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第37篇 液压传动 3

第1章 液压通用标准 3

1 液压图形符号（含气动符号） 3

1·1 基本符号 3

1·2 管路连接及接头 4

1·3 液压泵、液压马达及液压缸 5

1·4 控制方式 7

1·5 压力控制阀 8

1·6 流量控制阀 9

1·7 方向控制阀 10

1·8 辅件和其他装置 12

1·9 基本符号的典型组合示例 14

1·10 液压气动系统图图例 17

2 流体传动系统和元件—图形符号 17

2·1 基本符号 17

2·2 能量转换符号 19

2·3 控制阀 20

2·4 能量传输和调节 23

2·5 控制 25

2·6 附件 27

2·7 元件组合 27

2·8 液压气动系统图图例 28

3 基础标准 29

3·1 液压气动系统及元件—公称压力系列 29

3·2 液压泵及马达公称排量系列参数 29

3·3 液压气动系统和元件—油（气）口连接螺纹系列 29

第2章 液压流体力学基础 30

1 流体静力学 30

1·1 流体静压力 30

1·2 压力的度量标准 30

1·3 流体静力学基本方程 30

1·4 平面上的液体总压力 31

1·5 曲面上的液体总压力 31

2 流体动力学 32

2·1 几个基本概念 32

2·2 连续性方程 33

2·3 理想流体伯努利方程 33

2·4 实际流体伯努利方程 34

2·5 系统中有流体机械的伯努利方程 34

2·6 稳定流动量方程 35

3 阻力计算 36

4 孔口及管嘴出流、缝隙流动、液压冲击 36

4·1 薄壁孔口流量计算及管嘴流量计算 36

4·2 缝隙流动 37

4·2·1 壁面固定的平行缝隙中的流动 37

4·2·2 壁面移动的平行平板缝隙流动 37

4·2·3 环形缝隙中的流体流动 37

4·2·4 平行平板间的径向流动 38

4·3 液压冲击 39

第3章 液压介质 40

1 液压介质的分类 40

1·1 液压油类产品的分组、命名和代号 40

1·1·1 液压油类产品的分组 40

1·1·2 液压油类产品的命名 40

1·1·3 液压油类产品的代号 40

1·2 液压介质的分类 40

1·3 液压介质的ISO分类法 40

2 液压油的性质 41

2·1 液压油的密度 41

2·2 液压油的粘度 41

2·2·1 粘度与温度的关系 41

2·2·2 粘度指数 42

2·2·3 调合油的计算 43

2·3 液压油的压缩性 43

2·3·1 液压油的体积压缩系数 43

2·3·2 液压油的体积弹性模量 43

2·3·3 含气液压油的体积弹性模量 43

2·4 液压油的热膨胀性 44

2·5 比热容 44

2·6 含气量 45

2·7 空气分离压 45

2·8 饱和蒸气压 45

3 液压介质的质量指标及应用 45

3·1 矿油型液压油的质量指标及应用 45

3·2 抗燃型液压液的质量指标及应用 50

3·3 液力传动油的质量指标及应用 53

3·4 各类液压介质性能的比较 54

4 液压介质的选择 55

5 液压介质的污染控制 55

5·1 污染物的种类及污染原因 55

5·2 污染程度的测定及污染等级标准 55

5·3 污染控制措施 57

5·4 液压介质的性状管理 59

第4章 液压基本回路 61

1 概述 61

2 压力控制回路 61

2·1 调压回路 61

2·2 减压回路 63

2·3 增压回路 64

2·4 卸压回路 65

2·5 平衡回路 67

2·6 保压回路 68

2·7 卸荷回路 68

2·8 背压回路 70

2·9 缓冲回路 71

3 速度控制回路 73

3·1 节流调速回路 73

3·2 容积调速回路 75

3·3 速度换接回路 76

3·4 二次进给回路 77

3·5 增速回路 78

3·6 减速回路 80

4 方向控制回路 80

4·1 换向回路 80

4·2 连续往复运动回路 82

4·3 锁紧回路 83

5 多缸动作回路 84

5·1 顺序动作回路 84

5·2 同步回路 87

5·3 互不干扰回路 91

5·4 多缸串并联回路及卸荷回路 92

6 液压马达回路 93

6·1 液压马达串并联回路 93

6·2 液压马达调速回路 94

6·3 液压马达制动回路 94

6·4 液压马达浮动回路 96

6·5 补油和冷却回路 96

7 其他液压回路 97

第5章 液压传动系统设计计算 100

1 明确设计要求，制定基本方案 100

1·1 明确设计要求 100

1·2 制定液压系统基本方案 100

1·2·1 确定液压执行元件的形式 100

1·2·2 拟定液压执行元件运动控制回路 100

1·2·3 液压源系统 102

2 绘制液压系统图 102

3 确定液压系统的主要参数 102

3·1 载荷的组成和计算 102

3·1·1 液压缸的载荷组成与计算 102

3·1·2 液压马达载荷力矩的组成与计算 103

3·2 初选系统工作压力 104

3·3 计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排量 104

3·4 计算液压缸或液压马达所需流量 105

3·5 绘制液压系统工况图 105

4 液压元件的选择与专用件设计 106

4·1 液压泵的选择 106

4·2 液压阀的选择 107

4·3 蓄能器的选择 107

4·4 管道尺寸的确定 107

4·5 油箱容量的确定 107

5 液压系统性能验算 107

5·1 液压系统压力损失 108

5·2 液压系统的发热温升计算 108

5·2·1 计算液压系统的发热功率 108

5·2·2 计算液压系统的散热功率 109

5·2·3 根据散热要求计算油箱容量 109

5·3 计算液压系统冲击压力 110

6 设计液压装置，编制技术文件 110

6·1 液压装置总体布局 110

6·2 液压阀的配置形式 110

6·3 通道块设计 110

6·4 绘制正式工作图，编写技术文件 111

7 液压系统设计计算实例——250克塑料注射机液压系统设计计算 111

7·1 250克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数 111

7·1·1 对液压系统的要求 111

7·1·2 液压系统设计参数 111

7·2 制定系统方案和拟定液压系统图 112

7·2·1 制定系统方案 112

7·2·2 拟定液压系统图 112

7·3 液压执行元件载荷力和载荷转矩计算 114

7·3·1 各液压缸的载荷力计算 114

7·3·2 进料液压马达载荷转矩计算 114

7·4 液压系统主要参数计算 114

7·4·1 初选系统工作压力 114

7·4·2 计算液压缸的主要结构尺寸 114

7·4·3 计算液压马达的排量 115

7·4·4 计算液压执行元件实际工作压力 115

7·4·5 计算液压执行元件实际所需流量 115

7·4·6 绘制液压执行元件工况图 116

7·5 液压元件的选择 116

7·5·1 液压泵的选择 116

7·5·2 电动机功率的确定 116

7·5·3 液压阀的选择 116

7·5·4 液压马达的选择 117

7·5·5 油管内径计算 117

7·5·6 确定油箱的有效容积 117

7·6 液压系统性能验算 117

7·6·1 验算回路中的压力损失 117

7·6·2 液压系统发热温升计算 118

第6章 液压泵与液压马达 120

1 液压泵与液压马达的分类 120

1·1 液压泵的分类 120

1·2 液压马达的分类 120

2 液压泵与液压马达的结构、工作原理及特点 120

2·1 齿轮泵与齿轮马达 120

2·1·1 外啮合齿轮泵 120

2·1·2 内啮合齿轮泵 123

2·1·3 外啮合齿轮马达 123

2·2 叶片泵与叶片马达 124

2·2·1 单作用叶片泵 124

2·2·2 双作用叶片泵 124

2·2·3 限压式变量叶片泵 125

2·2·4 双联叶片泵 126

2·2·5 双级叶片泵 126

2·2·6 叶片马达 126

2·3 柱塞泵与柱塞马达 127

2·3·1 轴向柱塞泵与马达 128

2·3·2 径向柱塞泵与马达 130

2·4 螺杆泵 132

2·4·1 螺杆泵的结构及工作原理 132

2·4·2 螺杆泵的特点 132

3 液压泵与液压马达技术性能 132

3·1 液压泵的技术性能 132

3·2 液压马达的技术性能 132

4 液压泵与液压马达常用计算公式 133

4·1 液压泵与液压马达主要参数计算公式 133

4·2 液压泵与液压马达排量的计算公式 133

5 液压泵与液压马达产品 134

5·1 齿轮泵与齿轮马达产品 134

5·1·1 齿轮泵与齿轮马达产品概览表 134

5·1·2 CB型齿轮泵 136

5·1·3 CB-S型齿轮泵 138

5·1·4 G 30型齿轮泵 140

5·1·5 GM5型齿轮马达 143

5·2 叶片泵与叶片马达产品 145

5·2·1 叶片泵与叶片马达产品概览表 145

5·2·2 YB1型叶片泵 145

5·2·3 YBX型限压式变量叶片泵 147

5·2·4 YM-F-E型叶片马达 152

5·3 柱塞泵与柱塞马达产品 153

5·3·1 柱塞泵与柱塞马达产品概览表 153

5·3·2 CY14-1B型斜盘式轴向柱塞泵（马达） 154

5·3·3 A 7 V型斜轴式轴向柱塞泵 159

5·3·4 Z※B型斜轴式轴向柱塞泵 166

5·3·5 1 JMD型径向柱塞马达 169

5·4 螺杆泵产品 170

5·4·1 螺杆泵产品概览表 170

5·4·2 U型螺杆泵 170

第7章 液压缸 173

1 液压缸的基本参数 173

1·1 液压缸气缸内径及活塞杆外径尺寸系列 173

1·1·1 液压缸气缸的缸筒内径尺寸系列 173

1·1·2 液压缸气缸的活塞杆外径尺寸系列 173

1·2 液压缸气缸行程参数系列 173

1·3 液压缸气缸活塞杆螺纹型式和尺寸系列 173

1·3·1 液压缸气缸活塞杆螺纹型式 173

1·3·2 液压缸气缸活塞杆螺纹尺寸系列 174

2 液压缸的类型及安装方式 174

2·1 液压缸的类型 174

2·2 液压缸的安装方式 178

3 液压缸标准系列 180

3·1 工程液压缸系列 180

3·1·1 型号说明 180

3·1·2 技术规格 181

3·1·3 外形尺寸 181

3·2 冶金设备用标准液压缸系列 190

3·2·1 型号说明 191

3·2·2 技术规格 192

3·2·3 外形尺寸 193

3·3 车辆用液压缸系列 200

3·3·1 DG型车辆用液压缸 201

3·3·2 G型车辆用液压缸 204

3·4 农机用液压缸系列 206

3·4·1 SG 1型农机用液压缸 206

3·4·2 ZG 1型农机用液压缸 210

3·4·3 TG 1型农机用液压缸 213

3·5 摆动液压缸 215

3·5·1 技术规格 215

3·5·2 外形尺寸 216

4 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求 216

4·1 缸体 216

4·1·1 缸体端部联接结构 216

4·1·2 缸体的材料 218

4·1·3 缸体的技术要求 218

4·2 缸盖 219

4·2·1 缸盖的材料 219

4·2·2 缸盖的技术要求 219

4·3 活塞 219

4·3·1 活塞与活塞杆的联接型式 219

4·3·2 活塞与缸体的密封 220

4·3·3 活塞的材料 221

4·3·4 活塞的技术要求 221

4·4 活塞杆 222

4·4·1 端部结构 222

4·4·2 端部尺寸 222

4·4·3 活塞杆结构 224

4·4·4 活塞杆材料 224

4·4·5 活塞杆的技术要求 224

4·5 活塞杆的导向、密封和防尘 224

4·5·1 导向套 224

4·5·2 活塞杆的密封与防尘 226

4·6 液压缸的缓冲装置 228

4·7 液压缸的排气装置 229

4·8 液压缸安装联接部分的型式及尺寸 230

4·8·1 液压缸进出油口的联接 230

4·8·2 液压缸为单耳环型安装的主要尺寸 230

4·8·3 液压缸为单耳球铰型安装的主要尺寸 232

4·8·4 液压缸为销轴型安装的主要尺寸 232

4·9 柱塞式液压缸的端部型式及尺寸 233

5 液压缸的设计计算 234

5·1 液压缸设计计算步骤 234

5·2 液压缸性能参数的计算 234

5·2·1 液压缸的输出力 234

5·2·2 液压缸的阻力 239

5·2·3 液压缸的输出速度 240

5·2·4 液压缸的作用时间 240

5·2·5 液压缸的储油量 243

5·2·6 液压缸的输出功率 244

5·2·7 摆动液压缸的输出扭矩 244

5·2·8 摆动液压缸的输出角速度 244

5·2·9 摆动液压缸的转动时间 244

5·3 液压缸主要几何尺寸的计算 244

5·3·1 液压缸内径φAL的计算 244

5·3·2 活塞杆直径φMM的计算 244

5·3·3 液压缸行程s的确定 245

5·4 液压缸结构参数的计算 245

5·4·1 缸筒壁厚的计算 245

5·4·2 液压缸油口直径的计算 246

5·4·3 缸底厚度计算 246

5·4·4 缸头厚度计算 248

5·5 液压缸的联接计算 250

5·5·1 缸盖联接计算 250

5·5·2 活塞与活塞杆的联接计算 251

5·5·3 销轴、耳环的联接计算 252

5·6 活塞杆稳定性验算 252

5·6·1 无偏心载荷 252

5·6·2 承受偏心载荷 258

5·6·3 临界应力 258

5·7 液压缸的缓冲计算 258

6 液压缸型式试验 259

6·1 试验条件 259

6·2 试验设备 259

6·3 试验项目与试验方法 259

第8章 液压控制阀 261

1 液压控制阀的结构原理与应用 261

1·1 中、高压压力控制阀的结构原理与应用 261

1·1·1 溢流阀 261

1·1·2 减压阀 263

1·1·3 顺序阀 264

1·1·4 DA／DAW型先导式卸荷阀 270

1·1·5 FD型平衡阀 271

1·1·6 压力继电器 272

1·2 中、高压流量控制阀的结构原理与应用 278

1·2·1 节流阀和单向节流阀 278

1·2·2 CDF型单向行程节流阀 279

1·2·3 调速阀和单向调速阀 280

1·2·4 分流—集流阀 283

1·3 中、高压方向控制阀的结构原理与应用 286

1·3·1 单向阀和液控单向阀 286

1·3·2 电磁换向阀 287

1·3·3 电液换向阀 293

1·3·4 手动换向阀 298

1·3·5 多路换向阀 298

1·3·6 Z型转阀 300

1·3·7 压力表开关 300

2 液压控制阀产品汇总表 305

2·1 中、高压液压控制阀产品汇总表 305

2·2 中、低压液压控制阀产品汇总表 308

2·3 型号说明 313

2·3·1 中、低压阀型号说明（广研所系列） 313

2·3·2 中、高压阀型号说明（榆次厂系列） 314

3 压力控制阀的规格和性能 315

3·1 溢流阀 315

3·1·1 DBD型直动式溢流阀 315

3·1·2 DB／DBW型先导式溢流阀 321

3·1·3 YF型溢流阀 331

3·1·4 C-175型溢流阀 335

3·1·5 ECT／G-O6／10型溢流阀 335

3·1·6 ECT／G5-06／10型电磁溢流阀 336

3·1·7 P型低压溢流阀 337

3·1·8 Y、Y1型中压溢流阀 337

3·1·9 YE型直流电磁溢流阀 337

3·2 减压阀 338

3·2·1 DR型先导式减压阀 338

3·2·2 JF型减压阀及JDF型单向减压阀 347

3·2·3 XCT／G-03／06／10型减压阀 351

3·2·4 J型减压阀及J1型单向减压阀 352

3·3 顺序阀 353

3·3·1 DZ型先导式顺序阀 353

3·3·2 X※F型顺序阀及XD※F型单向顺序阀 359

3·3·3 中、低压顺序阀 364

3·4 卸荷阀 365

3·4·1 DA／DAW型先导式卸荷阀 365

3·4·2 EURT／G-06／10型卸荷溢流阀 371

3·5 FD型平衡阀 371

3·6 背压阀（定压式） 378

3·7 压力继电器 378

3·7·1 HED 1型压力继电器 378

3·7·2 HED 2型压力继电器 384

3·7·3 HED 3型压力继电器 388

3·7·4 HED 4型压力继电器 392

3·7·5 1 PD01型压力继电器 398

3·7·6 PF型压力继电器 399

3·7·7 DP型压力继电器 400

4 流量控制阀的规格性能 401

4·1 节流阀和单向节流阀 401

4·1·1 MK型单向节流阀 401

4·1·2 LF型节流阀及LDF型单向节流阀 402

4·1·3 L型节流阀及LI型单向节流阀 407

4·2 调速阀 407

4·2·1 2 FRM型调速阀 407

4·2·2 MSA型调速阀 411

4·2·3 2FRW型电磁调速阀 412

4·2·4 Z 4 S型流向调整板 415

4·2·5 QF、QDFT型调速阀 417

4·2·6 FCG型调速阀及FRG型溢流节流阀 418

4·2·7 中、低压调速阀 419

4·3 行程控制阀 419

4·3·1 CDF型单向行程节流阀（单向减速阀） 419

4·3·2 LCI型单向行程节流阀 421

4·3·3 QCI型单向行程调速阀 421

4·3·4 延时阀 422

4·4 分流—集流阀（同步阀） 422

4·4·1 FJL、FL、FDL型分流—集流阀 422

4·4·2 3FL、3FJLK型分流—集流阀 424

4·4·3 长春型分流—集流阀 426

5 方向控制阀的规格和性能 428

5·1 单向阀 428

5·1·1 S型（力士乐） 428

5·1·2 榆次型 431

5·1·3 广研型 435

5·2 液控单向阀 436

5·2·1 S*型（力士乐） 436

5·2·2 榆次型 439

5·2·3 4 C型（威克斯） 443

5·2·4 广研型 444

5·3 电磁换向阀 444

5·3·1 WE型（力士乐） 444

5·3·2 SE型（力士乐）球形电磁换向阀 466

5·3·3 榆次型 469

5·3·4 DG4V-3型（威克斯） 475

5·3·5 DG4 S*U-01型（威克斯） 476

5·3·6 广研型 477

5·4 电液换向阀 479

5·4·1 WEH型（力士乐） 479

5·4·2 榆次型 494

5·4·3 DG5S-5型（威克斯） 500

5·4·4 广研型 501

5·5 手动换向阀 502

5·5·1 WMM型（力士乐） 502

5·5·2 榆次型 509

5·5·3 广研型 514

5·6 多路换向阀 515

5·6·1 榆次型（并联油路） 515

5·6·2 榆次型（串联油路） 517

5·6·3 ZS型多路换向阅 520

5·6·4 Z型多路换向阀 523

5·7 转阀 528

5·8 压力表开关 529

5·8·1 AF6E型（力士乐） 529

5·8·2 MS型（力士乐） 530

5·8·3 KF-L8型 533

6 叠加阀 535

6·1 叠加闽型号编制说明 535

6·2 叠加阀安装面的联接尺寸 536

6·2·1 Ⅰ型安装面 536

6·2·2 Ⅱ型安装面 538

6·3 叠加阀的系列型谱 539

6·3·1 叠加阀联合设计组系列型谱 539

6·3·2 威克斯叠加阀系列型谱 547

6·4 叠加式溢流阀 549

6·5 叠加式电磁溢流阀 551

6·6 叠加式减压阀 553

5·6·1 ZDR*D型（力士乐） 553

6·6·2 J型 558

6·7 X型叠加式顺序阀 560

6·8 BXY型叠加式顺序背压阀 564

6·9 XL型叠加式顺序节流阀 565

6·10 叠加式节流阀 567

6·10·1 Z2FS型（力士乐） 567

6·10·2 L、LA型 572

6·11 QA、QE、QEY型叠加式调速阀 578

6·12 A型叠加式单向阀 582

6·13 叠加式液控单向阀 585

6·13·1 Z 2 S型（力士乐） 585

6·13·2 AY型 588

6·14 PD型叠加式压力继电器 590

6·15 4 K型叠加式压力表开关 593

6·16 叠加阀底板块 594

6·16·1 系列型谱 594

6·16·2 外形尺寸 595

7 插装阀 604

7·1 插装阀的工作原理及特点 604

7·2 插装阀各种功能单元与普通液压控制阀的比较 604

7·3 插装阀系列Ⅰ（冶金工业部北京冶金液压机械厂产品系列） 609

7·3·1 插入元件 609

7·3·2 控制盖板 610

7·3·3 通道块 615

7·3·4 集成阀块 616

7·4 插装阀系列Ⅱ（济南铸锻机械研究所系列） 617

7·4·1 插入元件 617

7·4·2 先导控制元件型号说明 618

7·4·3 控制法兰型号说明 619

7·4·4 集成阀块 619

8 电液比例阀 622

8·1 电液比例阀的工作原理 622

8·2 技术规格 625

8·3 外形尺寸 624

9 电液伺服阀 629

9·1 功能与用途 629

9·2 动圈式电液伺服阀 629

9·2·1 原理与特点 629

9·2·2 技术规格 629

9·2·3 外形尺寸 629

9·3 力矩马达式电液伺服阀 629

9·3·1 原理与特点 629

9·3·2 技术规格 630

9·3·3 外形尺寸 635

第9章 管件 645

1 管道 645

1·1管子内径的计算 646

1·2 金属管管子壁厚δ的计算 646

1·3 胶管的选择及设计中应注意事项 646

2 管接头 646

2·1 管接头的类型 646

2·2 管接头的品种和应用 648

2·3 焊接式管接头的规格 650

2·4 卡套式管接头规格 655

2·5 扩口式管接头的规格 671

2·6 扣压式胶管接头的规格 687

2·7 三瓣式胶管接头的规格 689

2·8 快换接头 692

2·9 螺塞规格 695

2·10 方形法兰 697

第10章 液压泵站及其他辅助装置 699

1 液压泵站 699

1·1 液压泵站概述及液压泵站油箱容量系列标准 699

1·1·1 液压泵站概述 699

1·1·2 液压泵站油箱公称容量系列 699

1·2 YZ系列液压泵站 699

1·3 YG型液压柜 699

1·4 YZS型液压站 699

1·5 YGC型液压柜 702

1·6 CJZ型液压站 702

1·7 YH型液压站 702

1·8 SE型液压泵站 702

1·9 上重型液压站 702

2 滤油器及滤油机 704

2·1 滤油器概要 704

2·1·1 滤油器的作用及过滤精度 704

2·1·2 滤油器的类型及其特性 705

2·1·3 滤油器在液压系统中的安装位置 705

2·1·4 滤油器的选择 706

2·2 滤油器产品 706

2·2·1 网式滤油器 706

2·2·2 线隙式滤油器 707

2·2·3 纸质滤油器 712

2·2·4 烧结式滤油器 716

2·2·5 磁性烧结式滤油器 719

2·3 滤油车 720

2·4 JGZ型精密过滤装置 720

3 蓄能器 722

3·1 蓄能器的种类及其特点 722

3·2 蓄能器的应用 722

3·3 蓄能器容量计算 724

3·4 蓄能器标准 724

3·5 蓄能器产品 725

3·5·1 皮塞式蓄能器 725

3·5·2 活塞式蓄能器 726

4 油箱及其辅件 727

4·1 油箱 727

4·1·1 油箱的设计要点 727

4·1·2 油箱容量的计算 728

4·2 空气滤清器 728

4·2·1 KGQ型空气滤清器 728

4·2·2 EF型空气滤清器 729

4·3 YWZ型液位指示器 729

4·4 冷却器 730

4·4·1 2LQ型冷却器 730

4·4·2 GC、GL型冷却器 741

4·5 电加热器 741

5 压力表与温度计 743

5·1 压力表 743

5·1·1 上海宜川仪表厂压力表 743

5·1·2 上海自动化仪表四厂压力表 745

5·2 温度计 746

参考文献 746

第58篇 气压传动 3

第1章 气压传动概论和气体力学基础 3

1 气动元、辅件图形符号 3

2 气压传动概论 3

2·1 气动系统的组成及分类 3

2·1·1 气动系统的组成 3

2·1·2 气动系统的分类 3

2·2 气压传动的特点与应用 4

2·2·1 气压传动的特点 4

2·2·2 气压传动的应用 4

3 空气的物理性质 5

3·1 空气的组成 5

3·2 空气的密度 5

3·3 空气的粘性（粘度） 5

3·4 空气的压缩性与膨胀性 5

4 理想气体状态方程 5

4·1 等容过程 5

4·2 等压过程 6

4·3 等温过程 6

4·4 绝热过程 6

4·5 多变过程 7

5 湿空气 7

5·1 湿度 7

5·1·1 绝对湿度 7

5·1·2 饱和绝对湿度 8

5·1·3 相对湿度 8

5·2 含湿量 8

5·2·1 质量含湿量 8

5·2·2 容积含湿量 8

6 自由空气流量及析水量 9

6·1 自由空气流量 9

6·2 析水量 9

7 气体流动的基本方程 9

7·1 连续性方程 9

7·2 能量方程 10

7·2·1 不可压缩流体伯努里方程 10

7·2·2 可压缩气体绝热流动伯努里方程 10

7·2·3 有机械功的压缩性气体能量方程 10

8 声速与气体在管道中的流动特性 11

8·1 声速（音速） 11

8·2 气体在管道中的流动特性 11

9 气动元件的流通能力 12

9·1 有效截面积s 12

9·1·1 定义及简化计算 12

9·1·2 有效截面积的测试方法 12

9·1·3 系统中多个元件合成的s值 13

9·2 不可压缩气体通过节流小孔的流量 13

9·3 可压缩性气体通过节流小孔的流量 13

10 充气、放气温度与时间的计算 14

10·1 充气温度与时间的计算 14

10·2 放气温度与时间的计算 15

11 气阻、气容 15

11·1 气阻 16

11·1·1 线性气阻 16

11·1·2 非线性气阻 16

11·2 气容 17

第2章 气缸 18

1 概述 18

1·1 气缸的分类 18

1·2 气缸的工作原理 21

1·2·1 单作用气缸 21

1·2·2 双作用气缸 22

1·2·3 组合气缸 22

1·2·4 特殊气缸 25

2 气缸的设计与计算 30

2·1 气缸的设计步骤 30

2·2 气缸的基本参数 31

2·3 气缸有关计算 31

2·3·1 活塞杆上输出力和缸径的计算 31

2·3·2 活塞杆的计算 32

2·3·3 缸筒壁厚的计算 33

2·3·4 缓冲计算 34

2·3·5 耗气量的计算 35

2·3·6 冲击气缸设计计算 35

3 气缸主要零部件的结构、材料及技术要求 39

3·1 气缸筒 39

3·2 气缸盖 40

3·3 缸筒与缸盖的连结 40

3·4 活塞 42

3·5 活塞杆 42

3·6 气缸的密封 43

3·6·1 活塞杆的密封 43

3·6·2 活塞的密封 44

4 气缸的选择及应用 45

4·1 气缸的选择要点 45

4·1·1 安装形式的选择 45

4·1·2 输出力的大小 45

4·1·3 气缸行程 45

4·1·4 活塞的运动速度 45

4·2 气缸使用注意事项 45

4·3 气缸应用举例 45

5 气缸的性能和试验 48

5·1 空载性能和试验 48

5·2 载荷性能和试验 48

5·3 耐压性及试验 48

5·4 泄漏及试验 48

5·5 缓冲性能及试验 49

5·6 耐久性及试验 49

6 气缸产品 49

6·1 气缸产品概览 49

6·2 QGAⅡ、QGBⅡ、QGN系列气缸 50

6·2·1 技术规格 50

6·2·2 外形及安装尺寸 51

6·3 QGP、QGPA、QGPB系列气缸 58

6·3·1 技术规格 58

6·3·2 外形及安装尺寸 59

6·4 QGS、IQG系列气缸 60

6·4·1 技术规格 60

6·4·2 外形及安装尺寸 60

6·5 QGAa系列气缸 61

6·5·1 技术规格 61

6·5·2 外形及安装尺寸 62

6·6 QGX系列微型气缸 67

6·6·1 技术规格 67

6·6·2 外形及安装尺寸 68

6·7 QGA、QGB及JB系列气缸 69

6·7·1 技术规格 69

6·7·2 外形及安装尺寸 69

6·8 QGZY系列气液增压缸 71

6·8·1 技术规格 71

6·8·2 外形及安装尺寸 71

6·9 QGA—W系列不供油润滑气缸 72

6·9·1 技术规格 72

6·9·2 外形及安装尺寸 72

6·10 DQG和DQGL系列不供油薄型气缸 73

6·10·1 技术规格 73

6·10·2 外形及安装尺寸 73

6·11 QGAI、QGBI系列轻型铝合金气缸 74

6·11·1 技术规格 74

6·11·2 外形及安装尺寸 75

6·12 KQG系列磁性开关气缸 76

6·12·1 技术规格 76

6·12·2 外形及安装尺寸 77

6·13 CQG系列磁性无活塞杆气缸 78

6·13·1 技术规格 78

6·13·2 外形及安装尺寸 78

6·14 QGV系列带阀气缸 79

6·15 ISO标准系列气缸 80

第8章 气马达 81

1 气马达的分类、工作原理及特点 81

1·1 气马达分类 81

1·2 气马达工作原理 81

1·2·1 叶片式气马达 81

1·2·2 活塞式气马达 82

1·2·3 摆动式气马达 82

1·3 气马达的特点 84

2 气马达的设计计算 84

2·1 叶片式气马达设计与计算 84

2·1·1 正转与反转性能不同的叶片气马达 84

2·1·2 正转与反转性能相同的叶片气马达 86

2·2 活塞式气马达设计与计算 87

2·2·1 工作过程分析 87

2·2·2 设计计算 88

2·3 摆动式气马达设计与计算 88

3 气马达的选择、应用及润滑 88

3·1 气马达的选择 88

3·2 气马达的应用与润滑 89

4 气马达的典型产品 89

4·1 叶片式气马达产品 90

4·1·1 9马力叶片式气马达 90

4·1·2 2马力叶片式气马达 91

4·1·3 4马力叶片式气马达 91

4·1·4 6马力叶片式气马达 92

4·1·5 8马力和9马力叶片式气马达 92

4·1·6 12马力叶片式气马达 93

4·1·7 14马力和20马力叶片式气马达 94

4·2 活塞式气马达产品 95

4·2·1 1马力活塞式气马达 95

4·2·2 2．8马力活塞式气马达 96

4·2·3 4．5马力和6马力活塞式气马达 98

4·2·4 8．5马力活塞式气马达 99

4·2·5 8马力和10马力活塞式气马达 100

4·2·6 10．5马力和15马力活塞式气马达 101

4·2·7 25马力活塞式气马达 102

4·2·8 HS型活塞式气马达 103

4·3 摆动式气马达产品 106

4·3·1 QGB1、QGB2系列叶片摆动气马达 106

4·3·2 QGK系列齿轮齿条摆动气马达 107

第4章 气动控制阀 110

1 气动控制阀型号说明 110

2 压力控制阀 111

2·1 压力控制阀的种类规格 111

2·2 减压阀 112

2·2·1 直动式减压阀 112

2·2·2 先导式减压阀 119

2·3 单向压力顺序阀 122

2·4 安全阀 124

2·4·1 Q-L6型安全阀 124

2·4·2 A27W-10T型安全阀 125

3 方向控制阀 126

3·1 方向控制阀的种类和规格 126

3·2 气控阀 131

3·2·1 二位三通气控阀 131

3·2·2 二位五通气控阀 134

3·2·3 三位五通气控滑阀 138

3·3 电控阀 138

3·3·1 直动式电控换向阀 138

3·3·2 先导式电控换向阀 144

3·4 无油润滑换向阀 154

3·4·1 二位五通单、双气控无油润滑换向滑阀 154

3·4·2 二位五通单、双电控无油润滑换向滑阀 156

3·4·3 四位五通双电控无油润滑截止式换向阀 157

3·5 防爆电磁阀 158

3·5·1 防爆二位三通先导式电磁阀 158

3·5·2 防爆二位五通单、双电控先导式电磁阀 159

3·5·3 防爆三位五通双电控先导式电磁阀 161

3·6 人控换向阀 161

3·6·1 联合设计的人控换向阀 161

3·6·2 手操转阀 169

3·6·3 小型人控阀、机控阀 170

3·6·4 Q22R15、Q23R15系列二位二通、二位三通手动滑阀 170

3·7 机控换向阀（行程阀） 172

3·7·1 直动式二位三通机控阀 172

3·7·2 杠杆滚轮式二位三通机控阀 173

3·7·3 可通过式二位三通机控阀 173

3·8 时间控制换向阀 175

3·8·1 常断延时通型（及常通延时断型）二位三通换向阀 175

3·8·2 常通延时通型（及常断延时断型）二位三通换向阀 175

3·9 单向型控制阀 175

3·9·1 单向阀 175

3·9·2 梭阀 180

3·9·3 双压阀 182

3·9·4 快速排气阀 183

4 流量控制阀 184

4·1 流量控制阀的种类 184

4·2 流量控制阀的主要技术规格 184

4·3 节流阀、调速阀 185

4·3·1 节流阀 185

4·3·2 KSL双级调速阀 185

4·4 单向节流阀 186

4·5 排气节流阀 189

4·6 排气消声节流阀 189

第5章 气动逻辑元件 190

1 概述 190

1·1 气动逻辑元件的分类 190

1·2 气动逻辑元件的特点 190

2 逻辑元件基本原理及结构组成 190

2·1 截止式逻辑元件基本原理 190

2·2 膜片式逻辑元件基本原理 192

2·2·1 微压膜片式逻辑元件 192

2·2·2 低压膜片式逻辑元件 193

2·2·3 高压膜片式逻辑元件 196

2·3 滑柱式逻辑元件基本原理 196

2·4 球式逻辑元件基本原理 198

3 高压截止式逻辑元件（QLJ型） 198

3·1 QLJ型高压截止式逻辑元件的特点 198

3·2 QLJ型逻辑元件的技术规格 198

3·3 QLJ型逻辑元件的动作原理及尺寸 200

3·3·1 QLJ-101是门元件和QLJ-107与门元件 200

3·3·2 QLJ-102非门元件和QLJ-108禁门元件 201

3·3·3 QLJ-103或门元件 201

3·3·4 QLJ-104或非元件 202

3·3·5 QLJ-105单输出记忆元件 203

3·3·6 QLJ-106双稳元件 203

3·3·7 QLJ-201、QLJ-202、QLJ-203和QLJ-204延时元件 204

3·3·8 QLJ-205和QLJ-206脉冲元件 206

3·3·9 QLJ-341、QLJ-342、QLJ-345和QLJ-346放大器 206

3·3·10 QLJ-301和QLJ-302压力开关 208

3·3·11 微型电磁阀 208

3·3·12 QLJ-721型气电转换器 209

3·3·13 微型调压阀 209

3·3·14 QLJ-901型安装底板 209

4 高压膜片式逻辑元件（QLM型） 210

4·1 QLM型高压膜片式逻辑元件的特点 210

4·2 QLM型逻辑元件的技术规格 211

4·3 QLM型逻辑元件的动作原强及尺寸 212

4·3·1 QLM-109三门元件 212

4·3·2 QLM-110四门元件 212

4·3·3 QLM-606双控单向放大器 213

4·3·4 QLM-607双控双向放大器 214

4·3·5 QLM-111或双稳元件和QLM-602或双稳放大器 215

4·3·6 QLM-101是门元件和QLM-103或门元件 218

4·3·7 QLM-102非门元件 218

4·3·8 QLM-107与门元件 219

4·3·9 QLM-431 P喷嘴发讯器 219

5 程序器和读数机 219

5·1 概述 219

5·2 信号分配原理 220

5·3 时间程序器 221

5·3·1 码盘码鼓式时间程序器 221

5·3·2 凸轮式时间程序器 221

5·4 位置程序器 222

5·5 机械程序器 225

5·6 继电器程序器 227

5·7 读数机 227

6 射流元件 229

6·1 射流元件的特点 229

6·2 射流元件的技术规格 229

6·3 射流元件的动作原理 230

6·3·1 附璧式或双稳元件 230

6·3·2 附壁式或非元件 230

6·3·3 附壁式计数触发器 230

6·3·4 动量交换式与门 231

6·3·5 紊流或非元件 232

第6章 气源装置及气动辅助元件 233

1 气源装置 233

1·1 容积式压缩机的分类和工作原理 233

1·2 容积式压缩机型号说明 234

1·3 技术规格与生产厂 234

1·4 无油式压缩机 240

2 气动辅助装置和辅助元件 240

2·1 气动辅助装置 240

2·1·1 致冷式气源净化干燥机 240

2·1·2 空气过滤器（一次过滤器） 241

2·2 主要气动辅助元件 244

2·2·1 型号说明 244

2·2·2 分水滤气器（二次过滤器） 245

2·2·3 油雾器 251

2·2·4 气源处理三联件（分水滤气器、减压阀、油雾器的组合件） 255

2·2·5 消声器 257

2·2·6 气电转换器 258

2·2·7 气液转换器 263

2·2·8 气动计数器 264

2·3 气动管接头 265

2·3·1 气动管接头的类型 265

2·3·2 有色金属管接头 267

2·3·3 棉线编织胶管接头 273

2·3·4 塑料管、尼龙管用接头 276

2·3·5 快速管接头 279

2·3·6 组合式管接头 281

第7章 气动系统的设计计算 284

1 气动回路 284

1·1 气动基本回路 284

1·1·1 压力与力控制回路 284

1·1·2 换向回路 285

1·1·3 速度控制回路 286

1·1·4 位置控制回路 289

1·1·5 基本逻辑回路 291

1·2 常用回路 294

1·2·1 安全保护回路 294

1·2·2 往复动作回路 295

1·2·3 程序动作控制回路 296

1·2·4 同步动作控制回路 296

2 气动逻辑设计方法 296

2·1 X／D线图设计法 296

2·1·1 绘工作行程顺序图 297

2·1·2 绘制X／D线图 297

2·1·3 消除障碍与失控，确定执行信号 300

2·1·4 绘制气控逻辑原理图 303

2·1·5 绘制气动回路原理图 304

2·2 卡诺图设计法 306

2·2·1 绘制动作状态时序图 306

2·2·2 卡诺图的结构组成 306

2·2·3 卡诺图简化及执行信号确定 308

2·2·4 绘制气动控制逻辑原理图与气动回路原理图 310

3 气动系统设计 318

3·1 气动系统设计的基本内容与一般步骤 318

3·1·1 设计依据 318

3·1·2 设计气动回路 318

3·1·3 选择设计气动元件及辅件 319

3·1·4 确定管道直径及系统压降验算 321

3·1·5 选择空压机 321

3·2 气动系统设计中应注意的问题 322

3·2·1 气源应适当净化 322

3·2·2 元件、辅件的选用应匹配合适与质量保证 322

3·2·3 用气点管路布置应合理 322

3·2·4 安全性与环境保护 323

3·3 设计某鼓风炉钟罩式加料装置气动系统 323

3·3·1 了解工作要求及环境条件 324

3·3·2 气控回路设计 324

3·3·3 气动元辅件选择 326

3·3·4 执行元件用气量和压缩机容量计算 329

参考文献 3629

第39篇 液力传动 3

第1章 概述 3

1 液力传动的分类 3

1·1 液力传动装置的分类 3

1·2 液力传动元件的分类 4

2 液力传动的特点 4

3 液力元件的工作原理 5

3·1 液力元件的叶轮与几何参数 5

3·1·1 叶轮 5

3·1·2 工作腔及其结构参数 5

3·2 液体在叶轮中的运动 6

3·2·1 速度的分解及速度三角形 6

3·2·2 速度环量 7

3·2·3 液体在无叶片区的流动 7

3·3 液力元件的基本方程式 8

3·3·1 理论能头 8

3·3·2 动量矩方程 8

3·4 液力偶合器的工作原理 9

3·4·1 基本工作原理 9

3·4·2 力矩变化规律 9

3·5 液力变矩器的工作原理 11

3·5·1 基本工作原理 11

3·5·2 转矩变化规律 12

4 液力元件的特性 13

4·1 特性参数 13

4·2 特性曲线 14

4·2·1 外特性曲线 15

4·2·2 原始特性曲线 15

4·2·3 全特性曲线 16

5 液力元件的类比设计 16

5·1 相似理论在液力元件中的应用 17

5·2 相似准则 17

5·3 类比设计的步骤 18

6 液力元件的试验 18

6·1 试验方法 18

6·2 试验台架 19

6·2·1 试验台的布置要求 19

6·2·2 试验台的组成 19

6·2·3 设备容量的选择 19

7 液力传动的工作液体 20

7·1 液力传动用油的基本要求 20

7·2 液力传动常用油的种类 20

7·3 水基难燃液的种类 21

第2章 液力偶合器 23

1 液力偶合器的分类 23

1·1 按功能分类 23

1·1·1 普通型液力偶合器 23

1·1·2 限矩型液力偶合器 23

1·1·3 调速型液力偶合器 25

1·2 按叶片分类 27

1·3 按工作腔的数量分类 28

2 液力偶合器的典型结构及辅助装置 28

2·1 普通型液力偶合器 28

2·2 限矩型液力偶合器 29

2·3 调速型液力偶合器 29

2·3·1 进口调节式调速型液力偶合器 29

2·3·2 出口调节式调速型液力偶合器 29

2·3·3 进出口调节式调速型液力偶合器 32

2·4 辅助装置 33

3 液力偶合器的选择及选择实例 34

3·1 液力偶合器与电动机共同工作的分析 34

3·1·1 输入特性、共同工作范围和输出特性的绘制 34

3·1·2 共同工作实例 35

3·1·3 与电动机共同工作的分析 36

3·2 限矩型液力偶合器的选择 36

3·2·1 限矩型液力偶合器与电动机的匹配原则 37

3·2·2 限矩型液力偶合器的选择计算实例 37

3·3 调速型液力偶合器的选择 38

3·3·1 调速型液力偶合器的使用特点 38

3·3·2 调速型液力偶合器的选型原则 39

3·3·3 调速型液力偶合器的选型方法 40

3·3·4 冷却器的计算 40

3·3·5 调速型液力偶合器的选型实例 41

4 液力偶台器的产品与规格 41

4·1 液力偶合器的适用范围 41

4·2 限矩型液力偶合器的产品与规格 42

4·3 调速型液力偶合器的产品与规格 51

4·3·1 进口调节式调速型液力偶合器 51

4·3·2 出口调节式调速型液力偶合器 53

4·4 液力偶合器传动装置的产品与规格 57

4·5 液粘调速器与液力减速器 60

4·5·1 液粘调速器 60

4·5·2 液力减速器 62

第3章 液力变矩器 65

1 液力变矩器的分类、性能和特点 65

1·1 单相液力变矩器 65

1·1·1 单相单级液力变矩器 65

1·1·2 单相多级液力变矩器 65

1·1·3 反转液力变矩器 67

1·2 多相液力变矩器 68

1·2·1 二相单级液力变矩器 68

1·2·2 三相单级液力变矩器 69

1·2·3 闭锁液力变矩器 70

1·3 可调液力变矩器 70

1·3·1 调节叶片转角的可调液力变矩器 70

1·3·2 调节离合器滑差的可调液力变矩器 70

1·3·3 调节排油阀开度的可调液力变矩器 71

1·3·4 调节环形闸板开度的可调液力变矩器 71

2 液力变矩器的结构和辅助系统 71

2·1 液力变矩器的结构 71

2·1·1 单相单级液力变矩器 71

2·1·2 二相单级液力变矩器 72

2·1·3 闭锁液力变矩器 72

2·1·4 导轮叶片可转动的可调液力变矩器 72

2·2 液力变矩器的辅助系统 73

2·2·1 液力变矩器的辅助系统及其功能 73

2·2·2 液力变矩器辅助系统的辅件参数 77

3 液力变矩器的选型 78

3·1 液力变矩器的型式和参数选择 78

3·1·1 汽车及以运输为主的各类车辆 78

3·1·2 工程机械及以作业为主的各类机械 78

3·1·3 内燃机车类轨道车辆 79

3·1·4 恒载荷调速的设备 79

3·2 液力变矩器与动力机的共同工作 79

3·2·1 输入功率 79

3·2·2 泵轮特性曲线族和涡轮特性曲线族 79

3·2·3 液力变矩器有效直径和公称力矩选择 80

3·2·4 液力变矩器和动力机共同工作的输入特性曲线和输出特性曲线 80

3·3 液力变矩器与动力机的匹配 81

3·3·1 汽车液力变矩器与内燃机的匹配 81

3·3·2 工程机械液力变矩器与内燃机的匹配 83

3·4 液力变矩器与动力机匹配的优化 84

4 液力变矩器的产品型号与规格 85

4·1 单相单级液力变矩器的产品型号与规格 85

4·1·1 单相单级向心涡轮液力变矩器的产品型号与规格 85

4·1·2 单相单级轴流涡轮和离心涡轮液力变矩器的产品型号与规格 85

4·2 多相单级和闭锁液力变矩器的产品型号与规格 85

4·3 可调液力变矩器的产品型号与规格 88

4·4 液力传动装置的产品型号与规格 88

第4章 液力机械变矩器 122

1 液力机械变矩器的分类 122

1·1 内分流液力机械变矩器 122

1·1·1 导轮反转内分流液力机械变矩器 122

1·1·2 多涡轮内分流液力机械变矩器 123

1·2 外分流液力机械变矩器 124

2 液力机械交矩器的应用 127

2·1 内分流液力机械变矩器的应用 127

2·1·1 导轮反转内分流液力机械变矩器 127

2·1·2 双涡轮内分流液力机械变矩器 129

2·2 外分流液力机械变矩器的应用 129

2·2·1 分流差速液力机械变矩器的应用 129

2·2·2 汇流差速液力机械变矩器的应用 133

3 液力机械变矩器的产品型号与规格 133

3·1 双涡轮液力机械变矩器的产品型号与规格 133

3·2 外分流液力机械变矩器的产品型号与规格 133

3·3 液力机械传动装置的产品型号与规格 133

参考文献 146

第40篇 电力传动 3

前言 3

第1章 电动机的选择 4

1 电力传动系统的特性 4

1·1 电动机的机械特性 4

1·2 电力传动系统的基本运动方程式 10

1·3 生产机械负载转矩特性 10

1·4 工作机构转矩和飞轮矩的折算 11

2 电动机容量的选择 13

2·1 决定电动机容量的主要因素 13

2·2 电动机的温升与冷却 14

2·3 电动机工作制 14

2·4 电动机负载图 16

2·5 常用机械电动机功率计算 17

2·5·1 风机、泵、压缩机和起重机 17

2·5·2 金属切削机床 18

2·6 电动机发热校验 19

2·7 电动机容量的选择方法 22

2·7·1 连续工作制电动机容量的选择 22

2·7·2 短时工作制电动机容量的选择 22

2·7·3 周期性断续工作制电动机容量的选择 23

2·7·4 带冲击负载时电动机容量的选择 23

2·7·5 用统计或类比法选择电动机容量 24

3 电动机电流种类的选择 24

4 电动机结构型武的选择 28

5 电动机电压及转速的选择 29

5·1 电动机电压的选择 29

5·2 电动机转速的选择 29

6 电动机容量选择举例 30

第2章 电动机的起动及制动 33

1 电动机的起动 33

1·1 笼型感应电动机的起动 33

1·1·1 直接起动 33

1·1·2 降压起动 33

1·2 绕线转子感应电动机的起动 33

1·2·1 转子串接电阻起动 33

1·2·2 转子串接频敏变阻器起动 37

1·3 直流电动机的起动 40

1·3·1 电枢串接电阻起动 40

1·3·2 降低电源电压起动 41

1·4 同步电动机的起动 41

2 电动机的制动 46

3 减少电动机在过渡过程中能量损耗的途径 46

第3章 电动机的调速方法 47

1 调速的主要指标 47

1·1 调速的技术指标 47

1·2 调速的经济指标 47

2 三相感应电动机的调速 47

2·1 变极调速 47

2·2 变频调速 48

2·3 改变转差率调速 49

2·3·1 转子电路串接电阻调速 49

2·3·2 改变定子电压调速 50

2·3·3 电磁转差离合器调速 50

2·3·4 串级调速 51

2·4 三相感应电动机调速方式的比较 52

3 直流电动机的调速 52

3·1 他励直流电动机的调速方法 52

3·2 他励直流电动机调速系统 52

第4章 电器控制线路 54

1 有触点控制线路 54

1·1 概述 54

1·2 对有触点控制线路的基本要求 54

1·3 常用控制线路 54

2 常用低压电器元件的选择 62

2·1 熔断器 62

2·2 自动开关 64

2·3 接触器 67

2·4 控制继电器 67

2·4·1 电磁式继电器 67

2·4·2 时间继电器 70

2·4·3 热继电器 70

2·5 起动器 70

2·6 电磁铁 78

3 无触点逻辑控制系统 84

3·1 逻辑门电路 84

3·2 电器控制系统的逻辑电路 85

3·3 应用举例 87

4 顺序控制器 87

4·1 特点及分类 87

4·2 矩阵电路 89

4·2·1 矩阵电路原理 89

4·2·2 矩阵电路的组成 90

4·3 顺序控制器的应用 92

第5章 电力传动反馈控制系统 93

1 VTH-M控制系统的主回路 93

1·1 晶闸管整流电路 93

1·2 整流变压器额定参数的计算 95

1·3 晶闸管额定参数计算 96

1·3·1 正反向峰值电压的计算 96

1·3·2 额定正向平均电流的选择 97

1·4 电抗器的计算 97

1·4·1 电抗器的作用 97

1·4·2 电抗器电感置的计算 97

2 VTH-M调速系统的控制单元 98

2·1 触发器 98

2·1·1 晶闸管元件对触发脉冲的要求 98

2·1·2 触发器的电路 98

2·2 调节器 99

2·2·1 调节器的种类 99

2·2·2 调节器类型选择及参数确定 100

3 晶闸管直流调速系统 102

3·1 不可逆直流调速系统 102

3·2 带励磁控制的调速系统 104

3·3 可逆直流调速系统 106

4 晶闸管交流调速系统 108

4·1 串级调速系统 108

4·2 变频调速系统 108

第6章 常用机械的电气传动控制方案 111

1 矿井提升机电气控制方案 111

2 电梯电气控制方案 112

3 钻机电气控制方案 112

4 龙门刨床电气控制方案 113

5 单斗电铲电气控制方案 113

6 风机、水泵电气控制方案 114

附录 电动机的技术数据及安装尺寸 115

参考文献 155

第41篇 机械自动化 4

第1章 自动控制基础理论 4

1 线性控制系统的经典理论 4

1·1 自动控制系统的数学模型 4

1·1·1 数学模型的建立 4

1·1·2 拉氏变换与反变换 5

1·1·3 传递函数 7

1·1·4 方框图变换法则 10

1·2 频率特性 13

1·2·1 频率特性的定义 13

1·2·2 频率特性的表示法 13

1·3 稳定性和误差分析 24

1·3·1 稳定性分析 24

1·3·2 误差分析 27

1·3·3 对数频率特性与系统稳态误差的关系 29

1·4 时域分析法 29

1·4·1 一阶系统的瞬态响应 29

1·4·2 二阶系统的瞬态响应 30

1·4·3 瞬态响应指标 31

1·4·4 二阶系统特征参量的实验确定法 31

1·4·5 高阶系统的瞬态响应 32

1·4·6 频域响应与时域响应的关系 32

1·5 根轨迹法 33

2 非线性控制系统理论 39

2·1 概述 39

2·1·1 非线性环节和非线性系统 39

2·1·2 非线性系统的特性 39

2·2 描述函数法 39

2·2·1 描述函数 39

2·2·2 典型非线性环节的描述函数 40

2·2·3 非线性系统的稳定性分析 40

2·3 相平面法 45

2·3·1 相轨迹的特征点 46

2·3·2 非线性系统相平面分析 48

3 线性采样控制系统理论 50

3·1 一般概念 50

3·2 采样过程及采样信号 50

3·3 采样定理 51

3·4 采样信号的复现——保持器 52

3·4·1 零阶保持器 53

3·4·2 一阶保持器 53

3·5 z变换 54

3·5·1 z变换的定义 54

3·5·2 z变换方法 54

3·5·3 求函数f（t）z变换举例 55

3·5·4 z变换的基本定理 56

3·6 z反变换及举例 56

3·7 广义z变换及举例 57

3·8 脉冲传递函数 58

3·8·1 脉冲传递函数定义 58

3·8·2 采样系统开环脉冲传递函数 58

3·8·3 采样系统求脉冲传递函数举例 59

3·8·4 采样系统闭环脉冲传递函数 59

3·9 线性采样系统的稳定性 61

3·9·1 线性采样系统稳定的充分必要条件 61

3·9·2 采样系统稳定性的劳斯判据 62

3·9·3 采样系统稳定性举例 62

3·9·4 线性采样系统稳定性的频域分析法 62

3·9·5 采样系统频域稳定举例 62

3·10 采样系统稳态误差 63

3·10·1 单位阶跃输入函数稳态误差 63

3·10·2 单位斜坡输入函数稳态误差 63

3·10·3 单位加速度输入函数稳态误差 63

3·11 线性采样控制系统的暂态响应分析 64

3·11·1 z平面上的根轨迹 64

3·11·2 线性采样系统绘制根轨迹举例 64

3·11·3 线性采样系统的暂态响应与脉冲传递函数零、极点关系 66

3·12 线性采样控制系统的设计 67

3·12·1 采样系统数字校正装置D（z）的设计 67

3·12·2 数字校正装置D（z）的设计举例 68

3·12·3 数字校正装置的实现 69

4 现代控制理论及其在机械自动化中的应用 69

4·1 控制理论的发展 69

4·2 系统、模型、分析、控制与仿真的概念 70

4·2·1 系统定义和分类 70

4·2·2 系统模型 70

4·2·3 系统建模举例 71

4·2·4 系统分析 71

4·2·5 系统控制 72

4·2·6 系统仿真 72

4·3 线性系统状态空间分析 73

4·3·1 状态空间法的基本概念 73

4·3·2 应用状态空间法描述系统举例 75

4·3·3 线性定常连续系统状态方程的建立 76

4·3·4 线性定常连续系统状态方程求解 85

4·3·5 离散系统状态方程的建立 86

4·3·6 离散系统状态方程求解 89

4·3·7 连续系统状态方程离散化 91

4·4 系统能控性与能观测性 92

4·4·1 线性定常连续系统能控性定义与判据 92

4·4·2 线性定常离散系统能控性定义与判据 92

4·4·3 线性定常连续系统能观测性定义与判据 93

4·4·4 线性定常离散系统能观测性定义与判据 93

4·5 线性系统的稳定性 94

4·5·1 系统稳定性概念 94

4·5·2 线性系统稳定性分析 94

4·5·3 线性定常系统稳定性分析的主要结论 95

4·6 线性系统的反馈控制 95

4·6·1 反馈控制的概念 95

4·6·2 线性定常系统全状态反馈控制 96

4·6·3 全状态反馈控制举例 97

4·6·4 状态观测器 97

4·6·5 带观测器的状态反馈控制系统 99

4·7 线性系统的最优控制 99

4·7·1 最优控制问题及数学上的提法 99

4·7·2 极大值原理 101

4·7·3 应用极大值原理求最优控制举例 105

4·8 时间最优控制 106

4·8·1 线性定常系统的时间最优控制 106

4·8·2 时间最优控制举例 106

4·8·3 电力拖动系统时间最优控制 107

4·8·4 电力传动系统平稳快速最优控制 110

4·9 电力传动系统能量消耗最小最优控制 113

4·9·1 电力拖动系统参数不受限条件下能耗最小最优控制 113

4·9·2 电力拖动系统参数受限条件下能耗最小最优控制 115

4·10 电力拖动系统最优控制工程实现 118

4·11 线性系统二次型指标最优控制 118

4·11·1 线性定常系统最优调节器 118

4·11·2 黎卡提代数方程数值求解 119

4·11·3 电力拖动系统线性二次型最优控制 119

第2章 自动控制系统中常用的检测和执行元器件 125

1 检测元件——传感器 125

1·1 传感器的分类 123

1·2 传感器的一般性能指标 123

1·3 电阻应变片和电阻应变仪 124

1·3·1 金属丝式应变片 124

1·3·2 箔式应变片 124

1·3·3 半导体应变片 125

1·3·4 电阻应变仪 127

1·4 直线位移传感器 127

1·4·1 电感型位移传感器 127

1·4·2 电位计型位移传感器 131

1·4·3 电容型位移传感器 133

1·4·4 霍尔效应型位移传感器 133

1·4·5 直线感应同步器 134

1·4·6 直线位移编码器 134

1·5 角位移测量装置 135

1·5·1 自整角机 135

1·5·2 旋转变压器 137

1·5·3 多极、双通道旋转变压器 143

1·5·4 电位计型角位移传感器 143

1·5·5 圆感应同步器 143

1·5·6 角度数字编码器 146

1·6 直线速度传感器 147

1·7 转速传感器 148

1·7·1 测速发电机 148

1·7·2 数字式转速测量仪 155

1·8 测力传感器 158

1·8·1 弹性式力传感器 158

1·8·2 压磁式力传感器 158

1·8·3 压电式力传感器 159

1·9 扭矩仪 160

1·10 振动传感器 161

1·10·1 惯性式加速度传感器 161

1·10·2 惯性式速度传感器 163

1·10·3 激振器 164

1·10·4 测振仪 166

1·11 压力传感器 166

1·11·1 应变式压力传感器 166

1·11·2 压阻式压力传感器 168

1·12 流量计 169

1·12·1 涡轮流量计 169

1·12·2 椭圆齿轮流量计 171

1·12·3 电磁流量计 171

1·13 测温元件 175

1·13·1 常用温度测量仪表的分类 175

1·13·2 膨胀式温度计 175

1·13·3 压力式温度计 175

1·13·4 电阻式温度计 176

1·13·5 热电偶 179

1·13·6 辐射高温计 185

1·14 光纤传感器 187

1·14·1 调相光纤传感器 187

1·14·2 强度调制光纤传感器 187

1·14·3 光纤线性加速度计 188

2 执行元件 188

2·1 直流伺服电动机及机组 189

2·1·1 SZ系列直流伺服电动机 189

2·1·2 160ZS-C01型直流伺服—测速机组 196

2·2 交流伺服电动机及机组 197

2·2·1 SL系列交流伺服电动机 197

2·2·2 SA型交流伺服电动机 202

2·2·3 SC系列交流伺服—测速机组 202

2·3 步进电动机 203

2·4 组合式执行元件 204

2·4·1 电液伺服马达 204

2·4·2 电液脉冲马达 204

2·4·3 电液步进液压缸 204

3 常用的电气图形符号 205

第3章 自动控制系统设计 223

1 控制系统设计的一般步骤 223

2 方案制定 223

3 静态计算 225

3·1 减速器参数的确定 225

3·2 电动机参数的确定 226

3·2·1 负载力矩的折算 226

3·2·2 电动机功率的计算 227

3·2·3 电动机的过载验算 227

3·3 液压动力元件参数的确定 228

3·3·1 供油压力Ps的确定 228

3·3·2 液压缸面积Ap（或液压马达排量Dm）和伺服阀空载流量Qom的确定 228

3·4 测量元件参数的确定 229

3·5 放大元件参数的确定 229

4 动态特性分析 229

5 反馈控制系统校正方式的选择 229

6 串联校正装置的确定 230

6·1 按预定型式确定串联校正装置 230

6·1·1 串联校正装置型式的选择 230

6·1·2 串联校正装置参数的确定 232

6·2 按希望对数幅频特性确定串联校正装置 232

6·2·1 希望对数幅频特性的绘制 232

6·2·2 串联校正装置的确定 235

6·3 按标准传递函数确定串联校正装置 235

6·3·1 标准传递函数 235

6·3·2 串联校正装置的确定 237

7 并联校正装置的确定 237

8 用根轨迹法确定校正装置 244

8·1 超前校正装置的确定 244

8·2 滞后校正装置的确定 246

9 复合控制系统的设计 247

9·1 按扰动补偿的复合控制系统 247

9·2 按输入补偿的复合控制系统 247

10 设计计算举例 248

10·1 仿型铣床控制系统 248

10·1·1 设计任务 248

10·1·2 方案制定 249

10·1·3 静态计算 249

10·1·4 动态分析 249

10·1·5 校正装置的确定 250

10·2 带钢卷取跑偏控制系统 251

10·2·1 设计任务 251

10·2·2 方案制定 251

10·2·3 静态计算 252

10·2·4 动态计算 252

10·3 转台速度控制系统 253

10·3·1 设计任务 253

10·3·2 方案制定 253

10·3·3 静态计算 253

10·3·4 动态计算 254

10·3·5 系统稳态误差的计算 256

第4章 微型计算机在自动控制中的应用 257

1 微型计算机概述 257

1·1 定义和基本概念 257

1·2 微型计算机的应用概况 258

1·3 微型计算机应用展望 258

2 八位微型计算机 259

2·1 概述 259

2·2 8080系列微型计算机 259

2·2·1 8080A微处理器 260

2·2·2 8251A／S 2657可程控通讯接口 262

2·2·3 8253／8253—5可程控间隔定时器 263

2·2·4 8255A／8255A—5可程控并行外围接口 264

2·3 8080系列单片微型计算机 264

2·3·1 简述 264

2·3·2 8048／8048H单片微型计算机 265

2·3·3 8035／8748／8648单片微型计算机 267

2·3·4 8031／8051单片微型计算机 267

2·3·5 8022单片微型计算机 269

2·3·6 8741A通用外围接口单片微型计算机 269

2·4 M6800系列八位微型计算机 270

2·4·1 MC6800微处理器 271

2·4·2 MC3870单片微型控制器 273

2·4·3 MC6821、MC68A21、MC68B21外围接口连接器 274

2·5 M6800系列单片微型计算机 275

2·5·1 MC6801、MC6803、MC6803NR单片微型计算机 275

2·5·2 MC6805P 2单片微型计算机 277

2·5·3 MC6805P 4单片微型计