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气压传动与控制设计3

第1章 气压传动技术基础3

1.1 气动系统的特点及构成3

1.2 空气的性质6

1.3 气体的基本热力学与动力学规律9

1.3.1 气体的状态变化及其热力学过程9

1.3.2 气体的基本动力学规律10

1.3.3 气体通过收缩喷嘴或小孔的流动10

1.3.4 容器的充气和放气特性11

1.3.5 气阻和气容的特性及计算13

1.3.6 管路的压力损失14

1.4 气动技术常用术语及图形符号16

1.4.1 气动技术常用术语16

1.4.2 气动技术图形符号16

1.5 气动技术基础事项27

1.5.1 气动元件及系统公称压力系列27

1.5.2 气动元件的流通能力的表示方法27

1.5.2.1 气动元件流量特性的测定（GB/T 14513）27

1.5.2.2 气动元件流通能力的其他表示方法30

1.5.3 空气的品质31

1.5.4 密封33

1.5.5 气动元件气口螺纹35

1.6 气动技术常用计算公式和图表40

第2章 气动系统42

2.1 气动基本回路42

2.1.1 换向回路42

2.1.2 速度控制回路44

2.1.3 压力与力控制回路45

2.1.4 位置控制回路48

2.2 典型应用回路50

2.2.1 同步回路50

2.2.2 延时回路51

2.2.3 自动往复回路51

2.2.4 防止启动飞出回路52

2.2.5 防止落下回路53

2.2.6 缓冲回路53

2.2.7 真空回路54

2.2.8 其他回路54

2.2.9 应用举例55

2.3 气动系统的控制59

2.3.1 气动顺序控制系统59

2.3.2 继电器控制系统60

2.3.2.1 常用继电器控制电路60

2.3.2.2 典型的继电器控制气动回路62

2.3.3 可编程控制器控制系统66

2.3.3.1 可编程控制器的组成66

2.3.3.2 可编程控制器工作原理67

2.3.3.3 可编程控制器常用编程指令68

2.3.3.4 控制系统设计步骤70

2.3.3.5 控制系统设计举例71

2.3.4 全气动控制系统72

2.3.4.1 梯形图符号集72

2.3.4.2 设计流程74

2.3.4.3 基本回路75

2.3.4.4 应用回路75

2.3.4.5 应用实例83

第3章 气动元件的选型及计算84

3.1 气源设备84

3.1.1 空气压缩机84

3.1.2 后冷却器85

3.1.3 主管道过滤器86

3.1.4 贮气罐87

3.1.5 干燥器88

3.1.6 自动排水器90

3.2 气动执行元件91

3.2.1 气动执行元件的分类91

3.2.2 气缸93

3.2.2.1 气缸的分类93

3.2.2.2 气缸的常用安装方式97

3.2.2.3 气缸的结构98

3.2.2.4 气缸特性114

3.2.2.5 理论出力表116

3.2.2.6 气缸相关标准选摘119

3.2.2.7 气缸的选择122

3.2.3 气马达122

3.2.3.1 气马达的结构原理及特性122

3.2.3.2 气马达的特点125

3.2.3.3 气马达的选择126

3.2.4 摆动气缸126

3.2.5 气爪128

3.3 气动控制元件128

3.3.1 方向控制阀128

3.3.1.1 换向阀128

3.3.1.2 其他方向控制阀137

3.3.2 压力控制阀138

3.3.2.1 减压阀138

3.3.2.2 安全阀144

3.3.2.3 增压阀145

3.3.3 流量控制阀（节流阀）145

3.3.3.1 流量控制阀的分类、结构和工作原理146

3.3.3.2 节流阀的典型流量特性148

3.3.3.3 节流阀的选择148

3.4 气动管路设备及气动附件148

3.4.1 过滤器148

3.4.2 油雾器151

3.4.3 气源处理三联件151

3.4.4 管接头152

3.4.5 气管153

3.4.6 消声器155

3.5 真空元件156

3.5.1 真空系统的构成、分类及应用156

3.5.2 真空发生器158

3.5.3 真空吸盘159

3.5.4 其他真空元件161

3.6 气动比例（伺服）控制元件163

3.6.1 气动比例（伺服）控制系统163

3.6.2 气动比例（伺服）阀165

3.6.2.1 气动比例（伺服）阀的分类165

3.6.2.2 气动比例（伺服）阀的主要构成部件及其工作原理166

3.6.2.3 典型电－气比例阀171

3.6.3 气动比例（伺服）系统应用举例176

第4章 气动系统的维护及故障处理178

4.1 维护保养178

4.2 维护工作内容180

4.3 故障诊断与对策181

4.4 常见故障及其对策183

第5章 气动元件产品188

5.1 气动执行器188

5.1.1 普通单活塞杆气缸188

5.1.1.1 PB系列单活塞杆气缸（φ4～16）188

5.1.1.2 QCJ2系列微型单活塞杆气缸（φ6～16）193

5.1.1.3 10Y-1系列小型单活塞杆气缸（φ8～50）198

5.1.1.4 QGP笔型单活塞杆气缸（φ10，φ16）202

5.1.1.5 QC85系列标准小型单活塞杆气缸（ISO 6432）（φ10～25）206

5.1.1.6 MA系列单活塞杆气缸（φ16～63）208

5.1.1.7 QGBX小型单活塞杆气缸（ISO 6432）（φ20～32）214

5.1.1.8 QGX小型单活塞杆气缸（φ20～40）216

5.1.1.9 QCM2系列小型单活塞杆气缸（日本规格）（φ20～40）222

5.1.1.10 QC75系列小型单活塞杆气缸（欧洲规格）（φ32～40）225

5.1.1.11 QDNC系列标准方型单活塞杆气缸（ISO 6431）（φ32～100）227

5.1.1.12 QSC系列标准单活塞杆气缸（ISO 6430）（φ32～100）230

5.1.1.13 QGBZ中型单活塞杆气缸（ISO 15552）（φ32～125）233

5.1.1.14 QC95系列单活塞杆标准气缸（ISO 6431）（φ32～200）239

5.1.1.15 10B-5系列无拉杆气缸（φ32～200）242

5.1.1.16 QGZ中型单活塞杆气缸（φ40～100）245

5.1.1.17 QGC系列重载单活塞杆气缸（φ80～160）250

5.1.1.18 JB系列缓冲单活塞杆气缸（φ80～400）251

5.1.1.19 QGD大型单活塞杆气缸（φ125～350）254

5.1.2 普通双活塞杆气缸262

5.1.2.1 XQGAX2系列小型双活塞杆气缸（φ12～32）262

5.1.2.2 QGY（EW）系列双活塞杆薄型气缸（φ20～125）262

5.1.2.3 QGEW-2系列无给油润滑双活塞杆气缸（φ32～160）263

5.1.2.4 10A-3EW系列双活塞杆缓冲气缸（φ32～400）265

5.1.2.5 XQGAy2（By2）系列轻型双活塞杆气缸（φ40～63）266

5.1.2.6 QGEW-3系列无给油润滑双活塞杆气缸（φ125～250）266

5.1.3 薄型气缸267

5.1.3.1 QCQS系列薄型气缸（日本规格）（φ12～25）267

5.1.3.2 ACP系列薄型气缸（φ12～100）269

5.1.3.3 ACQ系列超薄型气缸（φ12～100）273

5.1.3.4 SDA系列超薄型气缸（φ12～100）281

5.1.3.5 QCQ2系列薄型气缸（日本规格）（φ12～100）288

5.1.3.6 QGDG系列薄型带导杆气缸（φ12～100）291

5.1.3.7 QCN系列薄型气缸（欧洲规格）（φ16～100）293

5.1.3.8 QADVU系列紧凑型短行移薄型气缸（φ16～100）296

5.1.3.9 QGY系列无给油润滑薄型气缸（φ20～125）300

5.1.3.10 QGY-M系列杆端外螺纹薄型气缸（φ20～125）301

5.1.3.11 QGS短行程／紧凑型薄型气缸（φ32～100）302

5.1.3.12 QGY（Z）系列带导杆防转薄型气缸（φ32～100）304

5.1.4 摆动气缸305

5.1.4.1 ACK系列摆动气缸（φ25～63）305

5.1.4.2 QGHJ系列回转夹紧气缸（φ25～63）306

5.1.4.3 QGK系列无给油润滑齿轮齿条摆动气缸（φ20～125）307

5.1.4.4 QRC系列摆动气缸（φ40～125）310

5.1.4.5 QGH摆动（回转）气缸（φ50～100）311

5.1.5 其他特殊气缸312

5.1.5.1 无活塞杆气缸312

5.1.5.2 行程可调气缸318

5.1.5.3 增力气缸320

5.1.5.4 步进气缸321

5.1.5.5 带导杆气缸325

5.1.5.6 冲击气缸337

5.1.5.7 气液缸338

5.1.5.8 膜片气缸340

5.2 方向控制阀341

5.2.1 4通、5通电磁换向阀341

5.2.1.1 3KA2系列电磁换向阀（Rc1/8）341

5.2.1.2 M3KA2系列电磁换向阀（Rc1/8～Rc1/4）343

5.2.1.3 3KA3系列换向阀（Rc1/4）344

5.2.1.4 M3KA3集装型电磁换向阀（Rc1/4，Rc3/8）346

5.2.1.5 QDI系列电控换向阀（DN6～DN25）347

5.2.1.6 4V100系列电磁换向阀（M5～Rc1/8）348

5.2.1.7 4M100-300系列电磁换向阀（Rc1/8～Rc3/8）350

5.2.1.8 XQ系列二位五通电控换向阀（G1/8～G1/2）353

5.2.1.9 XQ系列三位五通电控换向阀（G1/8～G1/4）354

5.2.2 2通、3通电磁换向阀355

5.2.2.1 Q23DI型电磁先导阀（DN1.2～DN3）355

5.2.2.2 3V100系列电磁换向阀（M5～Rc1/8）356

5.2.3 气控换向阀358

5.2.3.1 3A100系列气控换向阀（M5～Rc1/8）358

5.2.3.2 4A100系列气控换向阀（M5～Rc1/8）360

5.2.3.3 3KA2系列5通气控阀（M5～Rc1/8）361

5.2.3.4 3KA3系列5通气控阀（Rc1/8～Rc1/4）362

5.2.3.5 3KA4系列5通气控阀（Rc1/8～Rc3/8）363

5.2.4 手控、机控换向阀365

5.2.4.1 2 34R8系列四通手动转阀（G1/8～G3/4）365

5.2.4.2 S3系列机械阀（M5～Rc1/4）367

5.2.5 单向阀369

5.2.5.1 KA系列单向阀（DN3～DN25）369

5.2.5.2 KAB系列可控型单向阀（DN8～DN25）370

5.2.6 其他方向控制阀371

5.2.6.1 QS系列棱阀（DN3～DN25）371

5.2.6.2 KP系列快速排气阀（DN3～DN25）372

5.2.6.3 KSY系列双压阀（DN3～DN15）372

5.2.6.4 XQ系列二位三通、二位五通气控延时换向阀（G1/8～G1/4）373

5.3 流量控制阀374

5.3.1 QLA系列单向节流阀（DN3～DN25）374

5.3.2 ASC系列单向节流阀（Rc1/8～Rc1/2）376

5.4 压力控制阀377

5.4.1 减压阀377

5.4.1.1 QAR1000～5000系列空气减压阀（M5～G1）377

5.4.1.2 QTYA系列空气减压阀（DN3～DN15）380

5.4.1.3 QPJM2000系列精密减压阀（G1/4）381

5.4.2 顺序阀382

5.5 气动管路设备382

5.5.1 空气过滤器382

5.5.1.1 QAF1000～5000系列空气过滤器（M5～G1）382

5.5.1.2 QAFM3000～4000油雾分离器（G1/4～G1/2）384

5.5.1.3 QAFD3000～4000系列微雾分离器（G1/4～G1/2）385

5.5.1.4 QAMG3000～4000系列水滴分离器（G1/4～G1/2）386

5.5.1.5 QSLA系列空气过滤器（DN3～DN15）387

5.5.2 油雾器388

5.5.2.1 QAL1000～5000系列空气油雾器（M5～G1）388

5.5.2.2 QYWA系列油雾器（DN3～DN15）390

5.5.3 过滤减压阀391

5.5.3.1 QAW1000～4000系列空气过滤减压阀（M5～G3/4）391

5.5.3.2 QFLJB系列空气过滤减压阀（DN8～DN25）393

5.5.4 过滤器、减压阀、油雾器三联件（二联件）394

5.5.4.1 QAC1000～5000系列空气过滤组合（M5～G1）394

5.5.4.2 QFLJWA系列三联件（DN3～DN25）397

第6章 相关技术标准及资料399

6.1 气动相关技术标准399

6.2 IP防护等级405

6.3 关于净化车间及相关受控环境空气等级标准及说明406

6.4 关于静电的标准及说明409

6.5 关于防爆的标准及说明412

6.5.1 目前的标准412

6.5.2 关于“爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求”简介412

6.5.3 关于“爆炸性气体环境用电气设备第14部分：危险场所分类”简介418

6.6 食品包装行业相关标准及说明423

6.7 用于电子显像管及喷漆行业的不含铜及聚四氟乙烯的产品427

参考文献429