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液壓與氣壓傳動

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叢書名："十二五"普通高等教育本科國家級規劃教材

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本書分為流體力學、液壓傳動、氣壓傳動三篇，共13章，內容涉及：流體力學基礎、液壓泵和液壓馬達、液壓缸、液壓閥、液壓輔助元件、氣壓傳動概述、氣動元件、氣動回路及系統設計等。

目錄第一篇流體力學第1章流體力學基礎 1 1.1 流體的主要物理性質 1 1.1.1 密度 1 1.1.2 液體的可壓縮性 1 1.1.3 液體的溫度膨脹性 2 1.1.4 黏性 2 1.1.5 液壓介質中的氣體 4 1.1.6 濕空氣 5 1.2 流體靜力學 7 1.2.1 流體靜壓力及其特性 7 1.2.2 流體靜力學基本方程 9 1.2.3 靜止流體中的壓力傳遞（帕斯卡原理） 9 1.2.4 流體對壁面的作用力 9 1.3 流體動力學 10 1.3.1 流體運動的基本概念 10 1.3.2 連續性方程 11 1.3.3 伯努利方程及應用 11 1.3.4 動量方程 14 1.4 阻力計算 15 1.4.1 沿程阻力損失 15 1.4.2 局部損失計算 19 1.5 孔口出流及縫隙流動 20 1.5.1 孔口出流 20 1.5.2 縫隙流動 22 1.6 液壓沖擊及空穴現象 23 1.6.1 液壓沖擊 23 1.6.2 空穴現象 25 1.7 液壓介質的選擇與應用 25 1.7.1 液壓油的種類及應用 25 1.7.2 液壓介質的選用 26 1.7.3 液壓介質的使用 27 思考題與習題 29 第二篇液壓傳動第2章緒論 32 2.1 液壓傳動概述 32 2.1.1 液壓傳動系統的工作原理 32 2.1.2 液壓傳動的主要工作特征 32 2.2 液壓傳動系統的組成 34 2.3 液壓傳動的優缺點 35 2.4 液壓系統圖的圖形符號 35 2.5 液壓技術發展趨勢 36 思考題與習題 36 第3章液壓泵和液壓馬達 37 3.1 概述 37 3.1.1 液壓泵和液壓馬達的工作原理及特點 37 3.1.2 液壓泵和液壓馬達的分類 38 3.1.3 液壓泵和液壓馬達的主要性能參數 39 3.1.4 液壓泵和液壓馬達的圖形符號 44 3.2 齒輪泵 44 3.2.1 外嚙合齒輪泵 45 3.2.2 內嚙合齒輪泵 49 3.2.3 螺桿泵 50 3.2.4 斜齒輪泵 51 3.3 葉片泵 51 3.3.1 單作用葉片泵 51 3.3.2 雙作用葉片泵 55 3.4 柱塞泵 59 3.4.1 軸向柱塞泵 59 3.4.2 徑向柱塞泵 63 3.4.3 柱塞泵的變量機構 65 3.5 各類液壓泵性能比較及應用 70 3.6 液壓馬達 71 3.6.1 高速液壓馬達 71 3.6.2 低速大轉矩液壓馬達 73 思考題與習題 75 第4章液壓缸 76 4.1 液壓缸分類與特點 76 4.1.1 液壓缸的分類 76 4.1.2 幾種典型的液壓缸 76 4.2 液壓缸的典型結構及主要零部件 81 4.2.1 液壓缸的典型結構舉例 81 4.2.2 液壓缸的組成 82 4.3 液壓缸的設計與計算 84 4.3.1 設計內容和設計步驟 84 4.3.2 基本參數確定 85 4.3.3 液壓缸的結構計算和校核 86 4.3.4 液壓缸設計中應注意的問題 87 4.4 數字控制液壓缸 88 思考題與習題 89 第5章液壓閥 91 5.1 概述 91 5.1.1 液壓閥的分類 91 5.1.2 對液壓閥的基本要求 91 5.2 方向控制閥 91 5.2.1 單向閥 91 5.2.2 換向閥 94 5.3 壓力控制閥 100 5.3.1 溢流閥 100 5.3.2 減壓閥 104 5.3.3 順序閥 105 5.4 流量控制閥 106 5.4.1 節流閥 107 5.4.2 調速閥 108 5.4.3 分流集流閥 109 5.5 二通蓋板式插裝閥 111 5.5.1 二通蓋板式插裝閥概述 111 5.5.2 二通蓋板式插裝閥的基本結構與工作原理 111 5.5.3 插裝單元的結構形式 112 5.5.4 二通蓋板式插裝閥控制組件 114 5.6 其他安裝形式液壓閥 117 5.6.1 螺紋式插裝閥 117 5.6.2 疊加閥 118 思考題與習題 119 第6章液壓輔助元件 122 6.1 蓄能器 122 6.1.1 蓄能器的功能 122 6.1.2 蓄能器的類型 122 6.1.3 蓄能器的應用 124 6.1.4 蓄能器的容量計算 126 6.2 過濾器 127 6.2.1 過濾器的類型和結構 127 6.2.2 過濾器的選用 129 6.2.3 過濾器的安裝 131 6.3 油箱與熱交換器 132 6.3.1 油箱 132 6.3.2 熱交換器 134 6.4 管件 137 6.4.1 管道 137 6.4.2 管接頭 138 6.4.3 集成塊（油路塊/閥塊） 140 6.5 常用儀表 140 6.5.1 壓力表 140 6.5.2 流量計 142 6.5.3 溫度計 143 6.5.4 液位計 143 6.5.5 其他儀表 144 6.6 密封裝置 144 6.6.1 對密封裝置的要求 144 6.6.2 密封件的材料 144 6.6.3 常見的密封方法 145 6.6.4 密封件的類型 145 6.6.5 密封件的選擇 149 6.7 其他輔助元件 149 6.7.1 測壓排氣裝置 149 6.7.2 液壓管夾 150 思考題與習題 150 第7章液壓基本回路 152 7.1 壓力控制回路 152 7.1.1 調壓回路 152 7.1.2 減壓回路 153 7.1.3 增壓回路 154 7.1.4 卸荷回路 155 7.1.5 保壓回路 157 7.1.6 泄壓回路 157 7.1.7 平衡回路 158 7.2 速度控制回路 160 7.2.1 調速回路 160 7.2.2 快速和速度換接回路 168 7.3 方向控制回路 173 7.3.1 換向回路 173 7.3.2 鎖緊回路 175 7.3.3 制動回路 176 7.4 多執行元件控制回路 176 7.4.1 順序動作回路 177 7.4.2 同步控制回路 178 7.4.3 互不干擾回路 180 7.4.4 多路換向閥控制回路 181 思考題與習題 182 第8章典型液壓系統 185 8.1 液壓壓力機液壓系統 185 8.1.1 概述 185 8.1.2 工作原理 185 8.1.3 技術特點 188 8.2 SZ-250/160注塑機液壓系統 189 8.2.1 概述 189 8.2.2 工作原理 189 8.2.3 技術特點 192 8.3 挖掘機液壓系統 193 8.3.1 概述 193 8.3.2 工作原理 194 8.3.3 技術特點 196 8.4 DN4800大型蝶閥液壓系統 196 8.4.1 概述 196 8.4.2 工作原理 196 8.4.3 技術特點 198 8.5 步進式加熱爐液壓系統 199 8.5.1 概述 199 8.5.2 工作原理 199 8.5.3 技術特點 201 思考題與習題 202 第9章液壓傳動系統的設計計算 203 9.1 液壓系統設計的步驟與要求 203 9.1.1 設計內容與步驟 203 9.1.2 明確液壓系統的技術要求 203 9.2 液壓系統的功能設計 204 9.2.1 配置液壓執行元件 204 9.2.2 液壓執行元件動力與運動分析 206 9.2.3 確定液壓系統主要參數，繪制液壓系統工況圖 206 9.2.4 液壓系統原理圖的擬訂 209 9.3 組成元件選擇（設計）212 9.3.1 液壓泵的確定 212 9.3.2 執行元件的確定 213 9.3.3 液壓控制閥的確定 214 9.3.4 液壓輔助元件的確定 215 9.4 液壓系統驗算 217 9.4.1 液壓系統壓力損失驗算 217 9.4.2 液壓系統總效率的驗算 218 9.4.3 液壓系統發熱溫升的計算 218 9.4.4 液壓系統沖擊壓力估算 219 9.4.5 繪制液壓系統原理圖 219 9.5 液壓裝置的結構設計，編制技術文件 219 9.5.1 液壓裝置的結構類型及其適用場合 220 9.5.2 液壓站的類型選擇 220 9.5.3 液壓控制裝置的集成 221 9.5.4 繪制正式工作圖，編制技術文件 222 9.6 液壓系統設計計算舉例 223 9.6.1 技術要求 223 9.6.2 確定主要元件參數 223 9.6.3 擬定液壓系統原理圖 226 9.6.4 選擇液壓元件和輔件 227 9.6.5 液壓油的選擇 228 9.6.6 驗算液壓系統技術性能 229 9.7 液壓系統計算機輔助設計概況 231 思考題與習題 233 第10章電液伺服與比例控制簡介 234 10.1 概述 234 10.1.1 電液伺服與比例控制概念 234 10.1.2 液壓伺服與比例控制系統的工作原理 234 10.1.3 電液伺服與比例系統的組成 235 10.2 電液伺服閥 235 10.2.1 力反饋噴嘴擋板式電液伺服閥 235 10.2.2 射流管式電液伺服閥 236 10.2.3 兩級滑閥式電液伺服閥 237 10.2.4 伺服閥的基本特性 238 10.3 電液比例閥 239 10.3.1 比例電磁鐵 240 10.3.2 電液比例壓力閥 240 10.3.3 電液比例方向閥 244 10.3.4 電液比例流量閥 245 10.3.5 比例閥與伺服閥的比較 247 思考題與習題 248 第三篇氣壓傳動第11章氣壓傳動概述 249 11.1 氣壓傳動系統的工作原理和組成 249 11.2 氣壓傳動的優缺點 250 11.3 氣壓傳動技術的發展和應用 250 11.3.1 氣壓傳動技術發展趨勢 250 11.3.2 氣動技術的應用 251 思考題與習題 252 第12章氣動元件 253 12.1 氣源裝置及氣動輔件 253 12.1.1 氣源裝置的組成 253 12.1.2 空氣壓縮機 254 12.1.3 氣動輔助元件 256 12.2 氣動執行元件 261 12.2.1 氣缸 261 12.2.2 氣馬達 265 12.3 氣動控制元件 267 12.3.1 壓力控制閥 267 12.3.2 流量控制閥 273 12.3.3 方向控制閥 275 思考題與習題 279 第13章氣動回路及系統設計 280 13.1 基本回路和常用回路 280 13.1.1 基本回路 280 13.1.2 常用回路 286 13.2 氣動控制回路的設計及應用實例 291 13.2.1 氣動系統的設計計算 291 13.2.2 氣壓傳動系統實例 293 思考題與習題 296 參考文獻 297 附表部分常用流體傳動系統及元件圖形符號 298

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