液压传动与控制PDF电子书下载

1 液压传动概述 1

1.1 液压传动的基本工作原理及组成 1

1.1.1 液压传动的基本工作原理 1

1.1.2 液压传动的主要工作特征 2

1.1.3 液压传动系统的组成 2

1.2 液压传动系统的工作特点 4

1.2.1 液压传动的主要优点 4

1.2.2 液压传动的主要缺点 4

思考题与习题 4

2 液压传动中的工作液体 5

2.1 液体的主要物理性质 5

2.1.1 液体的压缩性 5

2.1.2 黏性 5

2.2 液压传动中的工作介质 7

2.2.1 液压传动系统对工作介质的基本要求 7

2.2.2 常用工作介质的基本类型及其主要性能 9

2.2.3 选用工作介质的基本原则 11

2.3 工作介质的污染及其控制 11

2.3.1 污染物的种类及危害 11

2.3.2 污染的原因 11

2.3.3 污染的测定 11

2.3.4 污染度的等级 12

2.3.5 工作介质的污染控制 13

2.4 液压冲击与气穴现象 14

2.4.1 液压冲击 14

2.4.2 气穴与气蚀现象 16

思考题与习题 17

3 液压流体力学 18

3.1 液体静力学 18

3.1.1 液体静压力及其特性 18

3.1.2 静止液体的平衡微分方程 18

3.2.1 液体流动的几个基本概念 19

3.2 液体运动学 19

3.1.3 重力场中静止液体的基本方程式 19

3.1.4 压力表示方法 19

3.2.2 流动的连续性方程式 22

3.3 液体动力学 23

3.3.1 理想液体运动的微分方程式 23

3.3.2 理想液体微小流束的伯努利方程式 24

3.3.3 实际液体的伯努利方程式 25

3.3.4 动量方程式 26

3.4 流动阻力 27

3.4.1 流态、雷诺数 28

3.4.2 黏性流体的运动微分方程式 28

3.4.3 管内层流运动的沿程损失 29

3.4.4 管内紊流运动的沿程损失 30

3.4.5 沿程阻力系数 31

3.4.6 局部阻力损失 33

3.5.1 孔口液流 34

3.5 孔口和缝隙液流 34

3.5.2 缝隙流 35

思考题与习题 38

4 液压泵和液压马达 41

4.1 概述 41

4.1.1 液压泵的用途和分类 41

4.1.2 液压泵的工作原理 42

4.2 液压泵和液压马达的基本性能参数 42

4.2.1 液压泵的性能参数 42

4.2.2 液压马达的主要性能参数 44

4.3 齿轮泵 45

4.3.1 外啮合齿轮泵 45

4.3.2 摆线转子泵 49

4.4 叶片泵 50

4.4.1 单作用叶片泵 50

4.4.2 双作用叶片泵 54

4.5 柱塞泵 56

4.5.1 轴向柱塞泵 56

4.5.2 径向柱塞泵 63

4.6 螺杆泵 65

4.6.1 螺杆泵的工作原理 65

4.6.2 螺杆泵的分类 66

4.6.3 螺杆泵的用途 66

4.6.4 螺杆泵的特点 66

4.7 液压马达 67

4.7.1 液压马达的结构特点和分类 67

4.7.2 齿轮式液压马达的工作原理 67

4.7.3 叶片式马达的工作原理 68

4.7.4 轴向柱塞马达的工作原理 68

4.7.5 内曲线多作用式径向柱塞马达的基本结构和工作原理 69

4.7.6 曲轴连杆型径向柱塞式液压马达的基本结构和工作原理 70

4.7.7 摆线马达的结构和工作原理 71

思考题与习题 73

5 液压缸 74

5.1 液压缸的分类 74

5.2 液压缸的典型结构和组成 75

5.2.1 液压缸的典型结构 75

5.2.2 液压缸的组成 76

5.2.3 几种典型的液压缸 78

5.3 液压缸的设计 80

5.3.1 设计依据和设计步骤 80

5.3.2 确定基本参数 81

5.3.3 液压缸的结构计算和校核 83

思考题与习题 84

6.1.2 按阀的控制方式分类 85

6.1.1 按功能分类 85

6.1.3 按结构形式分类 85

6.1 概述 85

6 液压控制阀 85

6.1.4 按连接方式分类 86

6.2 压力控制阀 86

6.2.1 溢流阀 86

6.2.2 减压阀 91

6.2.3 顺序阀 94

6.2.4 压力继电器 96

6.3 流量控制阀 96

6.3.1 节流口的形式和流量特性 96

6.3.2 节流阀 97

6.3.3 调速阀 99

6.3.4 旁通调速阀（又称溢流节流阀） 101

6.3.5 温度补偿调速阀 101

6.3.6 分流集流阀 102

6.4.1 单向阀 104

6.4 方向控制阀 104

6.4.2 换向阀 106

6.5 电液比例阀 115

6.5.1 电液比例阀概述 115

6.5.2 比例阀的特点 115

6.5.3 电—机械转换器 116

6.5.4 比例压力阀 117

6.5.5 比例流量阀 118

6.5.6 比例方向阀 119

6.6 逻辑阀 120

6.6.1 逻辑阀的组成 120

6.6.2 逻辑阀单元——插装件 120

6.6.3 逻辑方向阀 121

6.6.4 逻辑压力阀 125

6.6.5 逻辑流量阀 126

思考题与习题 127

7.1.2 油箱结构 128

7.1.1 油箱容积的确定 128

7.1 油箱 128

7 液压传动系统辅件 128

7.2 滤油器 130

7.2.1 滤油器的主要性能参数 130

7.2.2 常用滤油器的类型、结构与性能 132

7.2.3 滤油器的选择 134

7.2.4 滤油器在液压传动系统的安装位置 135

7.3 蓄能器 136

7.3.1 蓄能器的功用 136

7.3.2 蓄能器的容量计算 137

7.4 油管和管接头 138

7.4.1 油管的种类 138

7.4.2 油管通径和壁厚的选择 139

7.5 密封装置 139

7.5.2 密封元件的常用材料 140

7.5.3 常用密封元件的结构和性能 140

7.5.1 密封装置的类型 140

7.6 冷却器和加热器 143

7.6.1 冷却器 143

7.6.2 加热器 143

思考题与习题 144

8 液压系统基本回路 145

8.1 压力控制回路 145

8.1.1 调压回路 145

8.1.2 减压回路 146

8.1.3 增压回路 146

8.1.4 卸荷回路 147

8.1.5 保压回路 147

8.1.6 平衡回路 149

8.1.7 顺序回路 149

8.2 速度控制回路 150

8.2.1 调速回路 150

8.2.2 快速运动回路 157

8.2.3 速度换接回路 158

8.3 方向控制回路 159

8.3.1 简单换向回路 159

8.3.2 复杂换向回路 159

8.4 多执行元件工作控制回路 161

8.4.1 顺序动作回路 161

8.4.2 同步回路 162

8.5 其他回路 165

8.5.1 缓冲制动回路 165

8.5.2 浮动回路 165

思考题与习题 167

9 液压传动系统 169

9.1 液压系统分类 169

9.1.1 按工作液体的循环方式分类 169

9.1.2 按执行元件类型分类 169

9.2.1 组合机床动力滑台液压系统 170

9.1.3 按系统回路的组合方式分类 170

9.2 典型液压系统 170

9.2.2 Q2-8型汽车起重机液压系统 173

9.2.3 YA32-200型四柱万能液压机液压系统 175

9.2.4 AM-50型掘进机液压系统 178

9.2.5 DY-150型采煤机牵引部液压系统 180

思考题与习题 181

10 液压系统的设计计算 183

10.1 明确系统的设计要求 183

10.2 分析工况，确定主要参数 184

10.2.1 工况分析 184

10.2.2 确定主要参数 184

10.3 拟定液压系统原理图 186

10.3.1 概述 186

10.3.2 拟定系统原理图时应注意的问题 186

10.5.1 回路压力损失验算 187

10.5 液压系统的性能验算 187

10.4 液压元件的计算与选择 187

10.5.2 发热温升验算 188

10.6 液压系统的设计计算举例 188

10.6.1 工况分析 188

10.6.2 液压缸主要参数的确定 189

10.6.3 液压系统图的拟定 190

10.6.4 液压元件的选择 191

10.6.5 液压系统的性能验算 192

思考题与习题 193

11 液压伺服控制系统 194

11.1 液压伺服控制系统概述 194

11.1.1 液压伺服控制原理及其特点 194

11.1.2 液压伺服控制系统的组成和分类 196

11.1.3 液压伺服控制的优缺点及其应用 197

11.2.1 液压伺服阀的结构及分类 198

11.2 液压伺服阀 198

11.2.2 零开口四边滑阀的分析 200

11.2.3 正开口四边滑阀的分析 203

11.2.4 双边滑阀的分析 205

11.2.5 带一个固定节流口的单边滑阀的分析 206

11.2.6 液压伺服阀的功率输出及效率 208

11.3 液压动力元件 209

11.3.1 四通阀控制双出杆液压缸 209

11.3.2 四通阀控制液压马达 218

11.4 机液伺服控制系统 219

11.4.1 系统的组成及方块图 220

11.4.2 系统的稳定性分析 221

11.4.3 系统的稳态误差 222

11.4.4 机液伺服系统的实际应用 224

11.5 电液伺服阀 232

11.5.1 电液伺服阀的结构及工作原理 232

11.5.2 电液伺服阀的基本特性 235

思考题与习题 238

12 液压系统故障诊断、维修及保养 239

12.1 液压系统故障诊断步骤与方法 239

12.1.1 液压系统故障产生的特征 239

12.1.2 液压系统故障诊断的步骤 240

12.1.3 液压系统故障诊断的方法 241

12.1.4 诊断故障部位的方法 244

12.1.5 建立故障档案 248

12.2 常用液压元件故障原因与消除对策 250

12.2.1 液压泵故障原因与消除对策 250

12.2.2 液压缸故障原因与消除对策 255

12.2.3 液压阀故障原因与消除对策 259

12.3 液压回路的故障诊断与排除 267

12.3.1 压力控制回路的故障诊断与排除 267

12.3.2 速度控制回路的故障诊断与排除 278

12.3.3 方向控制回路的故障诊断与排除 280

12.4 液压系统常见故障及排除方法 284

12.4.1 振动和噪声 284

12.4.2 液压冲击 289

12.4.3 “爬行” 291

12.4.4 液压卡紧 295

12.4.5 温度过高 295

附录 常用液压元件图形符号 299

附表1 基本符号和管路及联结 299

附表2 控制机构和控制方法 299

附表3 泵和马达 300

附表4 执行元件 300

附表5 控制元件 300

附表6 辅助元件 301

参考文献 302

术语索引 303

部分习题与思考题的答案 305