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第1章 绪论1

1.1 液压与气压传动的工作原理3

1.1.1 液压传动系统的基本工作原理3

1.1.2 气压传动系统的基本工作原理5

1.2 液压与气压传动系统的组成和表示方法6

1.2.1 液压与气压传动系统的组成6

1.2.2 液压与气压传动系统的表示方法7

1.3 液压与气压传动的特点8

1.3.1 液压传动的特点8

1.3.2 气压传动的特点8

1.4 液压与气压传动技术的应用与发展9

1.4.1 液压与气压传动技术的应用9

1.4.2 液压与气压传动技术的发展9

1.4.3 “液压与气压传动”课程学习中需要注意的问题和知识点10

1.5 工程应用案例：自卸车车厢举倾机构11

练习题12

第2章 流体力学基础13

2.1 液压与气压传动的工作介质14

2.1.1 液压传动的工作介质14

2.1.2 液压油的污染与控制17

2.1.3 气压传动的工作介质18

2.2 液体静力学20

2.2.1 液体的静压力及其特性20

2.2.2 静止液体中的压力分布21

2.2.3 静止液体内压力的传递——帕斯卡定理21

2.2.4 静止液体作用在固体表面上的力22

2.3 气体状态方程23

2.3.1 理想气体状态方程23

2.3.2 热力学第一定律23

2.3.3 气体状态变化过程23

2.4 流体动力学24

2.4.1 流动液体的基本概念25

2.4.2 流动液体的质量守恒方程——连续性方程27

2.4.3 流动液体的能量方程——伯努利方程27

2.4.4 流动液体的动量方程29

2.5 液体流动时的压力损失30

2.5.1 沿程压力损失30

2.5.2 局部压力损失32

2.5.3 管路系统的总压力损失32

2.6 孔口及缝隙的压力流量特性32

2.6.1 孔口压力的流量特性33

2.6.2 缝隙压力的流量特性34

2.7 液压冲击与空穴现象36

2.7.1 液压冲击36

2.7.2 空穴现象37

2.8 气体动力学37

2.8.1 气体流动的基本概念37

2.8.2 气体流动的基本方程37

2.8.3 声速与马赫数38

2.8.4 气体管道的阻力计算39

2.8.5 气体的通流能力39

2.8.6 充、放气现象的基本方程40

2.9 工程应用案例：液压减震器的工作原理42

练习题43

第3章 液压与气压传动动力元件46

3.1 液压泵概述47

3.1.1 液压泵的基本工作原理及分类47

3.1.2 液压泵的性能参数及计算公式48

3.2 齿轮泵50

3.2.1 外啮合齿轮泵的工作原理50

3.2.2 外啮合齿轮泵的排量和流量50

3.2.3 外啮合齿轮泵的结构特点51

3.2.4 内啮合齿轮泵54

3.2.5 螺杆泵54

3.3 叶片泵55

3.3.1 单作用叶片泵55

3.3.2 限压式变量叶片泵57

3.3.3 双作用叶片泵59

3.4 柱塞泵63

3.4.1 斜盘式轴向柱塞泵63

3.4.2 斜轴式轴向柱塞泵69

3.4.3 径向柱塞泵70

3.5 各类液压泵的主要性能及其应用71

3.5.1 液压泵的选用72

3.5.2 液压泵所需电动机功率计算73

3.5.3 液压泵的安装74

3.5.4 使用液压泵的注意事项74

3.5.5 液压泵的故障分析与排除75

3.6 气源装置75

3.6.1 气动系统对压缩空气的要求及净化75

3.6.2 气源装置的组成及工作原理76

3.6.3 空气压缩机77

3.7 气源净化设备78

3.7.1 后冷却器78

3.7.2 油水分离器78

3.7.3 储气罐78

3.7.4 干燥器79

3.7.5 过滤器80

3.7.6 气动三大件81

3.8 工程应用案例：船舱水密门液压系统83

练习题85

第4章 液压与气压传动执行元件86

4.1 液压马达87

4.1.1 液压马达的特点及性能参数87

4.1.2 高速液压马达90

4.1.3 低速大转矩液压马达92

4.2 气动马达94

4.2.1 气动马达的分类及特点94

4.2.2 常用气动马达94

4.3 液压缸95

4.3.1 液压缸的类型和特点95

4.3.2 液压缸的结构99

4.3.3 液压缸的设计计算103

4.3.4 模拟控制液压缸和数字控制液压缸107

4.4 气缸109

4.4.1 气缸的分类109

4.4.2 普通气缸109

4.4.3 特殊气缸111

4.5 工程应用案例：码头移动式登船梯117

练习题119

第5章 液压控制阀与气动控制阀122

5.1 液压控制阀概述123

5.1.1 液压阀的功用123

5.1.2 液压阀的基本结构与性能参数123

5.1.3 液压阀的分类123

5.2 液压方向控制阀125

5.2.1 单向阀125

5.2.2 换向阀126

5.3 压力控制阀135

5.3.1 溢流阀135

5.3.2 减压阀140

5.3.3 顺序阀142

5.3.4 压力继电器145

5.4 流量控制阀146

5.4.1 流量控制原理146

5.4.2 节流阀146

5.4.3 调速阀147

5.4.4 旁通型调速阀149

5.4.5 温度补偿调速阀150

5.4.6 分流集流阀150

5.5 插装阀和叠加阀152

5.5.1 插装阀152

5.5.2 叠加阀157

5.6 比例控制阀和伺服控制阀157

5.6.1 比例控制阀158

5.6.2 伺服阀162

5.7 电液数字阀163

5.7.1 电液数字阀的工作原理与组成164

5.7.2 数字阀的结构164

5.8 气动控制阀165

5.8.1 气动方向控制阀166

5.8.2 气动压力控制阀170

5.8.3 气动流量控制阀173

5.9 工程应用案例：汽车防抱制动系统173

练习题174

第6章 辅助元件178

6.1 液压辅助元件179

6.1.1 蓄能器179

6.1.2 过滤器182

6.1.3 油箱185

6.1.4 密封件186

6.1.5 管道及管接头190

6.1.6 热交换器193

6.2 气动辅助元件194

6.2.1 消声器和排气洁净器194

6.2.2 传感器195

6.2.3 真空元件196

6.2.4 其他辅件198

6.3 工程应用案例：油管的设计与流量开关199

6.3.1 油管的设计计算199

6.3.2 流量开关的应用实例200

练习题201

第7章 液压与气压传动基本回路202

7.1 方向控制回路203

7.1.1 换向回路203

7.1.2 锁紧回路205

7.2 压力控制回路206

7.2.1 调压回路206

7.2.2 减压回路207

7.2.3 增压回路207

7.2.4 保压回路208

7.2.5 背压回路209

7.2.6 卸荷回路210

7.2.7 平衡回路210

7.3 速度控制回路211

7.3.1 节流调速回路212

7.3.2 容积调速回路216

7.3.3 容积节流调速回路218

7.3.4 快速运动回路220

7.3.5 速度换接回路221

7.4 多缸动作回路222

7.4.1 顺序动作回路223

7.4.2 同步回路225

7.4.3 多缸工作时互不干涉回路228

7.5 气动基本回路229

7.5.1 方向控制回路229

7.5.2 压力控制回路229

7.5.3 速度控制回路230

7.5.4 气-液联动控制回路231

7.5.5 往复运动控制回路232

7.5.6 其他回路233

7.6 工程应用案例：气动移门234

练习题237

第8章 典型液压与气压传动系统分析239

8.1 组合机床动力滑台液压传动系统分析240

8.1.1 组合机床动力滑台液压传动系统及其工作原理241

8.1.2 组合机床动力滑台液压传动系统的主要特点243

8.2 液压机液压传动系统分析243

8.2.1 液压机液压传动系统及其工作原理243

8.2.2 液压机液压传动系统的主要特点246

8.3 塑料注塑成形机液压传动系统分析246

8.3.1 塑料注塑成形机液压传动系统及其工作原理247

8.3.2 塑料注塑成形机液压传动系统的主要特点251

8.4 汽车起重机液压传动系统251

8.4.1 汽车起重机液压传动系统及其工作原理253

8.4.2 汽车起重机液压传动系统的主要特点253

8.5 电液比例和电液伺服系统254

8.5.1 电液比例系统254

8.5.2 电液伺服系统255

8.6 气动系统应用与分析257

8.6.1 液体自动定量灌装机气动系统257

8.6.2 气动张力控制系统258

8.6.3 气动机械手控制系统260

8.7 工程应用案例：挖掘机的液压系统261

练习题264

第9章 液压与气压传动系统设计269

9.1 液压系统的设计原则与策略269

9.1.1 液压系统绿色设计原则269

9.1.2 液压系统绿色设计策略270

9.2 液压系统的设计内容与步骤272

9.2.1 明确对液压系统的设计要求272

9.2.2 分析工况，确定液压系统的主要参数272

9.3 液压系统原理图的确定和液压元件的计算选择274

9.3.1 液压系统原理图的确定274

9.3.2 液压元件的计算与选择276

9.3.3 液压系统的性能验算及校核280

9.4 液压系统仿真与性能分析283

9.4.1 仿真技术在液压系统的应用283

9.4.2 基于MATLAB的液压系统仿真技术研究与应用284

9.4.3 AMESim仿真技术及其在液压系统中的应用286

9.5 液压系统装配图的绘制288

9.5.1 液压装置的总体布局288

9.5.2 液压阀的配置形式288

9.5.3 集成块设计288

9.5.4 绘制正式液压系统装配图和编写技术文件289

9.6 典型液压系统设计应用实例289

9.6.1 塑料注射机液压系统的设计要求及参数289

9.6.2 液压执行元件载荷力和载荷转矩的计算290

9.6.3 液压系统主要参数的计算291

9.6.4 制订系统方案和拟定液压系统图292

9.6.5 液压元件的选择295

9.6.6 液压系统性能验算296

9.7 气压传动控制系统的设计299

9.7.1 X-D线图法的设计步骤300

9.7.2 气动顺序控制回路设计举例300

练习题303

附录A液压与气动图形符号304

附录B FIuidSIM仿真软件及其应用311

附录C主要变量及其中英文对照315

练习题参考答案316

参考文献318