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第1篇 液压传动3

第1章 绪论3

1.1液压传动技术发展概况4

1.2液压传动工作原理和系统组成5

1.2.1液压传动工作原理5

1.2.2液压传动系统的组成、图形符号及特点8

1.3液压油的主要性能及选用9

1.3.1液压油的主要物理性质9

1.3.2液压传动所用油液的要求和选择12

第2章 液压传动流体力学基础17

2.1液体静力学基础18

2.1.1液体静压力及特性18

2.1.2静止液体的平衡微分方程18

2.1.3重力作用下静止液体的压力分布19

2.1.4压力的表示方法和单位20

2.1.5液体作用在固体壁面上的作用力21

2.2液体动力学基础21

2.2.1几个基本概念22

2.2.2液体的连续性方程23

2.2.3伯努利方程24

2.2.4动量方程26

2.3管路中液体的压力损失28

2.3.1液体的流动状态28

2.3.2液体在管中流动的压力损失29

2.4液体流经孔口及缝隙的特性31

2.4.1孔口流量特性32

2.4.2液体流经缝隙的流量33

2.5液压冲击和空穴现象36

2.5.1液压冲击36

2.5.2空穴现象36

第3章 液压动力元件40

3.1概述41

3.1.1液压泵的工作原理和分类41

3.1.2液压泵主要技术参数42

3.2齿轮泵44

3.2.1外啮合齿轮泵44

3.2.2螺杆泵和内啮合齿轮泵47

3.3叶片泵48

3.3.1单作用叶片泵49

3.3.2双作用叶片泵50

3.3.3限压式变量叶片泵53

3.4柱塞泵54

3.4.1斜盘式轴向柱塞泵55

3.4.2斜轴式轴向柱塞泵57

3.4.3径向柱塞泵58

3.5各类液压泵的性能比较及应用59

第4章 液压执行元件61

4.1液压马达62

4.1.1液压马达的工作原理62

4.1.2液压马达的主要性能参数63

4.1.3液压马达的类型64

4.1.4典型液压马达的结构和工作原理64

4.2液压缸66

4.2.1液压缸的类型及其特点66

4.2.2液压缸的结构71

4.2.3液压缸的设计计算74

第5章 液压控制阀80

5.1概述81

5.1.1液压控制阀的作用81

5.1.2液压控制阀的分类81

5.2方向控制阀82

5.2.1单向阀82

5.2.2换向阀84

5.3压力控制阀95

5.3.1溢流阀95

5.3.2减压阀102

5.3.3顺序阀104

5.3.4压力继电器106

5.4流量控制阀108

5.4.1流量控制原理108

5.4.2普通节流阀111

5.4.3调速阀111

5.4.4旁通式调速阀114

第6章 液压辅助元件120

6.1油箱121

6.1.1油箱的结构121

6.1.2油箱的设计122

6.2蓄能器124

6.2.1蓄能器的作用124

6.2.2蓄能器的类型125

6.2.3蓄能器的容量计算126

6.3过滤器128

6.3.1液压油的污染度等级和污染度等级的测定128

6.3.2过滤器的作用和过滤精度129

6.3.3过滤器的典型结构130

6.3.4过滤器的选用和安装132

6.4管道和管接头134

6.4.1油管的种类和选用134

6.4.2管接头的种类和选用135

6.4.3密封件138

6.5热交换器141

6.5.1液压系统的发热和散热141

6.5.2冷却器的结构与选用142

6.5.3加热器的结构和选用143

第7章 液压基本回路145

7.1概述146

7.2方向控制回路146

7.2.1换向回路146

7.2.2锁紧回路148

7.3压力控制回路148

7.3.1调压回路148

7.3.2减压回路149

7.3.3卸荷回路150

7.3.4保压回路151

7.3.5增压回路152

7.3.6平衡回路153

7.4速度控制回路154

7.4.1调速回路概述154

7.4.2节流调速回路155

7.4.3容积调速回路160

7.4.4容积节流调速回路164

7.4.5快速运动和速度换接回路166

7.5多执行元件控制回路168

7.5.1顺序动作回路168

7.5.2同步回路170

7.5.3多缸快慢速互不干扰回路171

第8章 插装阀、比例阀和数字阀174

8.1插装阀175

8.1.1结构及工作原理175

8.1.2插装阀用作方向控制阀176

8.1.3插装阀用作压力控制阀176

8.1.4插装式流量控制阀177

8.1.5插装阀集成块177

8.2电液比例阀177

8.2.1比例电磁铁178

8.2.2比例压力阀178

8.2.3比例流量阀180

8.2.4比例方向流量阀181

8.2.5电液比例阀的性能183

8.3电液数字阀184

8.3.1增量式数字阀184

8.3.2脉宽调制式数字阀——快速开关型数字阀187

第9章 典型液压系统191

9.1组合机床动力滑台液压系统192

9.1.1概述192

9.1.2 YT4543型动力滑台的液压系统工作原理192

9.1.3 YT4543型动力滑台液压系统的特点195

9.2压力机液压系统195

9.2.1概述195

9.2.2工况特点及对液压系统的要求195

9.2.3 YA32-315型四柱式万能液压机的液压系统工作原理196

9.2.4液压机液压系统的主要特点198

9.3汽车起重机液压系统198

9.3.1概述198

9.3.2 Q2-8型汽车起重机的液压系统工作原理199

9.3.3汽车起重机液压系统的特点202

9.4拖拉机液压悬挂系统202

9.4.1概述202

9.4.2东方红-802拖拉机液压系统工作原理202

9.4.3东方红-802拖拉机液压系统的主要特点204

9.5联合收割机液压系统204

9.5.1概述204

9.5.2 Ce-1型洋马联合收割机液压系统工作原理204

9.5.3液压系统的特点207

9.6液压挖掘机液压系统208

9.6.1概述208

9.6.2单斗液压挖掘机液压系统的工作原理208

9.6.3液压系统的特点210

第10章 液压传动系统设计计算212

10.1明确要求，分析工况213

10.1.1明确液压系统的设计要求213

10.1.2液压系统的工况分析213

10.1.3执行元件主要参数的确定215

10.1.4绘制液压工况图217

10.2拟定液压系统原理图217

10.2.1概述217

10.2.2拟定液压系统原理图时应注意的问题218

10.3计算和选择液压元件219

10.3.1液压泵的选择219

10.3.2液压控制阀的选择220

10.3.3液压辅助元件的选择与设计220

10.4液压装置结构形式的选择222

10.4.1液压装置的结构形式222

10.4.2液压阀的配置形式223

10.4.3集成块设计224

10.5液压系统性能验算225

10.5.1系统压力损失验算225

10.5.2液压系统发热温升验算226

10.5.3液压冲击估算227

10.6绘制工作图，编写技术文件227

10.7液压系统设计计算举例227

第2篇 气压传动235

第11章 气体流体力学基础235

11.1气体静力学基础236

11.1.1理想气体状态方程236

11.1.2热力学第一定律237

11.1.3静止气体状态变化238

11.2气体动力学基础239

11.2.1气体流动的基本概念239

11.2.2气体流动的基本方程239

11.2.3音速和气体在管道中流动特性240

11.2.4气体管道的阻力计算241

11.2.5气体的通流能力241

11.2.6充放气参数的计算242

第12章 气源及辅助装置246

12.1气源系统的组成和作用247

12.2空气压缩机247

12.2.1空气压缩机的类型247

12.2.2空气压缩机工作原理248

12.2.3空压机组容量的计算及空压机的选用249

12.3压缩空气的净化处理及贮存装置250

12.3.1气源净化处理的必要性250

12.3.2后冷却器251

12.3.3油水分离器252

12.3.4贮气罐253

12.3.5空气干燥器254

12.3.6空气过滤器256

12.4其他辅助装置258

12.4.1油雾器258

12.4.2消声器260

12.5管路系统布置261

12.5.1选择管路供气系统的供气方式261

12.5.2多种管网供气系统的选择262

12.5.3管路布置和安装263

第13章 气动执行元件265

13.1气缸的工作原理及分类266

13.1.1气缸的分类266

13.1.2几种特殊气缸的工作原理267

13.2普通气缸的设计和选用270

13.2.1普通气缸基本性能参数的计算271

13.2.2普通气缸的主要结构尺寸参数的设计计算273

13.3气动马达277

13.3.1气动马达的优缺点277

13.3.2气动马达的类型和工作原理278

13.3.3各种气动马达的特点和应用范围279

第14章 气动控制元件281

14.1压力控制阀282

14.1.1减压阀（调压阀）282

14.1.2顺序阀284

14.1.3安全阀285

14.2流量控制阀285

14.2.1节流阀及节流阀的基本工作原理285

14.2.2单向节流阀286

14.2.3排气节流阀286

14.2.4柔性节流阀286

14.3方向控制阀287

14.3.1方向控制阀的分类287

14.3.2单向型控制阀287

14.3.3换向型控制阀288

14.4气动逻辑元件291

14.4.1气动逻辑元件的分类及特点292

14.4.2高压截止式逻辑元件292

14.4.3高压膜片式逻辑元件294

14.4.4逻辑元件的选用295

第15章 气动基本回路297

15.1压力与力控制回路298

15.1.1压力控制回路298

15.1.2力控制回路299

15.2速度控制回路300

15.2.1气缸节流控制的简单分析301

15.2.2单作用气缸速度控制回路301

15.2.3双作用气缸速度控制回路301

15.2.4气液联动速度控制回路303

15.3换向回路304

15.3.1单作用气缸换向回路304

15.3.2双作用气缸换向回路304

15.4其他回路305

15.4.1位置控制回路305

15.4.2同步控制回路307

15.4.3往复运动控制回路308

15.4.4气动逻辑回路309

第16章 气动行程程序控制回路及其设计314

16.1概述315

16.1.1程序控制的基本概念315

16.1.2行程程序控制回路的设计方法316

16.2多缸单往复行程程序控制回路的设计316

16.2.1行程程序的表示方法316

16.2.2障碍信号的概念318

16.2.3障碍信号的判断（X-D线图法）319

16.2.4 I型障碍信号的排除320

16.2.5绘制逻辑原理图324

16.2.6绘制气动程序控制回路图325

16.2.7 X-D线图法设计行程程序回路的主要步骤326

16.3多缸多往复行程程序回路设计327

16.3.1画X-D线图327

16.3.2判断和排除障碍327

16.3.3绘制逻辑原理图329

16.3.4绘制气动控制回路图329

第17章 典型气动系统应用332

17.1气动夹紧系统333

17.2气动机械手333

17.2.1列出工作程序图334

17.2.2画X-D线图334

17.2.3逻辑原理图335

17.2.4气动回路原理图335

17.3气动张力控制系统336

17.3.1张力控制系统的工作原理336

17.3.2气动系统特点338

17.4震压造型机气动系统338

17.4.1造型机的工作过程338

17.4.2气动系统的工作原理339

17.4.3气动系统的特点339

附录341

附录1常用液压与气动元件图形符号341

附录2部分习题参考答案348

参考文献352