绪论 1
0.1液压传动发展概况和趋势 1
0.1.1发展概况 1
0.1.2发展趋势 1
0.2液压传动的工作原理及系统组成 2
0.2.1液压传动工作原理 2
0.2.2液压系统的组成 4
0.2.3液压系统图的职能符号 4
0.3液压传动的主要优缺点 4
0.3.1液压传动的主要优点 4
0.3.2液压传动的主要缺点 5
第1章 液压传动基础知识 6
1.1液压油 6
1.1.1密度和比容 6
1.1.2可压缩性 6
1.1.3黏性 7
1.1.4对液压油的要求和选用 9
1.2液体静力学 11
1.2.1静压力(或称压力)及其性质 11
1.2.2在重力作用下静止液体中的压力分布 11
1.2.3压力的表示方法及单位 12
1.2.4帕斯卡原理——静压传递原理 13
1.2.5液体静压力作用在固体壁面上的力 13
1.3液体动力学 14
1.3.1几个基本概念 14
1.3.2连续性方程 16
1.3.3伯努利方程 17
1.4管路系统的压力损失 18
1.4.1液体的流动状态 18
1.4.2圆管流动时的沿程压力损失 19
1.4.3局部压力损失 21
1.4.4管路系统的总压力损失 21
1.4.5推荐流速和管径的确定 23
1.5孔口及缝隙流动 23
1.5.1小孔流量计算 23
1.5.2隙缝流量计算 25
1.6气穴现象和液压冲击 27
1.6.1气穴(或空穴) 27
1.6.2液压冲击 28
习题 31
第2章 液压泵和液压马达 35
2.1概述 35
2.1.1液压泵和液压马达的工作原理 35
2.1.2液压泵和液压马达的基本性能 36
2.1.3液压泵和液压马达的分类 39
2.2齿轮泵 39
2.2.1外啮合齿轮泵 39
2.2.2内啮合齿轮泵 41
2.3叶片泵 42
2.3.1单作用式叶片泵 42
2.3.2双作用式叶片泵 44
2.3.3限压式变量叶片泵 46
2.4柱塞泵 47
2.4.1径向柱塞泵 47
2.4.2轴向柱塞泵 48
2.5液压马达 50
2.5.1双作用叶片马达的结构和工作原理 50
2.5.2轴向柱塞马达的结构和工作原理 51
2.6液压泵(液压马达)的选用 52
习题 53
第3章 液压缸 55
3.1液压缸的分类 55
3.1.1活塞式液压缸 55
3.1.2柱塞式液压缸 58
3.1.3摆动液压缸 59
3.2液压缸的典型结构和组成 60
3.2.1液压缸的典型结构举例 60
3.2.2液压缸的组成 60
3.3液压缸的设计和计算 63
3.3.1液压缸设计中应注意的问题 63
3.3.2液压缸主要尺寸的确定 63
3.3.3强度校核 63
3.3.4缓冲计算 64
3.3.5稳定性校核 65
习题 65
第4章 液压控制阀 68
4.1概述 68
4.2方向控制阀 69
4.2.1单向阀 69
4.2.2换向阀 70
4.3压力控制阀 76
4.3.1溢流阀 76
4.3.2减压阀 79
4.3.3顺序阀 80
4.3.4压力继电器 82
4.4流量控制阀 83
4.4.1流量控制原理及节流口形式 83
4.4.2普通节流阀 84
4.4.3调速阀 84
4.4.4溢流节流阀 85
4.5插装阀和叠加阀 86
4.5.1插装阀 86
4.5.2叠加阀 89
4.6比例阀 90
4.6.1电磁比例压力阀 90
4.6.2电磁比例流量阀 90
4.6.3电磁比例方向阀 92
习题 92
第5章 液压辅助装置 95
5.1过滤器 95
5.1.1对过滤器的要求 95
5.1.2过滤器的类型 95
5.1.3过滤器的选用 96
5.1.4过滤器的安装 96
5.2蓄能器 97
5.2.1蓄能器的功用 97
5.2.2蓄能器的种类 97
5.2.3计算 98
5.2.4蓄能器的使用和安装 98
5.3油箱 99
5.3.1油箱的功用和结构 99
5.3.2设计时的注意事项 99
5.4管路和管接头 100
5.4.1管路 100
5.4.2管接头 100
5.5密封装置 101
5.5.1对密封装置的要求 101
5.5.2密封装置的类型及特点 101
习题 104
第6章 液压基本回路 105
6.1压力控制回路 105
6.1.1调压回路 105
6.1.2减压回路 106
6.1.3增压回路 106
6.1.4卸荷回路 107
6.1.5保压回路 108
6.1.6平衡回路 108
6.2速度控制回路 109
6.2.1调速回路 109
6.2.2快速运动回路 120
6.2.3速度换接回路 121
6.3多缸工作控制回路 123
6.3.1顺序动作回路 123
6.3.2同步回路 125
6.3.3多缸快慢速互不干扰回路 126
习题 127
第7章 典型液压传动系统 132
7.1组合机床动力滑台液压传动系统 132
7.1.1动力滑台快进 133
7.1.2第一次工作进给 133
7.1.3第二次工作进给 133
7.1.4死挡块停留及动力滑台快退 133
7.1.5动力滑台原位停止 133
7.1.6系统具有的特点 134
7.2 CB3463 -1型半自动转塔车床液压传动系统 134
7.2.1机床概述 134
7.2.2液压系统的工作原理 136
7.2.3液压传动系统的特点 141
7.3 SZ-100/80型注射成型机液压传动系统 141
7.3.1概述 141
7.3.2注塑机工况对液压传动系统的要求 142
7.3.3 SZ-100/80型注塑机液压传动系统工作原理 143
7.3.4注塑机液压系统的特点 146
习题 146
第8章 液压传动系统的设计与计算 148
8.1概述 148
8.1.1明确设计要求、进行工况分析 148
8.1.2初步确定液压传动系统参数 148
8.1.3拟定液压传动系统图 149
8.1.4计算和选择液压元件 149
8.1.5液压传动系统的性能验算和绘制工作图、编写技术文件 149
8.2液压传动系统的设计与计算举例 150
8.2.1负载分析 150
8.2.2执行元件主要参数的确定 150
8.2.3拟定液压传动系统原理图 152
8.2.4选择液压元件 153
8.2.5验算液压系统性能 155
习题 157
第9章 气压传动的基本知识 159
9.1气压传动的基本原理及组成 159
9.1.1气压传动的工作原理 159
9.1.2气压传动系统的组成 159
9.2气动技术的特点 160
9.3气动技术的发展 161
9.4空气的物理性质 162
9.4.1空气的组成 162
9.4.2空气的密度 162
9.4.3空气的黏性 163
9.4.4空气的压缩性与膨胀性 163
9.4.5湿空气 164
9.4.6压缩空气的析水量 167
9.5理想气体的状态方程 167
9.5.1理想气体的状态方程 167
9.5.2气体状态变化过程 168
9.6气体的流动规律 169
9.6.1气体流动的基本方程 169
9.6.2声速与马赫数 169
9.6.3气体在管道中的流动特性 170
9.6.4通流能力 171
9.6.5充气、放气温度与时间的计算 173
习题 175
第10章 气源装置及气动辅助元件 176
10.1气源装置 176
10.1.1气动系统对压缩空气的要求及净化 176
10.1.2气源装置的组成和布置 177
10.1.3空压机类型及工作原理 177
10.1.4空气压缩机容量计算与选择 179
10.1.5冷却器 181
10.1.6油水分离器 182
10.1.7储气罐 182
10.1.8干燥器 183
10.2辅助元件 184
10.2.1气动三大件 184
10.2.2其他辅件 186
10.2.3气源系统的管道设计 188
习题 191
第11章 气动控制元件 192
11.1压力控制阀 192
11.1.1减压阀 192
11.1.2安全阀(溢流阀) 195
11.1.3顺序阀 195
11.2流量控制阀 196
11.2.1排气节流阀 196
11.2.2柔性节流阀 196
11.2.3选择与作用 197
11.3方向控制阀 197
11.3.1分类 197
11.3.2气压控制换向阀 203
11.3.3电磁控制换向阀 203
11.3.4单向型方向控制阀 205
11.3.5方向控制阀的工作条件和性能指标 207
11.3.6方向控制阀的选用 208
11.4阀岛技术及其应用 209
11.4.1概述 209
11.4.2第一代阀岛:带多针接口的阀岛 210
11.4.3第二代阀岛:带现场总线的阀岛 211
11.4.4第三代阀岛:可编程模块化阀岛 212
11.4.5阀岛技术的应用 214
习题 215
第12章 气动执行元件 216
12.1概述 216
12.2汽缸 216
12.2.1汽缸的分类 216
12.2.2普通汽缸 217
12.3汽缸的设计和计算 219
12.3.1汽缸输出力计算 219
12.3.2汽缸缸径计算 221
12.3.3缸筒壁厚的计算 221
12.3.4活塞杆的计算 222
12.3.5耗气量计算 222
12.4特殊汽缸 223
12.4.1气液阻尼缸 223
12.4.2制动汽缸 224
12.4.3磁性开关汽缸 225
12.4.4无杆汽缸 227
12.4.5其他汽缸 228
12.4.6汽缸的选择、安装使用与维护保养 230
12.5气马达 232
12.5.1气马达的结构 232
12.5.2气马达的特性 233
12.5.3气马达的选用 233
习题 234
第13章 气动基本回路 235
13.1压力(力)控制回路 235
13.1.1气源压力控制回路 235
13.1.2工作压力控制回路 235
13.2速度控制回路 236
13.2.1单作用汽缸的速度控制回路 236
13.2.2双作用汽缸的速度控制回路 237
13.3方向控制回路 238
13.3.1单作用汽缸回路 238
13.3.2双作用汽缸回路 239
13.4转矩控制回路 239
13.4.1气马达转矩控制回路 239
13.4.2摆动马达转矩控制回路 239
13.5常用回路 240
13.5.1安全回路 240
13.5.2自动和手动并用回路 242
13.5.3气液联动回路 242
习题 244
第14章 气动程序控制回路的设计 245
14.1概述 245
14.1.1三种程序控制简介 245
14.1.2行程程序的表示方式 246
14.1.3行程程序回路设计中的主要矛盾 248
14.2单往复程序的回路设计方法 249
14.2.1绘制“信号—动作状态图” 250
14.2.2判断障碍信号,消除障碍,确定执行信号 252
14.2.3绘制控制回路图 256
14.2.4单控主控阀控制回路的设计方法 261
14.2.5单气(或电)控主控阀的回路图绘制 262
14.3多缸多往复行程程序回路设计 264
14.3.1画X-D线图 264
14.3.2判断和排除障碍 264
14.3.3逻辑原理图的画法 265
14.3.4气动控制回路图的画法 265
14.4气动系统设计的主要内容及步骤 266
14.4.1明确工作要求 266
14.4.2设计气控回路 266
14.4.3选择、设计执行元件 267
14.4.4选择控制元件 267
14.4.5选择辅助元件 267
14.4.6确定管道直径、计算压力损失 268
14.4.7选择空压机 268
习题 269
第15章 气压传动系统设计实例 270
15.1一般气动控制系统的设计实例 270
15.1.1气动控制机械手设计实例 270
15.1.2自动调节病床部分气动控制装置设计实例 272
15.2气动PLC程序控制系统设计实例 273
15.2.1系统概述 274
15.2.2机械结构 274
15.2.3程序设计 276
附录 液压与气压传动常用图形符号 287
参考文献 292