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第1章 液压技术基本理论 1

1.1 流体技术发展史 1

1.2 液压传动基本概念 2

1.2.1 液压传动工作原理 2

1.2.2 液压系统基本组成 4

1.2.3 液压传动系统的优势与不足 4

1.3 液压传动的工作介质 5

1.3.1 液压油的类型 5

1.3.2 液压油的物理性质 6

1.3.3 液压油的要求与选用 8

1.4 液压传动基本参数 9

1.5 静止液体基本性质 10

1.5.1 液体静压力及其特性 10

1.5.2 液体静力学方程 11

1.5.3 压力的表示方法及单位 12

1.5.4 帕斯卡原理 13

1.5.5 液压静压力对固体壁面的作用力 14

1.6 液体流动的基本规律 14

1.6.1 流动液体的连续性原理 15

1.6.2 伯努利方程 15

1.6.3 流动液体的动量方程 16

1.7 液体在缝隙和小孔中的流动规律 17

1.7.1 液体在缝隙中的流动规律 17

1.7.2 液体在小孔中的流动规律 20

1.8 液体流动的压力损失 21

1.9 液压冲击和空穴现象 23

1.9.1 液压冲击现象 23

1.9.2 空穴现象 27

1.10 液压传动在机械工程中的应用 27

1.10.1 液压传动在工业机床上的应用 27

1.10.2 液压传动在工程机械上的应用 28

1.11 液压传动技术的发展趋势 30

典型应用案例1 31

本章小结 32

思考题与习题1 33

第2章 液压动力与执行元件 36

2.1 液压动力元件 36

2.1.1 液压泵概述 36

2.1.2 齿轮泵 39

2.1.3 叶片泵 41

2.1.4 柱塞泵 47

2.1.5 液压泵的选用 53

2.2 液压执行元件 54

2.2.1 液压缸 54

2.2.2 液压马达 65

典型应用案例2 71

本章小结 72

思考题与习题2 72

第3章 液压控制与辅助元件 75

3.1 液压控制阀 75

3.1.1 液压阀概述 75

3.1.2 方向控制阀 77

3.1.3 压力控制阀 87

3.1.4 流量控制阀 94

3.1.5 逻辑插装阀 100

3.1.6 电液比例阀 106

3.1.7 电液伺服阀 108

3.1.8 电液数字控制阀 113

3.2 液压辅助元件 117

3.2.1 油箱及其附件 117

3.2.2 蓄能器 119

3.2.3 过滤器 123

3.2.4 油管及管接头 126

3.2.5 密封装置 131

典型应用案例3 134

本章小结 134

思考题与习题3 135

第4章 液压控制系统分析 138

4.1 基本控制系统 138

4.1.1 压力控制系统 138

4.1.2 方向控制系统 145

4.1.3 速度控制系统 148

4.1.4 多执行元件控制回路 159

4.2 开式系统与闭式系统 166

4.2.1 开式液压系统 166

4.2.2 闭式液压系统 166

4.3 单泵系统与多泵系统 167

4.3.1 单泵液压系统 168

4.3.2 双泵液压系统 168

4.3.3 多泵液压系统 169

4.4 定量系统与变量系统 170

4.4.1 定量系统 170

4.4.2 变量系统 170

4.5 串联系统与并联系统 171

4.5.1 串联系统 171

4.5.2 并联系统 172

4.6 分功率变量系统与总功率变量系统 172

4.6.1 分功率变量系统 172

4.6.2 总功率变量系统 173

4.7 液压控制系统性能指标与要求 173

4.7.1 液压系统的效率（经济性指标） 174

4.7.2 功率利用（节能性指标） 175

4.7.3 调速范围及指标（调速指标） 175

4.7.4 液压系统刚度（机械特性指标） 175

4.7.5 负载能力（工作性能指标） 175

典型应用案例4 175

本章小结 176

思考题与习题4 177

第5章 液压系统设计计算 182

5.1 液压系统的设计原则与策略 182

5.1.1 液压系统绿色设计原则 182

5.1.2 液压系统绿色设计策略 182

5.2 液压系统的设计内容与步骤 184

5.2.1 明确对液压系统的设计要求 184

5.2.2 分析工况，确定液压系统的主要参数 185

5.3 液压系统原理图确定和液压元件计算选择 187

5.3.1 进行方案设计，确定液压系统原理图 187

5.3.2 液压元件计算与选择 189

5.3.3 液压系统性能验算及校核 193

5.4 液压系统仿真与性能分析 197

5.4.1 概述 197

5.4.2 基于MATLAB的液压系统仿真技术研究与应用 198

5.4.3 AMESIM仿真技术及其在液压系统中的应用 200

5.5 液压系统装配图的绘制 203

5.5.1 液压装置总体布局 203

5.5.2 液压阀的配置形式 203

5.5.3 集成块设计 203

5.5.4 绘制正式液压系统装配图，编写技术文件 204

5.6 典型液压系统设计应用实例 204

5.6.1 250克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数 204

5.6.2 液压执行元件载荷力和载荷转矩计算 205

5.6.3 液压系统主要参数计算 206

5.6.4 制定系统方案和拟定液压系统图 208

5.6.5 液压元件的选择 209

5.6.6 液压系统性能验算 212

典型应用案例5 215

本章小结 215

思考题与习题5 216

第6章 电液控制技术及应用 217

6.1 电液控制技术概述 217

6.1.1 电液伺服控制 217

6.1.2 电液比例控制 218

6.1.3 数字液压控制 218

6.1.4 电液控制策略 219

6.1.5 电液控制技术的发展趋势 220

6.2 电液伺服控制技术 221

6.2.1 电液伺服系统工作原理及特点 221

6.2.2 电液伺服控制技术应用 224

6.3 电液比例控制技术 232

6.3.1 电液比例控制概述 232

6.3.2 电液比例控制的基本原理 233

6.3.3 电液比例阀的组成及分类 234

6.3.4 电液比例系统构成及特点 236

6.3.5 电液比例技术应用实例 237

6.4 数字液压控制技术 243

6.4.1 数字液压元件 243

6.4.2 数字液压控制技术应用 246

典型应用案例6 249

本章小结 250

思考题与习题6 250

第7章 液压系统测试与故障诊断技术 252

7.1 液压测试技术概述 252

7.1.1 液压测试技术基础 252

7.1.2 液压测试系统组成 254

7.2 液压系统基本参数的测试及测试仪器 255

7.2.1 液压系统中压力的测试 255

7.2.2 液压系统中流量的测试 259

7.2.3 液压系统中温度的测量 262

7.2.4 液压系统测试装置 264

7.3 液压系统测试工程应用实例 268

7.3.1 矿用支架液压件CAT测试系统 268

7.3.2 液压冲击机械测试系统 271

7.4 液压元件故障诊断与排除 274

7.4.1 液压泵常见故障分析与排除方法 274

7.4.2 液压缸的常见故障及排除方法 274

7.4.3 常用液压阀的故障分析与排除 275

7.5 液压系统故障诊断方法 279

7.5.1 简易的故障诊断方法 279

7.5.2 基于信号分析的故障诊断方法 280

7.5.3 基于人工智能的故障诊断方法 281

7.6 液压系统故障诊断应用实例 284

7.6.1 液压挖掘机液压系统的常见故障及诊断与排除 284

7.6.2 基于FTA分析法的液压压砖机远程故障诊断专家系统 287

7.6.3 汽车起重机液压缸爬行的故障树分析 291

7.7 液压系统故障诊断技术的发展 295

典型应用案例7 296

本章小结 298

第8章 气压传动基础知识 299

8.1 气压传动与控制的定义及工作原理 299

8.2 气压传动的优缺点及发展与应用 300

8.3 空气的物理性质 303

8.4 气体状态方程 306

8.5 气体流动规律 308

本章小结 313

第9章 气源装置与气动元件 314

9.1 气源装置及辅助元件 314

9.1.1 气源装置 314

9.1.2 气动辅助元件 316

9.2 气动执行元件 321

9.2.1 气缸 321

9.2.2 气马达 328

9.3 气动控制元件 329

9.3.1 气动压力控制阀 329

9.3.2 气动流量控制阀 332

9.3.3 气动方向控制阀 333

9.4 气动逻辑元件 338

本章小结 343

第10章 气压传动基本回路和气动控制系统 344

10.1 气压传动基本回路 344

10.1.1 压力和力控制回路 344

10.1.2 换向回路 345

10.1.3 速度控制回路 348

10.1.4 位置控制回路 351

10.2 其他常用回路 352

10.2.1 安全保护回路 352

10.2.2 同步控制回路 354

10.2.3 往复动作回路 355

10.2.4 延时回路 356

10.3 气压传动与控制应用实例 356

10.3.1 组合机床动力头控制系统 356

10.3.2 气动机械手 358

10.3.3 工作夹紧气动控制系统 360

10.4 气压传动控制系统的设计 361

10.4.1 X-D线图法的设计步骤 361

10.4.2 气动顺序控制回路设计举例 361

10.5 气压传动控制技术应用 364

本章小结 368

思考题与习题10 368

第11章 流体传动与控制基础实验 369

实验一 液压泵拆装实验 369

实验二 二级调压回路实验 372

实验三 换向回路实验 373

实验四 电磁阀和调速阀控制的调速回路实验 376

实验五 行程开关控制的顺序动作回路实验 379

实验六 液压缸并联的同步回路实验 382

实验七 差动连接的增速回路实验 384

实验八 顺序阀控制的顺序动作回路实验 387

实验九 调速阀串联控制的二次进给回路实验 390

实验十 PLC控制气缸往复运动回路实验 394

实验十一 PLC控制气缸顺序动作回路实验 395

附录 常用液压与气动元件图形符号 398

部分思考题与习题参考答案 405

参考文献 422