气动技术教程

现代实用气动技术——SMCORTPC1、概论篇2、基础篇3、元件篇4、回路篇5、维护和故障处理篇11、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。第一篇概论篇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。2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2000~5000km2）高精度定位精度达（0.5~0.1）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3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：压力控制阀控制气缸输出力的大小方向控制阀控制气缸的运动方向速度控制阀控制气缸的运动速度气动处理元件滑动元件各类传感器其他辅助元件气源设备气动执行元件*后冷却器*过滤器*干燥器*排水器*油雾器*集中润滑元件*限位开关*磁性开关*压力开关*气动传感器*消声器*快速接头与软管*液压缓冲器*气液转换器（）（）（）（）驱动装置压力控制阀流量控制阀*空气压缩机*气罐*减压阀*増压阀*安全阀*顺序阀*压力比例阀*真空发生器*电磁换向阀*气控换向阀*人工换向阀*机控换向阀*单向阀*梭阀*速度控制阀*缓冲阀*快速排气阀*机控换向阀*气缸*摆动气缸*气马达*气爪*真空吸盘方向控制阀4第二篇基础篇一、空气的物理性质成分氮(N2)氧(O2)氩(Ar)二氧化碳(CO2)氢（H2）水蒸汽、氖（Ne）氦（He）氪（Kr）氙（Xe）体积分数78.0320.950.930.030.010.051）空气的组成（如表一）2）空气的基本状态参数

a）密度ρ和质量体积υ单位体积内所含气体的质量称为密度，用ρ表示。单位为kg/m2。密度的倒数称为质量体积，用υ表示，υ=1/ρ。它表示单位质量的气体所占有的体积，单位为m3/kg36b）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统计平均值，用P表示。

压力的单位是Pa，较大的压力单位用KPa（1KPa=1x10Pa）或Mpa（1MPa=1x10Pa）5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）。摄氏温度的定义为：t=T-T0。T0=273.15K。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）表压力真空度绝对压力绝对真空 P=0当地大气压力P=Pa绝对压力（图）（Pa=101.325Pa）6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，这时的空气叫饱和空气。在2Mpa压力下，可近似认为饱和空气中水蒸汽的密度ρb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ρυb）与同温度下最大可能的水蒸汽含量（即饱和水蒸汽密度ρb）之比叫相对湿度，记为ψ。

ψ=ρυb/ρb

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。7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。表述气动元件流量特性的方法主要有以下几种：1）流通能力

Cv值和Kv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Cd7）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。8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。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。S1、A1S2、A2

Si、AiSn、AnP1S1Pe（图一）S1、A1S2、A2Si、AiSn、AnP1T1Pe（图二）9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（CC系列