液壓與氣動技術

本書在較全面地闡述液壓與氣動技術的基本內容的基礎上,力求反映我國液壓與氣動行業發展的最新情況。在液壓與氣動的基礎知識部分,重點介紹基本理論和基本概念;在液壓和氣動元件部分,強調對各類元件的組成、類型和基本工作原理的理解及掌握;在基本回路和典型系統的介紹中,則儘可能結合生產實際,突出實用性。本書在編寫過程中,追求系統性、基礎性、先進性和實用性的統一,貫徹通俗易懂、少而精、理論聯繫實際的原則,在全書結構上,內容完整、循序漸進。

本書主要作為普通高等院校機械類各專業的通用教材,也可作為高等職業教育、成人教育、技術培訓的基礎教材,同時可供從事流體傳動及控制技術的工程技術人員參考。 ^[1] 

第1章液壓與氣動技術概述1

1.1液壓與氣動技術的研究內容1

1.2液壓與氣壓傳動系統的工作原理與組成1

1.2.1液壓與氣壓傳動的工作原理和特徵1

1.2.2液壓與氣動傳動系統的組成3

1.2.3液壓與氣動系統原理圖和圖形符號5

1.3液壓與氣動技術的特點6

1.3.1液壓技術的特點6

1.3.2氣動技術的特點7

1.4液壓與氣動技術的應用和發展8

1.4.1液壓與氣動技術的應用8

1.4.2液壓與氣動技術的發展8

思考題與習題9

第2章液壓工作介質及其力學基礎10

2.1液壓工作介質10

2.1.1液壓工作介質的物理特性10

2.1.2工作介質的種類和特性12

2.1.3對工作介質的要求13

2.1.4工作介質的選用14

2.1.5工作介質的使用和污染控制15

2.2液體靜力學15

2.2.1液體靜壓力及其特性15

2.2.2靜壓力的分佈15

2.2.3壓力的表示方法、單位和分級16

2.2.4液體靜壓力的傳遞17

2.2.5液壓靜壓力對固體壁面的作用力18

2.3液體動力學19

2.3.1基本概念19

2.3.2連續性方程20

2.3.3伯努利方程21

2.3.4動量方程23

2.4管道內壓力損失的計算24

2.4.1等徑直圓管中的沿程壓力損失24

2.4.2局部壓力損失25

2.4.3管路系統中的總壓力損失26

2.5孔口及縫隙液流特性26

2.5.1孔口壓力流量特性26

2.5.2縫隙壓力流量特性27

2.6液壓衝擊及氣穴現象30

2.6.1液壓衝擊現象30

2.6.2氣穴現象31

思考題與習題31

第3章液壓能源元件34

3.1液壓泵的工作原理與類型34

3.1.1液壓泵的工作原理34

3.1.2液壓泵的類型及圖形符號35

3.2液壓泵的主要性能參數35

3.2.1壓力35

3.2.2排量和流量35

3.2.3功率和效率36

3.3齒輪泵37

3.3.1外齧合齒輪泵37

3.3.2外齧合齒輪泵的結構特點和應用39

3.3.3內齧合齒輪泵40

3.4葉片泵41

3.4.1單作用葉片泵41

3.4.2限壓式變量葉片泵42

3.4.3雙作用葉片泵44

3.5柱塞泵46

3.5.1軸向柱塞泵46

3.5.2徑向柱塞泵49

3.6各類液壓泵的性能比較及選擇50

思考題與習題51

第4章液壓執行元件52

4.1液壓馬達52

4.1.1液壓馬達的工作原理52

4.1.2液壓馬達的類型及圖形符號53

4.1.3液壓馬達的主要性能參數53

4.2擺動液壓馬達55

4.3液壓缸55

4.3.1液壓缸類型及工作參數56

4.3.2液壓缸的組成60

4.3.3液壓缸的選型與設計要點63

思考題與習題64

第5章液壓控制元件65

5.1液壓閥概述65

5.1.1液壓閥的基本原理及結構65

5.1.2液壓閥的分類65

5.1.3液壓閥的基本性能參數66

5.1.4對液壓閥的基本要求66

5.2方向控制閥66

5.2.1單向閥66

5.2.2換向閥69

5.3壓力控制閥78

5.3.1溢流閥78

5.3.2減壓閥81

5.3.3順序閥83

5.3.4壓力繼電器85

5.4流量控制閥85

5.4.1普通節流閥85

5.4.2調速閥87

5.4.3分流集流閥88

5.5其他液壓閥89

5.5.1插裝閥89

5.5.2疊加閥90

5.5.3電液控制閥91

思考題與習題94

第6章液壓輔助元件97

6.1油箱97

6.1.1油箱的功用和結構97

6.1.2油箱的設計要點98

6.2過濾器98

6.2.1過濾器的功用和類型98

6.2.2過濾器的主要性能指標100

6.2.3過濾器的選用和安裝100

6.3蓄能器102

6.3.1蓄能器的功用和類型102

6.3.2蓄能器的使用和安裝103

6.3.3蓄能器的容量計算104

6.4熱交換器104

6.4.1冷卻器104

6.4.2加熱器105

6.5管件及壓力錶輔件105

6.5.1油管105

6.5.2管接頭106

6.5.3壓力錶輔件107

6.6密封裝置108

6.6.1功用及要求108

6.6.2密封裝置的類型和特點108

思考題與習題111

第7章液壓基本回路112

7.1速度控制迴路112

7.1.1調速回路112

7.1.2快速運動迴路122

7.1.3速度換接回路124

7.2壓力控制迴路126

7.2.1調壓回路127

7.2.2卸荷迴路128

7.2.3減壓回路130

7.2.4增壓回路131

7.2.5平衡迴路131

7.2.6保壓回路132

7.3方向控制迴路133

7.3.1換向迴路133

7.3.2制動迴路136

7.3.3鎖緊迴路136

7.4多缸動作控制迴路137

7.4.1順序動作迴路137

7.4.2同步迴路139

7.4.3多缸動作互不干擾迴路141

思考題與習題141

第8章典型液壓系統分析145

8.1組合機牀動力滑台液壓系統145

8.1.1主機功能145

8.1.2液壓系統組成及工作原理145

8.1.3系統特點147

8.2壓力機液壓系統148

8.2.1主機功能及結構類型148

8.2.2液壓機液壓系統工作原理148

8.2.3液壓系統性能分析150

8.3汽車起重機液壓系統151

8.3.1主機功能151

8.3.2液壓系統工作原理151

8.3.3液壓系統的特點153

8.4塑料注射成型機液壓系統153

8.4.1主機功能結構153

8.4.2注塑機液壓系統工作原理153

8.4.3液壓系統特點155

8.5多軸鑽牀液壓系統156

8.5.1液壓系統工作原理156

8.5.2系統組成及特點157

8.6機械手液壓系統158

8.6.1概述158

8.6.2液壓系統工作原理158

8.6.3系統特點159

思考題與習題160

第9章液壓系統的設計與計算162

9.1明確設計要求，進行工況分析162

9.1.1明確設計要求及工作環境162

9.1.2工況分析162

9.2液壓元件的計算和選擇165

9.2.1執行元件的結構類型及參數確定165

9.2.2選擇液壓泵166

9.2.3選擇閥類元件167

9.2.4選擇液壓輔助元件167

9.3液壓系統原理圖的擬定167

9.4液壓系統技術性能驗算168

9.5繪製工作圖和編制技術文件169

9.6液壓系統設計舉例169

9.6.1液壓系統方案設計169

9.6.2選擇液壓元件170

思考題與習題173

第10章氣壓傳動基礎知識174

10.1空氣的物理性質174

10.1.1空氣的組成174

10.1.2空氣的密度與比容175

10.1.3空氣的黏度175

10.1.4濕度176

10.2空氣的狀態方程176

10.2.1理想氣體狀態方程176

10.2.2實際氣體狀態方程176

10.2.3空氣的狀態變化177

10.3氣體流動的基本方程178

10.3.1連續性方程178

10.3.2伯努利方程178

10.4容器的充氣和排氣計算178

10.4.1充氣温度和時間的計算178

10.4.2放氣温度和時間的計算179

思考題與習題180

第11章氣源裝置及輔助元件181

11.1氣源裝置181

11.1.1空氣壓縮機181

11.1.2後冷卻器182

11.1.3儲氣罐183

11.2氣源處理元件184

11.2.1概述184

11.2.2過濾器185

11.2.3乾燥器187

11.2.4油霧器188

11.2.5空氣組合元件188

11.2.6分水排水器189

11.3真空元件189

11.3.1真空發生器190

11.3.2真空吸盤190

11.4其他輔助元件191

11.4.1消聲器191

11.4.2緩衝器191

11.4.3氣液轉換器192

思考題與習題192

第12章氣動執行元件194

12.1氣缸194

12.1.1標準氣缸194

12.1.2其他類型的氣缸196

12.2擺動馬達198

12.2.1擺動馬達概述198

12.2.2葉片式擺動馬達198

12.2.3齒輪齒條式擺動馬達199

12.3氣動手指氣缸199

12.3.1氣動手指氣缸概述199

12.3.2平行手指氣缸199

12.3.33點手指氣缸200

12.3.4擺動手指氣缸200

12.3.5旋轉手指氣缸200

12.4氣馬達200

12.4.1氣馬達概述200

12.4.2葉片式氣馬達201

12.4.3活塞式氣馬達201

12.4.4齒輪式氣馬達202

思考題與習題202

第13章氣動控制元件203

13.1方向控制閥203

13.1.1單向型方向控制閥203

13.1.2換向型方向控制閥204

13.2壓力控制閥208

13.2.1減壓閥208

13.2.2安全閥和溢流閥209

13.2.3順序閥209

13.2.4增壓閥210

13.3流量控制閥210

13.3.1流量控制原理210

13.3.2節流閥211

思考題與習題212

第14章氣動基本回路213

14.1換向迴路213

14.2調速回路214

14.3差動快速回路和速度換接回路214

14.4壓力控制迴路215

14.5“與”邏輯的雙手操作迴路216

14.6互鎖迴路217

14.7過載保護迴路217

14.8往復迴路217

14.9延時順序動作控制迴路218

14.10同步控制迴路219

14.11計數迴路219

思考題與習題220

第15章典型氣動系統221

15.1氣動機械手221

15.2工件夾緊氣動控制裝置222

15.3氣液動力滑台223

習題參考答案225

參考文獻227 ^[1]