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第1章 绪论 1

1.1 液压与气压传动系统的工作原理和组成 1

1.1.1 液压与气压传动系统的工作原理 1

1.1.2 液压与气压传动系统的组成 3

1.2 液压与气压传动的特点 4

1.2.1 液压传动的特点 4

1.2.2 气压传动的特点 5

1.3 液压与气压传动的概况 5

1.3.1 液压与气压传动的现状 5

1.3.2 液压与气压传动的发展 6

1.4 液压与气压传动的图形符号 6

1.5 液压与气压传动工作介质的性质和选择 7

1.5.1 液压工作介质的种类 7

1.5.2 液压工作介质的性质 8

1.5.3 对液压工作介质的要求 10

1.5.4 液压工作介质的选择 11

1.5.5 气压工作介质 12

1.5.6 空气的性质 13

1.6 液压与气压传动工作介质的污染及控制 14

1.6.1 工作介质污染的原因 15

1.6.2 工作介质污染的危害 16

1.6.3 工作介质污染的控制 16

思考题和习题 17

第2章 液压与气压传动流体力学基础 19

2.1 液体静力学 19

2.1.1 液体的压力 19

2.1.2 静止液体中的压力分布 19

2.1.3 压力的表示方法和单位 21

2.1.4 静止液体中的压力传递 22

2.1.5 液体静压力作用在固体壁面上的力 22

2.2 液体动力学 23

2.2.1 基本概念 23

2.2.2 连续性方程 25

2.2.3 伯努利方程 26

2.2.4 动量方程 29

2.3 液体流动时的压力损失 31

2.3.1 液体的流动状态 31

2.3.2 沿程压力损失 32

2.3.3 局部压力损失 34

2.3.4 管路系统总压力损失 35

2.4 孔口和缝隙流量 36

2.4.1 孔口流量 36

2.4.2 缝隙流量 38

2.5 气体静力学 41

2.5.1 理想气体状态方程 41

2.5.2 热力学第一定律 42

2.5.3 静止气体状态变化 42

2.6 气体动力学 43

2.6.1 气体流动的基本概念 43

2.6.2 气体流动的基本方程 43

2.6.3 音速和气体在管道中的流动特性 44

2.6.4 气体管道的阻力计算 47

2.6.5 气体的通流能力 47

2.6.6 充放气参数的计算 48

2.7 空穴现象和液压冲击 50

2.7.1 空穴现象 50

2.7.2 液压冲击 51

思考题和习题 53

第3章 液压与气压传动动力元件 56

3.1 概述 56

3.1.1 液压泵的工作原理 56

3.1.2 液压泵的性能参数 57

3.2 齿轮泵 60

3.2.1 齿轮泵的工作原理 60

3.2.2 齿轮泵的排量和流量 61

3.2.3 齿轮泵的结构特点 62

3.2.4 提高外啮合齿轮泵压力的措施 64

3.2.5 内啮合齿轮泵 65

3.2.6 螺杆泵 66

3.3 叶片泵 67

3.3.1 双作用叶片泵 67

3.3.2 单作用叶片泵 73

3.3.3 单作用变量叶片泵 74

3.4 柱塞泵 78

3.4.1 径向柱塞泵 78

3.4.2 轴向柱塞泵 80

3.5 各类液压泵的性能比较及应用 89

3.6 气源装置 91

3.6.1 气压系统对压缩空气的要求及净化 91

3.6.2 气源装置的组成和布置 91

3.6.3 空气压缩机 92

思考题和习题 95

第4章 液压与气压传动执行元件 97

4.1 缸的分类和特点 97

4.1.1 活塞缸 97

4.1.2 柱塞缸 100

4.1.3 摆动缸 101

4.2 其它型式的常用缸 102

4.3 缸的结构 108

4.3.1 缸体的组件 109

4.3.2 活塞组件 110

4.3.3 缓冲装置 112

4.3.4 排气装置 113

4.4 缸的设计计算 113

4.4.1 缸主要尺寸的计算 113

4.4.2 气缸的耗气量计算 115

4.4.3 缸的强度计算与校核 115

4.5 缸缓冲装置的设计计算 118

4.5.1 缓冲装置的工作原理 118

4.5.2 液压缸缓冲装置的设计计算 119

4.5.3 气缸缓冲装置的设计计算 119

4.6 液压及气压马达 120

4.6.1 液压马达的分类、特点及应用 120

4.6.2 液压马达的主要性能参数 121

4.6.3 高速液压马达 123

4.6.4 低速大转矩液压马达 125

4.6.5 气压马达的分类、特点及应用 127

思考题和习题 129

第5章 液压与气压传动控制调节元件 131

5.1 概述 131

5.1.1 控制阀的分类 131

5.1.2 控制阀的性能参数 132

5.2 方向控制阀 133

5.2.1 单向阀 133

5.2.2 换向阀 136

5.3 压力控制阀 149

5.3.1 溢流阀 149

5.3.2 减压阀 156

5.3.3 顺序阀 161

5.3.4 压力继电器 164

5.4 流量控制阀 165

5.4.1 节流阀 165

5.4.2 调速阀 168

5.4.3 分流集流阀 169

5.5 插装阀 171

5.5.1 插装阀概述 171

5.5.2 插装方向阀 171

5.5.3 插装压力阀 173

5.5.4 插装流量阀 173

5.5.5 插装阀及其集成系统的特点 174

5.6 电液数字控制阀 174

5.6.1 数字阀的结构 175

5.6.2 数字阀的应用 176

5.7 电液比例控制阀 177

5.7.1 电-机械转换器 177

5.7.2 比例阀的结构 180

思考题和习题 183

第6章 液压与气压传动系统辅助元件 186

6.1 蓄能器 186

6.1.1 蓄能器的功能 186

6.1.2 蓄能器的类型 186

6.1.3 蓄能器的容量计算 188

6.1.4 蓄能器的应用 190

6.2 过滤器 191

6.2.1 过滤器的类型和结构 191

6.2.2 过滤器的选用 194

6.2.3 过滤器的安装 195

6.3 油箱、热交换器、压力表及压力表辅件 196

6.3.1 油箱 196

6.3.2 热交换器 198

6.3.3 压力表及压力表辅件 201

6.4 压缩空气净化设备的组成和布置 202

6.5 气压辅件 204

6.5.1 分水滤气器 204

6.5.2 油雾器 204

6.5.3 消声器 207

6.6 管件 207

6.6.1 管道 207

6.6.2 管接头 209

6.7 密封装置 211

6.7.1 对密封装置的要求 212

6.7.2 密封件的材料 212

6.7.3 常见的密封方法 212

6.7.4 密封件的类型 213

6.8 其它辅助元件 215

6.8.2 测压排气装置 215

6.8.3 液压管夹 215

思考题和习题 215

第7章 液压与气压传动回路 217

7.1 概述 217

7.2 方向控制回路 217

7.2.1 一般方向控制回路 217

7.2.2 复杂方向控制回路 217

7.3 压力控制回路 219

7.3.1 调压回路 219

7.3.2 减压回路 219

7.3.3 增压回路 220

7.3.4 保压回路 220

7.3.5 卸荷回路 221

7.3.6 平衡回路 221

7.3.7 释压回路 222

7.4 速度控制回路 222

7.4.1 概述 222

7.4.2 节流式调速回路 223

7.4.3 调速阀式节流调速回路 229

7.4.4 容积式调速回路 230

7.4.5 容积节流式调速回路 236

7.4.6 快速回路 238

7.4.7 速度换接回路 239

7.5 多缸运动控制回路 240

7.5.1 顺序运动回路 240

7.5.2 同步运动回路 242

7.5.3 运动互不干扰回路 245

7.6 其它控制回路 246

7.6.1 气压延时回路 246

7.6.2 气压往复运动回路 246

思考题和习题 247

第8章 典型的液压与气压传动系统 252

8.1 YT4543型组合机床动力滑台液压系统 252

8.1.1 概述 252

8.1.2 液压系统的工作原理 253

8.1.3 液压系统的特点 255

8.2 M1432A型万能外圆磨床液压系统 255

8.2.1 概述 255

8.2.2 往复直线运动换向回路 256

8.2.3 液压系统的工作原理 256

8.2.4 液压系统的特点 259

8.3 剪板机液压系统 260

8.3.1 概述 260

8.3.2 液压系统的工作原理 260

8.3.3 液压系统的特点 262

8.4 YB32--200型液压机液压系统 262

8.4.1 概述 262

8.4.2 液压系统的工作原理 263

8.4.3 液压系统的特点 265

8.5 Q2--8型汽车起重机液压系统 266

8.5.1 概述 266

8.5.2 液压系统的工作原理 266

8.5.3 液压系统的特点 269

8.6 SZ--250A型塑料注射成型机液压系统 269

8.6.1 概述 269

8.6.2 液压系统的工作原理 270

8.6.3 液压系统的特点 273

8.7 香皂装箱机气压系统 274

8.7.1 概述 274

8.7.2 气压系统的工作原理 275

8.7.3 气压系统的特点 275

8.8 气压传动机械手气压系统 275

8.8.1 概述 275

8.8.2 气压系统的工作原理 276

8.9 2ZZ8625型射芯机气压系统 277

8.9.1 概述 277

8.9.2 气压系统的工作原理 277

8.9.3 气压系统的特点 279

思考题和习题 279

第9章 液压与气压传动系统的设计计算 282

9.1 明确设计要求、进行工况分析 282

9.1.1 明确设计要求 282

9.1.2 执行元件的工况分析 283

9.2 执行元件主要参数的确定 285

9.2.1 初选执行元件的工作压力 285

9.2.2 确定执行元件的主要结构参数 285

9.2.3 复算执行元件的工作压力 286

9.2.4 执行元件的工况图 287

9.3 系统原理图的拟定 288

9.4 元件的计算和选择 290

9.4.1 动力元件的选择 290

9.4.2 阀类元件的选择 291

9.4.3 辅助元件的选择 292

9.4.4 阀类元件配置形式的选择 293

9.5 系统性能验算 294

9.5.1 系统压力损失的验算 294

9.5.2 系统发热温升的验算 294

9.6 绘制正式工作图和编制技术文件 295

9.7 系统设计计算举例 296

9.7.1 明确系统设计要求 296

9.7.2 分析系统工况 296

9.7.3 确定执行元件的工作压力 297

9.7.4 拟定系统原理图 298

9.7.5 选择元件 299

思考题和习题 301

第10章 液压与气压伺服系统 303

10.1 概述 303

10.1.1 伺服系统的工作原理和特点 303

10.1.2 伺服系统职能方框图和系统的组成环节 305

10.1.3 伺服系统的分类 306

10.1.4 伺服系统的优缺点 306

10.2 典型的伺服控制元件 306

10.2.1 力矩马达和力马达 306

10.2.2 滑阀 306

10.2.3 射流管阀 308

10.2.4 喷嘴挡板阀 308

10.3 伺服阀 309

10.3.1 液压伺服阀的分类、结构和工作原理 309

10.3.2 液压伺服阀的选用 313

10.3.3 气压伺服阀 314

10.4 液压伺服系统 315

10.4.1 车床液压仿形刀架 315

10.4.2 机械手伸缩运动伺服系统 316

10.4.3 钢带张力控制系统 317

10.5 气压伺服系统 318

10.5.1 力控制伺服系统 318

10.5.2 张力控制伺服系统 319

10.5.3 加压控制伺服系统 319

思考题和习题 320

第11章 气压逻辑回路与控制系统 321

11.1 逻辑代数 321

11.1.1 三种基本逻辑运算及其恒等式 321

11.1.2 基本定律 322

11.1.3 形式定律 322

11.1.4 逻辑运算规则和对偶定理 323

11.1.5 逻辑函数、真值表、基本逻辑门和逻辑图 323

11.2 气压逻辑回路 324

11.3 逻辑回路的设计 326

11.3.1 逻辑代数法 326

11.3.2 卡诺图法 330

11.4 程序控制系统 335

11.4.1 气压系统中常用的电气电路 336

11.4.2 行程程序控制系统的设计 339

11.5 可编程控制器及其应用 349

11.5.1 指令系统及编程 350

11.5.2 可编程控制器在行程程序控制系统中的应用 358

思考题和习题 363

附录 365

部分常用液压气动图形符号(摘自GB/T786.1--1993) 365

部分习题参考答案 372

参考文献 375