緒論 1 0.1 液壓與氣壓傳動(dòng)的起源及發(fā)展概況 1 0.2 液壓與氣壓傳動(dòng)的基本原理及組成 2 0.2.1 液壓與氣壓傳動(dòng)的基本原理 2 0.2.2 液壓與氣壓傳動(dòng)的組成 5 0.2.3 液壓與氣壓傳動(dòng)的圖形符號(hào) 5 0.3 液壓與氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) 6 0.3.1 液壓與氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 6 0.3.2 液壓與氣壓傳動(dòng)的應(yīng)用 8 0.3.3 液壓與氣壓傳動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì) 9 0.4 “液壓與氣壓傳動(dòng)” 課程內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求 11 0.5 工程實(shí)例 12 0.5.1 液壓千斤頂 12 0.5.2 簡(jiǎn)易氣動(dòng)機(jī)械手 13 練習(xí)題 14 第一部分 液 壓 傳 動(dòng) 篇 第1章 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí) 16 1.1 液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì) 16 1.1.1 工作介質(zhì)的種類 16 1.1.2 工作介質(zhì)的主要物理性質(zhì) 18 1.1.3 工作介質(zhì)的選用 21 1.1.4 工作介質(zhì)的污染和控制 22 1.2 液體靜力學(xué) 23 1.2.1 液體靜壓力及其特性 24 1.2.2 靜止液體內(nèi)的壓力分布 24 1.2.3 壓力的表示方法和單位 25 1.2.4 液體靜壓力的傳遞原理——帕斯卡原理 26 1.2.5 靜壓力對(duì)固體壁面的作用力 27 1.3 液體運(yùn)動(dòng)學(xué)和液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 27 1.3.1 基本概念 27 1.3.2 連續(xù)性方程 29 1.3.3 伯努利方程 29 1.3.4 動(dòng)量方程 31 1.4 管道流動(dòng)及能量損失 32 1.4.1 液體的兩種流態(tài)及雷諾判據(jù) 32 1.4.2 管道流動(dòng)能量損失 33 1.5 孔口與縫隙流動(dòng) 35 1.5.1 孔口流動(dòng) 35 1.5.2 縫隙流動(dòng) 37 1.6 液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象 41 1.6.1 液壓沖擊 41 1.6.2 氣穴現(xiàn)象 42 1.7 工程實(shí)例 43 1.7.1 帕斯卡原理應(yīng)用——冷軋機(jī)的支承輥平衡系統(tǒng) 43 1.7.2 伯努利方程的應(yīng)用——液壓泵安裝高度的確定 44 1.7.3 動(dòng)力學(xué)基本方程綜合應(yīng)用——水力清砂高壓水槍 44 練習(xí)題 45 第2章 液壓傳動(dòng)動(dòng)力元件 48 2.1 液壓泵概述 48 2.1.1 液壓泵的工作原理及分類 48 2.2.2 液壓泵的主要性能參數(shù) 49 2.2 齒輪泵 52 2.2.1 外嚙合齒輪泵的工作原理 52 2.2.2 外嚙合齒輪泵的參數(shù) 53 2.2.3 外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 54 *2.2.4 內(nèi)嚙合齒輪泵 58 *2.2.5 螺桿泵 59 2.3 葉片泵 60 2.3.1 單作用葉片泵 60 2.3.2 雙作用葉片泵 61 2.3.3 限壓式變量葉片泵 63 2.4 柱塞泵 65 2.4.1 徑向柱塞泵 66 2.4.2 軸向柱塞泵 67 2.5 各類液壓泵的性能比較及其應(yīng)用 70 2.5.1 液壓泵的選用 71 2.5.2 液壓泵的安裝及使用注意事項(xiàng) 72 2.5.3 液壓泵的故障分析及排除 73 2.6 工程實(shí)例 75 2.6.1 液壓泵參數(shù)的計(jì)算實(shí)例 75 2.6.2 液壓泵的轉(zhuǎn)速選擇 76 練習(xí)題 76 第3章 液壓傳動(dòng)執(zhí)行元件 78 3.1 液壓馬達(dá) 78 3.1.1 液壓馬達(dá)的特點(diǎn)及性能參數(shù) 78 3.1.2 常用液壓馬達(dá) 80 3.2 液壓缸 83 3.2.1 液壓缸的類型及特點(diǎn) 83 3.2.2 液壓缸的結(jié)構(gòu) 89 *3.2.3 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 93 3.3 工程實(shí)例 95 3.3.1 液壓馬達(dá)選型及應(yīng)用實(shí)例 95 3.3.2 液壓缸選型及應(yīng)用實(shí)例 96 練習(xí)題 97 第4章 液壓傳動(dòng)控制元件 100 4.1 液壓控制閥概述 100 4.1.1 液壓閥的功用與分類 100 4.1.2 液壓閥的基本結(jié)構(gòu)與參數(shù) 101 4.2 液壓方向控制閥 102 4.2.1 單向閥 102 4.2.2 換向閥 104 4.3 液壓壓力控制閥 112 4.3.1 溢流閥 113 4.3.2 減壓閥 118 4.3.3 順序閥 121 4.3.4 壓力繼電器 122 4.4 液壓流量控制閥 124 4.4.1 節(jié)流閥 124 4.4.2 調(diào)速閥 127 4.4.3 溢流節(jié)流閥 128 *4.5 其他常用閥 129 4.5.1 插裝閥和疊加閥 129 4.5.2 比例控制閥和伺服控制閥 132 4.5.3 電液數(shù)字閥 136 4.5.4 多路換向閥 138 4.6 工程實(shí)例 140 4.6.1 液壓系統(tǒng)圖中換向閥工作位置的判定 140 4.6.2 多路換向閥工作分析 140 4.6.3 溢流閥的應(yīng)用及注意事項(xiàng) 142 4.6.4 控制閥綜合應(yīng)用實(shí)例 143 練習(xí)題 144 第5章 液壓傳動(dòng)輔助元件 149 5.1 油箱 149 5.1.1 油箱的功用 149 *5.1.2 油箱的容積計(jì)算 149 5.1.3 油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 150 5.2 過(guò)濾器 151 5.2.1 過(guò)濾器的功用 151 5.2.2 過(guò)濾器的分類 151 5.2.3 過(guò)濾器的選用及安裝 153 5.3 蓄能器 154 5.3.1 蓄能器的功用 154 *5.3.2 蓄能器的分類 155 5.3.3 蓄能器的容量計(jì)算 157 5.3.4 蓄能器的安裝使用 158 5.4 液壓管件 158 5.4.1 液壓管件的功用 158 5.4.2 管道 158 5.4.3 管接頭 159 5.5 密封件 162 5.5.1 密封件的功用與要求 162 5.5.2 密封件的分類 162 5.6 熱交換器 166 5.6.1 冷卻器 166 5.6.2 加熱器 167 5.7 工程實(shí)例 167 5.7.1 油箱的容積計(jì)算 167 5.7.2 蓄能器的容積計(jì)算 168 5.7.3 油管的設(shè)計(jì)計(jì)算 169 練習(xí)題 170 第6章 液壓傳動(dòng)基本回路 171 6.1 概述 171 6.2 壓力控制回路 171 6.2.1 調(diào)壓回路 171 6.2.2 減壓回路 173 6.2.3 增壓回路 174 6.2.4 卸荷回路 174 6.2.5 平衡回路 176 6.2.6 保壓回路 177 6.3 速度調(diào)節(jié)回路 179 6.3.1 節(jié)流調(diào)速回路 179 6.3.2 容積調(diào)速回路 186 6.3.3 容積節(jié)流調(diào)速回路 189 6.3.4 調(diào)速回路的要求及選用 190 6.4 快速運(yùn)動(dòng)回路及速度換接回路 191 6.4.1 快速運(yùn)動(dòng)回路 191 6.4.2 速度換接回路 193 6.5 方向控制回路 195 6.5.1 采用換向閥的換向回路 195 6.5.2 采用雙向泵的換向回路 197 6.6 多執(zhí)行元件回路 197 6.6.1 順序動(dòng)作回路 197 6.6.2 同步回路 199 6.7 其他回路 203 6.7.1 鎖緊回路 203 6.7.2 浮動(dòng)回路 203 6.8 工程實(shí)例 204 6.8.1 液控閥門(mén)的工作情況簡(jiǎn)介 205 6.8.2 液壓系統(tǒng)的原理圖及工作原理 205 6.8.3 特點(diǎn)分析 207 練習(xí)題 208 第7章 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 210 7.1 概述 210 7.1.1 開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng) 210 7.1.2 閉式循環(huán)系統(tǒng) 211 7.1.3 閱讀液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖的步驟 212 7.2 典型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析 213 7.2.1 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 213 7.2.2 注塑機(jī)液壓系統(tǒng) 215 7.2.3 汽車(chē)起重機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 219 7.2.4 液壓機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 223 7.3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 226 7.3.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與策略 226 7.3.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟 228 7.3.3 液壓系統(tǒng)原理圖的確定和液壓元件的計(jì)算選擇 230 7.4 工程實(shí)例 234 7.4.1 液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的基本要求 234 7.4.2 YW-100型單斗履帶式挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 235 練習(xí)題 237 第二部分 氣 壓 傳 動(dòng) 篇 第8章 氣壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí) 242 8.1 氣壓傳動(dòng)概述 242 8.1.1 氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 242 8.1.2 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 245 8.2 氣壓傳動(dòng)工作介質(zhì) 247 8.2.1 空氣的性質(zhì) 247 8.2.2 空氣的濕度和含濕量 249 8.3 理想氣體狀態(tài)方程 250 8.3.1 理想氣體狀態(tài)方程 250 *8.3.2 氣體狀態(tài)變化過(guò)程 250 8.4 氣體的流動(dòng)規(guī)律 252 8.4.1 氣體流動(dòng)的基本方程 253 8.4.2 氣動(dòng)元件的通流能力 254 8.4.3 充、放氣溫度與時(shí)間的計(jì)算 255 8.5 工程實(shí)例 256 練習(xí)題 257 第9章 氣源裝置與氣動(dòng)元件 259 9.1 氣源裝置 259 9.1.1 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)壓縮空氣品質(zhì)的要求 259 9.1.2 氣源裝置的組成 260 9.1.3 空氣壓縮機(jī)及其凈化設(shè)備 261 9.1.4 氣動(dòng)三聯(lián)件 269 9.2 氣動(dòng)執(zhí)行元件 270 9.2.1 氣缸 270 9.2.2 氣馬達(dá) 281 9.2.3 真空元件 282 9.3 氣動(dòng)控制元件 285 9.3.1 氣動(dòng)壓力控制閥 285 9.3.2 氣動(dòng)流量控制閥 291 9.3.3 氣動(dòng)方向控制閥 292 *9.3.4 氣動(dòng)邏輯元件 302 *9.4 氣動(dòng)輔件 305 9.4.1 過(guò)濾器 305 9.4.2 油霧器 307 9.4.3 消聲器 308 9.4.4 其他輔件 308 9.5 工程實(shí)例 310 9.5.1 氣缸的基本選擇及計(jì)算 310 9.5.2 流量開(kāi)關(guān)的應(yīng)用實(shí)例 311 練習(xí)題 312 第10章 氣壓傳動(dòng)基本回路 314 10.1 壓力控制回路 314 10.1.1 一次壓力控制回路 314 10.1.2 二次壓力控制回路 314 10.1.3 高低壓切換控制回路 315 10.2 速度控制回路 315 10.2.1 氣缸調(diào)速回路 315 10.2.2 快速往復(fù)動(dòng)作回路和速度換接回路 317 10.2.3 氣液聯(lián)動(dòng)調(diào)速回路 318 10.3 方向控制回路 319 10.3.1 單作用氣缸換向回路 319 10.3.2 雙作用氣缸換向回路 319 10.4 位置控制回路 320 10.4.1 多位置缸的位置控制回路 320 10.4.2 用緩沖裝置的位置控制回路 322 10.5 安全保護(hù)回路 322 10.5.1 過(guò)載保護(hù)回路 322 10.5.2 雙手操作回路 323 10.5.3 互鎖回路 323 10.6 往復(fù)動(dòng)作回路 324 10.6.1 單缸單往復(fù)動(dòng)作回路 324 10.6.2 連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路 325 10.7 其他回路 325 10.7.1 計(jì)數(shù)回路 325 10.7.2 延時(shí)回路 326 10.7.3 同步動(dòng)作回路 326 10.8 工程實(shí)例 327 10.8.1 電子氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu) 327 10.8.2 機(jī)器人本體設(shè)計(jì) 328 10.8.3 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì) 329 10.8.4 電子氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng) 330 10.8.5 特點(diǎn)分析 331 練習(xí)題 331 第11章 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 332 11.1 概述 332 11.1.1 閱讀和分析氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖的步驟與方法 332 11.1.2 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及程序控制的分類 332 11.2 行程程序控制回路設(shè)計(jì) 334 11.2.1 圖形符號(hào)的規(guī)定 335 11.2.2 行程程序的表示方法 335 11.2.3 障礙信號(hào) 336 11.2.4 X�睤狀態(tài)圖法及應(yīng)用 338 11.3 典型氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析 344 11.3.1 氣動(dòng)張力控制系統(tǒng) 344 11.3.2 氣壓傳動(dòng)機(jī)械手 344 11.3.3 震壓造型機(jī)的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng) 346 11.4 工程實(shí)例 348 11.4.1 機(jī)械手電-氣控氣動(dòng)系統(tǒng) 348 11.4.2 多缸多往復(fù)行程程序控制回路設(shè)計(jì) 351 練習(xí)題 354 附錄 355 附錄1 常用液壓與氣壓傳動(dòng)圖形符號(hào) 355 附錄2 液壓與氣壓傳動(dòng)中英文專業(yè)詞匯表 361 參考文獻(xiàn) 366