空液压控制的分析与设计PDF电子书下载

第1章引言 1

1.1 液压能（Hydraulic Power）之简史 2

1.2气力学（Pneumatics） 4

1.3流体学（Fluidics） 5

1.4 流体功率之控制（Control of Fluid Power） 7

1.5流体元件法之控制 8

1.6顺序控制（Sequence Control） 10

1.7参考文献 13

第2章 传输功率之流体 15

2.1 流体种类 16

2.1-1 密度 17

2.1-2黏度（viscosity） 18

2.2有效容积弹性模数（Effective Bulk Modulus） 19

2.3气泡之发生（Aeration ） 24

2.4 孔蚀（Cavitat ion） 28

2.5过滤与污染之评估 29

2.6高温系统 31

2.7电敏感性的流体（Electrosensitive Fluids） 32

2.8例题 35

2.9参考文献 35

第3章 基本流体功率系统 39

3.1简介 40

3.2基本气力系统 40

3.3基本液压系统 42

3.4 空气压缩机 44

3.4-1 非正排量压缩机（non-positive displacement compressor） 45

3.4-2正排量压缩机（positive displacement compressor） 46

3.5液压泵（Hydrolic Pump） 47

3.5-1 泵的效率〔4〕 51

3.6马达与引动器（Actuator） 53

3.7例题 56

3.8参考之献 57

第4章 流体控制元件 59

4.1 简介 60

4.2阀门元件 60

4.2-1 剪力元件 60

4.2-2座面元件（seating element） 61

4.2-3喷注元件（jet elemeent） 62

4.3可变孔口（Variable Orif ice） 62

4.3-1 孔口方程式 62

4.3-2面积——位移增量（area-displacement gain） 64

4.4 喷注（Jet）的特性 67

4.5流量系数（Discharge Coefficient）的理论求法 69

4.5-1 滑导阀孔口（spool valve orifices ） 70

4.5-2锥体阀孔口（poppet valve orifices） 73

4.5-3挡叶喷嘴阀（flapper nozzle valves） 74

4.6经验上的考虑 75

4.6-1 流量系数的经验求法 75

4.6-2流量系数 77

4.7滑导阀中的重合流动（Reattached Flow） 78

4.7-1容室形状的影响 78

4.7-2孔蚀及流数的影响 80

4.7-3实际的考虑 81

4.8.液压锥体阀之实验 82

4.9液压挡叶喷嘴阀之实验 83

4.10液压短管孔口之实验 85

4.11气力孔口之实验 86

4.12例题 87

4.13参考文献 88

第5章 量测及讯号处理 91

5.1 简介 92

5.2命令输入 92

5.3近接侦测 94

5.4 位置量测 97

5.5速度量测 101

5.6力量量测 103

5.7讯号处理 105

5.7-1放大 105

5.7-2讯号整形 106

5.7-3错误侦测 108

5.8参考文献 110

第6章 阀门及简单回路 113

6.1 简介 114

6.2方向控制阀（ Directional Control Valve） 114

6.2-1 双口阀 114

6.2-2三口阀 115

6.2-3四口及五口阀 116

6.2-4 伺服阀（sevovalves） 119

6.2-5三口伺服阀 119

6.2-6四口及五口伺服阀 120

6.2-7烟管阀（flueric valves） 121

6.2-8其他方向控制阀 123

6.3流动控制 124

6.3-1 流动控制阀 125

6.3-2快泄阀（ quick exhaust valve） 125

6.4 压力控制 126

6.4-1放泄阀（ relief valve） 126

6.4-2释荷阀（unloading valve） 127

6.4-3减压阀（pressure reducing valve） 128

6.4-4 顺序阀（sequence valve） 128

6.4-5压力调节器（pneumatic regulator） 129

6.5电场阀（Electric Field valve） 130

6.5-1 电场阀之其他应用 131

6.6参考文献 134

第7章 阀之静态特性 135

7.1 简介 136

7.2可变孔口 136

7.2-1双口液压阀 136

7.2-2双口气力阀 138

7.3阀特性之应用 139

7.4 阀特性之线性化 140

7.5三口伺服阀 143

7.5-1 液压三口伺服阀 143

7.5-2下接液压三口阀（underlapped hydrolic three-port valve） 145

7.5-3气力三口阀 146

7.5-4三口液压挡叶喷嘴阀 147

7.5-5三口气力挡叶喷嘴阀 148

7.5-6三口喷注管阀 149

7.5-7喷注泵 150

7.6四口及五口阀 151

7.6-1 液压五口阀 151

7.6-2气力五口阀 153

7.7例题 154

7.8参考文献 155

第8.章 阀中流动力量 157

8.1 简介 158

8.2滑导阀中之稳态流动力量 159

8.3滑导阀中流动力之修正 160

8.3-1方法1：孔口径向孔 160

8.3-2方法2：斜口之修正 162

8.3-3方法3：压降修正 163

8.3-4 方法4：滑导外形 164

8.4 滑导阀中之暂态流动力量 165

8.5锥体阀中之流动力量 167

8.6挡叶喷嘴阀之力量 169

8.7例题 174

8.8参考文献 174

第9章 回路设计 177

9.1简介 178

9.2管线设计 178

9.3管中压损 179

9.4 阀及配管压损 181

9.5典型回路设计〔2〕 183

9.5-1 液压缸之选择 184

9.5-2泵吸入管之选择 186

9.5-3回路损耗 187

9.5-4 回路效率 190

9.6效率的进一步考虑 191

9.7依时变化负载（Time Varying Loads） 194

9.7-1 内计法 195

9.7-2吹气法 196

9.8用蓄压器（Accumulator）以减少所需能量 197

9.8-1 平均流动 197

9.9例题 199

9.10参考文献 200

第10章 回路之动态特性 201

10.1简介 202

10.2流动纲路 202

10.3稳态条件下之流动网路 204

10.4线性阻抗网路 205

10.5动态条件下的流动网路 206

10.5-1流体电阻（fluid resistance） 207

10.5-2流体电感（fluid inductance） 207

10.5-3流体电容（fluid capacitance） 208

10.6流体阻抗（Fluid Impedance） 208

10.7应用于系统之阻抗法 214

10.8波动方程式及分布参数模式（Distributed Parameter Models） 215

10.9谐和激荡下波动方程式之解 219

10.10配合与不配合之传递管线（Matched and Unmatched Transmission Line） 222

10.11泵激荡——组管线的性能特性 224

10.12例题 227

10.13参考文献 228

第11章 液压伺服机构 229

11.1液压学中精密控制系统 230

11.2液压伺服之简单模式 230

11.3油可压性之影响 233

11.4稳定性之考虑 238

11.5最佳化反应之求法（Determination of Optimum Response） 239

11.6反应特性（Response Characteristics） 241

11.7负载扰动的影响 243

11.8液压伺服的设计 244

11.9性能评估 247

11.10控制阀的选择 249

11.11估算频率反应的方法 253

11.12液压引动器内的孔蚀 257

11.13下接（Underlap）对孔蚀的影响 260

11.14例题 261

11.15参考文献 262

第12章 液压——电力伺服机构 265

12.1 单级液压阀 266

12.2双级液压——电力阀 269

12.3液压——电力伺服之一般分析 273

12.4简单例子 275

12.5电子计算机分析之结果 277

12.6流动力量的影响 280

12.7更真确的模拟 284

12.8小讯号反应 287

12.9改善性能的方法 290

12.10小振幅反应之电子计算机分析结果研究 293

12.11增进性能的方法 296

12.11-1 孔口吹气及阀下接 296

12.11-2压力回馈 298

12.11-3电子网路 298

12.12例题 298

12.13参考文献 299

第13章 气力伺服机构 301

13.1 简介 302

13.2气力伺服 302

13.2-1 气力阀与激发器之模式 303

13.2-2阀特性 303

13.2-3充气程序 304

13.2-4负载动力 305

13.3模式方程式之解 306

13.4 气力伺服之线性分析 307

13.5负载敏感性 310

13.6稳定的方法 311

13.7辅助储桶稳定法 313

13.8热气伺服马达 316

13.9例题 318

13.10参考文献 318

第14章 压力与速度控制系统之动力 321

14.1 简介 322

14.2压力补偿之流动控制 322

14.3压力控制阀之稳定性 323

14.4流体功率系统之速率控制 328

14.5气力系统之速率控制 330

14.6质量负载之气力外计控制 335

14.7质量负载之液压外计控制 339

14.8例题 340

14.9参考文献 341

第15章 布林代数及逻辑闸 343

15.1简介 344

15.2布林（Boolean）代数 344

15.2-1“非”运算 344

15.2-2“且”运算 345

15.2-3“或”运算 346

15.3其他逻辑闸 347

15.4逻辑表示之处理 349

15.4-1 逻辑函数简化之例 350

15.4-2应用隶模根（De Morgan）理论之例 351

15.5线路设计 352

15.6传统阀之逻辑 353

15.6-1 止回阀之应用 353

15.6-2双口阀之应用 354

15.6-3梭阀之应用 355

15.6-4三口阀之应用 356

15.6-5四口及五口阀之应用 359

15.7用阀计数（Counting） 360

15.7-1 有码线路 360

15.7-2无码计数线路（non-coded counting circuit） 363

15.8例题 365

15.9参考文献 365

第16章 顺序控制 367

16.1简介 368

16.2时间为主的固定程序（Fix Programme，Time Based） 368

16.2-1 凸轮轴程式器（cam-shaf t programmer） 368

16.2-2计数器控制之程式器 370

16.3以步进完成（Step Completion）为主之固定程序 374

16.3-1顺序阀之应用 374

16.3-2限流阀之应用 375

16.3-3电子件之选择 377

16.4顺序线路之简单设计技巧〔5〕 378

16.4-1 顺序AeArBeBr 378

16.4-2顺序AeBeBrCeCrAr 381

16.5阶式方法（Cascade Method） 383

16.6消除锁住讯号之其他方法 384

16.7阶式法之逻辑 385

16.8可变程序 387

16.9例题 391

16.10参考文显 391

第17章 不连续控制及数位伺服 393

17.1 简介 394

17.2数位类比转换器 394

17.3脉冲控制 396

17.4数位引动器 398

17.5开关（on-off）控制系统 400

17.6跳动控制系统——脉冲宽度调节 401

17.7利用数位技巧改进反应 404

17.8与开关控制之液压伺服有关的一些现象 406

17.9参考文献 413

第18章 流体功率系统之噪音 415

18.1简介 416

18.2声学的基础 416

18.3讯号分析 421

18.4传经系统之能量及其侦测 423

18.5泵噪音 427

18.6齿轮泵噪音 431

18.7管之网路 434

18.8孔蚀噪音的确认 438

18.9气力回路 440

18.10设计阶段之噪音控制 443

18.11现有设备之噪音降低 444

18.12参考文献 444

附录 流体功率元件之符号图 447