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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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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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
精选2021版课件
4
气动方式优点：
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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）。
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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
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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。