SMC气动元件培训教程
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１Ｐａ＝１Ｎ/ｍ２ ；1MPa=106Pa
• 大气压0.1013MPa
绝对压力与表压力
绝对压力（abs）：以完全真空为基准的压力
表压力（G）
压 力
： 以大气压力为基准的压力
表压力
大气压
0.1013MPa abs
０ＭＰａ Ｇ
绝对压力
０ＭＰａ ａｂｓ
真空状态
≪ 绝对压力（abs）＝ 表压力（G） ＋ 大气压 ≫
A B A B
R
P A B
EA P
2位4通
2位5通
EA P EB
3位5通中压式
A B A B
EA P EB
EA P EB
3位5通中封式
3位5通中泄式
=
p2 × V2
=
p3 × V3
Charles’ law的法则
[体积变化] [压力变化]
T 273 V V0 273
boyle ·charle law
T 273 P P0 273
PV 0 PV 0 一定 T0 T
空气压系统的基本构成
主管路过滤器 메인라인필터
风冷式后冷却器-HAA系列
工作原理
水冷式后冷却器-HAW系列
工作原理
清净化系统
为什么对空气进行过滤？
清净化的功能： 1、除去固体异物和油分 2、除去水滴 3、除去蒸气状的水分
粒子的大小(㎛)
粉 尘（固 体） 石炭粉尘 毛发
花粉
水泥粉尘
香烟雾 油烟 病毒
工业粉尘
细 菌
炭黑 喷 雾（液 体）
大气浮游粉尘
8 6 4
2
8 6 4
2
8 6 4
2
8 6 4
2Baidu Nhomakorabea
8 6 4
2
1000㎛ (1㎜)
100㎛
10㎛
1㎛
0.1㎛
0.01㎛
气源处理系统
空气过滤器 过滤精度：滤芯能够捕捉的杂质的最小径。 用 μm 表示。 注：过滤精度并非指100%过滤所有 可捕捉的最小经杂质。 主管路过滤器和从管路过滤器的区别： 处理流量不同
。
方向控制阀 – 密封形式
类
型 制造精度 气体精度 温度范围 低 高 40μm 5μm 窄 宽
泄
漏
换向频率 寿 低 高
命
橡胶密封 金属密封
基本无 微漏
5000 万 2亿
方向控制阀 – 橡胶密封
方向控制阀 – 金属密封
●启动速度快，换向速度快 ●抗污染能力强 ●寿命长
单向阀
梭阀
快速排气阀
这些是几位几通阀？
电磁控制阀
控制方式
气控阀 人力控制阀 机械控制阀
分类
作动方式
直动式 先导式
根据通口/位数
2通阀 3通阀 4通阀 5通阀
2位 3位
方向控制阀 – 电磁控制阀
出口B 出口A
(非通电时)
入口 → 出口B 出口A → 排气A
排气B
入口
排气A 出口B 出口A
(通电时)
入口 → 出口A 出口B → 排气B
排气B
M M
气缸选型
2、确定行程
选择超过工件移动距离的最小标准行程
气缸选型
3、确定气缸系列
气缸选型
4、确定气缸安装方式
气缸选型
5、确定气缸缓冲形式
6、选择磁性开关、轴接头、浮动接头。
摆动气缸
分类： 叶片式 齿轮齿条式
气爪
搬运工件时夹工件用的气动元件。
气爪
工作原理
方向控制阀
定义:能改变气体流动方向或通断的控制阀.
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中封式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中封式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中封式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中压式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中压式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中压式
A
B
方向控制阀 – 直动式电磁阀
方向控制阀 – 先导式电磁阀
SMC (中国) 有限公司 营业技术
气动基础培训Ⅰ
做成：营业技术系
空气的组成
成分 氮气 氧气 氩气 二氧化碳 其他 分子符号 Ｎ２ Ｏ２ Ａｒ ＣＯ２ － 体积比 ７８％ ２１％ ０．９％ ０．０３％ ０．０７％
大气压和空气压
气体的压缩性
空气的压力
• 气体分子的冲突会产生力，这个力就是“压 力”。 • 压力SI单位：Pa
后冷却器 에프터쿨러
압축기 空气压缩机 에어 탱크 气罐
냉동식 드라이어 冷冻式干燥机 FRL
气缸
电磁阀
三联件
调速阀
空气压缩机
定义：吸入空气并连续制造压缩空气的机械。
分类：
容量型 往复型 螺杆型
速度型
空气压缩机 – 活塞式
工作原理
后冷却器
定义： 对空气压缩机流出的空气进行降温的装置。 分类： 风冷型（HAA系列） 水冷型（HAW系列）
3/2 N.C.
方向控制阀 – 2位3通阀
3/2 N.O.
方向控制阀 – 2位4通阀
4/2 出口A，B使用共同的排气口
方向控制阀 – 5通阀
5/2 出口A，B使用各自的排气口
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中泄式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中泄式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中泄式
A
B
常见的空气压
打气筒
公交车自动门
喷涂装置
牙科设备
喷气枪
气垫
空气压的应用
AIR CYL’
夹紧
AIR CYL’
AIR CYL’
提升
推出
空气压特性
大气
压缩
空气压
膨胀
ENERGY
Boyle的法则
温度一定时气压跟体积成反比
F F
v=1 ; p=1
v=0.5 ; p=2
v=0.2 ; p=5
p1 × V1
入口
排气A
电磁阀线圈的结构
电磁石的原理 电磁石
電流 铁心
COIL
电流 线圈的电流上升，铁心会产生磁界。
方向控制阀 – 气控阀
方向控制阀 – 人力控制阀
4/3 Rotary Valve (Exhaust center)
方向控制阀 – 人力控制阀
MONO STABLE 手动操作按钮
BISTABLE 手动操作按钮
空气过滤原理
（ａ） 直接过滤
（ｂ） 惯性冲突
（ｃ） 由流体分子的热运动 产生的扩散
主管路过滤器
主体 IN OUT
滤芯 外罩 观察窗
排冷凝水
从管路过滤器（AF）
减压阀（AR）
工作原理
油雾气（AL）
气缸
定义： 利用压缩空气进行直线运动的气动元件。
单作用气缸
押出型
押入型
双作用气缸
双作用气缸的构造
气缸选型
1、确定缸径
确定缸径需要明确三个参数： 1、负载重量 2、使用压力 3、负载率
气缸的输出力
d
D
IN
π(D2-d2) S1= 4
OUT
πD2 S2= 4
F= η*P*S
F2 =
2/4 η*P*πD
负载率
1)静作动:负载率 η=0.7
2)动作动:负载率 η=0.5
M
3)水平作动:负载率 η=1
气缸的安装方式- 1
基本型 脚座型
气缸的安装方式- 2
杆侧法兰型 无杆侧法兰型
气缸的安装方式- 3
耳环型 耳轴型
单耳环
双耳环
气缸的缓冲方式 – 气缓冲
气缸调速阀的工作原理
Meter-out 控制
Meter-in 控制, Meter-out 控制
Meter-out 控制 Meter-in 控制
方向控制阀 – 机械控制阀
机械式作动装置
方向控制阀 – 2通阀
出口 출구
압축기 压缩机 입구 入口
方向控制阀 – 3通阀
AIR
出口
N2 入口
方向控制阀 – 3通阀
入口
壓縮器
出口
排氣
方向控制阀 – 5通阀
배기 排氣
배기 排氣
方向控制阀 – 2位2通阀
2/2 ON/OFF
方向控制阀 – 2位3通阀
• 大气压0.1013MPa
绝对压力与表压力
绝对压力（abs）：以完全真空为基准的压力
表压力（G）
压 力
： 以大气压力为基准的压力
表压力
大气压
0.1013MPa abs
０ＭＰａ Ｇ
绝对压力
０ＭＰａ ａｂｓ
真空状态
≪ 绝对压力（abs）＝ 表压力（G） ＋ 大气压 ≫
A B A B
R
P A B
EA P
2位4通
2位5通
EA P EB
3位5通中压式
A B A B
EA P EB
EA P EB
3位5通中封式
3位5通中泄式
=
p2 × V2
=
p3 × V3
Charles’ law的法则
[体积变化] [压力变化]
T 273 V V0 273
boyle ·charle law
T 273 P P0 273
PV 0 PV 0 一定 T0 T
空气压系统的基本构成
主管路过滤器 메인라인필터
风冷式后冷却器-HAA系列
工作原理
水冷式后冷却器-HAW系列
工作原理
清净化系统
为什么对空气进行过滤？
清净化的功能： 1、除去固体异物和油分 2、除去水滴 3、除去蒸气状的水分
粒子的大小(㎛)
粉 尘（固 体） 石炭粉尘 毛发
花粉
水泥粉尘
香烟雾 油烟 病毒
工业粉尘
细 菌
炭黑 喷 雾（液 体）
大气浮游粉尘
8 6 4
2
8 6 4
2
8 6 4
2
8 6 4
2Baidu Nhomakorabea
8 6 4
2
1000㎛ (1㎜)
100㎛
10㎛
1㎛
0.1㎛
0.01㎛
气源处理系统
空气过滤器 过滤精度：滤芯能够捕捉的杂质的最小径。 用 μm 表示。 注：过滤精度并非指100%过滤所有 可捕捉的最小经杂质。 主管路过滤器和从管路过滤器的区别： 处理流量不同
。
方向控制阀 – 密封形式
类
型 制造精度 气体精度 温度范围 低 高 40μm 5μm 窄 宽
泄
漏
换向频率 寿 低 高
命
橡胶密封 金属密封
基本无 微漏
5000 万 2亿
方向控制阀 – 橡胶密封
方向控制阀 – 金属密封
●启动速度快，换向速度快 ●抗污染能力强 ●寿命长
单向阀
梭阀
快速排气阀
这些是几位几通阀？
电磁控制阀
控制方式
气控阀 人力控制阀 机械控制阀
分类
作动方式
直动式 先导式
根据通口/位数
2通阀 3通阀 4通阀 5通阀
2位 3位
方向控制阀 – 电磁控制阀
出口B 出口A
(非通电时)
入口 → 出口B 出口A → 排气A
排气B
入口
排气A 出口B 出口A
(通电时)
入口 → 出口A 出口B → 排气B
排气B
M M
气缸选型
2、确定行程
选择超过工件移动距离的最小标准行程
气缸选型
3、确定气缸系列
气缸选型
4、确定气缸安装方式
气缸选型
5、确定气缸缓冲形式
6、选择磁性开关、轴接头、浮动接头。
摆动气缸
分类： 叶片式 齿轮齿条式
气爪
搬运工件时夹工件用的气动元件。
气爪
工作原理
方向控制阀
定义:能改变气体流动方向或通断的控制阀.
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中封式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中封式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中封式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中压式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中压式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中压式
A
B
方向控制阀 – 直动式电磁阀
方向控制阀 – 先导式电磁阀
SMC (中国) 有限公司 营业技术
气动基础培训Ⅰ
做成：营业技术系
空气的组成
成分 氮气 氧气 氩气 二氧化碳 其他 分子符号 Ｎ２ Ｏ２ Ａｒ ＣＯ２ － 体积比 ７８％ ２１％ ０．９％ ０．０３％ ０．０７％
大气压和空气压
气体的压缩性
空气的压力
• 气体分子的冲突会产生力，这个力就是“压 力”。 • 压力SI单位：Pa
后冷却器 에프터쿨러
압축기 空气压缩机 에어 탱크 气罐
냉동식 드라이어 冷冻式干燥机 FRL
气缸
电磁阀
三联件
调速阀
空气压缩机
定义：吸入空气并连续制造压缩空气的机械。
分类：
容量型 往复型 螺杆型
速度型
空气压缩机 – 活塞式
工作原理
后冷却器
定义： 对空气压缩机流出的空气进行降温的装置。 分类： 风冷型（HAA系列） 水冷型（HAW系列）
3/2 N.C.
方向控制阀 – 2位3通阀
3/2 N.O.
方向控制阀 – 2位4通阀
4/2 出口A，B使用共同的排气口
方向控制阀 – 5通阀
5/2 出口A，B使用各自的排气口
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中泄式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中泄式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3
中泄式
A
B
常见的空气压
打气筒
公交车自动门
喷涂装置
牙科设备
喷气枪
气垫
空气压的应用
AIR CYL’
夹紧
AIR CYL’
AIR CYL’
提升
推出
空气压特性
大气
压缩
空气压
膨胀
ENERGY
Boyle的法则
温度一定时气压跟体积成反比
F F
v=1 ; p=1
v=0.5 ; p=2
v=0.2 ; p=5
p1 × V1
入口
排气A
电磁阀线圈的结构
电磁石的原理 电磁石
電流 铁心
COIL
电流 线圈的电流上升，铁心会产生磁界。
方向控制阀 – 气控阀
方向控制阀 – 人力控制阀
4/3 Rotary Valve (Exhaust center)
方向控制阀 – 人力控制阀
MONO STABLE 手动操作按钮
BISTABLE 手动操作按钮
空气过滤原理
（ａ） 直接过滤
（ｂ） 惯性冲突
（ｃ） 由流体分子的热运动 产生的扩散
主管路过滤器
主体 IN OUT
滤芯 外罩 观察窗
排冷凝水
从管路过滤器（AF）
减压阀（AR）
工作原理
油雾气（AL）
气缸
定义： 利用压缩空气进行直线运动的气动元件。
单作用气缸
押出型
押入型
双作用气缸
双作用气缸的构造
气缸选型
1、确定缸径
确定缸径需要明确三个参数： 1、负载重量 2、使用压力 3、负载率
气缸的输出力
d
D
IN
π(D2-d2) S1= 4
OUT
πD2 S2= 4
F= η*P*S
F2 =
2/4 η*P*πD
负载率
1)静作动:负载率 η=0.7
2)动作动:负载率 η=0.5
M
3)水平作动:负载率 η=1
气缸的安装方式- 1
基本型 脚座型
气缸的安装方式- 2
杆侧法兰型 无杆侧法兰型
气缸的安装方式- 3
耳环型 耳轴型
单耳环
双耳环
气缸的缓冲方式 – 气缓冲
气缸调速阀的工作原理
Meter-out 控制
Meter-in 控制, Meter-out 控制
Meter-out 控制 Meter-in 控制
方向控制阀 – 机械控制阀
机械式作动装置
方向控制阀 – 2通阀
出口 출구
압축기 压缩机 입구 入口
方向控制阀 – 3通阀
AIR
出口
N2 入口
方向控制阀 – 3通阀
入口
壓縮器
出口
排氣
方向控制阀 – 5通阀
배기 排氣
배기 排氣
方向控制阀 – 2位2通阀
2/2 ON/OFF
方向控制阀 – 2位3通阀