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第1章 绪论1

1.1 液压与气压传动系统的工作原理和组成1

1.1.1 液压与气压传动系统的工作原理1

1.1.2 液压与气压传动系统的组成3

1.2 液压与气压传动的特点4

1.2.1 液压传动的特点4

1.2.2 气压传动的特点5

1.3 液压与气压传动的概况5

1.3.1 液压与气压传动的现状5

1.3.2 液压与气压传动的发展6

1.4 液压与气压传动的图形符号6

1.5 液压与气压传动工作介质的性质和选择7

1.5.1 液压工作介质的种类7

1.5.2 液压工作介质的性质8

1.5.3 对液压工作介质的要求10

1.5.4 液压工作介质的选择11

1.5.5 气压工作介质12

1.5.6 空气的性质13

1.6 液压与气压传动工作介质的污染及控制14

1.6.1 工作介质污染的原因15

1.6.2 工作介质污染的危害16

1.6.3 工作介质污染的控制16

思考题和习题17

第2章 液压与气压传动流体力学基础19

2.1 液体静力学19

2.1.1 液体的压力19

2.1.2 静止液体中的压力分布19

2.1.3 压力的表示方法和单位21

2.1.4 静止液体中的压力传递22

2.1.5 液体静压力作用在固体壁面上的力22

2.2 液体动力学23

2.2.1 基本概念23

2.2.2 连续性方程25

2.2.3 伯努利方程26

2.2.4 动量方程29

2.3 液体流动时的压力损失31

2.3.1 液体的流动状态31

2.3.2 沿程压力损失32

2.3.3 局部压力损失34

2.3.4 管路系统总压力损失35

2.4 孔口和缝隙流量36

2.4.1 孔口流量36

2.4.2 缝隙流量38

2.5 气体静力学41

2.5.1 理想气体状态方程41

2.5.2 热力学第一定律42

2.5.3 静止气体状态变化42

2.6 气体动力学43

2.6.1 气体流动的基本概念43

2.6.2 气体流动的基本方程43

2.6.3 音速和气体在管道中的流动特性44

2.6.4 气体管道的阻力计算47

2.6.5 气体的通流能力47

2.6.6 充放气参数的计算48

2.7 空穴现象和液压冲击50

2.7.1 空穴现象50

2.7.2 液压冲击51

思考题和习题53

第3章 液压与气压传动动力元件56

3.1 概述56

3.1.1 液压泵的工作原理56

3.1.2 液压泵的性能参数57

3.2 齿轮泵60

3.2.1 齿轮泵的工作原理60

3.2.2 齿轮泵的排量和流量61

3.2.3 齿轮泵的结构特点62

3.2.4 提高外啮合齿轮泵压力的措施64

3.2.5 内啮合齿轮泵65

3.2.6 螺杆泵66

3.3 叶片泵67

3.3.1 双作用叶片泵67

3.3.2 单作用叶片泵73

3.3.3 单作用变量叶片泵74

3.4 柱塞泵78

3.4.1 径向柱塞泵78

3.4.2 轴向柱塞泵80

3.5 各类液压泵的性能比较及应用89

3.6 气源装置91

3.6.1 气压系统对压缩空气的要求及净化91

3.6.2 气源装置的组成和布置91

3.6.3 空气压缩机92

思考题和习题95

第4章 液压与气压传动执行元件97

4.1 缸的分类和特点97

4.1.1 活塞缸97

4.1.2 柱塞缸100

4.1.3 摆动缸101

4.2 其它型式的常用缸102

4.3 缸的结构108

4.3.1 缸体的组件109

4.3.2 活塞组件110

4.3.3 缓冲装置112

4.3.4 排气装置113

4.4 缸的设计计算113

4.4.1 缸主要尺寸的计算113

4.4.2 气缸的耗气量计算115

4.4.3 缸的强度计算与校核115

4.5 缸缓冲装置的设计计算118

4.5.1 缓冲装置的工作原理118

4.5.2 液压缸缓冲装置的设计计算119

4.5.3 气缸缓冲装置的设计计算119

4.6 液压及气压马达120

4.6.1 液压马达的分类、特点及应用120

4.6.2 液压马达的主要性能参数121

4.6.3 高速液压马达123

4.6.4 低速大转矩液压马达125

4.6.5 气压马达的分类、特点及应用127

思考题和习题129

第5章 液压与气压传动控制调节元件131

5.1 概述131

5.1.1 控制阀的分类131

5.1.2 控制阀的性能参数132

5.2 方向控制阀133

5.2.1 单向阀133

5.2.2 换向阀136

5.3 压力控制阀149

5.3.1 溢流阀149

5.3.2 减压阀156

5.3.3 顺序阀161

5.3.4 压力继电器164

5.4 流量控制阀165

5.4.1 节流阀165

5.4.2 调速阀168

5.4.3 分流集流阀169

5.5 插装阀171

5.5.1 插装阀概述171

5.5.2 插装方向阀171

5.5.3 插装压力阀173

5.5.4 插装流量阀173

5.5.5 插装阀及其集成系统的特点174

5.6 电液数字控制阀174

5.6.1 数字阀的结构175

5.6.2 数字阀的应用176

5.7 电液比例控制阀177

5.7.1 电-机械转换器177

5.7.2 比例阀的结构180

思考题和习题183

第6章 液压与气压传动系统辅助元件186

6.1 蓄能器186

6.1.1 蓄能器的功能186

6.1.2 蓄能器的类型186

6.1.3 蓄能器的容量计算188

6.1.4 蓄能器的应用190

6.2 过滤器191

6.2.1 过滤器的类型和结构191

6.2.2 过滤器的选用194

6.2.3 过滤器的安装195

6.3 油箱、热交换器、压力表及压力表辅件196

6.3.1 油箱196

6.3.2 热交换器198

6.3.3 压力表及压力表辅件201

6.4 压缩空气净化设备的组成和布置202

6.5 气压辅件204

6.5.1 分水滤气器204

6.5.2 油雾器204

6.5.3 消声器207

6.6 管件207

6.6.1 管道207

6.6.2 管接头209

6.7 密封装置211

6.7.1 对密封装置的要求212

6.7.2 密封件的材料212

6.7.3 常见的密封方法212

6.7.4 密封件的类型213

6.8 其它辅助元件215

6.8.2 测压排气装置215

6.8.3 液压管夹215

思考题和习题215

第7章 液压与气压传动回路217

7.1 概述217

7.2 方向控制回路217

7.2.1 一般方向控制回路217

7.2.2 复杂方向控制回路217

7.3 压力控制回路219

7.3.1 调压回路219

7.3.2 减压回路219

7.3.3 增压回路220

7.3.4 保压回路220

7.3.5 卸荷回路221

7.3.6 平衡回路221

7.3.7 释压回路222

7.4 速度控制回路222

7.4.1 概述222

7.4.2 节流式调速回路223

7.4.3 调速阀式节流调速回路229

7.4.4 容积式调速回路230

7.4.5 容积节流式调速回路236

7.4.6 快速回路238

7.4.7 速度换接回路239

7.5 多缸运动控制回路240

7.5.1 顺序运动回路240

7.5.2 同步运动回路242

7.5.3 运动互不干扰回路245

7.6 其它控制回路246

7.6.1 气压延时回路246

7.6.2 气压往复运动回路246

思考题和习题247

第8章 典型的液压与气压传动系统252

8.1 YT4543型组合机床动力滑台液压系统252

8.1.1 概述252

8.1.2 液压系统的工作原理253

8.1.3 液压系统的特点255

8.2 M1432A型万能外圆磨床液压系统255

8.2.1 概述255

8.2.2 往复直线运动换向回路256

8.2.3 液压系统的工作原理256

8.2.4 液压系统的特点259

8.3 剪板机液压系统260

8.3.1 概述260

8.3.2 液压系统的工作原理260

8.3.3 液压系统的特点262

8.4 YB32--200型液压机液压系统262

8.4.1 概述262

8.4.2 液压系统的工作原理263

8.4.3 液压系统的特点265

8.5 Q2--8型汽车起重机液压系统266

8.5.1 概述266

8.5.2 液压系统的工作原理266

8.5.3 液压系统的特点269

8.6 SZ--250A型塑料注射成型机液压系统269

8.6.1 概述269

8.6.2 液压系统的工作原理270

8.6.3 液压系统的特点273

8.7 香皂装箱机气压系统274

8.7.1 概述274

8.7.2 气压系统的工作原理275

8.7.3 气压系统的特点275

8.8 气压传动机械手气压系统275

8.8.1 概述275

8.8.2 气压系统的工作原理276

8.9 2ZZ8625型射芯机气压系统277

8.9.1 概述277

8.9.2 气压系统的工作原理277

8.9.3 气压系统的特点279

思考题和习题279

第9章 液压与气压传动系统的设计计算282

9.1 明确设计要求、进行工况分析282

9.1.1 明确设计要求282

9.1.2 执行元件的工况分析283

9.2 执行元件主要参数的确定285

9.2.1 初选执行元件的工作压力285

9.2.2 确定执行元件的主要结构参数285

9.2.3 复算执行元件的工作压力286

9.2.4 执行元件的工况图287

9.3 系统原理图的拟定288

9.4 元件的计算和选择290

9.4.1 动力元件的选择290

9.4.2 阀类元件的选择291

9.4.3 辅助元件的选择292

9.4.4 阀类元件配置形式的选择293

9.5 系统性能验算294

9.5.1 系统压力损失的验算294

9.5.2 系统发热温升的验算294

9.6 绘制正式工作图和编制技术文件295

9.7 系统设计计算举例296

9.7.1 明确系统设计要求296

9.7.2 分析系统工况296

9.7.3 确定执行元件的工作压力297

9.7.4 拟定系统原理图298

9.7.5 选择元件299

思考题和习题301

第10章 液压与气压伺服系统303

10.1 概述303

10.1.1 伺服系统的工作原理和特点303

10.1.2 伺服系统职能方框图和系统的组成环节305

10.1.3 伺服系统的分类306

10.1.4 伺服系统的优缺点306

10.2 典型的伺服控制元件306

10.2.1 力矩马达和力马达306

10.2.2 滑阀306

10.2.3 射流管阀308

10.2.4 喷嘴挡板阀308

10.3 伺服阀309

10.3.1 液压伺服阀的分类、结构和工作原理309

10.3.2 液压伺服阀的选用313

10.3.3 气压伺服阀314

10.4 液压伺服系统315

10.4.1 车床液压仿形刀架315

10.4.2 机械手伸缩运动伺服系统316

10.4.3 钢带张力控制系统317

10.5 气压伺服系统318

10.5.1 力控制伺服系统318

10.5.2 张力控制伺服系统319

10.5.3 加压控制伺服系统319

思考题和习题320

第11章 气压逻辑回路与控制系统321

11.1 逻辑代数321

11.1.1 三种基本逻辑运算及其恒等式321

11.1.2 基本定律322

11.1.3 形式定律322

11.1.4 逻辑运算规则和对偶定理323

11.1.5 逻辑函数、真值表、基本逻辑门和逻辑图323

11.2 气压逻辑回路324

11.3 逻辑回路的设计326

11.3.1 逻辑代数法326

11.3.2 卡诺图法330

11.4 程序控制系统335

11.4.1 气压系统中常用的电气电路336

11.4.2 行程程序控制系统的设计339

11.5 可编程控制器及其应用349

11.5.1 指令系统及编程350

11.5.2 可编程控制器在行程程序控制系统中的应用358

思考题和习题363

附录365

部分常用液压气动图形符号(摘自GB/T786.1--1993)365

部分习题参考答案372

参考文献375