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绪论 1

1引言 1

2液压及气动系统的组成及分类 1

一、液压及气动系统的组成 1

二、液压及气动系统的分类 4

3电动系统、机械系统与液压、气动系统的比较 4

一、动力拖动能力的比较 4

二、控制方式性能的比较 5

第一章 液压和气动技术的基本理论 7

1-1流体的物理性质 7

一、流体的密度和重度 7

二、流体的压缩性 7

三、流体的粘度 8

1-2流体的压力 10

1-3巴斯加原理 11

1-4空气的组成及其状态变化过程 11

一、空气的组成 11

二、气体的状态方程 12

三、气体的等温和绝热状态变化过程 12

四、湿空气 13

1-5流体运动的某些基本规律 14

一、流量 14

二、流体运动的连续方程 15

三、伯努利方程 15

四、音速及马赫数 16

五、管路截面变化的气流流动 17

六、压力比对管内气流的影响 18

1-6不可压缩流体的定常管流 19

一、流体运动的两种状态和雷诺数 19

二、直管中沿程压力损失计算 19

三、圆管中层流时摩擦阻力系数计算 20

四、管道中局部压力损失计算 22

1-7油液和空气流经小孔及缝隙的流量计算 24

一、油液流经薄壁小孔的流量计算 24

二、油液流经细长小孔的流量计算 25

三、油液流经平面缝隙的流量计算 25

四、油液流经环状缝隙的流量计算 27

五、油液流经偏心环状缝隙的流量计算 28

六、空气流经小孔和平面缝隙的流量计算 29

1-8流经气动元件的空气流量和cv值计算法 29

一、有效截面积 30

二、cv值法 30

1-9气阻和气容 31

一、气阻 31

二、气容 32

第二章 动力缸 34

2-1动力缸的分类及结构 34

一、动力缸的分类 34

二、动力缸的结构 36

2-2动力缸的设计计算 37

一、设计的依据及要求 37

二、动力缸一般性能计算 48

三、动力缸的结构设计 58

第三章 油泵、油马达和气马达 67

3-1齿轮油泵 67

一、外啮合齿轮油泵 67

二、内啮合齿轮油泵 71

三、齿轮油泵的特点 71

3-2叶片油泵 72

一、单作用式叶片油泵 72

二、双作用式叶片油泵 73

三、双联叶片油泵和双级叶片油泵 75

四、叶片油泵的特点 75

3-3轴向柱塞油泵 77

3-4油泵性能比较 77

3-5油马达 77

一、齿轮油马达 77

二、叶片油马达 79

三、轴向柱塞油马达 80

四、油马达的应用 80

3-6气马达 81

一、齿轮气马达 81

二、叶片气马达 81

第四章 液压和气动控制阀 82

4-1控制阀的分类和阀芯形式 82

一、控制阀的分类 82

二、阀芯的结构形式 82

4-2压力控制阀 83

一、溢流阀（安全阀） 83

二、减压阀 85

三、顺序阀 88

4-3流量控制阀 90

一、节流口的形状 90

二、节流阀 91

三、行程节流阀 92

四、速度控制阀 92

4-4方向控制阀 95

一、电磁换向阀 95

二、液压控制和气压控制换向阀 98

三、机械控制换向阀 100

四、人力控制换向阀 101

五、单向型阀 102

六、几种典型的三位换向阀的滑阀机能 104

第五章 液压和气动轴助装置 106

5-1油箱及冷却、加热装置 106

一、油箱 106

二、冷却与加热装置 106

5-2过滤器 107

一、对过滤器的要求 107

二、滤油器的类型 108

三、滤气器的类型 109

5-3管道及管接头 111

一、管子类型 111

二、管子截面尺寸的确定 111

三、管接头 112

5-4蓄能器与贮气罐 114

一、蓄能器与贮气罐的作用 114

二、蓄能器的类型及贮气罐的结构 116

三、容量计算 116

5-5密封装置 116

一、间隙密封 117

二、O形密封圈 117

三、Y形密封圈 118

四、V形密封圈 118

五、L形密封圈 119

六、回转轴的密封装置 119

七、聚四氟乙烯密封圈 119

5-6压力继电器 120

5-7油雾器 121

一、一次油雾器 121

二、油雾器的使用 122

5-8消音器 122

一、消音器的种类和结构 122

二、消音器的使用 123

第六章 液压和气动基本回路 125

6-1压力控制回路 125

一、调压回路 125

二、卸荷回路 125

三、增压回路 127

四、多级压力控制回路 129

五、缓冲回路 129

六、平衡回路 130

七、顺序动作回路 130

6-2速度控制回路 132

一、节流调速回路 132

二、增速回路 134

三、同步回路 135

四、速度换接回路 137

五、气动液压阻尼调速回路 138

六、采用变量泵控制速度的回路 139

6-3方向控制回路 139

一、换向回路 140

二、锁紧回路 140

三、多缸控制回路 140

6-4液压、气动系统组成时的注意事项 141

第七章 自动控制原理及液压、气动伺服机构 142

7-1自动控制的基本概念 142

7-2系统的微分方程及拉氏变换 144

一、系统的微分方程 144

二、线性化 145

三、拉氏变换 146

7-3传递函数及频率响应 149

一、传递函数及典型环节 149

二、频率响应 160

7-4液压、气动伺服系统的数学模型及传递函数 171

一、伺服马达 171

二、液压力矩放大器 182

三、力反馈电液伺服阀 183

四、气动伺服马达中的平衡气瓶 186

7-5稳定性分析 188

一、劳斯判据 189

二、奈魁斯特判据 191

三、博德图上的奈魁斯特判据 193

四、稳定性分析实例 193

7-6稳态误差 196

一、系统稳态误差的基本概念 196

二、稳态误差的计算 197

三、系统的无差度和稳态误差数值表 200

7-7伺服系统的分析步骤与设计方法 203

一、分析伺服系统的步骤 204

二、伺服系统的分析实例 206

三、伺服系统的设计 209

第八章 气动逻辑元件及逻辑囘路的设计基础 216

8-1概述 216

一、逻辑运算在生产中的作用 216

二、逻辑运算的基本符号和术语 216

三、逻辑函数“与/或”表示式的写法 219

8-2气动逻辑元件 220

一、高压截止式逻辑元件 220

二、滑柱和滑块式高压逻辑元件 224

三、高压膜式元件 226

四、低压逻辑元件 228

五、射流逻辑元件 229

8-3逻辑代数的基本运算 238

一、基本逻辑运算公式 238

二、卡诺图 241

三、最小化或非元件线路的设计 242

8-4应用举例 245

第九章 行程程序控制系统的设计方法 253

9-1行程程序系统的组成 253

一、程序控制系统 253

二、气动行程程序控制系统的组成 253

9-2障碍信号及其分类 254

一、消除障碍信号的必要性 255

二、障碍信号的类型 255

9-3 X—D线图的设计方法 256

一、确定工作程序图 256

二、绘制X—D线图，找出障碍信号 256

三、排除有障碍信号障碍段 260

四、进行辅助设计 263

五、绘制气动控制逻辑框图及气动控制原理图 264

第十章 液压及气动系统的设计及计算 266

10-1液压及气动系统的设计步骤 266

一、分析主机的工作要求明确设计的依据 266

二、液压及气动回路的设计 266

三、系统元件的选择和计算 266

四、对系统进行必要的验算 267

五、绘制正式工作图和编制技术文件 267

10-2气动元件的选择和计算 267

一、执行元件的选择和计算 267

二、控制元件的选择 268

三、气动辅助件的选择 269

四、压缩机的选择 269

五、管道直径的确定 270

10-3气动系统性能的实用验算方法 270

一、有效截面积的计算 270

二、具有气罐系统的充放气特性 273

三、气缸的动作时间 275

10-4液压元件的选择和计算 276

一、油缸的工作面积、工作流量及压力的计算 276

二、油泵的工作压力、流量和传动功率的确定 279

三、阀类的选择 279

四、油管和辅助件的选择 279

10-5液压系统性能的验算 280

一、液压系统压力损失的验算 280

二、液压系统发热温升的计算 280

10-6液压及气动系统的设计实例 281

一、半自动落料机床的气控系统的设计和计算 281

二、组合机床液压系统设计计算实例 284

第十一章 专用设备的典型液压及气动系统 290

11-1 J5040—1型内圆切片机的液压系统 290

11-2带机械手的注塑机的液压系统 291

11-3十一位玻璃屏压机的液压系统 293

11-4 P—102型封帽机的气动系统 296

11-5 H94—14型半自动光刻机的气动系统 299