一、气动系统的优、缺点

    气动技术（气压传动与控制）是指以压缩空气为工作介质来传递动力和控制信号的系统，包括传动技术和控制技术两方面的内容。

气动系统的优点:

1、工作压力低(0.3~0.8MPa)，因此气动元件制造容易、结构简单、成本低，便于实现标准化、系列化、通用化；
2、空气粘度小(约为液压油动力粘度的万分之一)，沿程损失小，可集中远距离供气；
3、动作迅速，反应快(直线运动可达15m/s，转动可达10万转/分)，维护简单，不存在介质变质及补充等问题；
4、工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、震动等恶劣环境下工作；
5、以空气为工作介质，取用方便，用后可直接排入大气，可简化管路系统；
6、有过载保护能力(气马达过载能自动停止运转)。

气动系统的缺点:

1、空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性差(特别是在负载变化较大时)，气、液联动会得到满意的效果；
2、因工作压力低，所以输出力较小；
3、与光、电信号相比，气信号传递较慢；
4、噪声较大，高速排气时要加消声器。

二、国内气动技术的状况

    原先气压传动与控制系统一般应用在复杂程度较低和中等的机器上，这是由它的价格因素所决定的。但是一些较为复杂的机器也能应用气压传动与控制系统，这决定于环境条件的因素，诸如易爆、腐蚀、水冲洗、粉尘、污物等一些环境，应用气动系统更为合理和安全。

    在60年代末，气动元件得到发展，控制方式有创新，从而使气动系统在很多工业领域得到了广泛应用。因为气动元件兼有通用性和灵活性的特点，所以使它在现代系统的集成化和完整性方面发挥了决定性的作用，气动元件本身也得到了飞跃的发展。所以，一般认为，现代气动技术从开始发展到现在还不足50年时间。

    因而，近年来气动技术的应用领域已从机械〔机床、汽车、轴承、农机等)、冶金(铸造、锻造、轧钢等)、采矿、交通运输等工业扩展到轻工(纺织、自行车、手表、缝纫机等)、食品、化工、物料搬运以及军事等工业部门，它对于实现生产过程的自动控制、改善劳动条件、减轻劳动强度、降低成本、提高产品质量发挥了很大的作用。

与国外的差距

1、品种不全；
2、可靠性差；
3、寿命短。

发展趋势

1、仿制进口产品，尽早实现国产化；
2、引进国外技术，购买专利产品；
3、中外合资或委托代理、代销气动进口产品。

三、气动系统发展方向

1、提高元件性能，创制新型元件，体积不断缩小。

    高速气缸的速度可达17m/s，低速气缸的最小速度可达5mm/s，不产生爬行，而高精度定位气缸的定位精度可达0.01mm。最近，市场上出现了一种新型的被称为“肌腱”的执行元件(FEST0公司)。它的形状像一根两端有接头的软管，把它接入系统，并向其内部充气压和卸压时，它在径向和轴向都会发生伸缩。轴向的伸缩量可达其总长的15％~30％，在相同条件下，它的作用力是普通气缸的10倍。这种元件抗污染，运动时不会产生抖动，在有些场合还可用它的径向膨胀去夹持工件等，是一种极有应用前景的元件。

    而气动微型元件也得到发展，如活塞直径小到2.5mm(或宽度为1.6mm的矩形活塞)的气缸，10mm宽的气阀以及相关的辅助元件已成为系列化产品。出于这些元件能在0.2~0.7MPa压力下工作，所以可被方便地集成到标准的气动系统中。新型的小型阀，在流量相同时，它的体积仅是过去的7％。这些小、微型的元件已被应用于精密机械加工、电子工业、制药工业、食品加工和包装技术等场合。

2、提高位置精度

    由于空气的可压缩性，提高位置精度是很困难的，除了采用高精度定位气缸外，目前研究的热点是：

PWM（pulse width   modulation)
气动脉宽调制,传递模拟信号

PCW（ pulse code   modulation)
气动脉冲编码调制,传递数字信号

3、程控器 与pc控制：由继电器控制向程序控制和微机控制发展。

4、现场总线控制技术：工业控制总线、pc总线及以太总线（宽带网）。

四、气动系统的组成和分类

1、气源装置：压缩空气的发生装置以及压缩空气的存储、净化等辅助装置。
2、执行元件：将压力能转变成机械能的装置；如：气缸、气马达。
3、控制元件：控制气体的压力、流量及流动方向的元件；如：各种控制阀。
4、气动逻辑元件：能完成一定逻辑功能的元件。
5、气动辅件：各种辅件；如：消声器、管道、接头等。
6、各种气动传感器及信号处理装置。

五、压缩空气的特性

用量：空气到处都有，用量不受限制。
输送：不论距离远近，极易由管道输送。
储存：压缩空气可储存在贮气罐内，随时取用。故不需压缩机的连续运转。
温度：压缩空气不受温度波动的影响，即使在极端温度情况下亦能保证可靠地工作。
危险性： 压缩空气没有爆炸或着火的危险，因此不需要昂贵的防爆设施。
清   洁：未经润滑排出的压缩空气是清洁的。自漏气管道或气压组件逸出的空气不会污染物体。这一点对食品、木材和纺织工业是极为重要的。
构   造：各种工作部件结构简单，所以价格便宜。
速   度: 压缩空气为快速流动的工作介质，故可获得很高的工作速度。
可调节性：使用各种气动元部件，其速度及出力大小可无限变化。
过    载: 气动机构与工作部件，可以超载而停止不动，因此无过载的危险。
处    理：设备所使用的压缩空气不得含有灰尘和水分，因此必须进行除水与除尘的处理。
可压缩性：压缩空气的可压缩性使活塞的速度不可能总是均匀恒定的。
出力条件：压缩空气仅在一定的出力条件下使用才经济。在常规工作气压为6~7bar(600～700kPa)，因行程和速度的不同，出力限制在20000到30000N之间。
排气噪声：排放空气的声音很大。现在这个问题已因吸音材料和消音器发展大部分获得解决。
成    本：压缩空气是一种比较昂贵的能量传递方法。但可通过高xxx的气动组件得到部分补偿。