《流體傳動與控制》是2010年國防工業出版社出版的圖書，作者是董繼先、吳春英。本書共分為液壓傳動與氣壓傳動兩部分。
基本介紹
- 書名：流體傳動與控制
- 作者：董繼先、吳春英
- ISBN：9787118067200
- 定價：29
- 出版社：國防工業出版社
- 出版時間：2010-2-1
- 開本：16
編輯推薦,內容簡介,圖書目錄,
編輯推薦
在液壓傳動中系統地介紹了液壓傳動的基本理論和基本知識，常用液壓元件的工作原理、結構特點及性能分析。在介紹了由各種基本元件組成的基本迴路之後，通過實例敘述了液壓系統的分析和設計方法。氣壓傳動部分除了介紹一般氣壓傳動的基本理論和氣動元件的結構、原理、性能、特點外，著重介紹了最新氣動控制元件和執行元件，重點敘述了氣動程式控制迴路的設計方法、典型氣動基本迴路以及在工業自動化中的套用。
本書的特點是從目前教改的特點出發，強調知識的套用與能力的培養，注意處理好理論與實際套用的關係，著重介紹基本概念、基本理論的同時，強調和突出套用，培養學生工程套用和解決實際問題的能力。
本書適用於機械工程類各專業本科生作為教材使用，還可供從事液壓、氣動技術的各類工程技術人員參考。
本書的特點是從目前教改的特點出發，強調知識的套用與能力的培養，注意處理好理論與實際套用的關係，著重介紹基本概念、基本理論的同時，強調和突出套用，培養學生工程套用和解決實際問題的能力。
本書適用於機械工程類各專業本科生作為教材使用，還可供從事液壓、氣動技術的各類工程技術人員參考。
內容簡介
流體傳動與控制分為液壓傳動與控制和氣壓傳動與控制，《流體傳動與控制（第2版）》將分別予以介紹；在液壓傳動與控制中系統地介紹了液壓傳動的基本理論和基本知識，常用液壓元件的工作原理、結構特點及性能分析。在介紹了由各種基本元件組成的基本迴路之後，通過實例敘述了液壓系統的分析和設計方法。氣壓傳動部分除了介紹一般氣壓傳動的基本理論和氣動元件的結構、原理、性能、特點外，著重介紹了最新氣動控制元件和執行元件。在重點敘述了氣動程式控制迴路的設計方法及典型氣動基本迴路的基礎上，通過實例介紹氣動技術在工業自動化中的套用。
《流體傳動與控制（第2版）》適用於機械工程類各專業本科生作為教材使用，也適用於各類成人高校、自學考試有關機械工程類專業的學生，還可供從事液壓、氣動技術的各類工程技術人員參考。
《流體傳動與控制（第2版）》適用於機械工程類各專業本科生作為教材使用，也適用於各類成人高校、自學考試有關機械工程類專業的學生，還可供從事液壓、氣動技術的各類工程技術人員參考。
圖書目錄
緒論………………………………………………………………………………………… 1
0. 1 液壓傳動發展概況和趨勢……………………………………………………… 1
0. 1. 1 發展概況………………………………………………………………… 1
0. 1. 2 發展趨勢………………………………………………………………… 1
0. 2 液壓傳動的工作原理及系統組成……………………………………………… 2
0. 2. 1 液壓傳動工作原理………………………………………………………… 2
0. 2. 2 液壓系統的組成…………………………………………………………… 4
0. 2. 3 液壓系統圖的職能符號…………………………………………………… 4
0. 3 液壓傳動的主要優缺點………………………………………………………… 4
0. 3. 1 液壓傳動的主要優點……………………………………………………… 4
0. 3. 2 液壓傳動的主要缺點……………………………………………………… 5
第1 章 液壓傳動基礎知識……………………………………………………………… 6
1. 1 液壓油…………………………………………………………………………… 6
1. 1. 1 密度和比容……………………………………………………………… 6
1. 1. 2 可壓縮性………………………………………………………………… 6
1. 1. 3 黏性……………………………………………………………………… 7
1. 1. 4 對液壓油的要求和選用…………………………………………………… 9
1. 2 液體靜力學……………………………………………………………………… 11
1. 2. 1 靜壓力(或稱壓力)及其性質…………………………………………… 11
1. 2. 2 在重力作用下靜止液體中的壓力分布………………………………… 11
1. 2. 3 壓力的表示方法及單位………………………………………………… 12
1. 2. 4 帕斯卡原理———靜壓傳遞原理………………………………………… 13
1. 2. 5 液體靜壓力作用在固體壁面上的力…………………………………… 13
1. 3 液體動力學……………………………………………………………………… 14
1. 3. 1 幾個基本概念…………………………………………………………… 14
1. 3. 2 連續性方程……………………………………………………………… 16
1. 3. 3 伯努利方程……………………………………………………………… 17
1. 4 管路系統的壓力損失…………………………………………………………… 18
1. 4. 1 液體的流動狀態………………………………………………………… 18
1. 4. 2 圓管流動時的沿程壓力損失…………………………………………… 19
1. 4. 3 局部壓力損失…………………………………………………………… 21
1. 4. 4 管路系統的總壓力損失………………………………………………… 21
1. 4. 5 推薦流速和管徑的確定………………………………………………… 23
1. 5 孔口及縫隙流動………………………………………………………………… 23
1. 5. 1 小孔流量計算…………………………………………………………… 23
1. 5. 2 隙縫流量計算…………………………………………………………… 25
1. 6 氣穴現象和液壓衝擊…………………………………………………………… 27
1. 6. 1 氣穴(或空穴) …………………………………………………………… 27
1. 6. 2 液壓衝擊………………………………………………………………… 28
習題…………………………………………………………………………………… 31
第2 章 液壓泵和液壓馬達…………………………………………………………… 35
2. 1 概述……………………………………………………………………………… 35
2. 1. 1 液壓泵和液壓馬達的工作原理………………………………………… 35
2. 1. 2 液壓泵和液壓馬達的基本性能………………………………………… 36
2. 1. 3 液壓泵和液壓馬達的分類……………………………………………… 39
2. 2 齒輪泵…………………………………………………………………………… 39
2. 2. 1 外嚙合齒輪泵…………………………………………………………… 39
2. 2. 2 內嚙合齒輪泵…………………………………………………………… 41
2. 3 葉片泵…………………………………………………………………………… 42
2. 3. 1 單作用式葉片泵………………………………………………………… 42
2. 3. 2 雙作用式葉片泵………………………………………………………… 44
2. 3. 3 限壓式變數葉片泵……………………………………………………… 46
2. 4 柱塞泵…………………………………………………………………………… 47
2. 4. 1 徑向柱塞泵……………………………………………………………… 47
2. 4. 2 軸向柱塞泵……………………………………………………………… 48
2. 5 液壓馬達………………………………………………………………………… 50
2. 5. 1 雙作用葉片馬達的結構和工作原理…………………………………… 50
2. 5. 2 軸向柱塞馬達的結構和工作原理……………………………………… 51
2. 6 液壓泵(液壓馬達)的選用…………………………………………………… 52
習題…………………………………………………………………………………… 53
第3 章 液壓缸…………………………………………………………………………… 55
3. 1 液壓缸的分類…………………………………………………………………… 55
3. 1. 1 活塞式液壓缸…………………………………………………………… 55
3. 1. 2 柱塞式液壓缸…………………………………………………………… 58
3. 1. 3 擺動液壓缸……………………………………………………………… 59
3. 2 液壓缸的典型結構和組成……………………………………………………… 60
3. 2. 1 液壓缸的典型結構舉例………………………………………………… 60
3. 2. 2 液壓缸的組成…………………………………………………………… 60
3. 3 液壓缸的設計和計算…………………………………………………………… 63
3. 3. 1 液壓缸設計中應注意的問題…………………………………………… 63
3. 3. 2 液壓缸主要尺寸的確定………………………………………………… 63
3. 3. 3 強度校核………………………………………………………………… 63
3. 3. 4 緩衝計算………………………………………………………………… 64
3. 3. 5 穩定性校核……………………………………………………………… 65
習題…………………………………………………………………………………… 65
第4 章 液壓控制閥……………………………………………………………………… 68
4. 1 概述……………………………………………………………………………… 68
4. 2 方向控制閥……………………………………………………………………… 69
4. 2. 1 單向閥…………………………………………………………………… 69
4. 2. 2 換向閥…………………………………………………………………… 70
4. 3 壓力控制閥……………………………………………………………………… 76
4. 3. 1 溢流閥…………………………………………………………………… 76
4. 3. 2 減壓閥…………………………………………………………………… 79
4. 3. 3 順序閥…………………………………………………………………… 80
4. 3. 4 壓力繼電器……………………………………………………………… 82
4. 4 流量控制閥……………………………………………………………………… 83
4. 4. 1 流量控制原理及節流口形式…………………………………………… 83
4. 4. 2 普通節流閥……………………………………………………………… 84
4. 4. 3 調速閥…………………………………………………………………… 84
4. 4. 4 溢流節流閥……………………………………………………………… 85
4. 5 插裝閥和疊加閥………………………………………………………………… 86
4. 5. 1 插裝閥…………………………………………………………………… 86
4. 5. 2 疊加閥…………………………………………………………………… 89
4. 6 比例閥…………………………………………………………………………… 90
4. 6. 1 電磁比例壓力閥………………………………………………………… 90
4. 6. 2 電磁比例流量閥………………………………………………………… 90
4. 6. 3 電磁比例方向閥………………………………………………………… 92
習題…………………………………………………………………………………… 92
第5 章 液壓輔助裝置…………………………………………………………………… 95
5. 1 過濾器…………………………………………………………………………… 95
5. 1. 1 對過濾器的要求………………………………………………………… 95
5. 1. 2 過濾器的類型…………………………………………………………… 95
5. 1. 3 過濾器的選用…………………………………………………………… 96
5. 1. 4 過濾器的安裝…………………………………………………………… 96
5. 2 蓄能器…………………………………………………………………………… 97
5. 2. 1 蓄能器的功用…………………………………………………………… 97
5. 2. 2 蓄能器的種類…………………………………………………………… 97
5. 2. 3 計算……………………………………………………………………… 98
5. 2. 4 蓄能器的使用和安裝…………………………………………………… 98
5. 3 油箱……………………………………………………………………………… 99
5. 3. 1 油箱的功用和結構……………………………………………………… 99
5. 3. 2 設計時的注意事項……………………………………………………… 99
5. 4 管路和管接頭………………………………………………………………… 100
5. 4. 1 管路…………………………………………………………………… 100
5. 4. 2 管接頭………………………………………………………………… 100
5. 5 密封裝置……………………………………………………………………… 101
5. 5. 1 對密封裝置的要求……………………………………………………… 101
5. 5. 2 密封裝置的類型及特點………………………………………………… 101
習題…………………………………………………………………………………… 104
第6 章 液壓基本迴路………………………………………………………………… 105
6. 1 壓力控制迴路………………………………………………………………… 105
6. 1. 1 調壓迴路……………………………………………………………… 105
6. 1. 2 減壓迴路……………………………………………………………… 106
6. 1. 3 增壓迴路……………………………………………………………… 106
6. 1. 4 卸荷迴路……………………………………………………………… 107
6. 1. 5 保壓迴路……………………………………………………………… 108
6. 1. 6 平衡迴路……………………………………………………………… 108
6. 2 速度控制迴路………………………………………………………………… 109
6. 2. 1 調速迴路……………………………………………………………… 109
6. 2. 2 快速運動迴路…………………………………………………………… 120
6. 2. 3 速度換接迴路…………………………………………………………… 121
6. 3 多缸工作控制迴路…………………………………………………………… 123
6. 3. 1 順序動作迴路…………………………………………………………… 123
6. 3. 2 同步迴路……………………………………………………………… 125
6. 3. 3 多缸快慢速互不干擾迴路……………………………………………… 126
習題…………………………………………………………………………………… 127
第7 章 典型液壓傳動系統…………………………………………………………… 132
7. 1 組合工具機動力滑台液壓傳動系統…………………………………………… 132
7. 1. 1 動力滑台快進…………………………………………………………… 133
7. 1. 2 第一次工作進給………………………………………………………… 133
7. 1. 3 第二次工作進給………………………………………………………… 133
7. 1. 4 死擋塊停留及動力滑台快退…………………………………………… 133
7. 1. 5 動力滑台原位停止……………………………………………………… 133
7. 1. 6 系統具有的特點………………………………………………………… 134
7. 2 CB3463 -1 型半自動轉塔車床液壓傳動系統……………………………… 134
7. 2. 1 工具機概述……………………………………………………………… 134
7. 2. 2 液壓系統的工作原理…………………………………………………… 136
7. 2. 3 液壓傳動系統的特點…………………………………………………… 141
7. 3 SZ -100/80 型注射成型機液壓傳動系統…………………………………… 141
7. 3. 1 概述…………………………………………………………………… 141
7. 3. 2 注塑機工況對液壓傳動系統的要求…………………………………… 142
7. 3. 3 SZ -100/80 型注塑機液壓傳動系統工作原理………………………… 143
7. 3. 4 注塑機液壓系統的特點………………………………………………… 146
習題…………………………………………………………………………………… 146
第8 章 液壓傳動系統的設計與計算………………………………………………… 148
8. 1 概述…………………………………………………………………………… 148
8. 1. 1 明確設計要求、進行工況分析………………………………………… 148
8. 1. 2 初步確定液壓傳動系統參數…………………………………………… 148
8. 1. 3 擬定液壓傳動系統圖…………………………………………………… 149
8. 1. 4 計算和選擇液壓元件…………………………………………………… 149
8. 1. 5 液壓傳動系統的性能驗算和繪製工作圖、編寫技術檔案……………… 149
8. 2 液壓傳動系統的設計與計算舉例…………………………………………… 150
8. 2. 1 負載分析……………………………………………………………… 150
8. 2. 2 執行元件主要參數的確定……………………………………………… 150
8. 2. 3 擬定液壓傳動系統原理圖……………………………………………… 152
8. 2. 4 選擇液壓元件…………………………………………………………… 153
8. 2. 5 驗算液壓系統性能……………………………………………………… 155
習題…………………………………………………………………………………… 157
第9 章 氣壓傳動的基本知識………………………………………………………… 159
9. 1 氣壓傳動的基本原理及組成………………………………………………… 159
9. 1. 1 氣壓傳動的工作原理…………………………………………………… 159
9. 1. 2 氣壓傳動系統的組成…………………………………………………… 159
9. 2 氣動技術的特點……………………………………………………………… 160
9. 3 氣動技術的發展……………………………………………………………… 161
9. 4 空氣的物理性質……………………………………………………………… 162
9. 4. 1 空氣的組成…………………………………………………………… 162
9. 4. 2 空氣的密度…………………………………………………………… 162
9. 4. 3 空氣的黏性…………………………………………………………… 163
9. 4. 4 空氣的壓縮性與膨脹性………………………………………………… 163
9. 4. 5 濕空氣………………………………………………………………… 164
9. 4. 6 壓縮空氣的析水量……………………………………………………… 167
9. 5 理想氣體的狀態方程………………………………………………………… 167
9. 5. 1 理想氣體的狀態方程…………………………………………………… 167
9. 5. 2 氣體狀態變化過程……………………………………………………… 168
9. 6 氣體的流動規律……………………………………………………………… 169
9. 6. 1 氣體流動的基本方程…………………………………………………… 169
9. 6. 2 聲速與馬赫數…………………………………………………………… 169
9. 6. 3 氣體在管道中的流動特性……………………………………………… 170
9. 6. 4 通流能力……………………………………………………………… 171
9. 6. 5 充氣、放氣溫度與時間的計算………………………………………… 173
習題…………………………………………………………………………………… 175
第10 章 氣源裝置及氣動輔助元件………………………………………………… 176
10. 1 氣源裝置……………………………………………………………………… 176
10. 1. 1 氣動系統對壓縮空氣的要求及淨化………………………………… 176
10. 1. 2 氣源裝置的組成和布置……………………………………………… 177
10. 1. 3 空壓機類型及工作原理……………………………………………… 177
10. 1. 4 空氣壓縮機容量計算與選擇………………………………………… 179
10. 1. 5 冷卻器………………………………………………………………… 181
10. 1. 6 油水分離器…………………………………………………………… 182
10. 1. 7 儲氣罐………………………………………………………………… 182
10. 1. 8 乾燥器………………………………………………………………… 183
10. 2 輔助元件……………………………………………………………………… 184
10. 2. 1 氣動三大件…………………………………………………………… 184
10. 2. 2 其他輔件……………………………………………………………… 186
10. 2. 3 氣源系統的管道設計………………………………………………… 188
習題…………………………………………………………………………………… 191
第11 章 氣動控制元件………………………………………………………………… 192
11. 1 壓力控制閥…………………………………………………………………… 192
11. 1. 1 減壓閥………………………………………………………………… 192
11. 1. 2 安全閥(溢流閥) ……………………………………………………… 195
11. 1. 3 順序閥………………………………………………………………… 195
11. 2 流量控制閥…………………………………………………………………… 196
11. 2. 1 排氣節流閥…………………………………………………………… 196
11. 2. 2 柔性節流閥…………………………………………………………… 196
11. 2. 3 選擇與作用…………………………………………………………… 197
11. 3 方向控制閥…………………………………………………………………… 197
11. 3. 1 分類…………………………………………………………………… 197
11. 3. 2 氣壓控制換向閥……………………………………………………… 203
11. 3. 3 電磁控制換向閥……………………………………………………… 203
11. 3. 4 單向型方向控制閥…………………………………………………… 205
11. 3. 5 方向控制閥的工作條件和性能指標………………………………… 207
11. 3. 6 方向控制閥的選用…………………………………………………… 208
11. 4 閥島技術及其套用…………………………………………………………… 209
11. 4. 1 概述…………………………………………………………………… 209
11. 4. 2 第一代閥島:帶多針接口的閥島……………………………………… 210
11. 4. 3 第二代閥島:帶現場匯流排的閥島……………………………………… 211
11. 4. 4 第三代閥島:可程式模組化閥島……………………………………… 212
11. 4. 5 閥島技術的套用……………………………………………………… 214
習題…………………………………………………………………………………… 215
第12 章 氣動執行元件………………………………………………………………… 216
12. 1 概述…………………………………………………………………………… 216
12. 2 汽缸…………………………………………………………………………… 216
12. 2. 1 汽缸的分類…………………………………………………………… 216
12. 2. 2 普通汽缸……………………………………………………………… 217
12. 3 汽缸的設計和計算…………………………………………………………… 219
12. 3. 1 汽缸輸出力計算……………………………………………………… 219
12. 3. 2 汽缸缸徑計算………………………………………………………… 221
12. 3. 3 缸筒壁厚的計算……………………………………………………… 221
12. 3. 4 活塞桿的計算………………………………………………………… 222
12. 3. 5 耗氣量計算…………………………………………………………… 222
12. 4 特殊汽缸……………………………………………………………………… 223
12. 4. 1 氣液阻尼缸…………………………………………………………… 223
12. 4. 2 制動汽缸……………………………………………………………… 224
12. 4. 3 磁性開關汽缸………………………………………………………… 225
12. 4. 4 無桿汽缸……………………………………………………………… 227
12. 4. 5 其他汽缸……………………………………………………………… 228
12. 4. 6 汽缸的選擇、安裝使用與維護保養…………………………………… 230
12. 5 氣馬達………………………………………………………………………… 232
12. 5. 1 氣馬達的結構………………………………………………………… 232
12. 5. 2 氣馬達的特性………………………………………………………… 233
12. 5. 3 氣馬達的選用………………………………………………………… 233
習題…………………………………………………………………………………… 234
第13 章 氣動基本迴路………………………………………………………………… 235
13. 1 壓力(力)控制迴路………………………………………………………… 235
13. 1. 1 氣源壓力控制迴路…………………………………………………… 235
13. 1. 2 工作壓力控制迴路…………………………………………………… 235
13. 2 速度控制迴路………………………………………………………………… 236
13. 2. 1 單作用汽缸的速度控制迴路………………………………………… 236
13. 2. 2 雙作用汽缸的速度控制迴路………………………………………… 237
13. 3 方向控制迴路………………………………………………………………… 238
13. 3. 1 單作用汽缸迴路……………………………………………………… 238
13. 3. 2 雙作用汽缸迴路……………………………………………………… 239
13. 4 轉矩控制迴路………………………………………………………………… 239
13. 4. 1 氣馬達轉矩控制迴路………………………………………………… 239
13. 4. 2 擺動馬達轉矩控制迴路……………………………………………… 239
13. 5 常用迴路……………………………………………………………………… 240
13. 5. 1 安全迴路……………………………………………………………… 240
13. 5. 2 自動和手動並用迴路………………………………………………… 242
13. 5. 3 氣液聯動迴路………………………………………………………… 242
習題…………………………………………………………………………………… 244
第14 章 氣動程式控制迴路的設計………………………………………………… 245
14. 1 概述…………………………………………………………………………… 245
14. 1. 1 三種程式控制簡介…………………………………………………… 245
14. 1. 2 行程程式的表示方式………………………………………………… 246
14. 1. 3 行程程式迴路設計中的主要矛盾…………………………………… 248
14. 2 單往復程式的迴路設計方法………………………………………………… 249
14. 2. 1 繪製“信號—動作狀態圖” …………………………………………… 250
14. 2. 2 判斷障礙信號,消除障礙,確定執行信號……………………………… 252
14. 2. 3 繪製控制迴路圖……………………………………………………… 256
14. 2. 4 單控主控閥控制迴路的設計方法…………………………………… 261
14. 2. 5 單氣(或電)控主控閥的迴路圖繪製………………………………… 262
14. 3 多缸多往復行程程式迴路設計……………………………………………… 264
14. 3. 1 畫X - D 線圖………………………………………………………… 264
14. 3. 2 判斷和排除障礙……………………………………………………… 264
14. 3. 3 邏輯原理圖的畫法…………………………………………………… 265
14. 3. 4 氣動控制迴路圖的畫法……………………………………………… 265
14. 4 氣動系統設計的主要內容及步驟…………………………………………… 266
14. 4. 1 明確工作要求………………………………………………………… 266
14. 4. 2 設計氣控迴路………………………………………………………… 266
14. 4. 3 選擇、設計執行元件…………………………………………………… 267
14. 4. 4 選擇控制元件………………………………………………………… 267
14. 4. 5 選擇輔助元件………………………………………………………… 267
14. 4. 6 確定管道直徑、計算壓力損失………………………………………… 268
14. 4. 7 選擇空壓機…………………………………………………………… 268
習題…………………………………………………………………………………… 269
第15 章 氣壓傳動系統設計實例…………………………………………………… 270
15. 1 一般氣動控制系統的設計實例……………………………………………… 270
15. 1. 1 氣動控制機械手設計實例…………………………………………… 270
15. 1. 2 自動調節病床部分氣動控制裝置設計實例…………………………… 272
15. 2 氣動PLC 程式控制系統設計實例………………………………………… 273
15. 2. 1 系統概述……………………………………………………………… 274
15. 2. 2 機械結構……………………………………………………………… 274
15. 2. 3 程式設計……………………………………………………………… 276
附錄 液壓與氣壓傳動常用圖形符號………………………………………………… 287
參考文獻………………………………………………………………………………… 292
0. 1 液壓傳動發展概況和趨勢……………………………………………………… 1
0. 1. 1 發展概況………………………………………………………………… 1
0. 1. 2 發展趨勢………………………………………………………………… 1
0. 2 液壓傳動的工作原理及系統組成……………………………………………… 2
0. 2. 1 液壓傳動工作原理………………………………………………………… 2
0. 2. 2 液壓系統的組成…………………………………………………………… 4
0. 2. 3 液壓系統圖的職能符號…………………………………………………… 4
0. 3 液壓傳動的主要優缺點………………………………………………………… 4
0. 3. 1 液壓傳動的主要優點……………………………………………………… 4
0. 3. 2 液壓傳動的主要缺點……………………………………………………… 5
第1 章 液壓傳動基礎知識……………………………………………………………… 6
1. 1 液壓油…………………………………………………………………………… 6
1. 1. 1 密度和比容……………………………………………………………… 6
1. 1. 2 可壓縮性………………………………………………………………… 6
1. 1. 3 黏性……………………………………………………………………… 7
1. 1. 4 對液壓油的要求和選用…………………………………………………… 9
1. 2 液體靜力學……………………………………………………………………… 11
1. 2. 1 靜壓力(或稱壓力)及其性質…………………………………………… 11
1. 2. 2 在重力作用下靜止液體中的壓力分布………………………………… 11
1. 2. 3 壓力的表示方法及單位………………………………………………… 12
1. 2. 4 帕斯卡原理———靜壓傳遞原理………………………………………… 13
1. 2. 5 液體靜壓力作用在固體壁面上的力…………………………………… 13
1. 3 液體動力學……………………………………………………………………… 14
1. 3. 1 幾個基本概念…………………………………………………………… 14
1. 3. 2 連續性方程……………………………………………………………… 16
1. 3. 3 伯努利方程……………………………………………………………… 17
1. 4 管路系統的壓力損失…………………………………………………………… 18
1. 4. 1 液體的流動狀態………………………………………………………… 18
1. 4. 2 圓管流動時的沿程壓力損失…………………………………………… 19
1. 4. 3 局部壓力損失…………………………………………………………… 21
1. 4. 4 管路系統的總壓力損失………………………………………………… 21
1. 4. 5 推薦流速和管徑的確定………………………………………………… 23
1. 5 孔口及縫隙流動………………………………………………………………… 23
1. 5. 1 小孔流量計算…………………………………………………………… 23
1. 5. 2 隙縫流量計算…………………………………………………………… 25
1. 6 氣穴現象和液壓衝擊…………………………………………………………… 27
1. 6. 1 氣穴(或空穴) …………………………………………………………… 27
1. 6. 2 液壓衝擊………………………………………………………………… 28
習題…………………………………………………………………………………… 31
第2 章 液壓泵和液壓馬達…………………………………………………………… 35
2. 1 概述……………………………………………………………………………… 35
2. 1. 1 液壓泵和液壓馬達的工作原理………………………………………… 35
2. 1. 2 液壓泵和液壓馬達的基本性能………………………………………… 36
2. 1. 3 液壓泵和液壓馬達的分類……………………………………………… 39
2. 2 齒輪泵…………………………………………………………………………… 39
2. 2. 1 外嚙合齒輪泵…………………………………………………………… 39
2. 2. 2 內嚙合齒輪泵…………………………………………………………… 41
2. 3 葉片泵…………………………………………………………………………… 42
2. 3. 1 單作用式葉片泵………………………………………………………… 42
2. 3. 2 雙作用式葉片泵………………………………………………………… 44
2. 3. 3 限壓式變數葉片泵……………………………………………………… 46
2. 4 柱塞泵…………………………………………………………………………… 47
2. 4. 1 徑向柱塞泵……………………………………………………………… 47
2. 4. 2 軸向柱塞泵……………………………………………………………… 48
2. 5 液壓馬達………………………………………………………………………… 50
2. 5. 1 雙作用葉片馬達的結構和工作原理…………………………………… 50
2. 5. 2 軸向柱塞馬達的結構和工作原理……………………………………… 51
2. 6 液壓泵(液壓馬達)的選用…………………………………………………… 52
習題…………………………………………………………………………………… 53
第3 章 液壓缸…………………………………………………………………………… 55
3. 1 液壓缸的分類…………………………………………………………………… 55
3. 1. 1 活塞式液壓缸…………………………………………………………… 55
3. 1. 2 柱塞式液壓缸…………………………………………………………… 58
3. 1. 3 擺動液壓缸……………………………………………………………… 59
3. 2 液壓缸的典型結構和組成……………………………………………………… 60
3. 2. 1 液壓缸的典型結構舉例………………………………………………… 60
3. 2. 2 液壓缸的組成…………………………………………………………… 60
3. 3 液壓缸的設計和計算…………………………………………………………… 63
3. 3. 1 液壓缸設計中應注意的問題…………………………………………… 63
3. 3. 2 液壓缸主要尺寸的確定………………………………………………… 63
3. 3. 3 強度校核………………………………………………………………… 63
3. 3. 4 緩衝計算………………………………………………………………… 64
3. 3. 5 穩定性校核……………………………………………………………… 65
習題…………………………………………………………………………………… 65
第4 章 液壓控制閥……………………………………………………………………… 68
4. 1 概述……………………………………………………………………………… 68
4. 2 方向控制閥……………………………………………………………………… 69
4. 2. 1 單向閥…………………………………………………………………… 69
4. 2. 2 換向閥…………………………………………………………………… 70
4. 3 壓力控制閥……………………………………………………………………… 76
4. 3. 1 溢流閥…………………………………………………………………… 76
4. 3. 2 減壓閥…………………………………………………………………… 79
4. 3. 3 順序閥…………………………………………………………………… 80
4. 3. 4 壓力繼電器……………………………………………………………… 82
4. 4 流量控制閥……………………………………………………………………… 83
4. 4. 1 流量控制原理及節流口形式…………………………………………… 83
4. 4. 2 普通節流閥……………………………………………………………… 84
4. 4. 3 調速閥…………………………………………………………………… 84
4. 4. 4 溢流節流閥……………………………………………………………… 85
4. 5 插裝閥和疊加閥………………………………………………………………… 86
4. 5. 1 插裝閥…………………………………………………………………… 86
4. 5. 2 疊加閥…………………………………………………………………… 89
4. 6 比例閥…………………………………………………………………………… 90
4. 6. 1 電磁比例壓力閥………………………………………………………… 90
4. 6. 2 電磁比例流量閥………………………………………………………… 90
4. 6. 3 電磁比例方向閥………………………………………………………… 92
習題…………………………………………………………………………………… 92
第5 章 液壓輔助裝置…………………………………………………………………… 95
5. 1 過濾器…………………………………………………………………………… 95
5. 1. 1 對過濾器的要求………………………………………………………… 95
5. 1. 2 過濾器的類型…………………………………………………………… 95
5. 1. 3 過濾器的選用…………………………………………………………… 96
5. 1. 4 過濾器的安裝…………………………………………………………… 96
5. 2 蓄能器…………………………………………………………………………… 97
5. 2. 1 蓄能器的功用…………………………………………………………… 97
5. 2. 2 蓄能器的種類…………………………………………………………… 97
5. 2. 3 計算……………………………………………………………………… 98
5. 2. 4 蓄能器的使用和安裝…………………………………………………… 98
5. 3 油箱……………………………………………………………………………… 99
5. 3. 1 油箱的功用和結構……………………………………………………… 99
5. 3. 2 設計時的注意事項……………………………………………………… 99
5. 4 管路和管接頭………………………………………………………………… 100
5. 4. 1 管路…………………………………………………………………… 100
5. 4. 2 管接頭………………………………………………………………… 100
5. 5 密封裝置……………………………………………………………………… 101
5. 5. 1 對密封裝置的要求……………………………………………………… 101
5. 5. 2 密封裝置的類型及特點………………………………………………… 101
習題…………………………………………………………………………………… 104
第6 章 液壓基本迴路………………………………………………………………… 105
6. 1 壓力控制迴路………………………………………………………………… 105
6. 1. 1 調壓迴路……………………………………………………………… 105
6. 1. 2 減壓迴路……………………………………………………………… 106
6. 1. 3 增壓迴路……………………………………………………………… 106
6. 1. 4 卸荷迴路……………………………………………………………… 107
6. 1. 5 保壓迴路……………………………………………………………… 108
6. 1. 6 平衡迴路……………………………………………………………… 108
6. 2 速度控制迴路………………………………………………………………… 109
6. 2. 1 調速迴路……………………………………………………………… 109
6. 2. 2 快速運動迴路…………………………………………………………… 120
6. 2. 3 速度換接迴路…………………………………………………………… 121
6. 3 多缸工作控制迴路…………………………………………………………… 123
6. 3. 1 順序動作迴路…………………………………………………………… 123
6. 3. 2 同步迴路……………………………………………………………… 125
6. 3. 3 多缸快慢速互不干擾迴路……………………………………………… 126
習題…………………………………………………………………………………… 127
第7 章 典型液壓傳動系統…………………………………………………………… 132
7. 1 組合工具機動力滑台液壓傳動系統…………………………………………… 132
7. 1. 1 動力滑台快進…………………………………………………………… 133
7. 1. 2 第一次工作進給………………………………………………………… 133
7. 1. 3 第二次工作進給………………………………………………………… 133
7. 1. 4 死擋塊停留及動力滑台快退…………………………………………… 133
7. 1. 5 動力滑台原位停止……………………………………………………… 133
7. 1. 6 系統具有的特點………………………………………………………… 134
7. 2 CB3463 -1 型半自動轉塔車床液壓傳動系統……………………………… 134
7. 2. 1 工具機概述……………………………………………………………… 134
7. 2. 2 液壓系統的工作原理…………………………………………………… 136
7. 2. 3 液壓傳動系統的特點…………………………………………………… 141
7. 3 SZ -100/80 型注射成型機液壓傳動系統…………………………………… 141
7. 3. 1 概述…………………………………………………………………… 141
7. 3. 2 注塑機工況對液壓傳動系統的要求…………………………………… 142
7. 3. 3 SZ -100/80 型注塑機液壓傳動系統工作原理………………………… 143
7. 3. 4 注塑機液壓系統的特點………………………………………………… 146
習題…………………………………………………………………………………… 146
第8 章 液壓傳動系統的設計與計算………………………………………………… 148
8. 1 概述…………………………………………………………………………… 148
8. 1. 1 明確設計要求、進行工況分析………………………………………… 148
8. 1. 2 初步確定液壓傳動系統參數…………………………………………… 148
8. 1. 3 擬定液壓傳動系統圖…………………………………………………… 149
8. 1. 4 計算和選擇液壓元件…………………………………………………… 149
8. 1. 5 液壓傳動系統的性能驗算和繪製工作圖、編寫技術檔案……………… 149
8. 2 液壓傳動系統的設計與計算舉例…………………………………………… 150
8. 2. 1 負載分析……………………………………………………………… 150
8. 2. 2 執行元件主要參數的確定……………………………………………… 150
8. 2. 3 擬定液壓傳動系統原理圖……………………………………………… 152
8. 2. 4 選擇液壓元件…………………………………………………………… 153
8. 2. 5 驗算液壓系統性能……………………………………………………… 155
習題…………………………………………………………………………………… 157
第9 章 氣壓傳動的基本知識………………………………………………………… 159
9. 1 氣壓傳動的基本原理及組成………………………………………………… 159
9. 1. 1 氣壓傳動的工作原理…………………………………………………… 159
9. 1. 2 氣壓傳動系統的組成…………………………………………………… 159
9. 2 氣動技術的特點……………………………………………………………… 160
9. 3 氣動技術的發展……………………………………………………………… 161
9. 4 空氣的物理性質……………………………………………………………… 162
9. 4. 1 空氣的組成…………………………………………………………… 162
9. 4. 2 空氣的密度…………………………………………………………… 162
9. 4. 3 空氣的黏性…………………………………………………………… 163
9. 4. 4 空氣的壓縮性與膨脹性………………………………………………… 163
9. 4. 5 濕空氣………………………………………………………………… 164
9. 4. 6 壓縮空氣的析水量……………………………………………………… 167
9. 5 理想氣體的狀態方程………………………………………………………… 167
9. 5. 1 理想氣體的狀態方程…………………………………………………… 167
9. 5. 2 氣體狀態變化過程……………………………………………………… 168
9. 6 氣體的流動規律……………………………………………………………… 169
9. 6. 1 氣體流動的基本方程…………………………………………………… 169
9. 6. 2 聲速與馬赫數…………………………………………………………… 169
9. 6. 3 氣體在管道中的流動特性……………………………………………… 170
9. 6. 4 通流能力……………………………………………………………… 171
9. 6. 5 充氣、放氣溫度與時間的計算………………………………………… 173
習題…………………………………………………………………………………… 175
第10 章 氣源裝置及氣動輔助元件………………………………………………… 176
10. 1 氣源裝置……………………………………………………………………… 176
10. 1. 1 氣動系統對壓縮空氣的要求及淨化………………………………… 176
10. 1. 2 氣源裝置的組成和布置……………………………………………… 177
10. 1. 3 空壓機類型及工作原理……………………………………………… 177
10. 1. 4 空氣壓縮機容量計算與選擇………………………………………… 179
10. 1. 5 冷卻器………………………………………………………………… 181
10. 1. 6 油水分離器…………………………………………………………… 182
10. 1. 7 儲氣罐………………………………………………………………… 182
10. 1. 8 乾燥器………………………………………………………………… 183
10. 2 輔助元件……………………………………………………………………… 184
10. 2. 1 氣動三大件…………………………………………………………… 184
10. 2. 2 其他輔件……………………………………………………………… 186
10. 2. 3 氣源系統的管道設計………………………………………………… 188
習題…………………………………………………………………………………… 191
第11 章 氣動控制元件………………………………………………………………… 192
11. 1 壓力控制閥…………………………………………………………………… 192
11. 1. 1 減壓閥………………………………………………………………… 192
11. 1. 2 安全閥(溢流閥) ……………………………………………………… 195
11. 1. 3 順序閥………………………………………………………………… 195
11. 2 流量控制閥…………………………………………………………………… 196
11. 2. 1 排氣節流閥…………………………………………………………… 196
11. 2. 2 柔性節流閥…………………………………………………………… 196
11. 2. 3 選擇與作用…………………………………………………………… 197
11. 3 方向控制閥…………………………………………………………………… 197
11. 3. 1 分類…………………………………………………………………… 197
11. 3. 2 氣壓控制換向閥……………………………………………………… 203
11. 3. 3 電磁控制換向閥……………………………………………………… 203
11. 3. 4 單向型方向控制閥…………………………………………………… 205
11. 3. 5 方向控制閥的工作條件和性能指標………………………………… 207
11. 3. 6 方向控制閥的選用…………………………………………………… 208
11. 4 閥島技術及其套用…………………………………………………………… 209
11. 4. 1 概述…………………………………………………………………… 209
11. 4. 2 第一代閥島:帶多針接口的閥島……………………………………… 210
11. 4. 3 第二代閥島:帶現場匯流排的閥島……………………………………… 211
11. 4. 4 第三代閥島:可程式模組化閥島……………………………………… 212
11. 4. 5 閥島技術的套用……………………………………………………… 214
習題…………………………………………………………………………………… 215
第12 章 氣動執行元件………………………………………………………………… 216
12. 1 概述…………………………………………………………………………… 216
12. 2 汽缸…………………………………………………………………………… 216
12. 2. 1 汽缸的分類…………………………………………………………… 216
12. 2. 2 普通汽缸……………………………………………………………… 217
12. 3 汽缸的設計和計算…………………………………………………………… 219
12. 3. 1 汽缸輸出力計算……………………………………………………… 219
12. 3. 2 汽缸缸徑計算………………………………………………………… 221
12. 3. 3 缸筒壁厚的計算……………………………………………………… 221
12. 3. 4 活塞桿的計算………………………………………………………… 222
12. 3. 5 耗氣量計算…………………………………………………………… 222
12. 4 特殊汽缸……………………………………………………………………… 223
12. 4. 1 氣液阻尼缸…………………………………………………………… 223
12. 4. 2 制動汽缸……………………………………………………………… 224
12. 4. 3 磁性開關汽缸………………………………………………………… 225
12. 4. 4 無桿汽缸……………………………………………………………… 227
12. 4. 5 其他汽缸……………………………………………………………… 228
12. 4. 6 汽缸的選擇、安裝使用與維護保養…………………………………… 230
12. 5 氣馬達………………………………………………………………………… 232
12. 5. 1 氣馬達的結構………………………………………………………… 232
12. 5. 2 氣馬達的特性………………………………………………………… 233
12. 5. 3 氣馬達的選用………………………………………………………… 233
習題…………………………………………………………………………………… 234
第13 章 氣動基本迴路………………………………………………………………… 235
13. 1 壓力(力)控制迴路………………………………………………………… 235
13. 1. 1 氣源壓力控制迴路…………………………………………………… 235
13. 1. 2 工作壓力控制迴路…………………………………………………… 235
13. 2 速度控制迴路………………………………………………………………… 236
13. 2. 1 單作用汽缸的速度控制迴路………………………………………… 236
13. 2. 2 雙作用汽缸的速度控制迴路………………………………………… 237
13. 3 方向控制迴路………………………………………………………………… 238
13. 3. 1 單作用汽缸迴路……………………………………………………… 238
13. 3. 2 雙作用汽缸迴路……………………………………………………… 239
13. 4 轉矩控制迴路………………………………………………………………… 239
13. 4. 1 氣馬達轉矩控制迴路………………………………………………… 239
13. 4. 2 擺動馬達轉矩控制迴路……………………………………………… 239
13. 5 常用迴路……………………………………………………………………… 240
13. 5. 1 安全迴路……………………………………………………………… 240
13. 5. 2 自動和手動並用迴路………………………………………………… 242
13. 5. 3 氣液聯動迴路………………………………………………………… 242
習題…………………………………………………………………………………… 244
第14 章 氣動程式控制迴路的設計………………………………………………… 245
14. 1 概述…………………………………………………………………………… 245
14. 1. 1 三種程式控制簡介…………………………………………………… 245
14. 1. 2 行程程式的表示方式………………………………………………… 246
14. 1. 3 行程程式迴路設計中的主要矛盾…………………………………… 248
14. 2 單往復程式的迴路設計方法………………………………………………… 249
14. 2. 1 繪製“信號—動作狀態圖” …………………………………………… 250
14. 2. 2 判斷障礙信號,消除障礙,確定執行信號……………………………… 252
14. 2. 3 繪製控制迴路圖……………………………………………………… 256
14. 2. 4 單控主控閥控制迴路的設計方法…………………………………… 261
14. 2. 5 單氣(或電)控主控閥的迴路圖繪製………………………………… 262
14. 3 多缸多往復行程程式迴路設計……………………………………………… 264
14. 3. 1 畫X - D 線圖………………………………………………………… 264
14. 3. 2 判斷和排除障礙……………………………………………………… 264
14. 3. 3 邏輯原理圖的畫法…………………………………………………… 265
14. 3. 4 氣動控制迴路圖的畫法……………………………………………… 265
14. 4 氣動系統設計的主要內容及步驟…………………………………………… 266
14. 4. 1 明確工作要求………………………………………………………… 266
14. 4. 2 設計氣控迴路………………………………………………………… 266
14. 4. 3 選擇、設計執行元件…………………………………………………… 267
14. 4. 4 選擇控制元件………………………………………………………… 267
14. 4. 5 選擇輔助元件………………………………………………………… 267
14. 4. 6 確定管道直徑、計算壓力損失………………………………………… 268
14. 4. 7 選擇空壓機…………………………………………………………… 268
習題…………………………………………………………………………………… 269
第15 章 氣壓傳動系統設計實例…………………………………………………… 270
15. 1 一般氣動控制系統的設計實例……………………………………………… 270
15. 1. 1 氣動控制機械手設計實例…………………………………………… 270
15. 1. 2 自動調節病床部分氣動控制裝置設計實例…………………………… 272
15. 2 氣動PLC 程式控制系統設計實例………………………………………… 273
15. 2. 1 系統概述……………………………………………………………… 274
15. 2. 2 機械結構……………………………………………………………… 274
15. 2. 3 程式設計……………………………………………………………… 276
附錄 液壓與氣壓傳動常用圖形符號………………………………………………… 287
參考文獻………………………………………………………………………………… 292
