第一篇 气压传动与控制技术 1
第1章 气动技术概论 2
1.1 气动技术的应用范围 2
1.2 气动系统的组成 3
1.2.1 气源系统 3
1.2.2 压缩空气消耗系统 4
1.3 气压传动系统的特点 4
1.3.1 压缩空气的特性 4
1.4.1 纯气动系统 5
1.3.2 执行元件的特点及工作范围 5
1.4 气动系统分类 5
1.4.2 电－气动系统 6
1.4.3 气动系统的控制方式 7
思考与练习 7
第2章 气动基础知识 8
2.1 气动技术常用单位换算 8
2.2 气动技术基本公式及计算 9
2.2.1 基本公式与计量单位 9
2.2.2 气缸的相关计算 10
2.2.3 空气消耗量计算 12
2.3 理想气体状态方程 13
2.4 气体流动的基本方程 14
2.5 流通能力 15
2.5.1 气阻及有效断面积Se 15
2.5.2 有效断面积与Cv值、Kv值 16
2.5.3 气阻的流量表示 17
2.6 压缩空气的露点与质量等级 17
2.6.1 干空气与湿空气 17
2.6.2 相对湿度与含湿量 18
2.6.3 常压露点与压力露点 19
2.6.4 空气的质量等级 20
思考与练习 21
第3章 空气的压缩与净化系统 22
3.1 空气压缩机的分类与工作原理 22
3.1.1 分类 22
3.1.2 工作原理 23
3.1.3 空气压缩机特性比较 24
3.2.3 热效率及总效率 25
3.2.2 容积效率 25
3.2.1 空气压缩机的容量 25
3.2 空气压缩机的特性参数 25
3.2.4 空气压缩机的入口过滤精度 26
3.3 压缩空气的净化方法与设备 27
3.3.1 质量要求与净化方法 27
3.3.2 后冷却器 29
3.3.3 储气罐 30
3.3.4 过滤器 31
3.3.5 空气干燥器 33
3.3.6 自动排水器 35
3.4 气动辅助元件 36
3.4.1 压缩空气的输送管道 36
3.4.2 主管道内径计算 37
3.4.3 管子的材料及管径 39
3.4.4 聚氯乙烯（PVC）管、尼龙管 40
3.4.5 管接头及其连接 41
3.4.6 消声器与排气洁净器 42
3.4.7 油雾器 46
思考与练习 48
4.1.2 气动控制阀与液压阀的比较 49
4.1.1 气动控制阀的分类 49
第4章 气动控制阀 49
4.1 概述 49
4.1.3 气动控制阀的结构特性 50
4.2 方向控制阀 52
4.2.1 方向控制阀概述 52
4.2.2 电磁阀 57
4.2.3 气控阀 65
4.2.4 人力控制阀 66
4.2.6 其他阀 68
4.2.5 机控阀 68
4.3 流量控制阀 69
4.4 压力控制阀 71
4.4.1 减压阀 72
4.4.2 溢流阀 74
4.4.3 顺序阀 75
思考与练习 76
第5章 气动执行元件 78
5.1 概述 78
5.2.1 气缸的分类 79
5.2 气缸 79
5.2.2 普通气缸 82
5.2.3 特殊气缸 87
5.2.4 气缸的使用要求 95
5.3 摆动马达 96
5.3.1 叶片式摆动马达 96
5.3.2 齿轮齿条式摆动马达 98
5.4 气马达 99
5.4.1 气马达的特点 99
5.3.3 摆动马达使用注意事项 99
5.4.2 气马达的结构 100
5.4.3 气马达的选择及使用要求 101
思考与练习 102
第6章 真空元器件 103
6.1 真空泵与真空发生器 103
6.1.1 真空发生器工作原理 104
6.1.2 真空发生器结构 105
6.1.3 真空发生器的特性 105
6.2.2 真空吸盘的材料 106
6.2.1 真空吸盘的吸力 106
6.2 真空吸盘 106
6.2.3 真空吸盘的形状及用途 107
6.3 真空开关 107
6.3.1 用途与分类 107
6.3.2 工作原理 108
6.3.3 主要参数及使用注意事项 109
6.4 真空用阀 111
6.5 其他真空元件 114
6.6.2 真空回路 116
6.6.1 真空组件 116
6.6 真空组件与回路 116
思考与练习 118
第7章 气动检测元件 119
7.1 位置传感器 119
7.1.1 分类及特点 119
7.1.2 气输出非接触式位置传感器 120
7.1.3 电输出非接触式位置传感器 122
7.2 磁性开关 123
7.2.1 有触点式磁性开关 124
7.2.2 无触点式磁性开关 127
7.2.3 磁性开关的开关特性 130
思考与练习 130
第8章 液压气动图形规范 131
8.1 元件的符号表示法 131
8.1.1 名词术语简介 131
8.1.2 符号构成 133
8.1.3 管路、管路连接口和接头符号 134
8.1.4 阀的控制机构图形符号 135
8.1.5 缸、液压泵与马达的图形符号 137
8.1.6 与能源相关的图形符号 141
8.2 回路图的绘制 145
8.2.1 动作顺序的表示方法 145
8.2.2 运动－控制图 147
8.2.3 回路的表示法 148
8.2.4 回路图的画法 150
思考与练习 153
第9章 气动回路及纯气动系统设计 154
9.1 基本回路 154
9.2.1 速度控制回路 155
9.2 功能回路 155
9.2.2 压力控制回路 157
9.2.3 转矩控制回路 158
9.2.4 位置控制回路 158
9.2.5 比例阀、伺服阀控制回路 159
9.2.6 高速开关阀控制回路 160
9.3 应用回路 160
9.3.1 增压回路 160
9.3.2 冲压回路 161
9.3.3 同步控制回路 162
9.3.4 张力控制回路 163
9.3.5 平衡回路 163
9.3.6 缓冲回路 164
9.3.7 节能回路 165
9.3.8 安全回路 165
9.4 纯气动系统设计 167
9.4.1 气动回路设计方法 167
9.4.2 纯气动系统设计实例 168
思考与练习 174
10.1.1 电－气动控制的基本知识 176
10.1 电－气动基本回路 176
第10章 气动回路的电气控制系统设计 176
10.1.2 基本电气回路 178
10.2 电－气动回路设计 179
10.2.1 直觉法设计电气回路图 179
10.2.2 单个气缸的控制系统设计 180
10.2.3 用串级法设计电气回路图 183
10.2.4 串级法设计电气回路图实例 184
10.3.1 可编程控制器概述 187
10.3 PLC气动控制简介 187
10.3.2 PLC工作原理及结构特点 188
10.3.3 PLC气动控制系统设计实例——三缸气动机械手控制 191
思考与练习 194
第二篇 液压传动与控制技术 196
第11章 液压传动基础 197
11.1 基本概念 197
11.1.1 液压传动的工作原理 197
11.1.2 液压传动系统的组成 198
11.1.3 液压传动的优缺点 199
11.2.1 液压油的主要性质 200
11.2 液压油 200
11.2.2 对液压油的要求 203
11.2.3 液压油的种类与选择 203
11.2.4 液压油的使用与维护 205
11.3 液体传动基本理论 207
11.3.1 液体的静压力 207
11.3.2 液体动力学基础 209
11.3.3 孔口与阻流孔 214
11.3.4 液体流动中的压力和流量的损失 216
11.3.5 液压冲击与气穴现象 217
思考与练习 218
第12章 液压泵与液压马达 220
12.1 液压泵 220
12.1.1 液压泵的基本原理及分类 220
12.1.2 液压泵的性能参数 221
12.1.3 齿轮泵 223
12.1.4 叶片泵 224
12.1.5 柱塞泵 226
12.1.6 螺杆泵 227
12.2.1 液压马达的分类与主要性能 228
12.1.7 各类液压泵的性能比较及应用 228
12.2 液压马达 228
12.2.2 高速小转矩液压马达 230
12.2.3 低速大转矩液压马达 230
12.2.4 摆动液压马达 231
思考与练习 231
第13章 液压缸及辅助元件 233
13.1 液压缸性能参数及结构 233
13.1.1 活塞式液压缸 233
13.1.2 柱塞式液压缸 236
13.1.3 其他液压缸 237
13.2 液压缸的缓冲、排气装置 238
13.3 液压缸常见故障及排除 239
13.4 液压辅助装置 240
13.4.1 蓄能器 240
13.4.2 油箱 242
13.4.3 滤油器 244
13.4.4 热交换器 246
13.4.6 管系元件 247
13.4.5 压力表开关 247
思考与练习 249
第14章 液压控制元件 250
14.1 液压阀概述 250
14.2 液压方向控制阀 251
14.2.1 单向阀 251
14.2.2 换向阀 252
14.3 压力控制阀 258
14.3.1 溢流阀 258
14.3.2 减压阀 261
14.3.3 顺序阀 263
14.3.4 压力继电器 265
14.4 流量控制阀 266
14.4.1 流量控制原理 266
14.4.2 节流阀 267
14.4.3 调速阀 268
14.4.4 旁通调速阀 269
14.4.5 流量控制阀的应用 270
14.5 比例阀 271
14.5.1 比例电磁铁 271
14.5.2 电液比例压力阀 272
14.5.3 电液比例阀的应用 273
14.6 插装阀 274
14.6.1 插装阀的工作原理 274
14.6.2 插装阀的结构 275
14.6.3 插装阀的应用 276
14.7 叠加阀 279
14.7.1 叠加阀概述 279
14.7.2 叠加阀的结构原理 280
14.7.3 叠加阀基本回路 282
14.8 液压伺服阀和电液数字阀 283
14.8.1 电液伺服阀 283
14.8.2 电液数字阀 285
思考与练习 286
第15章 液压基本回路 290
15.1 压力控制回路 290
15.1.1 调压回路 290
15.1.2 卸载回路 293
15.1.3 减压回路 295
15.1.4 增压回路 296
15.1.5 保压回路 297
15.2 速度控制回路 298
15.2.1 节流调速回路 298
15.2.2 容积调速回路 301
15.3 多缸工作控制回路 305
15.3.1 多缸顺序动作回路 306
15.3.2 多缸同步动作回路 307
15.3.3 互不干扰回路 308
15.4 方向控制回路 309
15.4.1 采用换向阀的换向回路 309
15.4.2 锁紧回路 310
15.4.3 制动回路 310
15.5 插装阀液压系统回路 310
15.5.1 插装阀方向回路 310
15.5.2 插装阀流量控制回路 312
思考与练习 314
16.1.2 剪切机的结构分析 317
16.1.1 概述 317
16.1.3 剪切机液压系统工作原理 317
16.1 剪切机的液压系统 317
第16章 液压系统应用 317
16.2 叉式装卸车液压系统 319
16.2.1 叉车的组成 319
16.2.2 液压系统工作原理 319
16.3 仓储装卸堆码机液压系统 320
16.3.1 堆码机功能分析 320
16.3.2 堆码机液压系统工作原理 320
16.3.3 堆码机液压系统的特点 322
16.4.1 汽车电控液压悬架系统的组成与工作原理 323
16.4 汽车液压悬架系统 323
16.4.2 车高控制系统 324
16.4.3 自适应悬架系统 325
16.5 冲床液压系统 325
16.5.1 功能分析 325
16.5.2 180吨钣金冲床液压系统的工作原理 326
16.5.3 180吨钣金冲床液压回路图的特点 327
16.6 塑料注射成型机液压系统 328
16.6.1 工作过程分析 328
16.6.2 注塑机液压系统工作原理 328
16.7.1 概述 331
16.6.3 液压系统特点 331
16.7 平面磨床液压系统 331
16.7.2 工作台往复运动的液压系统 332
16.7.3 砂轮架进刀运动的液压系统 333
16.7.4 磨床的润滑系统 335
思考与练习 335
第17章 液压系统设计及其实例 337
17.1 液压系统设计 337
17.1.1 功能分析、需求设计 337
17.1.2 总体设计 337
17.1.3 草拟液压系统原理图 340
17.1.4 选择液压元件 341
17.1.5 验算液压系统性能 341
17.2 液压系统设计计算举例 342
17.2.1 功能分析、需求设计 342
17.2.2 总体设计 343
17.2.3 拟订液压系统图 344
17.2.4 电气控制回路设计 345
思考与练习 346
参考文献 347