气动技术教程1

1、现代实用气动技术 SMC OR TPC,1、概论篇 2、基础篇 3、元件篇 4、回路篇 5、维护和故障处理篇,1、概念 气动（PNEUMATIC）是“气动技术”或“气动传动与控制”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。,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

2、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） 利用空气的可压缩性，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。 6） 全自动控制具有防火、防爆、耐潮的能力。与液压方式相比，气动方 式可在高温场合使用。 7） 由于空气流动性小，压缩空气可集中供应，远距离输送。 缺点 1） 由于空气有压缩性，气缸的动作速度易受负载的变化而变化。采用气 液联动方式可以克服这一缺陷。 2） 气缸在低速运动时，由于摩擦力占推

3、力的比例较大，气缸的低速稳定 性能不如液压缸。 3） 气缸的输出力比液压缸小。,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20005000km 2）高精度 定位精度达（0.50.1）mm。 3）高速度 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。 4）低功耗 5）小型化 6）轻量化 7）无给油化 8）复合集成化 9）机电气一体化,第一篇 概论篇,一、空气的物理性质,2）空气的基本状态参数 a）密度和质量体积 单位体积内所含气体的质量称为密度，用表示。单位为kg/m2。 密度的倒数称为质量体积，用表示，=1/。它表示单位质量的气体所占有的体积， 单

4、位为m3/kg,第二篇 基础篇,压力可用绝对压力、表压力和真空度等来度量。 绝对压力：以绝对真空作为起点的压力值，用 PABS 表示。 表 压 力：高出当地大气压的压力值。由压力表测得的压力值即为表压力。用 P 表示， 必要时可在其右下角标注“e”，即 Pe 。 真 空 度：低于当地大气压力的压力值。 真空压力：绝对压力与大气压力之差。真空压力在数值上与真空度相同，但应在其数值 前加负号。 绝对压力、表压力和真空度的相互关系如图所示：,c）温度 T 温度表示气体分子热运动能的统计平均值， 有热力学温度（用 T 表示，单位符号为 K ）和 摄氏温度（用 t 表示，单位符号为 C ）。 摄氏温度的

5、定义为：t = T - T0。T0 = 273.15 K。,3）压缩性 气体容易压缩，有利于气体的贮存，但难以实现气缸的平稳运动和低速运动。 4）粘性 （流体的粘性是指流体具有抗拒流动的性质） 5）标准状态和基本状态 （标态：温度 20 度、相对湿度 65% 、压力 0.1MPa 密度 1.185Kg/m3) （ 基本状态：温度 0 度 压力为 101.3KPa 的干空气 密度 1.293Kg/m3）,第二篇 基础篇,二、湿空气,1、绝对湿度 每立方米湿空气中含有的水蒸汽的质量，称为绝对湿度。也就是湿空气中水蒸汽的密度。 在一定温度和压力下，空气中所含水蒸汽达到最大可能的含量时，这时的空气叫饱

6、和空气。 在 2Mpa 压力下，可近似认为饱和空气中水蒸汽的密度 b 与压力大小无关，只取决与温度。,2、相对湿度 每立方米湿空气中，水蒸汽的实际含量（即未饱和空气的水蒸汽的密度 b）与同温度 下最大可能的水蒸汽含量（即饱和水蒸汽密度b ）之比叫相对湿度，记为 。 = b/ b,4、压缩空气的相对湿度 5、压力露点,3、露点 未饱和空气，保持水蒸汽分压力不变而减低温度，使之达到饱和状态时的温度叫露点。温 度降至露点温度以下，湿空气便有水滴析出。,第二篇 基础篇,三、气动元件及回路的流量特性,1、气动元件的流量特性 气动元件的流量特性，是指元件进出口两端的压力降与通过该元件的流量之间的关系。,表

7、述气动元件流量特性的方法主要有以下几种： 1）流通能力 C v 值和 K v 值 2）额定流量下的压力降 3）流量-压力降特性曲线 4）不可压缩流态下的有效面积 A 值 5）有效截面积 S 值 6）流量系数 Cd 7）声速流导 C 值与临界压力比 b 值 8）壅塞流态下的有效截面积 S 值和临界压力比 b 值,2、气动回路的流量特性 复杂的气动回路可以分解成许多条并联回路和串联回路。已知各气动元件的流量特性 参数，便可计算出由这些气动元件组成的回路的合成流量特性参数。,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

8、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。,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。,第三篇 元件篇,一、气源处理元件 1、空气过滤器（AF系列） 2、空气过滤组合元件（AC系列） 二、气动执行元件 1、气缸 三、气动控制元件 1、压力控制阀（AR系列） 2、流量控制阀（AS系列） 3、方向控制阀 四、气动辅助元件 1、润滑元件（AL系列） 2、消声器（AN系列）和排气洁净器（AMC系列） 3、磁性开关（D 系列） 4、管道及管接头 5、气液转换器（C C系列） 6、压力表 五、真空元件,第三篇 元件篇,一、气源处理元件 1、空气过