气动技术简介
第一篇气动技术的概述
第一篇 气动技术的概述一、概述气动（PNEUMATIC）是“气动技术”或“气压传动与控制”的简称。
气动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之一。
人们利用空气的能量完成各种工作的历史可以追溯到远古，但作为气动技术的雏形，大约开始于1776年John Wikinson发明能产生1个大气压左右压力的空气压缩机。
1880年，人们第一次利用气缸做成气动刹车装置，将它成功地用到火车的制动上。
20世纪30年代初，气动技术成功地应用于自动门的开闭及各种机械的辅助动作上。
进入到60年代尤其是70年代初，随着工业机械化和自动化的发展，气动技术才广泛应用在生产自动化的各个领域，形成现代气动技术。
下面简要介绍生产技术领域应用气动技术的一些例子。
1、汽车制造行业现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线，几乎无一例外地采用了气动技术。
如：车身在每个工序的移动；车身外壳被真空吸盘吸器和放下，在指定工位的夹紧和定位；点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气缸及相应的气动控制系统。
高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动技术应用之一。
另外，搬运装置中使用的高速气缸（最大速度达3m/s）、复合控制阀的比例控制技术都代表了当今气动技术的新发展。
2、电子、半导体制造行业在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上，在半导体芯片、印制电路等各种电子产品的装配流水线上，不仅可以看到各种大小不一、形状不同的气缸、气爪，还可以看到许多灵巧的真空吸盘将一般气爪很难抓起的显象管、纸箱等物品轻轻地吸住，运送到指定位置上。
对加速度限制十分严格的芯片搬运系统，采用了平稳加速的SIN气缸。
这种气缸具有特殊的加减速机构，可以平稳地将盛满水的水杯从A点送到B点，并保证水不溢出。
为了提高试验效率和追求准确的试验结果，摩托罗拉采用了由小型气缸和控制阀构成的携带式电话的性能寿命试验装置，不仅可以随意地改变按键频度，还可以根据需要，随时改变按键的力度。
气动技术概况
气动技术概况空气的物理性质空气压缩机原理第四章方向控制阀能改变气体流动方向或通断的控制阀称为方向控制阀。
一、分类方向控制阀的品种规格相当多，了解其分类的就比较容易掌握他们的特性，以利于选用。
1、按阀内气流的流通方向分类只允许气流沿一个方向流动的控制阀叫做单向型控制阀，如单向阀、梭阀、双压阀和快速排气阀等。
快排阀按其功能也可归入流量控制阀，可以改变气流流动方向的控制阀叫做换向控制阀。
如二位三通阀、三位五通阀。
2、按控制方式分类1）电磁控制电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸引力，利用电磁力使阀芯切换，以改变气流方向的阀，称为电磁控制换向阀。
这种阀易于实现电－气联合控制和复杂控制，能实现远距离操作，故得到广泛的应用。
2）气压控制靠气压力使阀芯切换以改变气流方向的阀称为气压控制换向阀。
这种阀在易燃．易爆．潮湿．粉尘大．强磁场．高温等恶劣工作环境中。
以及不能使用电磁控制的环境中，工作安全可靠，寿命长。
但气压控制阀的切换速度比电磁阀慢些。
气压控制可分成加压控制．泄压控制．差压控制和延时控制等。
加压控制是指加在阀芯上的控制信号的压力值是渐升的。
当压力升至某压力值时，阀被切换。
这是常用的气压控制方式。
泄压控制是指加在阀芯上的控制信号的压力值是渐降的。
当压力降至某压力值时，阀被切换。
用于三位阀中，可省去复位弹簧，电磁先导阀要使用常通式。
但泄压控制阀的切换性能不如加压控制阀。
差压控制是利用阀芯两端受气压作用的有效面积不等，在气压作用力的差值下，使阀芯动作而换向。
差压控制的阀芯，靠气压复位，不需要复位弹簧。
延时控制是利用气流经过小孔或缝隙被节流后，再向气室内充气，经过一定的时间，当气室内压力升至一定值后，再推动换向阀芯动作而换向，从而达到信号延迟的目的。
常用于延时阀和脉冲阀上。
３）人力控制依靠人力使阀芯切换的换向阀称为人力控制换向阀。
它可分为手动阀和脚踏阀。
人力控制与其它控制方式相比，具有可按人的意志进行操作．使用频率低．动作速度较慢．操作力不宜大，故阀的通径小等特点。
气动技术简介
气动技术简介 Revised by Jack on December 14,2020气动技术简介一、气源处理组件1、气源处理的必要性从空压机输出的压缩空气，含有大量的水分、油和粉尘等污染物，空气质量不良是气动系统出现故障的主要因素，会使气动系统的可靠性和使用寿命大大降低，由此造成的损失会大大超过起源处理装置的成本和维护费用。
压缩空气中，绝对不许含有化学药品、有机溶剂的合成油、盐分和腐蚀性气体等。
气源处理包括●空气过滤：主要目的是滤除压缩空气中的水分、油滴以及杂质，以达到启动系统所需要的净化程度，它属于二次过滤器。
●压力调节：调节或控制气压的变化，并保持降压后的压力值固定在需要的值上，确保系统压力的稳定性减小因气源气压突变时对阀门或执行器等硬件的损伤。
●油雾器：气压系统中一种特殊的注油装置，其作用是把润滑油雾化后，经压缩空气携带进入系统各润滑油部位，满足润滑的需要。
2、气动三联件为得到多种功能,将空气过滤器、减压阀和油雾器等元件进行不同的组合，就构成了空气组合元件。
各元件之间采用模块式组合的方式连接。
图1 气动三联件有些品牌的电磁阀和气缸能够实现无油润滑（靠润滑脂实现润滑功能），便不需要使用油雾器。
这时只须把空气过滤器和减压阀组合在一起，可以称为气动二联件。
3、YL335B的气源处理组件使用空气过滤器和减压阀集装在一起的气动二联件结构，组件及其回路原理图分别如图2 (a)和(b)所示。
图2 YL-335B的气源处理组件二、YL-335B上的气动执行元件1、单作用和双作用气缸：在气缸运动的两个方向上，按受气压控制的方向个数的不同，分为单作用气缸和双作用气缸。
只有一个方向受气压控制而另一个方向依靠复位弹簧实现复位的气缸称为单作用气缸。
两个方向都受气压控制的气缸称为双作用气缸。
图3 单作用和双作用气缸2、YL-335B上的气动执行元件●直线气缸。
●用于抓起工件的气爪。
图4 气动手指实物和工作原理●摆动气缸：利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件。
气动技术20篇
压力计盖板组件 O型圈
压力计盖板 安装螺钉（两个） （二面（四面）宽度） 压力计
SMC(广州)气动元件-中山营业所
控制部分-速度
AS调速阀系列，通过控制压缩气体流速，来控制执行元件动作快慢。
特性
入口节流
出口节流
连接配套 限入型
低速平稳性
易产生低速爬行
好
阀的开度与速度
惯性的影响 起动延时 起动加速度 行程终点速度 缓冲能力
SMC(广州)气动元件-中山营业所
气源处理-干燥
压缩空气经过后冷却器、储气罐、主管路过滤器初步净化后，仍含有大量 的气态水份，干燥器以物理、化学等各形式进行分离排除气态水蒸气。
冷冻式 IDF/IDFA系列
特点：处理能力大，常用于主管路气源处理，压 力露点温度在2～10℃（大气露点-17℃)。 在高速钻孔机、三坐标测量仪、喷漆等场合应用 广泛。 SMC(广州)气动元件-中山营业所
气源处理-干燥
特点：处理能力低,大气露点温度–30～ –50℃,有10%～15%的流量损耗,适用于处 理流量小,但干燥程度要求高的场合。
特点：处理能力低,大气露点温度–60℃,有 一定量流量损耗,在一些流量小,但干燥程度 要求很高的场合得到广泛应用，如医疗行业。
吸附式 ID系列
高分子隔膜 式IDG系列
SMC(广州)气动元件-中山营业所
气动系统组成
空气干燥机
气罐
空气压缩机
主路过滤器
磁性开关 后冷却器 速度调整阀 (速度控制阀)
气缸 压力开关 电磁阀 (Solenoid valve) 消音器（silencer）
残压释放用手动3通阀 油雾器
真空系统
减压阀（regulator） 气压过滤器 (空气过滤器)
气动技术培训资料
气动技术培训资料气动技术培训资料（一）气动技术是一种利用压缩气体进行工程控制和传动的技术领域。
它在各个行业中广泛应用，包括生产制造、工程建设、能源管理等等。
通过学习气动技术，我们可以了解气动元件的工作原理、气动回路的设计与搭建以及气动系统的操作和维护等内容。
下面将为大家介绍一些气动技术培训资料，以帮助大家更好地理解和应用气动技术。
一、气动元件的工作原理气动元件是气动系统中重要的组成部分，它们能够实现压缩空气的输送、转换和控制。
在气动技术培训中，我们首先需要了解气动元件的工作原理。
1.1 阀门类气动元件阀门类气动元件包括单向阀、调节阀、电磁阀等，它们通过控制压缩空气的通断和流量来实现气动系统的控制。
其中，单向阀的作用是只允许空气单向流动，而调节阀则可以根据需要调整空气的流量和压力。
电磁阀通过电磁原理实现气体的通断和控制。
1.2 执行元件类气动元件执行元件类气动元件主要包括气缸和气动马达等。
气缸是将气压能转变为机械能的装置，常用于推动、拉动和升降物体。
气动马达则将气压能转化为机械能，在工程设备中常用于驱动旋转运动。
以上是气动元件的一些基本工作原理，深入学习气动元件的工作原理可以帮助我们更好地理解和应用气动技术。
二、气动回路的设计与搭建气动回路是指由气动元件组成的传动系统，用于完成特定的工作任务。
在气动技术培训中，学习气动回路的设计与搭建是必不可少的。
2.1 回路的设计气动回路的设计是根据工作任务的要求和气动元件的性能特点来确定的。
在设计气动回路时，我们需要考虑以下几个方面：首先，需要明确工作任务的要求，包括工作轨迹、推力大小等参数。
其次，根据工作任务的要求，选择适当的气动元件进行组合，包括阀门类和执行元件类。
最后，根据设计要求确定气路布置、管线布局和阀门的控制方式等。
2.2 回路的搭建回路的搭建需要根据设计图纸进行操作，包括将气动元件按照一定的布局连接好，保证气体能够在回路中正常流动。
在搭建回路时，需要注意以下几个方面：首先，确保气动元件的连接口没有漏气现象，可以使用密封圈等密封材料增加密封性能。
气动技术简介
气动技术简介 Revised by Jack on December 14,2020气动技术简介一、气源处理组件1、气源处理的必要性从空压机输出的压缩空气，含有大量的水分、油和粉尘等污染物，空气质量不良是气动系统出现故障的主要因素，会使气动系统的可靠性和使用寿命大大降低，由此造成的损失会大大超过起源处理装置的成本和维护费用。
压缩空气中，绝对不许含有化学药品、有机溶剂的合成油、盐分和腐蚀性气体等。
气源处理包括●空气过滤：主要目的是滤除压缩空气中的水分、油滴以及杂质，以达到启动系统所需要的净化程度，它属于二次过滤器。
●压力调节：调节或控制气压的变化，并保持降压后的压力值固定在需要的值上，确保系统压力的稳定性减小因气源气压突变时对阀门或执行器等硬件的损伤。
●油雾器：气压系统中一种特殊的注油装置，其作用是把润滑油雾化后，经压缩空气携带进入系统各润滑油部位，满足润滑的需要。
2、气动三联件为得到多种功能,将空气过滤器、减压阀和油雾器等元件进行不同的组合，就构成了空气组合元件。
各元件之间采用模块式组合的方式连接。
图1 气动三联件有些品牌的电磁阀和气缸能够实现无油润滑（靠润滑脂实现润滑功能），便不需要使用油雾器。
这时只须把空气过滤器和减压阀组合在一起，可以称为气动二联件。
3、YL335B的气源处理组件使用空气过滤器和减压阀集装在一起的气动二联件结构，组件及其回路原理图分别如图2 (a)和(b)所示。
图2 YL-335B的气源处理组件二、YL-335B上的气动执行元件1、单作用和双作用气缸：在气缸运动的两个方向上，按受气压控制的方向个数的不同，分为单作用气缸和双作用气缸。
只有一个方向受气压控制而另一个方向依靠复位弹簧实现复位的气缸称为单作用气缸。
两个方向都受气压控制的气缸称为双作用气缸。
图3 单作用和双作用气缸2、YL-335B上的气动执行元件●直线气缸。
●用于抓起工件的气爪。
图4 气动手指实物和工作原理●摆动气缸：利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件。
气动技术相关知识讲解(最全的气动知识讲解159页)
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压缩空气中的灰尘和油雾
• 大气中的尘埃 压缩机自带的过滤器很难除去大气中2～5μm以下的尘
埃杂质。 随着空气的压缩，空气的体积减小，同一体积的空气
内，尘埃密度增加。
• 压缩机中的润滑油 随着压缩机的运转，其运动部分的润滑油进入到压缩空
气中，同时随着压缩温度的增高，油雾会碳化。
个/l以下
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厂房配管
AF
带后冷却器的空压机
10bar AT
气罐
排水沟道
自动排水器
30
环状管道配置供气可靠 性高，压力损失小，且 压力较稳定但投资高；
每条支路及两支路间都 设置截至阀，支管末端 安装排水器
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配管须知
• 管道须保持倾斜度，以便使凝聚的水分能被收集和有排水器 排出系统外。 • 分支管路必须由主管路顶部分分出，以免水分进入分支管路。 • 要适当的配置过滤器，以去除管内的铁锈和油雾。 • 管道须清洁后方可安装。 • 缠绕密封带至管螺纹时，要露出最后2个螺纹，以免密封带 碎片落入管道内。 • 采用环状配管的方式。
从空压机输出的压缩空气中，含有大量的水分、 油分和粉尘等杂质，必须适当清除这些杂质， 以避免他们对气动系统的正常工作造成危害。
•杂质的来源
由系统外部通过空压机等吸入的杂质 由系统内部产生的杂质 系统安装和维修时产生的杂质
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压缩机
•作用
将电能转化成压缩空气的压力能，供气 动机械使用
•分类
活塞式
往复式
气源处理及辅件
FRL 组合元件
按钮式人力控制
FRL 简化符号 压力表 压力继电器 消声器 气压源
手柄式人力控制 踏板式人力控制 挺杆式机械控制 弹簧控制 滚轮式机械控制
1气动技术概况
1⽓动技术概况第⼀章⽓动技术概况⽓动（PNEUMATIC）是“⽓动技术”或“⽓压传动与控制”的简称。
⽓动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。
第⼀节⽓动技术概述1、压缩空⽓的特性：⽓动的发展相当长时间以来，⽓体动⼒仅被⽤来完成简单的机械动作。
但是最近，⽓动技术在促进⾃动化的发展中起到了极为重要的作⽤。
50年代前，压缩空⽓通常作为⼀种贮存能量的⼯作介质。
从50年代起，⽓动技术不仅⽤于做功，⽽且发展到检测和数据处理。
这样就能⽤传感器检测机器的状态和条件，从⽽控制加⼯过程。
传感器、过程控制器和执⾏器的发展导致了⽓动控制系统的产⽣。
（1）、压缩空⽓的优点及显著特性⽤量：空⽓到处都有，⽤量不受限制。
输送：空⽓不论距离远近极易由管道输送，损失⼩。
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。
此外，贮⽓罐亦可以运送。
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。
⽆爆炸危险：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。
⾃漏⽓管道或⽓压元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。
⽆过载危险；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。
（2）、压缩空⽓的不利特性调理；压缩空⽓必须有良好的调理。
不得含有灰尘和⽔分。
可压缩性：压缩空⽓的可伸缩性使活塞的速度不可能总是均匀恒定N。
出⼒条件：压缩空⽓仅在⼀定的出⼒条件下使⽤⽅为经济。
在常规⼯作⽓压6—7bar(600—700 kg：)下，因⾏程和速度的不同，出⼒限制在20000到30000N之间。
气动技术特点及应用
气动技术特点及应用气动技术是一种利用气体流动和压缩来实现机械工作的技术。
它的特点主要包括以下几个方面：高效可靠、使用方便、成本较低、安全环保以及广泛的应用领域。
首先，气动技术具有高效可靠的特点。
气体流动和压缩是通过气动元件（如气压机、气缸等）来实现的，其动力传递效率相对较高。
同时，气动元件的工作原理简单可靠，损坏率较低，使用寿命较长，能够在恶劣环境下正常工作，因此具有较高的可靠性。
其次，气动技术使用方便。
由于气体易于压缩和扩散，气动系统的布置和安装相对较简单。
与液压系统相比，气动系统不需要考虑液体连通性和泄漏等问题，减少了安装和维护的难度。
此外，气动元件的体积较小，重量较轻，易于携带和移动。
第三，气动技术的成本较低。
气体是我们生活中普遍存在的物质，相对比较容易获取和利用。
与液压系统相比，气动系统不需要考虑液体油品的存储和处理成本，减少了维护和更新的费用。
此外，气动元件的制造成本相对较低，因此整个气动系统的成本相对较低。
第四，气动技术具有良好的安全环保性。
由于气体是可压缩的，当气动系统遭受外部冲击时，能够通过气体自身的缓冲性质而吸收部分冲击力，从而保护设备以及使用者的安全。
此外，气体流动不会导致污染，对环境相对较友好。
最后，气动技术具有广泛的应用领域。
在制造业中，气动技术被广泛应用于生产线的自动化生产和工艺流程的控制中。
例如，气动元件可以用于控制机械臂的运动、物品的装配、包装等工作。
此外，气动技术还广泛应用于汽车、航空、船舶等交通工具的制造和控制，以及冶金、矿山、化工等工业领域的设备驱动和工艺控制中。
综上所述，气动技术具有高效可靠、使用方便、成本较低、安全环保以及广泛的应用领域等特点。
随着科学技术的不断发展，气动技术在各个领域中的应用也在不断扩大和深化。
相信在未来，气动技术将继续以其独特的优势和特点，在工业生产和科技创新中发挥更大的作用。
气动技术基本知识
气动技术基本知识气动技术是通过空气流动来实现力或运动控制的一种技术。
它利用气体的压缩和膨胀特性，通过控制空气流动的方向、速度和压力，实现对机械设备的控制和驱动。
气动技术的基本原理是利用压缩空气作为介质传递能量。
通过压缩空气产生的压力和流量，可以驱动气缸、旋转马达等执行器，实现对机械设备的运动控制。
在气动系统中，一般会使用压缩空气作为动力源，通过压缩机将大气中的空气压缩至一定的压力水平，然后通过管道将压缩空气传输至需要的位置。
气动系统由压缩机、制气装置、管道、执行器和控制装置等组成。
其中，压缩机负责将大气中的空气压缩，并将压缩空气输送至制气装置。
制气装置的主要作用是除去压缩空气中的杂质和水分，确保其纯净度和干燥度，防止对系统和执行器的损坏。
管道用于将压缩空气从制气装置传输至执行器的位置，通常需要考虑管道的直径、长度和材质等参数。
执行器接受压缩空气的驱动，将其能量转化为机械运动，完成相应的任务。
控制装置用于对气动系统进行控制和调节，通常包括各种传感器、阀门、计时器、压力表等。
气动技术具有很多优点。
首先，气动系统的动作速度快，响应时间短，能够满足高速运动的需求。
其次，气动系统具有较高的功率密度，可以在较小的空间内提供较大的动力输出。
此外，气动元件结构简单、可靠性高，维修和更换方便，成本较低。
另外，气动系统还具有防腐、不易受污染等特点，适用于恶劣的工作环境。
然而，气动技术也存在一些缺点。
由于气体的可压缩性，气动系统在传递动力和运动过程中会有一定的能量损失。
此外，气动系统所使用的压缩空气需要经过制气装置处理，增加了系统的复杂性和成本。
此外，在一些对静音要求较高的环境下，气动系统可能产生噪音。
总的来说，气动技术是一种常用的力和运动控制技术，被广泛应用于机械制造、自动化生产线、工业机器人等领域。
了解气动技术的基本原理和构成，可以帮助人们更好地应用和维护气动系统，提高生产效率和产品质量。
气动技术在工业领域中得到了广泛应用，并成为实现力和运动控制的重要手段。
气动技术
普通工业用气
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11 12 气动控制系统 执行元件
普通工业用气 气源系统 气源后处理系统
气动三联件
1.空气压缩机 后冷却器 油水分离器 储气罐 传输管路 空气干 空气压缩机2.后冷却器 油水分离器4.储气罐 传输管路6.空气干 空气压缩机 后冷却器3.油水分离器 储气罐5.传输管路 燥器7.过滤器 减压阀9.油雾器 行程阀11.换向阀 气缸13.工件 过滤器8.减压阀 油雾器10.行程阀 换向阀12.气缸 燥器 过滤器 减压阀 油雾器 行程阀 换向阀 气缸 工件
8.4 气动技术的发展趋势 1） 模块化和集成化 元件正从单元功能性向多功能系统、 元件正从单元功能性向多功能系统、通用化 模块方向发展，并将具有向上或向下的兼容性。 模块方向发展，并将具有向上或向下的兼容性。 2） 功能增强及体积缩小 功能增强及体积缩小. 3） 智能气动 智能气动 智能气动是指具有集成微处理器,并具有处理 智能气动是指具有集成微处理器 并具有处理 指令和程序控制功能的元件或单元。 指令和程序控制功能的元件或单元。
8.3 气动技术的特点和应用准则
1. 气压传动的特点 气压传动的特点 表8-1气压传动的优点 气压传动的优点
表8-2气压传动的缺点 气压传动的缺点
2． 应用准则 ． 表8-3气动技术与其他传动技术在应用中的比较 气动技术与其他传动技术在应用中的比较 表略
10.1.2气动的优缺点 气动的优缺点 气压传动与机械、电气和掖压相比，有如下优缺点： 气压传动与机械、电气和掖压相比，有如下优缺点： 1．气压传动的优点 ． (1)工作介质是空气，取之不尽。气源使用后可直接排入大 工作介质是空气， 工作介质是空气 取之不尽。 不须回气装置。 气，不须回气装置。 (2)空气的黏度小很，所以压力损失小，适于较远距离输送。 空气的黏度小很， 空气的黏度小很 所以压力损失小，适于较远距离输送。 (3)气动反映快，动作迅速，调节方便，非常有利于实现自 气动反映快， 气动反映快 动作迅速，调节方便， 动控制。 动控制。 (4)对工作环境的适应性广，且安全可靠。 对工作环境的适应性广， 对工作环境的适应性广 且安全可靠。 (5)气动元件结构简单，价格较低，且便于维修。 气动元件结构简单， 气动元件结构简单 价格较低，且便于维修。 2．气压传动的缺点 ． (1)空气具有可压缩性，所以执行机构不易获得均匀恒定的 空气具有可压缩性， 空气具有可压缩性 运动速度。 运动速度。 (2)空气中的水分、油污和杂质不易完全排除干净，对元件 空气中的水分、 空气中的水分 油污和杂质不易完全排除干净， 损害较大，维修频率较高。 损害较大，维修频率较高。 (3)工作压力低，不易获得较大的输出力或转矩。 工作压力低， 工作压力低 不易获得较大的输出力或转矩。
气动技术基本知识
气动技术基本知识目录1. 气动技术概述 (3)1.1 气动技术的定义与应用 (4)1.2 气动技术的历史与发展 (5)2. 气动力学基础 (7)2.1 流体力学原理 (7)2.2 伯努利原理 (9)2.3 压差与流体动力 (10)3. 气动系统设计 (11)3.1 空口设计 (12)3.2 管道与管件设计 (13)3.3 阀门与调节器选择 (15)4. 气动元件 (16)4.1 气缸与活塞 (17)4.2 电磁阀与继电器 (18)4.3 空气压缩机与真空发生器 (19)5. 气动控制 (20)5.1 原理与方法 (22)5.2 逻辑控制器 (23)5.3 通讯协议与接口 (25)6. 气动应用 (26)6.1 工业自动化 (27)6.2 移动机器与机器人 (29)6.3 医疗设备 (30)7. 气动系统维护与保养 (31)7.1 日常维护 (32)7.2 故障诊断与排除 (33)7.3 更新与升级 (34)8. 安全与法规遵从 (36)8.1 气体类型与分类 (37)8.2 安全标准与规范 (38)8.3 应急措施与培训 (40)9. 节能减排 (41)9.1 气动系统的能效 (43)9.2 气动改造与效能提升 (44)9.3 环境影响与对策 (46)10. 气动技术发展趋势 (47)10.1 智能化与自动化 (48)10.2 信息化与数据管理 (50)10.3 绿色节能技术 (52)1. 气动技术概述又称航空力学，是一门研究气体流动与其周围物体的相互作用的科学，核心在于理解介于固体和流体之间的能量和力转化过程。
它涵盖了气流的本性、流动规律、力和机遇的预测以及如何应用这些原理来设计、优化和控制各种飞行器、机械设备和工程系统。
流体力学:研究流体静力学和流体力学的基本原理，包括压力、流速、粘滞性和伯努利定律等。
气流场分析:通过数值方法和实验方法，分析流体在不同形状结构周围运动的特性。
气动外形设计:根据气动原理，设计出具有良好阻力系数、升力和操控性的飞机、火箭、汽车等外形。
气动技术报告
气动技术的应用一、气动技术简介和发展气动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之一。
气动技术与传统的液压技术相比,有以下优点:(1)结构简单轻便、方便安装维护；(2)输出速度一般在50~500mm/s,速度快于液压和电气方式；(3)对冲击负载和负载过载的适应能力较强；(4)可靠性高、使用寿命长、安全无污染且成本较低。
由于气动技术具有以上的使用优点，气动技术在世界工业企业得到了广泛的应用。
虽然气动技术在各工业部门已经获得了广泛应用，但是，在许多应用之间还是存在着相当大差异的。
就应用气动技术来说，最基本条件就是要有一台空气压缩机，对已有用于其它用途的空气压缩机的地方，应用气动技术就更方便些。
特别是在一些非生产加工部门，如畜牧业、种植业或服装业，情况更是如此。
在机器设备制造领域中，大多数场合都有空气压缩机，且气动技术已有应用，每个应用项目在本质上也有许多相似之处。
当然，气动技术也有一些缺点：气体的压缩性使得气动元件的动作速度，容易受到负载变化的影响。
气动设备的输出力能满足大部分的工业操作需要，但是和液动设备相比，气动设备的输出力还是要小一些。
另外，气缸在低速运动时，受摩擦力影响较大，稳定性稍差。
二、气动技术的主要应用气动技术的应用范围大, 广泛应用于各个领域, 不仅用于生产、工程自动化和机械化中, 还渗透到医疗保健和日常生活中。
气动系统具有防火、防爆等特点, 可应用于矿山、石油、天然气、煤气等设备。
还因其耐高温, 适用于火力发电设备、焊接夹紧装置等。
同时, 它容易净化, 可用于半导体制造、纯水处理、医药、香烟制造等设备。
气动系统的高速工作性能, 在冲床、压机、压铸机械、注塑机等设备中得到了广泛的应用, 还用于工件的装配生产线、包装机械、印刷机械、工程机械、木工机械和金属切削机床和纺织设备等。
下面介绍一些应用实例。
1 ．汽车制造行业现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线，几乎无一例外地采用了气动技术。
气动技术培训资料
气动技术越来越注重环保和节能， 如采用低排放、低噪音、高效节能 的产品，以及开发可再生能源和再 利用技术。
气动技术的研究方向
新材料的应用
采用新型材料，如高分子材料 、陶瓷材料等，提高气动元件
的耐磨、耐腐蚀等性能。
精密控制技术
通过采用精密控制技术，提高 气动元件的精度和稳定性，以
满足更高的工艺要求。
PLC在数字运算操作方面具有 高可靠性、高适应性、高灵活
性和易于编程等优点。
PLC适用于各种工业控制领域 ，如自动化生产线、装配线、
机械手臂等。
PLC与气动系统的集成方式
通过数字输入/输出模块
PLC通过数字输入/输出模块与气动系统进行连接，实现信号的传递和控制。
通过模拟输入/输出模块
PLC通过模拟输入/输出模块与气动系统进行连接，实现信号的传递和控制。
智能化
利用微电子、计算机等先进技术， 实现气动系统的智能化控制和调节 ，提高自动化水平。
绿色环保
气动技术正朝着环保方向发展，采 用低污染、低能耗的设计和制造工 艺，减少对环境的负面影响。
02
气动系统的组成与原理
气动系统的组成
气源装置
控制元件
气动系统的基础，包括空气压缩机、冷却器 、过滤器等。
用于气动回路的控制，如减压阀、气动三大 件等。
通过通信协议
PLC和气动系统可以通过通信协议进行连接和信息交换，如Modbus、Profinet等。
PLC与气动系统集成的应用实例
01
02
03
在自动化生产线中
PLC与气动系统集成，实 现对机械手臂的精确控制 ，实现自动化生产。
在装配线中
PLC与气动系统集成，实 现对零件的抓取、装配和 检测等操作，提高生产效 率。
气动技术教程
第二篇 基础篇
1） 并联回路 图一是 n 个气动元件并联，已知每个元件不可压缩流态下的有效截面积 Ai 和壅塞 流态下的有效截面积 Si，保持回路入口压力 Pi 、入口温度 Ti 不变，出口压力为 Pe ， 并设所有连接管都是短接，即不计连接管内的流动损失。 S1、A1 P1 S2、A2 Pe S1 （图一） 2） 串联回路 图二是 n 个气动元件串联，保持回路入口压力 Pi 、入口温度 Ti 不变，出口压力 为 Pe ，并设所有连接管都是截面积较大的短管。 P1 T1 （图二） Pe Si、Ai
2、应用领域 、
1）汽车制造行业 2）电子、半导体制造行业 3）轻工业制造行业 4）重型机械制造行业 5）包装行业
3、主要优缺点 、
优点： 1）气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。压力等级底，故使用安全。 2）工作介质是空气，排气处理简单，不污染环境，成本底。 3）输出力及工作速度的调节非常容易。气缸动作速度一般为（50 ~ 500） mm/s，比液压和电气方式的动作速度快。
第一篇 概论篇
5、气动系统的基本构成 、
组成的气动回路是为了驱动用于各种不同目的的机械装置，其最重要的 三个控制内容是：力的大小、运动方向和运动速度。与生产装置相连接的各 类型的气缸，靠压力控制阀、方向控制阀和流量控制阀分别实现对三个内容 的控制，即： 压力控制阀 方向控制阀 速度控制阀
气动处理元件
4、发展趋向 、
1）高质量 电磁阀寿命可达3000万次以上，气缸的寿命可达成2000~5000km 2）高精度 3）高速度 4）低功耗 定位精度达（0.5~0.1）mm。 小型电磁阀的换向频率可达数十HZ，气缸最大速度可达3m/s。 5）小型化 6）轻量化 7）无给油化 8）复合集成化
气动技术概述
气动系统概述1.简介气动技术，全称气压传动与控制技术，是生产过程自动化和机械化的最有效手段之一，具有高速高效、清洁安全、低成本、易维护等优点，被广泛应用于轻工机械领域中，在食品包装及生产过程中也正在发挥越来越重要的作用。
2.组成气动系统由气压发生器、气源处理元件、控制元件、执行元件和辅助元件组成，典型气压传动系统如图1所示。
2.1 气压发生器气压发生装置即能源元件，它是获得压缩空气的装置，其主体部分是空气压缩机或真空泵，它将原动机供给的机械能转换成气体的压力能。
空气压缩机有容积式和速度式两种，真空泵有回转式和喷射式两种。
气动系统的能量元件一般设在距控制、执行元件较远的压气机站内，用管道远距离输送。
近年来也有小型低噪音压缩机或增压泵设置在控制、执行元件的近旁，实行单机单泵供给或局部加压。
回转式真空泵一般安装在控制和执行元件近旁，而喷射式真空泵一般尽量安装在吸盘真空执行元件附近，以减少真空容积，节省空气消耗量。
2.2 气源处理元件气源处理元件主要是净化压缩空气的净化器，有过滤器、干燥器等。
2.3 控制元件控制元件是用来调节和控制压缩空气的压力、流量和流动方向，以便使执行机构按要求的程序和性能工作。
控制元件分为压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀和逻辑元件。
1、压力控制阀包括调压阀、溢流阀、顺序阀等。
2、流量控制阀简单分为节流阀和速度控制阀两种。
3、发现控制阀可分为单向型和换向型两种。
4、逻辑元件分为气动逻辑元件和射流逻辑元件，实现“是”、“与”、“或”、“非”等逻辑功能。
2.4 执行元件气动执行元件是以压缩空气为工作介质，将压缩空气的压力能转换成机械能的能量转换装置。
执行元件分为实现直线运动的直线气缸、实现摆动的摆动气缸和实现回转运动的气动马达三大类。
1、气动控制元件是用来调节和控制压缩空气的压力、流量和流动方向，以便使执行机构按要求的程序和性能工作。
2、控制元件分为压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀和逻辑元件。
气动技术的概念
气动技术的概念
气动技术是一种基于气体流体力学原理的技术领域，主要研究和应用气体的压缩、传输、控制以及利用等方面的知识和技术。
通过利用气压的能量来实现机械运动和力的传递，气动技术在许多领域中得到了广泛的应用。
在气动技术中，气体被压缩成高压气源，并通过管道系统传输到所需的位置。
然后，
利用气动元件（如气缸、气动阀门等）对气体进行控制和转换，最终实现各种工业自动化
和机械运动。
气动技术具有传动平稳、反应灵敏、调节方便等特点，特别适用于需要大功率、大力矩和高速运动的场合。
气动技术被广泛应用于许多行业和领域，例如制造业、航空航天、汽车工业、石油化工、食品加工等。
在制造业中，气动技术常用于装配线、生产线和机械设备的控制和传动。
在航空航天领域，气动技术被用于飞机和火箭的控制和导航系统。
在汽车工业中，气动技
术常用于汽车制动系统和悬挂系统等。
在石油化工领域，气动技术被用于管道输送和气体
控制等。
在食品加工领域，气动技术被用于输送、包装和灌装等工艺。
气动技术培训资料
机器人关节驱动
气动控制技术可用于机器 人的关节驱动，实现机器 人的灵活运动。
航空航天领域
在航空航天领域，气动控 制技术可用于飞机的起飞 、降落、姿态调整等关键 环节的控制。
气动控制技术的发展趋势
高精度控制
绿色环保
随着科技的发展，气动控制技术将不 断提高控制精度，满足高精度、高速 度的应用需求。
气动控制技术将更加注重环保和节能 ，采用低能耗、低噪音的气动元件和 控制系统，降低对环境的影响。
智能化发展
气动控制技术将与人工智能、物联网 等先进技术相结合，实现智能化控制 和管理。
04
气动技术与其他技术的结合应 用
气动技术与PLC控制技术的结合应用
结合方式
通过PLC控制技术，可以实现气 动设备的自动化控制，提高生产
效率和产品质量。
应用领域
在自动化生产线、机器人、机械手 等领域，气动技术与PLC控制技术 结合应用可以实现精确的位置控制 、速度控制和力控制。
低能耗和排放。
高精度控制
随着自动化技术的不断发展，气 动技术将更加注重高精度控制， 采用更加精确的气动元件和传感
器，提高控制精度和稳定性。
智能化发展
随着人工智能技术的不断发展， 气动技术将更加注重智能化发展 ，采用更加智能化的控制算法和 传感器技术，实现更加智能化的
自动控制。
02
气动元件与系统
气动元件的种类与特点
气动控制技术原理
利用压缩空气作为动力源，通过气动 元件和控制阀门的组合，实现气体的 压力、流量和方向的调节，从而控制 机械设备的运动。
气动控制技术的分类
根据不同的应用需求，气动控制技术 可分为直动式、先导式、比例式和伺 服式等多种类型。
气动技术知识总结
1、气动技术是以压缩空气为介质,以空气压缩机为动力源,实现能量传递或信号传递与控制的工程技术。
2、气动是气动技术或气压传动与控制的简称。
它是流体传动与控制的重要组成技术之一,也是实现工业自动化和机电一体化的重要途径。
3、一个较完善的机电一体化系统包括动力部分、执行部分、机械部分、检测传感部分、控制部分、信息处理部分,各部分之间通过接口相联系。
通过控制系统发送控制信号,由执行部分产生力和运动的输出。
4、气动技术的优点:简单、方便:气动装置结构简单、轻便、安装维护方便。
输出速度大:气缸动作速度一般为50～500mm/s,比液压和电气方式的速度快。
有良好的缓冲性:对冲击负载和负载过载具有较强的适应能力。
可靠性高、使用寿命长:电器元件的有效动作次数约为数百万次,而电磁阀(如SMC公司生产的电磁阀)的寿命大于3000万次,小型阀超过1亿次。
无污染:工作介质是空气,无污染。
安全性:气动压力等级低,具有防火、防爆、耐潮的能力,与液压方式相比可在高温条件下使用,同时,对于振动、腐蚀具有较强的耐受力,因而,具有很高的安全性。
在很多特殊场合具有不可比拟的优越性。
成本低:在自动化系统中,与单纯分别采用机械、电气、液压的传动与控制方式相比,气动方式成本低,经济性好。
5、气动技术的缺点:能量利用率低:电气传动的效率在90%以上,液压传动的的效率为70~80%,气压传动的的效率为30~40%。
实施精确控制的难度较大:气体的压缩性大。
6、气动元件的制造过程:精密压铸、挤压成型、精密加工、表面处理、装配、性能测试7、气源设备气源设备:空气压缩机:产生压缩空气的动力源气源处理设备:过滤器:清除压缩空气中的水分、油污和灰尘;干燥器:进一步清除压缩空气中的水分;自动排水器:自动排除冷凝水8、气动元件的类型及其功能气动执行元件:气缸:推动工件作直线运动。
摆动气缸:推动工件在一定角度范围内作摆动气马达:驱动工件作连续旋转运动。
气爪:抓取工件。
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气动技术简介
一、气源处理组件
1、气源处理的必要性
从空压机输出的压缩空气，含有大量的水分、油和粉尘等污染物，空气质量不良是气动系统出现故障的主要因素，会使气动系统的可靠性和使用寿命大大降低，由此造成的损失会大大超过起源处理装置的成本和维护费用。
压缩空气中，绝对不许含有化学药品、有机溶剂的合成油、盐分和腐蚀性气体等。
气源处理包括
●空气过滤：主要目的是滤除压缩空气中的水分、油滴以及杂质，以达到启动系统所需要的净化程度，它属于二次过滤器。
●压力调节：调节或控制气压的变化，并保持降压后的压力值固定在需要的值上，确保系统压力的稳定性减小因气源气压突变时对阀门或执行器等硬件的损伤。
●油雾器：气压系统中一种特殊的注油装置，其作用是把润滑油雾化后，经压缩空气携带进入系统各润滑油部位，满足润滑的需要。
2、气动三联件
为得到多种功能,将空气过滤器、减压阀和油雾器等元件进行不同的组合，就构成了空气组合元件。
各元件之间采用模块式组合的方式连接。
图1 气动三联件
有些品牌的电磁阀和气缸能够实现无油润滑（靠润滑脂实现润滑功能），便不需要
使用油雾器。
这时只须把空气过滤器和减压阀组合在一起，可以称为气动二联件。
3、YL335B的气源处理组件
使用空气过滤器和减压阀集装在一起的气动二联件结构，组件及其回路原理图分别如图2 (a)和(b)所示。
图2 YL-335B的气源处理组件
二、YL-335B上的气动执行元件
1、单作用和双作用气缸：在气缸运动的两个方向上，按受气压控制的方向个数的不同，分为单作用气缸和双作用气缸。
只有一个方向受气压控制而另一个方向依靠复位弹簧实现复位的气缸称为单作用气缸。
两个方向都受气压控制的气缸称为双作用气缸。
图3 单作用和双作用气缸
2、YL-335B上的气动执行元件
●直线气缸。
●用于抓起工件的气爪。
图4 气动手指实物和工作原理
●摆动气缸：利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件。
用于物体的转位、翻转、分类、夹紧、阀门的开闭以及机器人的手臂动作等。
图5 装配单元使用的摆动气缸
●导杆气缸：具有导向功能的气缸。
一般为标准气缸和导向装置的集合体。
导向气缸具有导向精度高，抗扭转力矩、承载能力强、工作平稳等特点。
装配单元用于驱动装配机械手水平方向移动的导向气缸外型如图6所示。
该气缸由直线运动气缸带双导杆和其它附件组成。
图6 装配单元使用的导杆气缸
●薄型气缸：属于省空间气缸类，即气缸的轴向或径向尺寸比标准气缸有较大减小的气缸。
具有结构紧凑、重量轻、占用空间小等优点。
图7是薄型气缸的一些实例图。
图7 薄型气缸的实例图
薄型气缸的特点是：缸筒与无杆侧端盖压铸成一体，杆盖用弹性挡圈固定，缸体为方形。
这种气缸通常用于固定夹具和搬运中固定工件等。
三、YL-335B上的气动控制元件
1、流量控制阀：控制压缩空气流量的阀称为流量控制阀。
在气动系统中，对气缸运动速度的控制、信号延时时间、油雾器的滴油量，气缓冲气缸的缓冲能力等，都是靠流量控制阀来实现的。
YL-335B上使用的流量控制阀是单向节流阀，由单向阀和节流阀并联而成，用于控制气缸的运动速度，故常称为速度控制阀。
单向阀的功能是靠单向型密封圈来实现的。
图8 排气节流方式的单向节流阀剖面图
安装了带快速接头的限出型气缸节流阀的气缸外观：
图9 安装上节流阀的气缸
2、电磁换向阀
⑴电磁换向阀属于方向控制阀，即能改变气体流动方向或通断的控制阀。
如向气缸一端进气，并从另一端排气，再反过来，从另一端进气，一端排气，这种流动方向的改变，便要使用方向控制阀。
电磁换向阀则是利用其电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸力使阀芯切换，达到改变气流方向的目的。
⑵单电控和双电控电磁阀：单电控电磁阀，在无电控信号时，阀芯在弹簧力的作用下会被复位。
图10 单电控电磁换向阀的工作原理
双电控电磁阀，在两端都无电控信号时，阀芯的位置是取决于前一个电控信号。
图11 双电控电磁换向阀的工作原理
⑶电磁换向阀的图形符号：“位”和“通”的概念
图12 部分单电控电磁换向阀的图形符号
YL-335B所有工作单元的执行气缸都是双作用气缸，控制它们工作的电磁阀需要有二个工作口和二个排气口以及一个供气口，故使用的电磁阀均为二位五通电磁阀。
⑷电磁阀的安装和调整
YL-335B各工作单元的电磁阀均集中安装在在汇流板上的。
汇流板中两个排气口末端均连接了消声器，消声器的作用是减少压缩空气在向大气排放时的噪声。
这种将多个阀与消声器、汇流板等集中在一起构成的一组控制阀的集成称为阀组，而每个阀的功能是彼此独立的。
阀组的结构如图13所示。
图13 电磁阀组
四、YL-335B上的气动控制回路
能传输压缩空气的，并使各种气动元件按照一定的规律动作的通道即为气动回路。
例：装配单元的气动回路原理图
图14 装配单元气动控制回路。