SMC气动元器件概述及基础理论
SMC气动基础知识
电子设备制造行业
电子设备制造行业是另一个应用SMC气动元件的重要领域。在电子设备制造过程中，气动元件被广泛应用于电子元器件的组 装、检测、包装等环节，如气动夹具、气动吸盘、气动滑台等。这些元件能够实现高效、精准、可靠的动力传输和控制，提 高生产效率和产品质量。
VS
食品包装机械行业对气动元件的要求 较高，需要具备防污染、高可靠性、 高精度等特点，以确保食品安全和生 产线的正常运行。SMC气动元件凭借 其优良的性能和可靠性，在食品包装 机械行业中得到了广泛应用。
医疗器械制造行业
医疗器械制造行业是SMC气动元件应用的 另一个领域。在医疗器械制造过程中，气动 元件被广泛应用于各种医疗设备的制造和装 配中，如呼吸机、麻醉机、手术台等设备中 的气动系统。这些元件能够实现高效、精准 、可靠的动力传输和控制，提高医疗设备的 性能和可靠性。
相比于液压传动和电动传动，气 压传动具有结构简单、成本低、 维护方便等优点，因此在自动化
生产领域得到广泛应用。
SMC气动系统组成
气源装置
用于产生压缩气体，通常由空 气压缩机、过滤器、干燥机和
储气罐等组成。
控制元件
控制气体的流动方向、流量和 压力，包括各种阀类如截止阀 、换向阀、减压阀和安全阀等 。
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电子设备制造行业对气动元件的要求较高，需要具备体积小、重量轻、高精度等特点，以满足电子元器件的精密组装和检测 需求。SMC气动元件凭借其优良的性能和可靠性，在电子设备制造行业中得到了广泛应用。
食品包装机械行业
(完整版)SMC气动基础--基本回路
中位时两个出气口 与排气口相通
气缸活塞杆可以任意推动
14
换向回路练习题
15
压力（力）控制回路
16
压力（力）控制回路 ——气源压力控制回路
• 气源压力控制主要是指使空压
机的输出压力保持在储气罐所允
P≤Ps
许的额定压力以下
Ps
溢流阀控制气罐
的最大允许压力
17
压力（力）控制回路 ——工作压力控制回路
• 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节 为低速
SD1 SD2 气缸速度
--
0
+-
低速
SD1
++
高速
SD2
S1
S2
低速
高速
37
速度控制回路 ——双速驱动回路
• 利用高低速两个节流阀实现 高低速切换
• 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节 为低速
SD1 SD2 --
+++
气缸速度 0
低速 高速
--
0
+-
A
SD1
++
B
SD2
27
位置控制回路 ——带锁气缸
•利用带锁气缸,可以实现中间 定位控制
• 二位三通电磁阀SD3失电，带 锁气缸锁紧制动；得电，制动 解除
SD1
SD2
SD3
28
產品&环境
焊接生产线上使用的夹紧气缸
问题
由于设计的要求,采用中央封闭3/5通阀,实现夹紧气缸中央停留位置,以等 待下一工件的到位. 如果等待的时间略长,气缸会在夹紧臂自重的影响下,自动伸出,影响生产.
Z
2
SMC气动基础知识培训课件.
SMC气动基础知识培训课件.一、教学内容本节课我们将学习《SMC气动基础知识》教材的第一章节，详细内容涉及气动元件的基本原理、气动系统的构成、气动执行元件的工作原理及其在自动化设备中的应用等。
二、教学目标1. 理解并掌握气动元件的基本原理及其在气动系统中的作用。
2. 学会分析气动系统的构成，了解各部分的功能和相互关系。
3. 掌握气动执行元件的工作原理，能够进行简单的气动设备故障排查。
三、教学难点与重点1. 教学难点：气动执行元件的工作原理及气动系统的设计。
2. 教学重点：气动元件的基本原理、气动系统的构成及各部分功能。
四、教具与学具准备1. 教具：SMC气动元件实物、气动系统演示装置、PPT课件。
2. 学具：笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 导入：通过展示气动设备在工业生产中的应用，引发学生对气动知识的兴趣。
2. 新课内容：详细讲解气动元件的基本原理、气动系统的构成、气动执行元件的工作原理。
a. 气动元件基本原理：利用PPT展示气动元件的图片，讲解其工作原理。
b. 气动系统构成：分析气动系统各部分的功能和相互关系。
c. 气动执行元件：结合实物，讲解气动执行元件的工作原理。
3. 实践情景引入：展示气动设备故障排查实例，让学生了解气动知识在实际中的应用。
4. 例题讲解：针对气动系统的设计，进行例题讲解，巩固所学知识。
5. 随堂练习：布置相关练习题，让学生及时巩固所学内容。
六、板书设计1. 气动元件基本原理2. 气动系统构成气源部分控制部分执行部分3. 气动执行元件工作原理4. 气动设备故障排查实例七、作业设计1. 作业题目：a. 列举气动元件的基本原理。
b. 简述气动系统的构成及其各部分功能。
c. 解释气动执行元件的工作原理。
2. 答案：a. 气动元件基本原理：利用压缩空气作为动力源，实现机械部件的运动或控制。
b. 气动系统构成：气源部分（空气压缩机、气罐等）、控制部分（气动控制阀、电磁阀等）、执行部分（气缸、气马达等）。
SMC-气动执行元件
S MC P n e u m at i c s (G u a n g z h ou ) L i m i t edSMC -气动执行元件使用前必读。
各系列的各自注意事项，参见各系列单行本。
气缸／共同注意事项安装配管缓冲给油气源使用环境维护保养气液联用缸注意事项详情请查阅《Best Pneumatics 》的P 前附3-7~9电子档链接气动执行元件的概述将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动机构作直线往复运动、摆动和旋转运动的元件作直线运动的气缸可输出力，作摆动的气缸和作旋转运动的气马达可输出力矩。
气爪和真空吸盘可拾放物体。
在气动执行元件中，使用最多的是直线运动的气缸。
按照将空气压力转换成力的受压部件的结构不同，有活塞式和非活塞式(如膜片式)，如右图所示。
膜片式气缸密封性好，无摩擦阻力，无需润滑，但气缸行程短，大多用于生产过程控制中的夹紧和阀门开闭等工作。
使用最多的是活塞式气缸。
SMC-产品体系气缸的受压部件结构摆动气缸气爪※为日本以外规格气缸。
详细内容请与本公司确认。
以下为气缸的基本特性。
CJP系列针型气缸(单作用）CJP2系列针型气缸(双作用）共同规格标准型气缸CJ1系列标准气缸·ø4-5st行程也可安装2个磁性开关。
·可连接ø2快换管接头、速度控制阀。
·ø4-5st行程也安装2个磁性开关。
·可连接ø2快换管接头，速度调压阀。
·带有磁性开关。
·双作用型，杆侧缸盖接头的配管方向可在±90°范围内变更。
·带磁性开关(CDJP2系列: CDJP2)气缸CM2系列 标准气缸标准型气缸CJ2系列 标准气缸共同规格·带缓冲可1000mm/s 高速运动。
CG1系列 标准气缸共同规格CA2系列 标准气缸标准型气缸MB1系列 标准气缸·由于无杆侧缸盖与缸筒的一体化构造，全长缩短 且轻量化。
SMC气动三联件
产品名称:SMC气动三联件
SMC气动元件是通过气体的压强或膨胀产生的力来做功的元件，即将压缩空气的弹性能量转换为动能的机件,如气缸、气动马达、蒸汽机等,气动元件是一种动力传动形式，亦为能量转换装置，利用气体压力来传递能量,气动装置结构简单、轻便、安装维护简单,介质为空气，较之液压介质来说不易燃烧，故使用安全。
工作介质是取之不尽的空气、空气本身不花钱。
排气处理简单，不污染环境，成本低,输出力以及工作速度的调节非常容易气缸的动作速度一般小于1M/S，比液压和电气方式的动作速度快,可靠性高，使用寿命长,电器元件的有效动作次数约为百万次，而一般电磁阀的寿命大于3000万次，某些质量好的阀超过2亿次,利用空气的压缩性，可贮存能量，实现集中供气,可短时间释放能量，以获得间歇运动中的高速响应。
可实现缓冲。
对冲击负载和过负载有较强的适应能力。
在一定条件下，可使气动装置有自保持能力。
SMC气动基础知识培训
气源装置通常包括空气压缩机、储气罐、干燥机等设备，用于产生和储存压缩空气， 并去除其中的水分和杂质。
气源装置的工作原理是利用空气压缩机将空气压缩，然后通过储气罐和干燥机等设 备对压缩空气进行储存和净化，以满足气动系统的使用要求。
SMC气动元件的选
03
型与使用
选型原则与步骤
选型原则
根据实际需求选择适合的气动元件， 如气缸、气阀、气动马达等，考虑压 力、流量、介质、温度等参数。
选型步骤
确定气动系统需求、选择气动元件类 型、确定规格型号、选择合适的辅助 元件。
使用注意事项
安装与连接
确保气动元件正确安装， 管路连接牢固，避免泄露 和振动。
包装机械
用于产品的包装、码垛、 输送等环节，实现包装过 程的自动化和高效化。
SMC气动元件的发展趋势
高效化
随着工业自动化程度的不断提高，对气动元件的效率和可 靠性要求也越来越高，因此高效化是气动元件的重要发展 趋势。
模块化
为了方便生产和维护，气动元件的模块化程度越来越高， 能够快速组装和更换，提高生产效率和使用寿命。
3
2. 阀芯卡滞
检查阀芯是否卡滞，如卡滞则清洗或更换阀芯。
控制元件故障
01
总结词
控制元件故障表现为控制信号无法正常传递或控制精度不准确，可能是
由于传感器损坏、控制器参数设置不正确等原因引起的。
02
1. 传感器损坏
检查传感器是否正常工作，如损坏则更换传感器。
03
2. 控制器参数设置不正确
检查控制器参数设置是否正确，如不正确则调整参数至规定范围。
执行元件
SMC气动元器件概述及基础理论
1
气动技术
是气压传动与控制技术， 是以空气压缩机为动力源，以 压缩空气为工作介质，进行能 量传递或信号传递的工程技术， 是实现各种生产控制、自动控 制的重要手段。
2
其它传动与控制方式
1、机械方式
驱动系统：由凸轮、螺钉、杠杆、连杆、齿轮、 棘轮、棘爪和传动轴等机件组成 动力源：电动机
2、电气方式
驱动系统：作为动力源和其它的电磁离合器、 制动器等机械方式并用 控制系统：由限位开关、继电器、延时器等组成
3、电子方式
由半导体元件等组成的控制方式
4、液压方式
液压缸+液压控制阀
3
气动传动与控制的点
1、优点（低成本自动化、广泛的工作适应）
（1）元件结构简单、紧凑、易于制造； （2）使用维护简单； （3）工作介质是空气，来源方便，且直接排至大气， 不污染环境； （4）空气流动损失小，可远距离输送； （5）压缩空气便于储存； （6）在恶劣场合，工作安全可靠（易燃易爆、粉尘大 强磁、潮湿、温差大、存在腐蚀性气体等）； （7）易于实现快速的直线往复运动、摆动和高速旋转； （8）输出力和运动速度调节很方便，安装和控制自由 度大； （9）能实现过载自动保护。 4
10
基本单位之间的换算
1MPa=10³ kPa= 10³ * 10³ Pa 1 bar = 100 kPa=0.1MPa 1 psi = 6.895 kPa 1 kgf/cm2 = 98.07 kPa 1 mm Hg = 1 Torr = 0.133 kPa 1 mm Water = 9.81×10¯ ³ kPa (1 kgf/cm2 称为一个工程大气压) (760 mm Hg 称为一个物理大气压)
例如SY5000的阀的C值为2.8，在5bar的压差下的 流量Q值为： Q=2.8x5x60= 840 (L/min)
smc气动培训教程-气动理论基础
100
行程
精选2021版课件
23
CJ系列品番介绍
C D J 2 K B 16
无“D”：不带磁石 有“D”：带磁石
标准型
形式： 无记号 基本型
Ｗ 双杆型 Ｋ 防回转型 ＲＡ 直接安装型 RKA 直接安装杆不回转型
双杆型
缸径： 6.10.16.
安装形式 B 标准型 D 摆动型 L 角座型 F 法兰型
防回转型
材质：高碳钢、表面经镀硬铬处理， 不锈钢，以防腐蚀，并提高密封圈 的耐磨性。
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33
第四节 缸筒与端盖的连接方法
整体型：采用锻造工艺把缸筒与一侧端盖作成一体，另一侧端盖 与缸筒使用铆接或用卡圈固定。用于微型缸和中小型缸。
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34
铆接型：在端盖上开有沟槽，将缸筒两端压铆入端盖沟槽内， 形成一体，用于中小型缸。CJ2、CM2
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8
第一节 气动元件与系统的基本 构成
气源设备： 空气压缩机、后冷却器、气罐 气源处理元件：过滤器、干燥器 气动控制元件：压力、方向、速度控制阀 气动执行元件：气缸、气马达、气爪 气动辅助元件：油雾器、消音器、管接头
精选2021版课件
9
精选2021版课件
10
1-增压阀
2-五通电磁阀
自动化方式:
机械方式 ：凸轮、杠杆、连杆、齿轮和转动轴
电气方式：限位开关、继电器、延时器、电磁离合器
电子方式：半导体元件
液压方式：液压阀、缸 气动方式：气动阀、缸
从驱动、环境、
操作、价格等方
面考虑，
扬长避短
结合使用
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4
气动方式优点：
SMC气动元件维护与维修-专业技术文献
更换滤芯
定期更换气动元件的滤芯， 如空气滤清器和油雾器滤 芯，以保证气源的清洁和 元件的正常润滑。
检查密封
检查气动元件的密封件， 如O型圈、密封垫等，如 有损坏应及时更换。
特殊环境下的维护保养
高温环境
在高温环境下工作，气动元件容 易受到热老化影响，应定期检查 并更换耐高温材料制成的密封件。
低温环境
02
SMC气动元件以其高效、可靠、 节能等优点广泛应用于自动化生 产线、机械手、包装机械等领域 。
SMC气动元件的组成与工作原理
SMC气动元件主要由气源、气路控制系统和执行机构三 部分组成。
气路控制系统包括各种阀件、管道和附件，用于控制气 体的流动方向、流量和压力。
气源是气动系统的能量来源，通常由空气压缩机提供。
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SMC气动元件维护与维修-专 业技术文献
• SMC气动元件基础知识 • SMC气动元件维护保养 • SMC气动元件故障诊断与排除 • SMC气动元件维修与再利用 • SMC气动元件维护与维修案例分析
01
SMC气动元件基础知识
SMC气动元件简介
01
SMC气动元件是气动系统中常用 的元件，主要用于实现气体的压 缩、传输、控制等功能。
03
对于漏气的故障，需要更换密封 圈或重新安装密封圈。
04
04
SMC气动元件维修与再利用
维修流程与注意事项
故障诊断
确定气动元件故障类型和原因， 可以通过检查、测试和诊断来确 定。
拆卸与检查
将故障气动元件从系统中拆卸下 来，进行详细检查，找出故障的 具体位置和原因。
维修流程与注意事项
修复与更换
根据故障情况，进行修复或更换损坏 的部件，确保气动元件恢复正常元件故障导致生产线 的停机。经过检查，发现是气动阀门 的密封圈老化，更换密封圈后恢复正 常。
2024年smc气动基础培训课件
2024年smc气动基础培训课件一、教学内容本课程基于《SMC气动技术基础》教材，涉及第1章“气动基础概念”和第2章“气动元件及其功能”，详细内容如下：1. 气动基础概念：气源系统、执行元件、控制元件、辅助元件等基本构成和功能。
2. 气动元件及其功能：气缸、气阀、传感器、气压调节器等元件的工作原理和应用。
二、教学目标1. 理解气动系统的基础概念，掌握气动元件的分类和功能。
2. 学会分析气动系统原理图，了解气动元件在系统中的应用。
3. 能够运用气动基础知识，进行简单的气动系统设计和故障排查。
三、教学难点与重点1. 教学难点：气动元件工作原理的理解，气动系统原理图的分析。
2. 教学重点：气动元件的分类、功能及其在系统中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：气动元件实物、气动系统原理图、PPT课件。
2. 学具：笔记本、教材、画图工具。
五、教学过程1. 导入：通过实际案例，介绍气动系统在工业生产中的应用，引发学生对气动技术的兴趣。
2. 理论讲解：（1）气动基础概念：讲解气源系统、执行元件、控制元件、辅助元件的作用和相互关系。
（2）气动元件及其功能：介绍气缸、气阀、传感器、气压调节器等元件的工作原理和应用。
3. 实践操作：（1）参观气动元件实物，让学生直观了解元件结构。
（2）分组讨论，分析气动系统原理图，培养学生团队协作能力。
4. 例题讲解：通过典型例题，讲解气动系统设计和故障排查的方法。
5. 随堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、板书设计1. 气动基础概念：气源系统、执行元件、控制元件、辅助元件。
2. 气动元件及其功能：气缸、气阀、传感器、气压调节器。
3. 气动系统原理图分析：元件符号、连接方式、系统运行原理。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述气动系统的基本构成及各部分功能。
答案：（1）气动系统的基本构成包括气源系统、执行元件、控制元件和辅助元件。
（2）气动系统原理图中，气缸为执行元件，气阀为控制元件，传感器为检测元件，气压调节器为辅助元件。
SMC气动元件培训教程
SMC气动元件培训教程第一节：概述SMC是全球领先的气动元件制造商之一，其产品广泛应用于工业自动化领域。
本教程将介绍SMC气动元件的基本构造、工作原理和使用方法，帮助学习者快速上手使用和维护SMC气动元件。
第二节：基本构造1.气缸：气缸是SMC气动系统的核心元件，用于转换压缩空气的能量为机械运动。
其基本构造包括气缸体、活塞、密封装置等部分。
2.气源处理元件：气源处理元件用于净化和调节压缩空气质量和压力，包括滤油器、调压器、润滑器等。
这些元件可以帮助保护气动元件的寿命。
3.电磁阀：电磁阀用于控制气动元件的工作状态，包括开关电磁阀、速度控制电磁阀等。
通过电信号控制电磁阀的开关状态，可以实现气动元件的运动控制。
4.传感器：传感器用于检测气动元件的状态和位置，包括接近开关传感器、压力传感器、温度传感器等。
这些传感器可以帮助实现自动化的过程控制和状态监测。
第三节：工作原理1.气缸工作原理：当压缩空气通过气缸的进气口进入气缸体内时，气缸活塞会受到压力的作用向前移动或向后移动，从而实现线性运动。
气缸的运动方向和速度可以通过控制气缸两侧压力的大小和进气口的开关状态来实现。
2.电磁阀工作原理：电磁阀内部有电磁激励装置和阀门组成，当电磁激励装置接收到控制信号时，会产生磁场，使阀门打开或关闭。
从而控制气动元件的气源供给和排气。
第四节：使用方法1.安装：在使用SMC气动元件前，首先需要进行安装，根据实际需求选择合适的安装位置和方法。
对于气缸和电磁阀等元件，通常需要使用螺栓或支架进行固定。
对于气源处理元件，通常需要连接进气管路和排气管路。
2.连接：根据实际需求，使用适配器、接头等将气缸、电磁阀、气源处理元件等连接起来，确保气路畅通。
3.调试：在安装完成后，需要进行调试。
通过控制气源处理元件的调压器调节合适的气压，确保气缸的正常工作。
使用合适的电磁阀控制气缸的运行方向和速度。
4.维护：定期对SMC气动元件进行维护和保养，清洁气缸、更换密封件等。
SMC气动基础控制元件
根据气动系统的要求和工况选择合适的辅助元件 考虑辅助元件的性能参数，如流量、压力、温度等 考虑辅助元件的安装和使用环境，如空间、温度、湿度等 考虑辅助元件的维护和保养，如清洁、润滑、检查等
定期检查：确保控制阀的外观完好，无严重磨损和腐蚀 清洁：定期清除控制阀内部的灰尘和污垢，保持清洁 润滑：定期对控制阀的转动部位进行润滑，防止卡滞 校准：定期校准控制阀的开度，确保其准确性和稳定性
气动执行器在工业自动化领域的应用，如阀门控制、物料输送等。
在化工、制药等流程工业中，气动执行器用于控制反应釜、蒸馏塔等设备的温度、压力和 流量。
在环保工程中，气动执行器用于控制污水排放、气体净化等过程。
在能源领域，气动执行器用于控制燃气轮机、蒸汽轮机的进气和排气。
气动辅助元件的种类：包括过滤器、 减压阀、油雾器等，用于保证气动 系统的稳定性和可靠性。
定期检查气动执行器的外观，确保无损伤和腐蚀 清洁气动执行器表面，保持整洁 检查气动执行器的紧固件，确保无松动 定期更换气动执行器的密封件，确保密封性能良好
清洁：定期清 洁气动辅助元 件表面，保持 清洁干燥，避 免污垢和潮湿 对元件造成损
害。
检查：定期检 查气动辅助元 件的密封件和 连接处，确保 没有泄漏和松
动现象。
润滑：根据需 要，对气动辅 助元件的轴承、 链条等运动部 件进行润滑， 保持其良好的
运转状态。
防尘：在气动 辅助元件周围 安装防尘装置， 以减少灰尘和 杂质的进入， 保护元件的正
常运行。
汇报人：XX
结构简单，易于维护 动作可靠，使用寿命长 流量调节方便，控制精度高 适用范围广泛，可满足不同气动系统的需求
结构简单，动 作迅速
安全性高，寿 命长
流量较大，调 节方便
《SMC气动基础知识》课件
气动系统中的气体具有很好的压缩性，使得气动元件能够快速 响应动作指令，提高了系统的动态性能。
气动元件结构简单，故障率低，且维护起来相对简便，降低了 运营成本。
SMC气动缺点
气压稳定性问题
由于压缩空气的特性和气动元 件的限制，气动系统的气压稳 定性相对较差，可能影响系统
力输出。
04
减压阀将气体压力调整到所需的工作压力，换向阀控 制气体的流动方向，气缸或马达将气体压力转化为机 械能，最后气体通过排气管排出。
PART 04
SMC气动优点与缺点
REPORTING
SMC气动优点
高效节能 清洁环保 快速响应 维护简便
SMC气动元件由于其高效的能量转换机制，能够显著降低能源 消耗，相比传统液压传动方式，具有更高的能效。
PART 05
SMC气动维护与保养
REPORTING
SMC气动元件的日常维护
保持气动元件的清洁
定期清除元件表面的灰尘和污垢，特 别是油污，以防止堵塞和磨损。
检查气动元件的工作状态
通过观察元件的工作状态，如是否有 异常声音、振动或发热等，及时发现 并处理问题。
检查气动元件的紧固件
确保气动元件的紧固件（如螺丝、螺 母等）紧固，防止因松动导致泄漏或 损坏。
01
02
03
与电气传动比较
电气传动具有更高的控制 精度和响应速度，但气动 系统在防爆和防水等特殊 环境中具有优势。
与液压传动比较
液压传动在输出力矩和稳 定性方面具有优势，但在 清洁环保和易维护方面不 如气动系统。
与气压传动比较
气压传动具有结构简单和 维护方便的优点，但在气 压稳定性和负载能力方面 可能不如其他传动方式。
SMC气动元件培训教程
气动基础培训Ⅰ
做成：营业技术系
空气的组成
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 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） ： 以大气压力为基准的压力
压
力
表压力
大气压
0.1013MPa abs
０ＭＰａ Ｇ
绝对压力
真空状态
０ＭＰａ ａ ｂｓ
≪ 绝对压力（abs）＝ 表压力（G） ＋ 大气置
牙科设备
喷气枪
气垫
空气压的应用
AIR CYL’
夹紧
AIR CYL’
推出
AIR CYL’
●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？
AB
AB
RP
2位4通
AB
EA P
2位5通
AB
EA P EB
3位5通中压式
AB
EA P EB
3位5通中封式
EA P EB
3位5通中泄式
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 。
方向控制阀 – 密封形式
SMC 气动基础理论篇
声速流动 即 （P1 + 0.1）/ ( P2 + 0.1) ≥ 2 时 q = 124S ( P1 + 0.1)
结论：可见声速流动下，流量只与阀的进口压力P1和有效截面积S有关， 若阀的进口压力P1不变，则流量仅与S有关
.
10
气体流过阀口的流动状态
.
11
谢谢大家
.
12
温度
1psi = 6.89kPa
热力学温度 T 单位为K 摄氏温度 t 单位为℃
可压缩性
t = T - T0 T0 = 273.15K
气体的分子间距大，故气体的体积容易随压力发生变化
P1
P2
标准状态和基准状态
标准状态(ANR)：温度20℃，相对湿度65%，压力0.1MPa 基准状态：温度0℃，压力101.3KPa的干空气的状态
总流量不变
p1 A1 u1
u2 A2 p2
伯努利方程 p11 2u12p212u22
能量守恒，单位体积的气体压力能和 动能之和保持不变
可压缩流动
气流达到声速时，p1≈2p2
P1 bar 绝对压力 9
8
7
6
p1 u=0
p2 u2
从气罐中向外排气，在p1下降到2p2之 前，流量保持不变
5
4 3 2
1
0
.
.
4
空气中的水分
几个概念
水蒸汽分压力：湿空气中水蒸汽独占空气总容积时所具有的压力。当空气中的 水蒸汽达到饱和时，这时水蒸汽所具有的压力叫做饱和水蒸汽分压力。
绝对湿度（kg/m3）：每一立方米的湿空气中所含有的水蒸汽的质量。
ms
V
S
PS RST
ρs=水蒸汽的密度，kg/m3 Ps =水蒸汽分压力，Pa Rs =水蒸汽的气体常数，462.05 J/(kg·K)
SMC产品培训教程气动基础
•往复式
•活塞式
•膜片式
•旋转式
•螺杆式
•叶片式
•涡旋式
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SMC产品培训教程气动基础
•空气压缩机 – 活塞式
•往复式：成本低但振动、噪音较大，压力脉动较大
•工作原理
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SMC产品培训教程气动基础
•空气压缩机 – 叶片式
•旋转式压缩机:叶片式压缩机
•当转子旋转时，离心力使得叶片与定 子内壁相接触，从进口到出口，相邻两 叶片间的空间逐渐减少，因此能压缩空 气。
•型号 •过滤精 度/除水 率
•AM •0.3μm
•95％捕 捉颗粒
•滤芯 材质
•玻璃 纤维 /NBR
•滤芯寿命
•功用
•2年或压 降达到 0.1Mpa
•主要除去油雾，以及0.3 μm以上的 锈末、碳粒等固态粒子。适合于驱 动先导式和间隙密封的电磁阀
•二次侧清洁度——
•最大1mg/m3≈0.8ppm（ANR）
•将大气压缩
•去除水蒸气
•空 气 压 缩 机
•后 冷 却 器
•主管路过滤器 •气罐
•空气干燥 •去处空气内的杂质 机
•初步冷却 •（水滴、固体物、油雾）
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SMC产品培训教程气动基础
•空气压缩机的类型
•空气压缩机： • ——气压发生装置，能将电机或内燃机的机械能转化为 压缩空气的压力能。
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•气源系统-气罐
•储气罐（AT系列）
• 1）消除压力脉动
• 2）依靠绝热膨涨及自然冷却 降温，进一步分离掉压缩空气 中的水分和油分。
• 3）储存一定量压缩空气
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SMC气动基础培训
特点：结构简 单、维护方便、 可靠性高、成 本低廉、无污
染等
PART 4
SMC气动元件介绍
气缸
气缸的工作原理：通过压缩 空气推动活塞运动，实现气 缸的伸缩
气缸的种类：单作用气缸、 双作用气缸、无杆气缸等
气缸的特点：结构简单、动 作可靠、维护方便、寿命长
等
应用领域：自动化设备、机 器人、汽车制造、航空航天
前景展望
SMC气动系统 在工业自动化 领域的应用前
景
SMC气动系统 在新能源汽车 领域的应用前
景
SMC气动系统 在智能家居领 域的应用前景
SMC气动系统 在医疗设备领 域的应用前景
学院
THANK YOU
汇报人：
汇报时间：20XX/01/01
SMC气动应用领域
SMC气动产品特点
SMC气动产品优势
SMC气动产品应用案例
PART 3
SMC气动基础知识
气动系统组成
气源设备：包 括空气压缩机、 储气罐等，为 气动系统提供
动力源。
执行元件：包 括气缸、马达 等，将压缩空 气转化为机械 能，实现各种
动作。
控制元件：包 括各种阀、传 感器等，控制 气体的流动和 压力，实现系 统的自动化控
等
电磁阀
定义：电磁阀是一种利用电磁力 控制气路通断的元件
类型：直动式、先导式、二位三 通、二位五通等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
工作原理：通过线圈通电产生磁 场，使阀芯动作，控制气体进出
应用：在气动系统中，电磁阀用 于控制气体的流动方向和流量， 实现各种气动控制功能
气动三联件
减压阀：将空气压力降低到 所需的工作压力，并保持稳 定
SMC气动基础10-气动理论
D mm
P bar
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压力和力
• 作用在气缸缸桶内部 的力相当于气缸的投 影面积×压力
l
Force = D . l . P Newtons 10
这里 D = 气缸内径 mm l = 受压腔室长度 mm P = 压力 bar
Pa 1,000,000 100,000 98070
MPa 1 0.000001 1 0.1 0.09807
bar 10 1 0.9807
Kgf/c u 10.2 1.02 1 0.00136
mmHg 5701 750.1 735.6 1
0.00001 0.0000102 0.007501
133.3 0.000133 0.001333
也即由压力表读出的压力
真空度：以大气压为基准，低于大气压力的压力值，正值 真空压力：绝对压力与大气压力之差，与真空度大小相同，符号相反
！ 压力是由负载建立的！
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压力和力
• 压缩空气在容器的内 表面产生了一个力 • 容器内的流体将被压 缩并产生这个压力 • 表压力1bar表示每平 方厘米上受到10牛顿 的力
1
1.25 1.5 1.75
2
Volume
V1 V2 = =c T1(K) T2(K)
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等压变化
等压变化（查理定律CHARLES）
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（1）工作压力一般在0.4—0.6MPa，输出力和 力矩不太大；
（2）传动效率较低； （3）空气有压缩性，运动速度的稳定性较差，
精密控制难（易受负载的变化而变化）； （4）排气噪声大。
5
基本 气动系统
6
气 动 系 统基本构成
气源设备
控制元件
各类传感器
其它辅助元件
执行元件
驱动装置
7
压力和流量 概念
2. Kv值：水流量，在20℃下，流经差压为 1 kgf/cm2的阀门而得出的流量定值。 Cv =1.167Kv
15
基本单位和计算公式
1.Cv值与有效截面积S的关系
Cv = S / 18
2.Cv值与流量Q的关系 Q = （l/min） Cv×1000
16
声速流导 C
是一个能直接反映出流量的一个值， 单位是 dm³/(s·bar) ，表示的意义是在压 差为1bar时，每秒钟通过阀口的流量 （升）。
19
不污染环境；
（4）空气流动损失小，可远距离输送；
（5）压缩空气便于储存；
（6）在恶劣场合，工作安全可靠（易燃易爆、粉尘大
强磁、潮湿、温差大、存在腐蚀性气体等）；
（7）易于实现快速的直线往复运动、摆动和高速旋转；
（8）输出力和运动速度调节很方便，安装和控制自由
度大；
（9）能实现过载自动保护。
4
气动传动与控制的特点
8
压力 P
压力是由于气体分子热运动而互相碰撞， 在容器的单位面积上产生的力的统计平 均值，用P表示。
9
基本压力单位
Pa（N / m2），帕
psi（bf / in2），磅力/英寸² kgf / cm2，公斤力/厘米²
bar，巴 Torr，托 mm Hg，毫米汞柱 mm Water，毫米水柱
10
基本单位之间的换算
11
绝对压力、表压力和真空度 之间的关系
表压力 绝 对 压 力
标准大气压力P0 真空度 （真空压力）
绝对压力
绝对真空压力P=0
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流量 q
流量是单位时间内通过某截面的流体量。 通常以体积度量，用q表示。
体积流量 q = v * s V----管内界面上的平均流速，m/s S----管道的截面积，m2
驱动系统：作为动力源和其它的电磁离合器、 制动器等机械方式并用
控制系统：由限位开关、继电器、延时器等组成
3、电子方式
由半导体元件等组成的控制方式
4、液压方式 液压缸+液压控制阀
3
气动传动与控制的特点
1、优点（低成本自动化、广泛的工作适应）
（1）元件结构简单、紧凑、易于制造；
（2）使用维护简单；
（3）工作介质是空气，来源方便，且直接排至大气，
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流量单位
1. 流量单位 l/min，m3/min
2. 通流能力的描述 1）通径：孔口直径 2）有效截面积：S 3）流通能力Cv值和Kv值 4）声速流导C值
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基本单位和计算公式 华氏温度，相当于15.55 ℃摄 氏度。华氏度=9/5摄氏度+32
1. Cv值：水流量，在60°F下，流经差压 为1 psi的阀门而得出的流量定值。
1MPa=10³kPa= 10³* 10³Pa
1 bar = 100 kPa=0.1MPa 1 psi = 6.895 kPa 1 kgf/cm2 = 98.07 kPa 1 mm Hg = 1 Torr = 0.133 kPa
1 mm Water = 9.81×10¯³kPa
(1 kgf/cm2 称为一个工程大气压) (760 mm Hg 称为一个物理大气压)
概述
1
气动技术
是气压传动与控制技术， 是以空气压缩机为动力源，以 压缩空气为工作介质，进行能 量传递或信号传递的工程技术， 是实现各种生产控制、自动控 制的重要手段。
2
其它传动与控制方式
1、机械方式
驱动系统：由凸轮、螺钉、杠杆、连杆、齿轮、
棘轮、棘爪和传动轴等机件组成 动力源：电动机
2、电气方式
例如SY5000的阀的C值为2.8，在5bar的压差下的 流量Q值为：
Q=2.8x5x60= 840 (L/min)
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标准状态（ANR）
温度为20℃、相对湿度为65%、 压力为0.1MPa时的空气状态。
如：30m3/min（ANR）表示标准状 态下的空气流量是30m3/min
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注意
由于气体的可压缩性及其在不 同状态下的物理特性不稳定，在其 流量的计算中，流量的大小与多方 面的因素有关系，一般给出来的都 是一个大概的值，但在通常的工程 计算中不会造成影响。