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气压传动与控制设计 3

第1章 气压传动技术基础 3

1.1 气动系统的特点及构成 3

1.2 空气的性质 6

1.3 气体的基本热力学与动力学规律 9

1.3.1 气体的状态变化及其热力学过程 9

1.3.2 气体的基本动力学规律 10

1.3.3 气体通过收缩喷嘴或小孔的流动 10

1.3.4 容器的充气和放气特性 11

1.3.5 气阻和气容的特性及计算 13

1.3.6 管路的压力损失 14

1.4 气动技术常用术语及图形符号 16

1.4.1 气动技术常用术语 16

1.4.2 气动技术图形符号 16

1.5 气动技术基础事项 27

1.5.1 气动元件及系统公称压力系列 27

1.5.2 气动元件的流通能力的表示方法 27

1.5.2.1 气动元件流量特性的测定（GB/T 14513） 27

1.5.2.2 气动元件流通能力的其他表示方法 30

1.5.3 空气的品质 31

1.5.4 密封 33

1.5.5 气动元件气口螺纹 35

1.6 气动技术常用计算公式和图表 40

第2章 气动系统 42

2.1 气动基本回路 42

2.1.1 换向回路 42

2.1.2 速度控制回路 44

2.1.3 压力与力控制回路 45

2.1.4 位置控制回路 48

2.2 典型应用回路 50

2.2.1 同步回路 50

2.2.2 延时回路 51

2.2.3 自动往复回路 51

2.2.4 防止启动飞出回路 52

2.2.5 防止落下回路 53

2.2.6 缓冲回路 53

2.2.7 真空回路 54

2.2.8 其他回路 54

2.2.9 应用举例 55

2.3 气动系统的控制 59

2.3.1 气动顺序控制系统 59

2.3.2 继电器控制系统 60

2.3.2.1 常用继电器控制电路 60

2.3.2.2 典型的继电器控制气动回路 62

2.3.3 可编程控制器控制系统 66

2.3.3.1 可编程控制器的组成 66

2.3.3.2 可编程控制器工作原理 67

2.3.3.3 可编程控制器常用编程指令 68

2.3.3.4 控制系统设计步骤 70

2.3.3.5 控制系统设计举例 71

2.3.4 全气动控制系统 72

2.3.4.1 梯形图符号集 72

2.3.4.2 设计流程 74

2.3.4.3 基本回路 75

2.3.4.4 应用回路 75

2.3.4.5 应用实例 83

第3章 气动元件的选型及计算 84

3.1 气源设备 84

3.1.1 空气压缩机 84

3.1.2 后冷却器 85

3.1.3 主管道过滤器 86

3.1.4 贮气罐 87

3.1.5 干燥器 88

3.1.6 自动排水器 90

3.2 气动执行元件 91

3.2.1 气动执行元件的分类 91

3.2.2 气缸 93

3.2.2.1 气缸的分类 93

3.2.2.2 气缸的常用安装方式 97

3.2.2.3 气缸的结构 98

3.2.2.4 气缸特性 114

3.2.2.5 理论出力表 116

3.2.2.6 气缸相关标准选摘 119

3.2.2.7 气缸的选择 122

3.2.3 气马达 122

3.2.3.1 气马达的结构原理及特性 122

3.2.3.2 气马达的特点 125

3.2.3.3 气马达的选择 126

3.2.4 摆动气缸 126

3.2.5 气爪 128

3.3 气动控制元件 128

3.3.1 方向控制阀 128

3.3.1.1 换向阀 128

3.3.1.2 其他方向控制阀 137

3.3.2 压力控制阀 138

3.3.2.1 减压阀 138

3.3.2.2 安全阀 144

3.3.2.3 增压阀 145

3.3.3 流量控制阀（节流阀） 145

3.3.3.1 流量控制阀的分类、结构和工作原理 146

3.3.3.2 节流阀的典型流量特性 148

3.3.3.3 节流阀的选择 148

3.4 气动管路设备及气动附件 148

3.4.1 过滤器 148

3.4.2 油雾器 151

3.4.3 气源处理三联件 151

3.4.4 管接头 152

3.4.5 气管 153

3.4.6 消声器 155

3.5 真空元件 156

3.5.1 真空系统的构成、分类及应用 156

3.5.2 真空发生器 158

3.5.3 真空吸盘 159

3.5.4 其他真空元件 161

3.6 气动比例（伺服）控制元件 163

3.6.1 气动比例（伺服）控制系统 163

3.6.2 气动比例（伺服）阀 165

3.6.2.1 气动比例（伺服）阀的分类 165

3.6.2.2 气动比例（伺服）阀的主要构成部件及其工作原理 166

3.6.2.3 典型电－气比例阀 171

3.6.3 气动比例（伺服）系统应用举例 176

第4章 气动系统的维护及故障处理 178

4.1 维护保养 178

4.2 维护工作内容 180

4.3 故障诊断与对策 181

4.4 常见故障及其对策 183

第5章 气动元件产品 188

5.1 气动执行器 188

5.1.1 普通单活塞杆气缸 188

5.1.1.1 PB系列单活塞杆气缸（φ4～16） 188

5.1.1.2 QCJ2系列微型单活塞杆气缸（φ6～16） 193

5.1.1.3 10Y-1系列小型单活塞杆气缸（φ8～50） 198

5.1.1.4 QGP笔型单活塞杆气缸（φ10，φ16） 202

5.1.1.5 QC85系列标准小型单活塞杆气缸（ISO 6432）（φ10～25） 206

5.1.1.6 MA系列单活塞杆气缸（φ16～63） 208

5.1.1.7 QGBX小型单活塞杆气缸（ISO 6432）（φ20～32） 214

5.1.1.8 QGX小型单活塞杆气缸（φ20～40） 216

5.1.1.9 QCM2系列小型单活塞杆气缸（日本规格）（φ20～40） 222

5.1.1.10 QC75系列小型单活塞杆气缸（欧洲规格）（φ32～40） 225

5.1.1.11 QDNC系列标准方型单活塞杆气缸（ISO 6431）（φ32～100） 227

5.1.1.12 QSC系列标准单活塞杆气缸（ISO 6430）（φ32～100） 230

5.1.1.13 QGBZ中型单活塞杆气缸（ISO 15552）（φ32～125） 233

5.1.1.14 QC95系列单活塞杆标准气缸（ISO 6431）（φ32～200） 239

5.1.1.15 10B-5系列无拉杆气缸（φ32～200） 242

5.1.1.16 QGZ中型单活塞杆气缸（φ40～100） 245

5.1.1.17 QGC系列重载单活塞杆气缸（φ80～160） 250

5.1.1.18 JB系列缓冲单活塞杆气缸（φ80～400） 251

5.1.1.19 QGD大型单活塞杆气缸（φ125～350） 254

5.1.2 普通双活塞杆气缸 262

5.1.2.1 XQGAX2系列小型双活塞杆气缸（φ12～32） 262

5.1.2.2 QGY（EW）系列双活塞杆薄型气缸（φ20～125） 262

5.1.2.3 QGEW-2系列无给油润滑双活塞杆气缸（φ32～160） 263

5.1.2.4 10A-3EW系列双活塞杆缓冲气缸（φ32～400） 265

5.1.2.5 XQGAy2（By2）系列轻型双活塞杆气缸（φ40～63） 266

5.1.2.6 QGEW-3系列无给油润滑双活塞杆气缸（φ125～250） 266

5.1.3 薄型气缸 267

5.1.3.1 QCQS系列薄型气缸（日本规格）（φ12～25） 267

5.1.3.2 ACP系列薄型气缸（φ12～100） 269

5.1.3.3 ACQ系列超薄型气缸（φ12～100） 273

5.1.3.4 SDA系列超薄型气缸（φ12～100） 281

5.1.3.5 QCQ2系列薄型气缸（日本规格）（φ12～100） 288

5.1.3.6 QGDG系列薄型带导杆气缸（φ12～100） 291

5.1.3.7 QCN系列薄型气缸（欧洲规格）（φ16～100） 293

5.1.3.8 QADVU系列紧凑型短行移薄型气缸（φ16～100） 296

5.1.3.9 QGY系列无给油润滑薄型气缸（φ20～125） 300

5.1.3.10 QGY-M系列杆端外螺纹薄型气缸（φ20～125） 301

5.1.3.11 QGS短行程／紧凑型薄型气缸（φ32～100） 302

5.1.3.12 QGY（Z）系列带导杆防转薄型气缸（φ32～100） 304

5.1.4 摆动气缸 305

5.1.4.1 ACK系列摆动气缸（φ25～63） 305

5.1.4.2 QGHJ系列回转夹紧气缸（φ25～63） 306

5.1.4.3 QGK系列无给油润滑齿轮齿条摆动气缸（φ20～125） 307

5.1.4.4 QRC系列摆动气缸（φ40～125） 310

5.1.4.5 QGH摆动（回转）气缸（φ50～100） 311

5.1.5 其他特殊气缸 312

5.1.5.1 无活塞杆气缸 312

5.1.5.2 行程可调气缸 318

5.1.5.3 增力气缸 320

5.1.5.4 步进气缸 321

5.1.5.5 带导杆气缸 325

5.1.5.6 冲击气缸 337

5.1.5.7 气液缸 338

5.1.5.8 膜片气缸 340

5.2 方向控制阀 341

5.2.1 4通、5通电磁换向阀 341

5.2.1.1 3KA2系列电磁换向阀（Rc1/8） 341

5.2.1.2 M3KA2系列电磁换向阀（Rc1/8～Rc1/4） 343

5.2.1.3 3KA3系列换向阀（Rc1/4） 344

5.2.1.4 M3KA3集装型电磁换向阀（Rc1/4，Rc3/8） 346

5.2.1.5 QDI系列电控换向阀（DN6～DN25） 347

5.2.1.6 4V100系列电磁换向阀（M5～Rc1/8） 348

5.2.1.7 4M100-300系列电磁换向阀（Rc1/8～Rc3/8） 350

5.2.1.8 XQ系列二位五通电控换向阀（G1/8～G1/2） 353

5.2.1.9 XQ系列三位五通电控换向阀（G1/8～G1/4） 354

5.2.2 2通、3通电磁换向阀 355

5.2.2.1 Q23DI型电磁先导阀（DN1.2～DN3） 355

5.2.2.2 3V100系列电磁换向阀（M5～Rc1/8） 356

5.2.3 气控换向阀 358

5.2.3.1 3A100系列气控换向阀（M5～Rc1/8） 358

5.2.3.2 4A100系列气控换向阀（M5～Rc1/8） 360

5.2.3.3 3KA2系列5通气控阀（M5～Rc1/8） 361

5.2.3.4 3KA3系列5通气控阀（Rc1/8～Rc1/4） 362

5.2.3.5 3KA4系列5通气控阀（Rc1/8～Rc3/8） 363

5.2.4 手控、机控换向阀 365

5.2.4.1 2 34R8系列四通手动转阀（G1/8～G3/4） 365

5.2.4.2 S3系列机械阀（M5～Rc1/4） 367

5.2.5 单向阀 369

5.2.5.1 KA系列单向阀（DN3～DN25） 369

5.2.5.2 KAB系列可控型单向阀（DN8～DN25） 370

5.2.6 其他方向控制阀 371

5.2.6.1 QS系列棱阀（DN3～DN25） 371

5.2.6.2 KP系列快速排气阀（DN3～DN25） 372

5.2.6.3 KSY系列双压阀（DN3～DN15） 372

5.2.6.4 XQ系列二位三通、二位五通气控延时换向阀（G1/8～G1/4） 373

5.3 流量控制阀 374

5.3.1 QLA系列单向节流阀（DN3～DN25） 374

5.3.2 ASC系列单向节流阀（Rc1/8～Rc1/2） 376

5.4 压力控制阀 377

5.4.1 减压阀 377

5.4.1.1 QAR1000～5000系列空气减压阀（M5～G1） 377

5.4.1.2 QTYA系列空气减压阀（DN3～DN15） 380

5.4.1.3 QPJM2000系列精密减压阀（G1/4） 381

5.4.2 顺序阀 382

5.5 气动管路设备 382

5.5.1 空气过滤器 382

5.5.1.1 QAF1000～5000系列空气过滤器（M5～G1） 382

5.5.1.2 QAFM3000～4000油雾分离器（G1/4～G1/2） 384

5.5.1.3 QAFD3000～4000系列微雾分离器（G1/4～G1/2） 385

5.5.1.4 QAMG3000～4000系列水滴分离器（G1/4～G1/2） 386

5.5.1.5 QSLA系列空气过滤器（DN3～DN15） 387

5.5.2 油雾器 388

5.5.2.1 QAL1000～5000系列空气油雾器（M5～G1） 388

5.5.2.2 QYWA系列油雾器（DN3～DN15） 390

5.5.3 过滤减压阀 391

5.5.3.1 QAW1000～4000系列空气过滤减压阀（M5～G3/4） 391

5.5.3.2 QFLJB系列空气过滤减压阀（DN8～DN25） 393

5.5.4 过滤器、减压阀、油雾器三联件（二联件） 394

5.5.4.1 QAC1000～5000系列空气过滤组合（M5～G1） 394

5.5.4.2 QFLJWA系列三联件（DN3～DN25） 397

第6章 相关技术标准及资料 399

6.1 气动相关技术标准 399

6.2 IP防护等级 405

6.3 关于净化车间及相关受控环境空气等级标准及说明 406

6.4 关于静电的标准及说明 409

6.5 关于防爆的标准及说明 412

6.5.1 目前的标准 412

6.5.2 关于“爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求”简介 412

6.5.3 关于“爆炸性气体环境用电气设备第14部分：危险场所分类”简介 418

6.6 食品包装行业相关标准及说明 423

6.7 用于电子显像管及喷漆行业的不含铜及聚四氟乙烯的产品 427

参考文献 429