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第一章 气动流体力学 1

1-1 基本概念 1

一、气体的热力学状态和状态参数 1

二、基准状态和标准状态 1

三、理想气体和理想气体的状态方程 1

四、实际气体与理想气体的差别 2

五、空气的比热 2

1-2 空气的热力过程 2

一、热力过程和准平衡过程 2

二、闭口系统热力学第一定律能量方程 3

三、焓、熵和热力学第二定律 5

四、空气的热力过程 7

五、开口系统的能量平衡方程 13

六、空气压缩机的理论功耗 14

1-3 气动系统中的气体流动 15

一、可压缩气体的定常管内流动 15

二、气体通过收缩喷嘴或节流小孔的流动 21

1-4 变质量系统热力过程 23

一、气容的放气过程 24

二、气容的充气过程 28

第二章 管道系统的计算 32

2-1 气动流通元件的流量特性 32

一、单个喷嘴的流量特性 32

二、实际气动元件的流量特性 33

三、管道的流量特性 34

2-2 管道系统流量特性分析计算 37

一、串联元件系统的流量特性计算 38

二、并联管道系统的流量特性计算 40

2-3 管道系统中元件参数的选择 40

一、全部由相同几何面积的元件组成的管道系统的计算 41

二、由不同通径的元件组成的管道系统的计算 44

2-4 管道容积对管道系统流量特性的影响 46

2-5 气动元件和管道系统流量特性测试方法 48

一、国际标准草案ISO/DIS6358方法 48

二、定积气容充、放气法测定有效面积 51

第三章 气压传动系统的动力学分析计算(一) 53

3-1 气压传动系统的动态特性描述 53

一、典型的气压传动系统 53

二、气压传动系统的主要动态参数 54

三、气缸活塞的运动规律 58

3-2 气压传动系统动特性的数学模型及计算机仿真 60

一、气压传动系统动特性数学模型I 60

二、气压传动系统动特性数学模型Ⅱ 63

三、气压传动系统动特性的数字仿真 64

3-3 气压传动系统动特性实验研究 65

一、恒定负载双作用气压传动系统动特性实验装置 65

二、实验动特性与数字仿真动特性的对比 67

3-4 初始有压差恒定负载双作用传动系统动力学分析 68

一、初始有压差双作用传动系统动力学分析计算 68

二、主要参数对气缸活塞动作时间和运动规律的影响 74

三、恒定负载双作用气压传动系统动作时间的简化计算 77

3-5 差动式气压传动系统的动力学分析计算 79

第四章 气压传动系统的动力学分析计算(二) 85

4-1 变负载双作用传动系统的分析计算 85

4-2 变负载单作用传动系统的分析计算 86

4-3 重力复位单作用传动系统的分析计算 89

4-4 膜片式传动系统的计算 90

一、膜片式传动系统的静力学计算 91

二、膜片式传动系统的动力学计算 93

第五章 气压传动系统的动力学综合计算 97

5-1 活塞作稳定运动的条件 98

5-2 按给定运动速度，选择活塞作稳定运动的传动系统的参数 99

一、双作用传动系统的正反行程和无复位弹簧的单作用传动系统的正行程 99

二、无复位弹簧的单作用传动系统的反行程 104

5-3 考虑准备时间，选择活塞作稳定运动的传动系统的参数 106

一、只给出动作时间t?,考虑准备时间选择气压传动系统的参数 106

二、同时给出平均速度？和动作时间t？,考虑准备时间选择传动系统的参数 108

三、按回程条件，考虑准备时间选择无复位弹簧单作用传动系统的参数 108

5-4 活塞作稳定运动的弹簧复位单作用传动系统的计算 109

一、正行程 109

二、返回行程 111

三、按给定的正、反行程活塞运动速度，选择弹簧复位单作用传动系统的参数 112

四、根据最短周期时间，选择弹簧复位单作用传动系统的参数 114

5-5 活塞平均速度不变的任意运动规律的传动系统综合计算 116

一、按给定的活塞运动时间，选择传动系统参数 117

二、按获得最大的活塞平均速度为条件，选择传动系统参数 121

5-6 活塞平均速度可调的任意运动规律的传动系统综合计算 122

一、几种调速方式和排、进气有效面积比α？=A？/A?的变化范围 123

二、计算用曲线图 123

三、调速过程分析 123

四、平均速度可调的传动系统的参数选择 126

第六章 气压传动系统的缓冲 129

6-1 使活塞在行程终点平稳停止的方法 129

6-2 活塞作稳定运动的传动系统的缓冲计算 132

6-3 实现自动缓冲的气压传动系统 136

一、实现自动缓冲的初始无压差双作用气压传动系统动特性 136

二、实现自动缓冲的初始无压差双作用气压传动系统的综合计算 143

三、实现自动缓冲的气压传动系统的调整 146

6-4 使用外缓冲装置的气压传动系统的设计计算 146

第七章 节能气动系统动力学 150

7-1 气动系统节能的主要途径 150

7-2 单缸节能气动系统及其特性分析 153

一、单缸节能气动系统(ESPS)的工作原理 153

二、符号说明 154

三、选择气罐容积的静态分析 154

四、ESPS 动特性数学模型 155

五、ESPS 动特性的仿真与实验结果比较 160

六、ESPS 动特性分析 161

7-3 单缸节能气动系统的动力学综合计算 163

一、ESPS设计计算用数学模型 163

二、三个阶段的设计计算用曲线图 165

三、按正行程要求，ESPS的设计计算方法 167

四、按工作循环时间要求，ESPS的设计计算方法 171

7-4 多缸节能气动系统概述 174

一、多缸节能气动系统的工作原理 175

二、两类系统的使用条件 176

三、控制线路的逻辑设计简述 176

7-5 间接能量转换多缸节能气动系统(IETS)特性分析 179

一、IETS动特性数学模型 179

二、IETS动特性的计算机仿真与实验结果对比 182

三、IETS动态特性分析 183

7-6 直接能量转换多缸节能气动系统(DETS)特性分析 186

一、DETS的静态分析 186

二、DETS动特性数学模型 186

三、DETS动特性计算机仿真与实验结果对比 188

四、DETS动态特性分析 189

7-7 节能气动系统的经济效益分析 191

一、单缸节能气动系统的经济效益分析 191

二、多缸节能气动系统的经济效益分析 192

附录 195

参考文献 200