目錄
第1章 緒論 1
1.1 液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理 3
1.1.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本工作原理 3
1.1.2 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本工作原理 5
1.2 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和表示方法 6
1.3 液壓與氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 7
1.4 液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 8
1.5 工程應(yīng)用案例：自卸車車廂舉傾機(jī)構(gòu) 10
練習(xí)題 11
第2章 流體力學(xué)基礎(chǔ) 12
2.1 液壓與氣壓傳動(dòng)的工作介質(zhì) 13
2.1.1 液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì) 13
2.1.2 液壓油的污染與控制 16
2.1.3 氣壓傳動(dòng)的工作介質(zhì) 17
2.2 液體靜力學(xué) 19
2.2.1 液體的靜壓力及其特性 19
2.2.2 靜止液體中的壓力分布 20
2.2.3 靜止液體內(nèi)壓力的傳遞——帕斯卡定律 20
2.2.4 靜止液體作用在固體表面上的力 21
2.3 流體動(dòng)力學(xué) 22
2.3.1 流動(dòng)液體的基本概念 22
2.3.2 流動(dòng)液體的質(zhì)量守恒方程——連續(xù)性方程 24
2.3.3 流動(dòng)液體的能量方程——伯努利方程 24
2.3.4 流動(dòng)液體的動(dòng)量方程 26
2.4 液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失 27
2.4.1 沿程壓力損失 28
2.4.2 局部壓力損失 29
2.4.3 管路系統(tǒng)的總壓力損失 29
2.5 孔口及縫隙的壓力流量特性 30
2.5.1 孔口的壓力流量特性 30
2.5.2 縫隙的壓力流量特性 31
2.6 液壓沖擊與空穴現(xiàn)象 33
2.6.1 液壓沖擊 33
2.6.2 空穴現(xiàn)象 34
2.7 氣體動(dòng)力學(xué) 34
2.7.1 氣體狀態(tài)方程 34
2.7.2 氣體流動(dòng)的基本方程 36
2.7.3 聲速與馬赫數(shù) 36
2.7.4 氣體管道的阻力計(jì)算 37
2.7.5 氣體的通流能力 38
2.7.6 充、放氣現(xiàn)象的基本方程 38
2.8 工程應(yīng)用案例：液壓減振器的工作原理 40
練習(xí)題 42
第3章 液壓與氣壓傳動(dòng)動(dòng)力元件 44
3.1 液壓泵概述 45
3.1.1 液壓泵的基本工作原理及分類 45
3.1.2 液壓泵的性能參數(shù)及計(jì)算公式 46
3.2 齒輪泵 48
3.2.1 外嚙合齒輪泵的工作原理 48
3.2.2 外嚙合齒輪泵的排量和流量 48
3.2.3 外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 49
3.2.4 內(nèi)嚙合齒輪泵 50
3.2.5 螺桿泵 51
3.3 葉片泵 52
3.3.1 單作用葉片泵 52
3.3.2 限壓式變量葉片泵 54
3.3.3 雙作用葉片泵 56
3.4 柱塞泵 60
3.4.1 斜盤式軸向柱塞泵 60
3.4.2 斜軸式軸向柱塞泵 66
3.4.3 徑向柱塞泵 67
3.5 各類液壓泵的性能及應(yīng)用 68
3.5.1 液壓泵的選用 68
3.5.2 液壓泵所需電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 70
3.6 氣源裝置 70
3.6.1 氣源裝置的組成及工作原理 70
3.6.2 空氣壓縮機(jī) 71
3.7 氣源凈化設(shè)備 72
3.7.1 后冷卻器 72
3.7.2 油水分離器 72
3.7.3 儲(chǔ)氣罐 72
3.7.4 干燥器 73
3.7.5 過濾器 74
3.7.6 氣動(dòng)三大件 74
3.8 工程應(yīng)用案例：船艙水密門液壓系統(tǒng) 77
練習(xí)題 78
第4章 液壓與氣壓傳動(dòng)執(zhí)行元件 80
4.1 液壓馬達(dá) 81
4.1.1 液壓馬達(dá)的特點(diǎn)、分類及性能參數(shù) 81
4.1.2 高速液壓馬達(dá) 83
4.1.3 低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá) 85
4.2 氣動(dòng)馬達(dá) 87
4.2.1 氣動(dòng)馬達(dá)的分類及特點(diǎn) 87
4.2.2 常用氣動(dòng)馬達(dá) 88
4.3 液壓缸 88
4.3.1 液壓缸的類型和特點(diǎn) 89
4.3.2 液壓缸的結(jié)構(gòu) 93
4.3.3 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 97
4.3.4 模擬控制液壓缸和數(shù)字控制液壓缸 100
4.4 氣缸 102
4.4.1 普通氣缸 102
4.4.2 特殊氣缸 103
4.5 工程應(yīng)用案例：碼頭移動(dòng)式登船梯 105
練習(xí)題 107
第5章　液壓控制閥與氣動(dòng)控制閥 110
5.1 液壓控制閥概述 111
5.1.1 液壓閥簡介 111
5.1.2 液壓閥的分類 111
5.2 液壓方向控制閥 113
5.2.1 單向閥 113
5.2.2 換向閥 114
5.3 壓力控制閥 122
5.3.1 溢流閥 122
5.3.2 減壓閥 127
5.3.3 順序閥 129
5.3.4 壓力繼電器 131
5.4 流量控制閥 132
5.4.1 流量控制原理 132
5.4.2 節(jié)流閥 133
5.4.3 調(diào)速閥 134
5.4.4 溫度補(bǔ)償調(diào)速閥 136
5.4.5 分流集流閥 136
5.5 插裝閥和疊加閥 138
5.5.1 插裝閥 138
5.5.2 疊加閥 142
5.6 比例控制閥和伺服控制閥 143
5.6.1 比例控制閥 143
5.6.2 伺服控制閥 147
5.7 電液數(shù)字控制閥 149
5.7.1 增量式數(shù)字閥 149
5.7.2 高速開關(guān)型數(shù)字閥 150
5.8 氣動(dòng)控制閥 151
5.8.1 氣動(dòng)方向控制閥 151
5.8.2 氣動(dòng)壓力控制閥 155
5.8.3 氣動(dòng)流量控制閥 157
5.9 工程應(yīng)用案例：汽車防抱制動(dòng)系統(tǒng) 158
練習(xí)題 159
第6章 輔助元件 162
6.1 液壓輔助元件 163
6.1.1 蓄能器 163
6.1.2 過濾器 166
6.1.3 油箱 169
6.1.4 密封件 171
6.1.5 管道及管接頭 174
6.1.6 熱交換器 177
6.2 氣動(dòng)輔助元件 178
6.2.1 消聲器和排氣潔凈器 178
6.2.2 傳感器 179
6.2.3 真空元件 181
6.3 工程應(yīng)用案例：油管的設(shè)計(jì)與流量開關(guān) 183
6.3.1 油管的設(shè)計(jì)計(jì)算 183
6.3.2 流量開關(guān)的應(yīng)用實(shí)例 183
練習(xí)題 185
第7章 液壓與氣壓傳動(dòng)基本回路 186
7.1 方向控制回路 187
7.1.1 換向回路 187
7.1.2 鎖緊回路 189
7.2 壓力控制回路 190
7.2.1 調(diào)壓回路 190
7.2.2 減壓回路 190
7.2.3 增壓回路 191
7.2.4 保壓回路 191
7.2.5 背壓回路 193
7.2.6 卸荷回路 193
7.2.7 平衡回路 194
7.3 速度控制回路 195
7.3.1 節(jié)流調(diào)速回路 195
7.3.2 容積調(diào)速回路 199
7.3.3 容積節(jié)流調(diào)速回路 202
7.3.4 快速運(yùn)動(dòng)回路 203
7.3.5 速度換接回路 204
7.4 多缸動(dòng)作回路 206
7.4.1 順序動(dòng)作回路 206
7.4.2 同步回路 208
7.4.3 多缸工作時(shí)互不干涉回路 211
7.5 氣動(dòng)基本回路 212
7.5.1 方向控制回路 212
7.5.2 壓力控制回路 212
7.5.3 速度控制回路 213
7.5.4 氣-液聯(lián)動(dòng)控制回路 214
7.5.5 往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制回路 215
7.5.6 其他回路 216
7.6 工程應(yīng)用案例：氣動(dòng)移門 217
練習(xí)題 220
第8章 典型液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析 222
8.1 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析 223
8.1.1 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理 224
8.1.2 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要特點(diǎn) 226
8.2 液壓機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析 226
8.2.1 液壓機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理 226
8.2.2 液壓機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要特點(diǎn) 229
8.3 塑料注塑成形機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析 229
8.3.1 塑料注塑成形機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理 230
8.3.2 塑料注塑成形機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要特點(diǎn) 234
8.4 電液伺服控制系統(tǒng) 234
8.5 氣動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用與分析 236
8.5.1 液體自動(dòng)定量灌裝機(jī)氣動(dòng)系統(tǒng) 236
8.5.2 氣動(dòng)張力控制系統(tǒng) 238
8.5.3 氣動(dòng)機(jī)械手控制系統(tǒng) 239
8.6 工程應(yīng)用案例：挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng) 241
練習(xí)題 243
第9章 液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 248
9.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與策略 248
9.1.1 液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)原則 248
9.1.2 液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)策略 249
9.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟 250
9.2.1 明確設(shè)計(jì)要求 250
9.2.2 分析工況并確定主要參數(shù) 250
9.2.3 液壓系統(tǒng)原理圖的確定 252
9.2.4 液壓元件的計(jì)算與選擇 254
9.2.5 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算及校核 258
9.3 液壓系統(tǒng)仿真與性能分析 261
9.3.1 仿真技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用 261
9.3.2 基于MATLAB的液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)研究與應(yīng)用 262
9.3.3 AMESim仿真技術(shù)及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用 264
9.4 液壓系統(tǒng)裝配圖的繪制 266
9.5 典型液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 267
9.5.1 塑料注射機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及參數(shù) 267
9.5.2 液壓執(zhí)行元件載荷力和載荷轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 268
9.5.3 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的計(jì)算 269
9.5.4 制訂系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)圖 270
9.5.5 液壓元件的選擇 273
9.5.6 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 274
9.6 氣壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 277
9.6.1 X-D線圖法的設(shè)計(jì)步驟 278
9.6.2 氣動(dòng)順序控制回路設(shè)計(jì)舉例 278
練習(xí)題 281
附錄A 液壓與氣動(dòng)圖形符號(hào) 282
附錄B FluidSIM仿真軟件及其應(yīng)用 289
附錄C 主要變量及其中英文對(duì)照 293
部分練習(xí)題參考答案 294
參考文獻(xiàn) 296