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第一篇 液压传动1

第一章 液压传动概述1

1.1 液压传动及其应用领域1

1.2 液压传动的工作原理2

1.2.1 帕斯卡原理2

1.2.2 简化模型2

1.2.3 液压传动能量的转换及传递2

1.3 液压传动系统的组成3

1.3.1 磨床工作台往复运动液压传动系统3

1.3.2 液压系统的组成4

1.3.3 液压图形符号4

1.4 液压传动的发展概况4

1.4.1 液压传动的历史4

1.4.2 液压传动的现状及展望5

1.5 液压传动的优点和缺点6

1.5.1 液压传动的优点6

1.5.2 液压传动的缺点6

习题 思考题6

第二章 液压传动基础7

2.1 液压传动的工作介质7

2.1.1 液压液的主要物理性质7

2.1.2 对液压液的要求11

2.1.3 液压液种类的选择11

2.1.4 液压液的正确使用及维护12

2.2 静止液体的力学基本规律13

2.2.1 液体静压力及其特性13

2.2.2 重力作用下静力学基本规律14

2.2.3 静压力对固体壁面的总作用力15

2.3 流动液体的力学基本规律15

2.3.1 基本概念16

2.3.2 流量连续性方程17

2.3.3 伯努利方程18

2.3.4 动量方程21

2.4 流体流动时的能量损失22

2.4.1 液体的两种流态及雷诺判据22

2.4.2 等径管中的沿程压力损失24

2.4.3 局部压力损失27

2.4.4 管路中总的压力损失及推荐流速27

2.5 液体流经孔口及缝隙的力学特性28

2.5.1 液体流经孔口的力学特性28

2.5.2 液体流经缝隙的力学特性30

2.6 液压冲击及气穴现象35

2.6.1 液压冲击35

2.6.2 气穴现象与气蚀38

习题 思考题38

第三章 液压泵及液压马达40

3.1 液压泵及液压马达概述40

3.1.1 液压泵及液压马达的基本工作原理与分类40

3.1.2 液压泵及液压马达的性能参数42

3.2 齿轮泵及齿轮马达44

3.2.1 外啮合齿轮泵44

3.2.2 内啮合齿轮泵49

3.2.3 齿轮马达50

3.3 叶片泵及叶片马达51

3.3.1 双作用叶片泵51

3.3.2 单作用叶片泵55

3.3.3 叶片式液压马达58

3.4 轴向柱塞泵及轴向柱塞马达58

3.4.1 斜盘式轴向柱塞泵59

3.4.2 斜轴式轴向柱塞泵63

3.4.3 轴向柱塞马达64

3.5 径向柱塞泵及径向柱塞马达64

3.5.1 轴配流径向柱塞泵65

3.5.2 阀配流径向柱塞泵65

3.5.3 径向柱塞马达66

3.6 螺杆泵68

3.7 液压泵及液压马达的性能比较和选用原则68

习题 思考题71

第四章 液压缸72

4.1 液压缸的分类与工作原理72

4.1.1 活塞缸72

4.1.2 柱塞缸74

4.1.3 摆动液压缸74

4.1.4 组合液压缸75

4.2 液压缸的典型结构76

4.2.1 缸筒组件77

4.2.2 活塞组件78

4.2.3 液压缸的密封78

4.2.4 液压缸的排气装置79

4.2.5 液压缸的制动和缓冲79

4.3 液压缸的设计计算81

4.3.1 液压缸主要参数的确定81

4.3.2 液压缸主要零部件强度校核82

4.3.3 液压缸设计与计算中应注意的问题84

习题 思考题84

第五章 液压控制阀86

5.1 液压阀概述86

5.1.1 液压阀的基本结构及工作原理86

5.1.2 液压阀的分类86

5.1.3 液压阀的性能参数86

5.1.4 对液压阀的基本要求87

5.2 压力控制阀87

5.2.1 溢流阀87

5.2.2 减压阀94

5.2.3 顺序阀98

5.2.4 压力继电器101

5.3 流量控制阀101

5.3.1 流量控制原理及节流口形式101

5.3.2 节流阀103

5.3.3 调速阀105

5.3.4 溢流节流阀107

5.3.5 分流集流阀108

5.4 方向控制阀110

5.4.1 单向阀110

5.4.2 换向阀112

5.5 二通插装阀和叠加阀123

5.5.1 二通插装阀123

5.5.2 叠加阀129

5.6 电液比例控制阀132

5.6.1 比例电磁铁132

5.6.2 电液比例压力阀132

5.6.3 电液比例流量阀135

5.6.4 电液比例方向阀136

5.7 电液数字阀137

5.7.1 电液数字阀的工作原理与组成138

5.7.2 电液数字阀的典型结构139

5.8 其他专用液压阀140

5.8.1 多路换向阀140

5.8.2 平衡阀142

5.8.3 双向液压锁144

5.8.4 恒流量阀144

习题 思考题145

第六章 辅助元件148

6.1 蓄能器148

6.1.1 蓄能器的作用148

6.1.2 蓄能器的类型148

6.1.3 蓄能器的容量计算150

6.1.4 蓄能器的安装151

6.2 过滤器151

6.2.1 液压油的污染和过滤151

6.2.2 过滤器的典型结构153

6.2.3 过滤器的选用和安装155

6.3 热交换器157

6.3.1 液压系统的发热和散热157

6.3.2 冷却器的结构和选用157

6.3.3 加热器的结构和选用159

6.4 液压油箱159

6.4.1 油箱的典型结构159

6.4.2 油箱容积161

6.5 管道和管接头161

6.5.1 油管的种类和选用161

6.5.2 管接头的种类和选用161

6.6 密封件163

6.6.1 密封件的作用和分类163

6.6.2 橡胶密封圈的种类和特点164

习题 思考题166

第七章 液压基本回路167

7.1 压力控制回路167

7.1.1 调压回路167

7.1.2 减压回路168

7.1.3 增压回路168

7.1.4 卸荷回路169

7.1.5 保压回路170

7.1.6 平衡回路170

7.1.7 缓冲补油回路172

7.2 速度控制回路172

7.2.1 节流调速回路173

7.2.2 容积调速回路178

7.2.3 容积节流调速回路180

7.2.4 快速运动回路182

7.2.5 速度换接回路182

7.3 方向控制回路184

7.3.1 换向回路184

7.3.2 锁紧回路185

7.4 多缸工作控制回路187

7.4.1 顺序动作回路187

7.4.2 同步回路188

7.4.3 多缸工作时互不干涉回路190

7.4.4 多缸卸荷回路190

习题 思考题191

第八章 液压传动系统的形式、工程应用及其分析193

8.1 液压传动系统的形式193

8.1.1 开式系统与闭式系统193

8.1.2 单泵系统与多泵系统194

8.2 液压技术工业应用实例194

8.2.1 组合机床动力滑台液压系统194

8.2.2 YA32-200型四柱万能液压机液压系统197

8.2.3 塑料注射成型机液压系统199

8.2.4 QY20B型汽车起重机液压系统203

8.2.5 叉式装卸车液压系统206

8.2.6 挖掘机液压系统207

8.2.7 岸边集装箱起重机液压系统209

8.2.8 仓储装卸堆码机液压系统214

8.2.9 混凝土输送泵车液压系统216

8.2.10 水泥回转窑液压系统及液压挡轮220

第九章 液压伺服系统223

9.1 液压伺服系统的基本概念223

9.1.1 液压伺服系统的工作原理及基本特点223

9.1.2 液压伺服系统的类型及组成224

9.2 液压伺服系统的控制元件225

9.2.1 控制滑阀225

9.2.2 喷嘴挡板阀228

9.2.3 射流管阀228

9.3 电液伺服阀229

9.3.1 电液伺服阀的组成和工作原理229

9.3.2 电液伺服阀的静态特性230

9.3.3 电液伺服阀的动态特性230

9.4 液压伺服系统应用实例231

9.4.1 机液伺服控制系统应用实例231

9.4.2 电液伺服系统应用实例234

习题 思考题235

第十章 液压传动系统的设计计算236

10.1 液压系统的设计依据和工况分析236

10.1.1 明确液压系统的设计依据236

10.1.2 液压系统的工况分析236

10.2 液压系统主要参数的确定239

10.2.1 系统工作压力的确定239

10.2.2 执行元件参数的确定240

10.2.3 执行元件流量的确定240

10.2.4 执行元件的工况图240

10.3 液压系统原理图的拟定和方案论证241

10.4 计算和选择液压元件242

10.4.1 液压泵的确定与驱动功率的计算242

10.4.2 液压控制阀的选择243

10.4.3 液压辅件的计算与选择243

10.5 液压系统性能验算244

10.5.1 液压系统压力损失验算244

10.5.2 液压系统发热和温升验算244

10.6 绘制正式工作图与编制技术文件246

10.6.1 绘制液压系统原理图的要求246

10.6.2 液压装置的结构设计246

10.6.3 编制技术文件247

10.7 液压系统的设计计算举例247

第二篇 气压传动252

第十一章 概述252

11.1 气压传动工作原理和组成252

11.2 气压传动的优缺点253

11.3 气压传动技术的应用和发展趋势254

11.3.1 气压传动技术的应用254

11.3.2 气压传动技术的发展趋势255

习题 思考题256

第十二章 气压传动的理论基础257

12.1 空气的物理性质257

12.1.1 空气的组成257

12.1.2 气体的压力257

12.1.3 空气的密度257

12.1.4 空气的黏性258

12.1.5 空气的压缩性和膨胀性258

12.1.6 空气的湿度和含湿量258

12.2 理想气体状态方程及其变化过程261

12.2.1 理想气体状态方程261

12.2.2 气体状态变化过程262

12.3 气体在管道中的流动特性265

12.3.1 声速和马赫数266

12.3.2 气体流动的基本方程266

12.3.3 气体经过变截面管的等熵流动267

12.3.4 通流能力269

习题思考题272

第十三章 气动元件273

13.1 气源系统及空气净化处理装置273

13.1.1 压缩空气的品质273

13.1.2 气压发生装置274

13.1.3 压缩空气的净化处理装置277

13.2 气动执行元件285

13.2.1 气缸的分类、工作原理及特性285

13.2.2 气缸的基本设计计算291

13.2.3 气缸的选择293

13.2.4 气马达294

13.3 气动控制元件294

13.3.1 气动控制阀的分类及特性294

13.3.2 压力控制阀295

13.3.3 流量控制阀298

13.3.4 方向控制阀299

13.4 气动辅助元件306

13.4.1 油雾器306

13.4.2 传感、检测及转换元件307

13.4.3 外部液压缓冲器310

13.4.4 消声器311

13.4.5 管件及接头312

13.5 真空元件313

13.5.1 概述313

13.5.2 真空发生装置313

13.5.3 真空吸盘315

习题 思考题316

第十四章 气动基本回路317

14.1 方向控制回路317

14.2 压力与力控制回路318

14.2.1 压力控制回路318

14.2.2 力控制回路318

14.3 速度控制回路319

14.3.1 进、排气节流回路319

14.3.2 气液转换调速回路320

14.4 位置控制回路321

14.4.1 机械挡块控制位置控制回路321

14.4.2 阀控多位置控制回路321

14.4.3 采用制动气缸的位置控制回路322

14.4.4 采用气液转换器控制的位置控制回路322

14.5 往复及程序运动回路323

14.5.1 往复动作回路323

14.5.2 程序动作回路324

14.6 真空吸附回路324

14.6.1 真空泵真空吸附回路324

14.6.2 采用真空发生器的真空吸附回路324

14.6.3 配有真空保护阀的多个吸盘真空回路325

14.7 其他常用回路326

14.7.1 手动和自动并用回路326

14.7.2 安全回路326

14.7.3 计数回路327

14.7.4 延时回路327

14.7.5 冲压与冲击回路328

习题 思考题329

第十五章 气动程序控制系统设计330

15.1 概述330

15.1.1 程序控制系统的定义330

15.1.2 气动程序控制系统的构成330

15.1.3 气动程序控制系统的分类331

15.1.4 工作程序的表示方法331

15.1.5 气动程序控制系统的设计方法333

15.2 全气动程序控制系统设计333

15.2.1 障碍信号及其类型333

15.2.2 障碍信号的判别方法335

15.2.3 障碍信号的消除方法338

15.2.4 单往复气动程序控制系统设计343

15.2.5 多往复气动程序控制系统设计347

15.3 继电器气动程序控制系统设计348

15.4 PLC气动程序控制系统353

15.4.1 可编程控制器的工作原理353

15.4.2 可编程控制器的编程指令354

15.4.3 PLC气动程序控制系统设计359

15.5 气动系统设计步骤及内容360

第十六章 气动技术应用系统实例365

16.1 气动检测类应用实例365

16.1.1 气桥法测量尺寸及分选365

16.1.2 气动泄漏检测366

16.2 气动搬运输送类应用实例369

16.2.1 气垫搬运369

16.2.2 纯气动式工件传送回路369

16.2.3 使用真空吸盘的搬送回路370

16.3 气动机器应用实例371

16.3.1 气动自动打印机371

16.3.2 包装机气动系统372

参考文献374