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第1篇 液压传动与控制3

第1章 液压流体力学及噪声控制基础3

1 流体的主要物理性质3

1.1 流体的密度、比体积及重度3

1.2 流体的压缩性和膨胀性5

1.3 流体的黏性8

1.4 表面张力和毛细现象14

1.5 国际单位制16

2 流体力学中的一些基本概念18

2.1 作用在流体上的力18

2.2 帕斯卡原理18

2.3 研究流体流动的两种方法18

2.4 流体运动的分类19

2.5 迹线、流线、流谱、流管、流量和平均流速19

2.6 有旋流动和无旋流动20

2.7 层流和湍流（紊流）21

2.8 雷诺数和临界雷诺数23

2.9 湿周和水力直径23

2.10 声速和马赫数23

3 流体流动的基本方程和气体状态方程24

3.1 连续性方程24

3.2 运动方程24

3.3 伯努利方程27

3.4 动量方程27

3.5 状态方程和过流方程30

4 管流阻力及管路计算31

4.1 能量损失的两种形式31

4.2 沿程阻力系数和莫迪（Moody）图31

4.3 局部阻力系数35

4.4 管路计算47

5 绕流阻力48

5.1 绕流阻力产生的原因48

5.2 几种物体的阻力系数48

6 缝隙流52

6.1 两平行平板之间的缝隙流53

6.2 环形缝隙中的轴向流动53

6.3 同心圆柱间的周向缝隙流动54

6.4 两平行圆盘间的径向缝隙流54

6.5 同心环形缝隙沿流动方向变化的轴向流动55

6.6 挤压效应与挤压流动56

6.7 有限长度的同心环形缝隙及槽形缝隙内的轴向流动59

7 阻尼器及静压支承60

7.1 阻尼器60

7.2 静压支承63

8 动压支承66

8.1 斜面滑块的动压支承66

8.2 阶梯形滑块的动压支承67

8.3 向心滑动轴承67

8.4 有限宽轴承的修正68

9 空化及气蚀68

9.1 气体气蚀和蒸汽气蚀68

9.2 节流气蚀69

9.3 以水作工作介质的节流气蚀72

9.4 液压泵气蚀74

9.5 执行元件中的空化和气蚀77

10 液压冲击80

10.1 管内液流速度突变引起的液压冲击（水击现象）80

10.2 运动部件制动引起的液压冲击81

10.3 减小液压冲击压力的措施82

11 液压系统的噪声82

11.1 振动机理82

11.2 声波的产生和传播83

11.3 噪声的物理量度和主观评价83

11.4 噪声测量86

11.5 液压系统的噪声源91

11.6 液压元件的噪声及其控制93

11.7 液压系统噪声控制100

第2章 液压系统工作介质及其污染控制112

1 液压系统对工作介质的主要性能要求112

2 工作介质的分类114

2.1 矿物油型及合成烃型液压油的分类与代号114

2.2 难燃液压液的分类及代号118

2.3 作为液压系统工作介质的“水”的分类119

2.4 可快速生物分解的液压液119

3 矿物油型及合成烃型液压油的品种与技术性能120

4 难燃液压液的主要品种及技术性能132

5 我国专用的液压油（液）137

6 液压油、液的选用143

6.1 正确选用需要考虑的主要因素143

6.2 液压油的选用144

6.3 难燃液压液的选用151

6.4 引进设备选用国产液压油（液）152

7 液压油、液的合理使用和维护158

7.1 液压设备的故障与液压液的关系158

7.2 合理使用的要点160

7.3 矿物油型液压油的更换160

7.4 难燃液压液的合理使用和维护162

8 水液压传动技术的优越性及其合理应用166

8.1 水压传动的突出优越性及关键技术问题166

8.2 水压传动的发展和应用167

8.3 设计水液压传动系统的技术要点169

8.4 安装水液压传动系统的技术要点170

8.5 起动水液压传动系统的技术要点171

8.6 水液压传动系统的监测和维护172

8.7 水液压系统中微生物膜的产生及其防治172

9 工作介质污染及其对液压系统的影响173

10 油液污染度等级及其测定175

10.1 污染度等级175

10.2 污染度测定方法180

10.3 油液中含水量的测定184

11 污染磨损、污染敏感度及失效形式185

12 油液的净化方法及油液中水的排除191

13 油液中固体颗粒的过滤原理、过滤器结构及性能参数193

14 过滤系统的污染控制分析200

15 过滤系统的设计202

15.1 过滤器的设置位置202

15.2 过滤器精度的选择205

15.3 过滤器尺寸的确定207

15.4 检测并确认能否达到目标清洁度208

15.5 过滤系统实例209

16 过滤器的安装、维护及故障排除210

17 液压元件和系统的清洗与净化要求212

17.1 污染控制平衡图212

17.2 污染源及控制措施212

17.3 液压元件的净化及清洁度214

17.4 液压系统的清洗216

第3章 液压泵219

1 液压泵的分类219

2 液压泵的主要性能参数及计算方法219

2.1 液压泵的主要性能参数及计算公式219

2.2 常用液压泵的技术性能参数221

3 液压泵的典型结构、工作原理及代表性产品222

3.1 齿轮泵222

3.2 叶片泵234

3.3 柱塞泵253

3.4 螺杆泵281

4 液压泵的选用方法289

5 纯水液压泵290

5.1 现代纯水液压传动技术重新崛起的背景及其特点290

5.2 水液压泵的典型结构及特点291

第4章 液压执行元件296

1 液压马达296

1.1 液压马达的分类296

1.2 液压马达与液压泵的差异296

1.3 液压马达的性能参数及计算公式297

1.4 常用液压马达的技术性能参数298

1.5 高速小扭矩液压马达的典型结构、工作原理及代表性产品299

1.6 低速大扭矩液压马达的典型结构、工作原理及代表性产品307

1.7 液压马达的选用、安装及使用中须注意的问题344

1.8 纯水液压马达345

2 液压缸346

2.1 液压缸的分类346

2.2 液压缸的主要性能参数348

2.3 液压缸的主要结构尺寸参数350

2.4 液压缸的安装连接方式351

2.5 液压缸的典型结构353

2.6 液压缸主要零部件结构、材料与技术要求356

2.7 液压缸的设计374

2.8 液压缸的安装、使用与维修382

2.9 液压缸典型产品384

2.10 摆动液压缸459

第5章 液压控制阀480

1 液压控制阀概述480

1.1 液压控制阀的分类480

1.2 液压阀上的作用力480

1.3 阀口压力流量特性484

1.4 液压控制阀的噪声485

1.5 液压控制阀的材料及工艺要求487

2 液压控制阀的工作原理488

2.1 压力控制阀488

2.2 流量控制阀503

2.3 方向控制阀510

2.4 逻辑阀521

2.5 水液压控制阀528

2.6 液压阀的连接方式531

3 液压控制阀产品533

3.1 压力控制阀535

3.2 流量控制阀551

3.3 方向控制阀557

3.4 叠加阀567

3.5 插装阀577

3.6 多路换向阀584

3.7 水压控制阀589

第6章 液压辅件599

1 液压密封装置599

1.1 密封件分类599

1.2 常用密封材料及其性能600

1.3 O形密封圈605

1.4 往复运动用唇形密封圈619

1.5 同轴密封圈（橡塑组合滑环密封圈）647

1.6 支承环657

1.7 油封（旋转轴唇形密封圈）667

1.8 橡塑组合旋转密封圈673

1.9 防尘圈673

1.10 密封垫圈679

1.11 密封胶与密封带683

1.12 机械密封687

2 蓄能器691

2.1 蓄能器的用途691

2.2 蓄能器的种类及特点693

2.3 蓄能器参数的选择及计算695

2.4 蓄能器有效工作容积的验算697

2.5 蓄能器的选择、安装及使用697

2.6 蓄能器产品介绍698

3 冷却器及加热器702

3.1 冷却器702

3.2 加热器722

4 液压管路及接头723

4.1 液压管路723

4.2 管接头739

4.3 扩口式管接头777

4.4 橡胶软管接头792

4.5 快换接头798

4.6 活动铰接式管接头799

4.7 回转接头799

4.8 法兰800

4.9 管道辅件809

5 油箱及附件825

5.1 油箱的功用及类型825

5.2 油箱容量的确定827

5.3 油箱结构828

5.4 油箱的安装和清洗830

5.5 油箱附件831

6 过滤器及过滤系统的设计832

第7章 液压传动系统833

1 液压系统的基本回路833

1.1 压力控制回路833

1.2 速度控制回路839

1.3 方向控制回路842

1.4 多缸控制回路846

1.5 液压马达控制回路852

1.6 其他回路854

2 液压传动系统设计计算858

2.1 液压系统的类型和评价指标858

2.2 设计计算的内容与方法878

2.3 液压系统设计计算举例923

3 液压系统的安装、使用与维护927

3.1 液压系统的安装与调试927

3.2 液压系统的验收928

3.3 液压系统的使用与维护931

4 典型液压系统及特点933

4.1 多路复合的挖掘机液压系统933

4.2 组合机床液压系统939

4.3 矿用提升机液压系统941

4.4 多缸顺序自动转换的注塑机液压系统943

4.5 旧石油管矫直机液压系统947

4.6 炼钢炉前操作机械手液压系统949

4.7 棒材快锻机液压系统952

4.8 中、小功率汽轮发电机组液压控制系统954

4.9 汽车制动液压系统955

4.10 典型水液压传动系统的应用实例959

第8章 液压控制系统962

1 电液伺服控制系统962

1.1 电液伺服阀962

1.2 电液伺服控制系统1022

2 电液比例控制系统1061

2.1 电液比例阀1061

2.2 电液比例控制系统1112

3 电液数字阀控制系统1133

3.1 电液数字阀1133

3.2 电液数字阀控制系统1147

参考文献1152