氣壓傳動與控制設計

本書為《氣壓傳動與控制設計》，主要介紹了氣壓傳動技術基礎、氣動系統、氣動元件的選型及計算、氣動系統的維護及故障處理、氣動元件產品、相關技術標準及資料等。本書可作為機械設計人員和有關工程技術人員的工具書，也可供高等院校有關專業師生參考。 ^[1] 

第1章氣壓傳動技術基礎

1.1氣動系統的特點及構成3

1.2空氣的性質6

1.3氣體的基本熱力學與動力學規律9

1.3.1氣體的狀態變化及其熱力學過程9

1.3.2氣體的基本動力學規律10

1.3.3氣體通過收縮噴嘴或小孔的流動10

1.3.4容器的充氣和放氣特性11

1.3.5氣阻和氣容的特性及計算13

1.3.6管路的壓力損失14

1.4氣動技術常用術語及圖形符號16

1.4.1氣動技術常用術語16

1.4.2氣動技術圖形符號16

1.5氣動技術基礎事項27

1.5.1氣動元件及系統公稱壓力系列27

1.5.2氣動元件的流通能力的表示

方法27

1.5.2.1氣動元件流量特性的測定

(GB/T 14513)27

1.5.2.2氣動元件流通能力的其他

表示方法30

1.5.3空氣的品質31

1.5.4密封33

1.5.5氣動元件氣口螺紋35

1.6氣動技術常用計算公式和圖表40

第2章氣 動 系 統

2.1氣動基本回路42

2.1.1換向迴路42

2.1.2速度控制迴路44

2.1.3壓力與力控制迴路45

2.1.4位置控制迴路48

2.2典型應用迴路50

2.2.1同步迴路50

2.2.2延時迴路51

2.2.3自動往復迴路51

2.2.4防止啓動飛出迴路52

2.2.5防止落下回路53

2.2.6緩衝迴路53

2.2.7真空迴路54

2.2.8其他迴路54

2.2.9應用舉例55

2.3氣動系統的控制59

2.3.1氣動順序控制系統59

2.3.2繼電器控制系統60

2.3.2.1常用繼電器控制電路60

2.3.2.2典型的繼電器控制氣動

迴路62

2.3.3可編程控制器控制系統66

2.3.3.1可編程控制器的組成66

2.3.3.2可編程控制器工作原理67

2.3.3.3可編程控制器常用編程

指令68

2.3.3.4控制系統設計步驟70

2.3.3.5控制系統設計舉例71

2.3.4全氣動控制系統72

2.3.4.1梯形圖符號集72

2.3.4.2設計流程74

2.3.4.3基本回路75

2.3.4.4應用迴路75

2.3.4.5應用實例83

第3章氣動元件的選型及計算

3.1氣源設備84

3.1.1空氣壓縮機84

3.1.2後冷卻器85

3.1.3主管道過濾器86

3.1.4貯氣罐87

3.1.5乾燥器88

3.1.6自動排水器90

3.2氣動執行元件91

3.2.1氣動執行元件的分類91

3.2.2氣缸93

3.2.2.1氣缸的分類93

3.2.2.2氣缸的常用安裝方式97

3.2.2.3氣缸的結構98

3.2.2.4氣缸特性114 ^[1] 

3.2.2.5理論出力表116

3.2.2.6氣缸相關標準選摘119

3.2.2.7氣缸的選擇122

3.2.3氣馬達122

3.2.3.1氣馬達的結構原理及特性122

3.2.3.2氣馬達的特點125

3.2.3.3氣馬達的選擇126

3.2.4擺動氣缸126

3.2.5氣爪128

3.3氣動控制元件128

3.3.1方向控制閥128

3.3.1.1換向閥128

3.3.1.2其他方向控制閥137

3.3.2壓力控制閥138

3.3.2.1減壓閥138

3.3.2.2安全閥144

3.3.2.3增壓閥145

3.3.3流量控制閥（節流閥）145

3.3.3.1流量控制閥的分類、結構和

工作原理146

3.3.3.2節流閥的典型流量特性148

3.3.3.3節流閥的選擇148

3.4氣動管路設備及氣動附件148

3.4.1過濾器148

3.4.2油霧器151

3.4.3氣源處理三聯件151

3.4.4管接頭152

3.4.5氣管153

3.4.6消聲器155

3.5真空元件156

3.5.1真空系統的構成、分類及

應用156

3.5.2真空發生器158

3.5.3真空吸盤159

3.5.4其他真空元件161

3.6氣動比例（伺服）控制元件163

3.6.1氣動比例（伺服）控制系統163

3.6.2氣動比例（伺服）閥165

3.6.2.1氣動比例（伺服）閥的

分類165

3.6.2.2氣動比例（伺服）閥的主要

構成部件及其工作原理166

3.6.2.3典型電氣比例閥171

3.6.3氣動比例（伺服）系統應用

舉例176

第4章氣動系統的維護及故障處理

4.1維護保養178

4.2維護工作內容180

4.3故障診斷與對策181

4.4常見故障及其對策183

第5章氣動元件產品

5.1氣動執行器188

5.1.1普通單活塞桿氣缸188

5.1.1.1PB系列單活塞桿氣缸

（4～16）188

5.1.1.2QCJ2系列微型單活塞桿

氣缸（6～16）193

5.1.1.310Y1系列小型單活塞桿

氣缸（8～50）198

5.1.1.4QGP筆型單活塞桿氣缸

（10，16）202

5.1.1.5QC85系列標準小型單活塞

杆氣缸（ISO 6432）

（10～25）206

5.1.1.6MA系列單活塞桿氣缸

（16～63）208

5.1.1.7QGBX小型單活塞桿氣缸

（ISO 6432）（20～32）214

5.1.1.8QGX小型單活塞桿氣缸

（20～40）216

5.1.1.9QCM2系列小型單活塞桿

氣缸（日本規格）

（20～40）222

5.1.1.10QC75系列小型單活塞桿氣缸

（歐洲規格）（32～40）225

5.1.1.11QDNC系列標準方型單活塞桿

氣缸（ISO6431）

（32～100）227

5.1.1.12QSC系列標準單活塞桿氣缸

（ISO6430）（32～100）230 ^[1] 

5.1.1.13QGBZ中型單活塞桿氣缸

（ISO 15552）（32～125）233

5.1.1.14QC95系列單活塞桿標準氣缸

（ISO 6431）（32～200）239

5.1.1.1510B5系列無拉桿氣缸

（32～200）242

5.1.1.16QGZ中型單活塞桿氣缸

（40～100）245

5.1.1.17QGC系列重載單活塞桿氣缸

（80～160）250

5.1.1.18JB系列緩衝單活塞桿氣缸

（80～400）251

5.1.1.19QGD大型單活塞桿氣缸

（125～350）254

5.1.2普通雙活塞桿氣缸262

5.1.2.1XQGAX2系列小型雙活塞桿

氣缸（12～32）262

5.1.2.2QGY（EW）系列雙活塞桿

薄型氣缸（20～125）262

5.1.2.3QGEW2系列無給油潤滑雙

活塞桿氣缸（32～160）263

5.1.2.410A3EW系列雙活塞桿緩衝

氣缸（32～400）265

5.1.2.5XQGAy2（By2）系列輕型雙

活塞桿氣缸（40～63）266

5.1.2.6QGEW3系列無給油潤滑雙

活塞桿氣缸（125～250）266

5.1.3薄型氣缸267

5.1.3.1QCQS系列薄型氣缸（日本規格）（12～25）267

5.1.3.2ACP系列薄型氣缸

（12～100）269

5.1.3.3ACQ系列超薄型氣缸

（12～100）273

5.1.3.4SDA系列超薄型氣缸

（12～100）281

5.1.3.5QCQ2系列薄型氣缸（日本規格）（12～100）288

5.1.3.6QGDG系列薄型帶導杆氣缸

（12～100）291

5.1.3.7QCN系列薄型氣缸（歐洲規格）

（16～100）293

5.1.3.8QADVU系列緊湊型短行

移薄型氣缸（16～100）296

5.1.3.9QGY系列無給油潤滑薄型

氣缸（20～125）300

5.1.3.10QGYM系列杆端外螺紋

薄型氣缸（20～125）301

5.1.3.11QGS短行程/緊湊型薄型

氣缸（32～100）302

5.1.3.12QGY（Z）系列帶導杆防

轉薄型氣缸（32～100）304

5.1.4擺動氣缸305

5.1.4.1ACK系列擺動氣缸

（ 25～63）305

5.1.4.2QGHJ系列迴轉夾緊氣缸

（25～63）306

5.1.4.3QGK系列無給油潤滑

齒輪齒條擺動氣缸

（20～125）307

5.1.4.4QRC系列擺動氣缸

（40～125）310

5.1.4.5QGH擺動（迴轉）氣缸

（50～100）311

5.1.5其他特殊氣缸312

5.1.5.1無活塞桿氣缸312

5.1.5.2行程可調氣缸318

5.1.5.3增力氣缸320

5.1.5.4步進氣缸321

5.1.5.5帶導杆氣缸325

5.1.5.6衝擊氣缸337

5.1.5.7氣液缸338

5.1.5.8膜片氣缸340

5.2方向控制閥341

5.2.14通、5通電磁換向閥341

5.2.1.13KA2系列電磁換向閥

（Rc1/8）341

5.2.1.2M3KA2系列電磁換向閥

（Rc1/8～Rc1/4）343

5.2.1.33KA3系列換向閥

（Rc1/4）344

5.2.1.4M3KA3集裝型電磁換向閥

（Rc1/4，Rc3/8）346

5.2.1.5QDI系列電控換向閥

（DN6～DN25）347

5.2.1.64V100系列電磁換向閥

（M5～Rc1/8）348

5.2.1.74M100300系列電磁換向閥

（Rc1/8～Rc3/8）350

5.2.1.8XQ系列二位五通電控換

向閥（G1/8～G1/2）353

5.2.1.9XQ系列三位五通電控換

向閥（G1/8～G1/4）354

5.2.22通、3通電磁換向閥355 ^[1] 

5.2.2.1Q23DI型電磁先導閥

（DN1.2～DN3）355

5.2.2.23V100系列電磁換向閥

（M5～Rc1/8）356

5.2.3氣控換向閥358

5.2.3.13A100系列氣控換向閥

（M5～Rc1/8）358

5.2.3.24A100系列氣控換向閥

（M5～Rc1/8）360

5.2.3.33KA2系列5通氣控閥

（M5～Rc1/8）361

5.2.3.43KA3系列5通氣控閥

（Rc1/8～Rc1/4）362

5.2.3.53KA4系列5通氣控閥

（Rc1/8～Rc3/8）363

5.2.4手控、機控換向閥365

5.2.4.1234R8系列四通手動轉閥

（G1/8～G3/4）365

5.2.4.2S3系列機械閥

（M5～Rc1/4）367

5.2.5單向閥369

5.2.5.1KA系列單向閥

（DN3～DN25）369

5.2.5.2KAB系列可控型單向閥

（DN8～DN25）370

5.2.6其他方向控制閥371

5.2.6.1QS系列稜閥

（DN3～DN25）371

5.2.6.2KP系列快速排氣閥

（DN3～DN25）372

5.2.6.3KSY系列雙壓閥

（DN3～DN15）372

5.2.6.4XQ系列二位三通、二位五

通氣控延時換向閥

（G1/8～G1/4）373

5.3流量控制閥374

5.3.1QLA系列單向節流閥

（DN3～DN25）374

5.3.2ASC系列單向節流閥

（Rc1/8～Rc1/2）376

5.4壓力控制閥377

5.4.1減壓閥377

5.4.1.1QAR1000～5000系列空氣減壓閥（M5～G1）377

5.4.1.2QTYA系列空氣減壓閥（DN3～DN15）380

5.4.1.3QPJM2000系列精密減壓閥（G1/4）381

5.4.2順序閥382

5.5氣動管路設備382

5.5.1空氣過濾器382

5.5.1.1QAF1000～5000系列空氣過濾器（M5～G1）382

5.5.1.2QAFM3000～4000油霧分離器（G1/4～G1/2）384

5.5.1.3QAFD3000～4000系列微霧分離器（G1/4～G1/2）385

5.5.1.4QAMG3000～4000系列水滴分離器（G1/4～G1/2）386

5.5.1.5QSLA系列空氣過濾器（DN3～DN15）387

5.5.2油霧器388

5.5.2.1QAL1000～5000系列空氣油霧器（M5～G1）388

5.5.2.2QYWA系列油霧器（DN3～DN15）390

5.5.3過濾減壓閥391

5.5.3.1QAW1000～4000系列空氣過濾減壓閥（M5～G3/4）391

5.5.3.2QFLJB系列空氣過濾減壓閥（DN8～DN25）393

5.5.4過濾器、減壓閥、油霧器三聯件（二聯件）394

5.5.4.1QAC1000～5000系列空氣過濾組合（M5～G1）394

5.5.4.2QFLJWA系列三聯件（DN3～DN25）397

第6章相關技術標準及資料

6.1氣動相關技術標準399

6.2IP防護等級405

6.3關於淨化車間及相關受控環境空氣等級標準及説明406

6.4關於靜電的標準及説明409

6.5關於防爆的標準及説明412

6.5.1目前的標準412

6.5.2關於“爆炸性氣體環境用電氣設備第1部分：通用要求”簡介412

6.5.3關於“爆炸性氣體環境用電氣設備第14部分：危險場所分類”簡介418

6.6食品包裝行業相關標準及説明423

6.7用於電子顯像管及噴漆行業的不含銅及聚四氟乙烯的產品427

參考文獻429 ^[1]