。

重点和难点解析一、教学内容细节1. 气压的定义及其在工程中的应用：理解气压的概念，掌握气压在工程中的作用和应用场景，如气动控制、气动执行等。

2. 气源设备：熟悉气源设备的结构和功能，如气泵、气瓶、气压罐等，理解它们在气动系统中的作用。

列举气动系统的主要组成气动系统是一种利用压缩空气来传递能量的系统，被广泛应用于工业生产和机械设备中。

它由多个组成部分构成，每个部分都承担着不同的功能和作用。

以下是气动系统的主要组成部分：一、压缩空气发生器压缩空气发生器是气动系统的核心部分，它负责将大气中的空气经过压缩处理，将其压缩成高压空气。

常见的压缩空气发生器包括空气压缩机和气体压缩机。

空气压缩机通过机械方式将空气压缩，而气体压缩机则通过化学反应将气体压缩。

二、空气处理设备空气处理设备主要用于对压缩空气进行过滤、干燥和调节。

其中，过滤器用于去除空气中的固体颗粒和液体水分，以保护气动元件的正常运行；干燥器用于除去压缩空气中的水分，防止水分对气动元件的腐蚀和影响；调压器和减压阀用于调节和控制压缩空气的压力，以适应不同的工作需求。

三、气动执行元件气动执行元件是气动系统中的动力元件，用于将压缩空气的能量转化为机械能，实现工作任务。

常见的气动执行元件包括气缸和气动马达。

气缸是气动系统中最常见的执行元件，它通过压缩空气的作用，产生线性或旋转的运动来驱动工作装置。

气动马达则通过压缩空气的作用，产生旋转运动来驱动工作装置。

四、气动控制元件气动控制元件主要用于控制和调节气动系统中的气流，以实现对气动执行元件的控制。

常见的气动控制元件包括三位五通阀、二位二通阀和速度控制阀。

三位五通阀可以控制气缸的前进、后退和停止动作；二位二通阀用于控制气缸的单向运动；速度控制阀用于调节气缸的运动速度。

五、气动连接元件气动连接元件主要用于连接气动元件和气源设备，以确保气流的顺畅传输。

常见的气动连接元件包括气管、接头和接头等。

气管用于传输压缩空气，接头和接头则用于连接气管和气动元件，以实现气流的进出和分配。

总结：气动系统的主要组成部分包括压缩空气发生器、空气处理设备、气动执行元件、气动控制元件和气动连接元件。

这些部分相互配合，共同完成气动系统的工作任务。

通过合理设计和选择，可以实现气动系统的高效运行，提高生产效率。

气动元件与系统（二）◆气动执行元件◆气缸◆摆动气缸、摆台◆气爪◆气马达◆真空吸盘◆柔触气爪◆气动肌肉◆磁性开关气动执行元件气动执行元件又称气驱动器，是将气压能转换为机械能并对外做功的一大类元件。

包括气缸、摆动气缸及摆台、气爪、气马达、真空吸盘、柔触气爪、气动人工肌肉等种类。

与液压执行元件相比，气动执行元件工作压力低，运动速度高，适用于低输出力的场合。

但因气体的压缩性，使气动执行元件在速度控制、抗负载影响等方面的性能劣于液压执行元件。

当需要较精确地控制运动速度、减小负载变化对运动的影响时，常借助气-液复合装置等实现。

气动执行元件气缸摆动气缸摆台气爪气马达真空吸盘柔触气爪气动人工肌肉气缸将气动系统的气压能转换为机械能，驱动工作机构实现直线往复运动，所以气缸是直线运动气缸的简称。

气缸按结构特征分为活塞式、膜片式、组合式和无杆式；按作用方式分为单作用气缸和双作用气缸；按功能分为普通气缸和特殊气缸。

活塞式普通气缸应用最为广泛，多用于无特殊要求的场合。

单作用气缸：气缸只能控制单向运动，反向复位需靠外力、重力或弹簧等完成。

双作用气缸：气缸可以控制双向运动，气缸的输出力、行程和缓冲可选。

单作用柱塞式气缸：压缩空气驱动柱塞单向运动，仅一端进排气，结构简单，耗气量小，可获得较大行程。

但部分压缩空气用于克服复位外力，减小了输出力。

适用于无导杆、长行程、稳定性差的提升机和压力机等设备上。

单作用活塞式气缸：压缩空气驱动活塞单向运动，仅一端进气，复位需借助外力、弹簧或重力等来完成。

特点同柱塞式气缸，但行程一般较柱塞式气缸短。

多用于推力及运动速度要求不高的场合，如气吊、定位和夹紧装置上。

单作用柱塞式气缸单作用活塞式气缸单作用活塞式气缸单作用膜片式气缸：以膜片代替活塞，单向作用，弹簧复位。

行程短，结构简单，缸体内壁无需加工。

需按行程比例增大直径。

如不用弹簧，用压缩气复位，则为双向作用膜片式气缸。

行程较长的膜片式气缸其膜片受到滚压，常称滚压式气缸。

工业机械设备安全操作手册第一章：总则 (4)1.1 安全操作基本原则 (4)1.2 安全操作责任分配 (4)第二章：机械设备的通用安全要求 (5)2.1 设备选型与安装 (5)2.2 设备维护与保养 (5)2.3 设备故障处理 (6)第三章：电气设备安全操作 (6)3.1 电气设备基本知识 (6)3.1.1 电气设备分类 (7)3.1.2 电气设备结构 (7)3.1.3 电气设备工作原理 (7)3.1.4 电气设备安全要求 (7)3.2 电气设备操作流程 (7)3.2.1 操作前准备 (7)3.2.2 操作顺序 (7)3.2.3 操作过程中注意事项 (7)3.2.4 操作后检查 (7)3.3 电气设备故障处理 (7)3.3.1 故障分类 (7)3.3.2 故障原因分析 (7)3.3.3 故障处理步骤 (8)3.3.4 故障预防措施 (8)第四章：气动设备安全操作 (8)4.1 气动设备基本知识 (8)4.1.1 气动设备定义 (8)4.1.2 气动设备分类 (8)4.1.3 气动设备的特点 (8)4.2 气动设备操作流程 (9)4.2.1 操作前准备 (9)4.2.2 操作步骤 (9)4.2.3 操作注意事项 (9)4.3 气动设备故障处理 (9)4.3.1 故障分类 (9)4.3.2 故障处理方法 (9)4.3.3 故障预防措施 (10)第五章：液压设备安全操作 (10)5.1 液压设备基本知识 (10)5.2 液压设备操作流程 (10)5.3 液压设备故障处理 (11)第六章：焊接设备安全操作 (11)6.1.1 焊接设备分类 (11)6.1.2 焊接设备主要组成部分 (11)6.1.3 焊接设备安全注意事项 (12)6.2 焊接设备操作流程 (12)6.2.1 操作前准备 (12)6.2.2 操作过程 (12)6.2.3 操作后处理 (12)6.3 焊接设备故障处理 (12)6.3.1 常见故障及原因 (12)6.3.2 故障处理方法 (13)第七章：切割设备安全操作 (13)7.1 切割设备基本知识 (13)7.1.1 设备分类 (13)7.1.2 设备结构 (13)7.1.3 安全防护措施 (13)7.2 切割设备操作流程 (13)7.2.1 操作前准备 (13)7.2.2 操作步骤 (14)7.2.3 操作注意事项 (14)7.3 切割设备故障处理 (14)7.3.1 常见故障 (14)7.3.2 故障处理方法 (14)第八章：磨削设备安全操作 (14)8.1 磨削设备基本知识 (14)8.1.1 设备分类 (15)8.1.2 设备结构 (15)8.1.3 设备功能 (15)8.2 磨削设备操作流程 (15)8.2.1 操作前准备 (15)8.2.2 设备启动 (15)8.2.3 磨削操作 (15)8.2.4 操作结束 (16)8.3 磨削设备故障处理 (16)8.3.1 磨削工具故障 (16)8.3.2 电气故障 (16)8.3.3 润滑系统故障 (16)8.3.4 设备部件磨损 (16)8.3.5 异常声音或振动 (16)第九章：起重设备安全操作 (16)9.1 起重设备基本知识 (16)9.1.1 起重设备的定义与分类 (16)9.1.2 起重设备的主要组成部分 (17)9.2 起重设备操作流程 (17)9.2.2 操作流程 (17)9.3 起重设备故障处理 (17)9.3.1 故障分类 (17)9.3.2 故障处理方法 (17)第十章：搬运设备安全操作 (18)10.1 搬运设备基本知识 (18)10.1.1 搬运设备概述 (18)10.1.2 搬运设备分类 (18)10.1.3 搬运设备安全操作要点 (18)10.2 搬运设备操作流程 (18)10.2.1 设备启动 (18)10.2.2 装卸货物 (19)10.2.3 设备停止与维护 (19)10.3 搬运设备故障处理 (19)10.3.1 常见故障及处理方法 (19)10.3.2 故障处理注意事项 (19)第十一章：环保与职业健康 (19)11.1 环保要求 (19)11.1.1 法律法规遵守 (19)11.1.2 节能减排 (19)11.1.3 环保设施建设 (19)11.2 职业健康防护 (20)11.2.1 健康教育培训 (20)11.2.2 个人防护用品配备 (20)11.2.3 职业健康监测 (20)11.3 应急处理 (20)11.3.1 预案制定 (20)11.3.2 应急演练 (20)11.3.3 应急物资储备 (20)11.3.4 应急处置流程 (20)第十二章：安全教育与培训 (20)12.1 安全教育内容 (20)12.1.1 安全法规与政策 (20)12.1.2 安全基础知识 (21)12.1.3 安全操作规程 (21)12.1.4 应急处置与救援 (21)12.1.5 职业健康与环境保护 (21)12.2 安全培训计划 (21)12.2.1 培训对象 (21)12.2.2 培训内容 (21)12.2.3 培训方式 (21)12.2.4 培训周期 (21)12.2.5 培训效果评估 (21)12.3.1 考核指标 (22)12.3.2 考核方式 (22)12.3.3 评价标准 (22)12.3.4 奖惩措施 (22)第一章：总则1.1 安全操作基本原则安全操作是保障生产过程顺利进行、保证员工人身安全和设备完好无损的基础。

气动元件的分类及应用气动元件是指利用压缩空气作为动力源的一种元件，广泛应用于自动化控制系统中。

根据其功能和特性不同，气动元件可以分为执行元件、控制元件和驱动元件等多种类型。

下面将分别介绍气动元件的分类及应用。

1. 执行元件执行元件主要用于实现机械运动的执行任务，包括气缸、气动电机和液压缸等。

其中，气缸是最常见的执行元件，它通过压缩空气的作用产生力和运动，广泛应用于各种机械设备的运动控制中。

气缸的工作方式主要有单作用气缸和双作用气缸两种，前者只有一个工作方向，而后者既可以有压力作用方向，也可以有压力消除方向。

气动电机利用压缩空气的动力实现旋转运动，广泛应用于自动化机械设备的转动控制中。

液压缸则是利用液压油的作用产生力和运动，主要应用于需要大力输出和长行程运动的场合。

2. 控制元件控制元件主要用于调节和控制气动系统的流量、压力和方向，包括节流阀、安全阀、方向控制阀和逻辑元件等。

节流阀可以通过调整流通截面积来改变气体流量，实现对气动系统的流量调节；安全阀则用于保护气动系统，当压力超过预设值时，安全阀会自动打开排放压力。

方向控制阀主要用于控制气缸的工作方向，通过控制阀芯的移动来实现气缸的正转、反转和停止等动作。

逻辑元件包括与门、或门、非门等，用于实现气动系统的逻辑控制。

3. 驱动元件驱动元件主要用于提供压缩空气作为动力源，包括压缩空气源、压力调节阀和管路连接件等。

压缩空气源是气动系统的动力来源，一般采用空压机或氮气瓶提供气源。

压力调节阀用于调节气动系统的工作压力，保证系统的安全和稳定工作。

管路连接件则用于连接不同的气动元件和管路，保证气体的流通和传输。

气动元件由于其特点如工作可靠、运行速度快、输出力矩大以及价格较低等优势，被广泛应用于自动化控制系统中。

其主要应用领域包括以下几个方面：1. 工业自动化气动元件在工业自动化领域中得到广泛应用，用于各种生产设备的运动控制，如机床、输送设备、装配线和机器人等。

气缸、压力控制和方向控制阀等气动元件能够实现快速、稳定的运动，提高生产效率和质量。

气动控制系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握气动控制系统的基本组成、工作原理及主要性能参数；2. 使学生了解气动元件的选用原则，能正确选择合适的气动元件；3. 引导学生掌握气动控制系统的设计方法，能根据实际需求完成气动控制系统的设计。

技能目标：1. 培养学生运用气动控制理论知识解决实际问题的能力；2. 提高学生动手操作和团队协作能力，能完成气动控制系统的搭建和调试；3. 培养学生运用计算机辅助设计软件进行气动控制系统设计的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对气动控制技术及其应用的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与创新，提高分析和解决问题的能力；3. 引导学生关注气动控制技术在我国工业领域的应用，增强学生的社会责任感和使命感。

本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实际应用的结合。

在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。

通过本课程的学习，使学生能够具备气动控制系统设计和应用的基本能力，为未来从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 气动控制系统的基本概念与组成- 教材章节：第二章 气动控制系统概述- 内容：气动控制系统的定义、组成、分类及其应用领域。

2. 气动元件及其选用- 教材章节：第三章 气动元件- 内容：气动执行元件、气动控制元件、气动辅件的工作原理、性能参数及选用原则。

3. 气动控制系统的设计方法- 教材章节：第四章 气动控制系统设计- 内容：气动控制系统的设计步骤、设计要求、控制回路的设计方法。

4. 气动控制系统的搭建与调试- 教材章节：第五章 气动控制系统的安装与调试- 内容：气动控制系统的安装、调试方法及注意事项。

5. 计算机辅助设计软件在气动控制系统中的应用- 教材章节：第六章 气动控制系统CAD- 内容：介绍常用的气动控制系统CAD软件及其应用。

根据课程目标，教学内容分为五个部分，确保教学内容的科学性和系统性。

气动系统知识点总结气动系统是利用气体做工质传递能量和控制信号的一种自动控制系统。

它具有传动效率高、速度快、灵敏度高、结构简单、维护方便、价格低廉等优点，被广泛应用于各种机械设备中。

在工业自动化生产中，气动系统发挥着重要的作用。

本文将对气动系统的基本知识点进行总结，包括气动原理、气动元件、气动控制系统、气动传动系统等内容。

一、气动原理1. 气源气源是气动系统的能量来源，通常采用压缩空气。

压缩空气经过气源处理系统（包括滤清器、干燥器、油雾器）处理后成为清洁、干燥、无油的工作气源。

2. 压缩空气的处理压缩空气需要经过滤清器去除空气中的尘埃和杂质，干燥器去除水分，油雾器去除油雾，以保证气动系统的正常运行。

3. 压缩空气的传送压缩空气通过气源处理系统后，通过管道传送到气动执行元件。

4. 气动执行元件气动执行元件将压缩空气的能量转换成机械运动，常见的气动执行元件包括气缸、气动执行阀等。

5. 控制元件控制元件用于控制气源的开关、压力的调节以及气动执行元件的工作。

常见的控制元件包括手动阀、电磁阀、单向阀、调压阀等。

6. 气动传动系统气动传动系统是气动系统的核心部分，通过气源和控制元件的作用，将气动能量传递到被控对象上，实现对被控对象的控制。

二、气动元件1. 气缸气缸是最常见的气动执行元件，其工作原理是利用气源推动气缸活塞运动，将气源能量转换成机械能。

根据结构形式可分为单向作用气缸和双向作用气缸。

2. 阀门阀门是气动系统中的重要控制元件，用于控制气源的开关、气缸的运动方向、压力的调节等功能。

常见的阀门包括手动阀、电磁阀、比例阀、单向阀、调压阀等。

3. 气源处理元件气源处理元件包括滤清器、干燥器、油雾器等，用于对压缩空气进行处理，使其满足气动系统的要求。

4. 接头接头用于连接气源和气动元件，包括快速接头、螺纹接头、管接头等。

5. 气动管路气动管路是气源和气动执行元件之间的连接通道，通常采用聚氯乙烯、聚丙烯、铝合金等材料制成。