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第一篇　气压传动与控制技术1

第1章　气动技术概论2

1.1　气动技术的应用范围2

1.2　气动系统的组成3

1.2.1　气源系统3

1.2.2　压缩空气消耗系统4

1.3　气压传动系统的特点4

1.3.1　压缩空气的特性4

1.4.1　纯气动系统5

1.3.2　执行元件的特点及工作范围5

1.4　气动系统分类5

1.4.2　电－气动系统6

1.4.3　气动系统的控制方式7

思考与练习7

第2章　气动基础知识8

2.1　气动技术常用单位换算8

2.2　气动技术基本公式及计算9

2.2.1　基本公式与计量单位9

2.2.2　气缸的相关计算10

2.2.3　空气消耗量计算12

2.3　理想气体状态方程13

2.4　气体流动的基本方程14

2.5　流通能力15

2.5.1　气阻及有效断面积Se15

2.5.2　有效断面积与Cv值、Kv值16

2.5.3　气阻的流量表示17

2.6　压缩空气的露点与质量等级17

2.6.1　干空气与湿空气17

2.6.2　相对湿度与含湿量18

2.6.3　常压露点与压力露点19

2.6.4　空气的质量等级20

思考与练习21

第3章　空气的压缩与净化系统22

3.1　空气压缩机的分类与工作原理22

3.1.1　分类22

3.1.2　工作原理23

3.1.3　空气压缩机特性比较24

3.2.3　热效率及总效率25

3.2.2　容积效率25

3.2.1　空气压缩机的容量25

3.2　空气压缩机的特性参数25

3.2.4　空气压缩机的入口过滤精度26

3.3　压缩空气的净化方法与设备27

3.3.1　质量要求与净化方法27

3.3.2　后冷却器29

3.3.3　储气罐30

3.3.4　过滤器31

3.3.5　空气干燥器33

3.3.6　自动排水器35

3.4　气动辅助元件36

3.4.1　压缩空气的输送管道36

3.4.2　主管道内径计算37

3.4.3　管子的材料及管径39

3.4.4　聚氯乙烯（PVC）管、尼龙管40

3.4.5　管接头及其连接41

3.4.6　消声器与排气洁净器42

3.4.7　油雾器46

思考与练习48

4.1.2　气动控制阀与液压阀的比较49

4.1.1　气动控制阀的分类49

第4章　气动控制阀49

4.1　概述49

4.1.3　气动控制阀的结构特性50

4.2　方向控制阀52

4.2.1　方向控制阀概述52

4.2.2　电磁阀57

4.2.3　气控阀65

4.2.4　人力控制阀66

4.2.6　其他阀68

4.2.5　机控阀68

4.3　流量控制阀69

4.4　压力控制阀71

4.4.1　减压阀72

4.4.2　溢流阀74

4.4.3　顺序阀75

思考与练习76

第5章　气动执行元件78

5.1　概述78

5.2.1　气缸的分类79

5.2　气缸79

5.2.2　普通气缸82

5.2.3　特殊气缸87

5.2.4　气缸的使用要求95

5.3　摆动马达96

5.3.1　叶片式摆动马达96

5.3.2　齿轮齿条式摆动马达98

5.4　气马达99

5.4.1　气马达的特点99

5.3.3　摆动马达使用注意事项99

5.4.2　气马达的结构100

5.4.3　气马达的选择及使用要求101

思考与练习102

第6章　真空元器件103

6.1　真空泵与真空发生器103

6.1.1　真空发生器工作原理104

6.1.2　真空发生器结构105

6.1.3　真空发生器的特性105

6.2.2　真空吸盘的材料106

6.2.1　真空吸盘的吸力106

6.2　真空吸盘106

6.2.3　真空吸盘的形状及用途107

6.3　真空开关107

6.3.1　用途与分类107

6.3.2　工作原理108

6.3.3　主要参数及使用注意事项109

6.4　真空用阀111

6.5　其他真空元件114

6.6.2　真空回路116

6.6.1　真空组件116

6.6　真空组件与回路116

思考与练习118

第7章　气动检测元件119

7.1　位置传感器119

7.1.1　分类及特点119

7.1.2　气输出非接触式位置传感器120

7.1.3　电输出非接触式位置传感器122

7.2　磁性开关123

7.2.1　有触点式磁性开关124

7.2.2　无触点式磁性开关127

7.2.3　磁性开关的开关特性130

思考与练习130

第8章　液压气动图形规范131

8.1　元件的符号表示法131

8.1.1　名词术语简介131

8.1.2　符号构成133

8.1.3　管路、管路连接口和接头符号134

8.1.4　阀的控制机构图形符号135

8.1.5　缸、液压泵与马达的图形符号137

8.1.6　与能源相关的图形符号141

8.2　回路图的绘制145

8.2.1　动作顺序的表示方法145

8.2.2　运动－控制图147

8.2.3　回路的表示法148

8.2.4　回路图的画法150

思考与练习153

第9章　气动回路及纯气动系统设计154

9.1　基本回路154

9.2.1　速度控制回路155

9.2　功能回路155

9.2.2　压力控制回路157

9.2.3　转矩控制回路158

9.2.4　位置控制回路158

9.2.5 比例阀、伺服阀控制回路159

9.2.6　高速开关阀控制回路160

9.3　应用回路160

9.3.1　增压回路160

9.3.2　冲压回路161

9.3.3　同步控制回路162

9.3.4　张力控制回路163

9.3.5　平衡回路163

9.3.6　缓冲回路164

9.3.7　节能回路165

9.3.8　安全回路165

9.4　纯气动系统设计167

9.4.1　气动回路设计方法167

9.4.2　纯气动系统设计实例168

思考与练习174

10.1.1 电－气动控制的基本知识176

10.1 电－气动基本回路176

第10章　气动回路的电气控制系统设计176

10.1.2　基本电气回路178

10.2　电－气动回路设计179

10.2.1　直觉法设计电气回路图179

10.2.2　单个气缸的控制系统设计180

10.2.3　用串级法设计电气回路图183

10.2.4　串级法设计电气回路图实例184

10.3.1　可编程控制器概述187

10.3　PLC气动控制简介187

10.3.2　PLC工作原理及结构特点188

10.3.3　PLC气动控制系统设计实例——三缸气动机械手控制191

思考与练习194

第二篇　液压传动与控制技术196

第11章　液压传动基础197

11.1　基本概念197

11.1.1　液压传动的工作原理197

11.1.2　液压传动系统的组成198

11.1.3　液压传动的优缺点199

11.2.1　液压油的主要性质200

11.2　液压油200

11.2.2　对液压油的要求203

11.2.3　液压油的种类与选择203

11.2.4　液压油的使用与维护205

11.3　液体传动基本理论207

11.3.1　液体的静压力207

11.3.2　液体动力学基础209

11.3.3　孔口与阻流孔214

11.3.4　液体流动中的压力和流量的损失216

11.3.5　液压冲击与气穴现象217

思考与练习218

第12章　液压泵与液压马达220

12.1　液压泵220

12.1.1　液压泵的基本原理及分类220

12.1.2　液压泵的性能参数221

12.1.3　齿轮泵223

12.1.4　叶片泵224

12.1.5　柱塞泵226

12.1.6　螺杆泵227

12.2.1　液压马达的分类与主要性能228

12.1.7　各类液压泵的性能比较及应用228

12.2　液压马达228

12.2.2　高速小转矩液压马达230

12.2.3　低速大转矩液压马达230

12.2.4　摆动液压马达231

思考与练习231

第13章　液压缸及辅助元件233

13.1　液压缸性能参数及结构233

13.1.1　活塞式液压缸233

13.1.2　柱塞式液压缸236

13.1.3　其他液压缸237

13.2　液压缸的缓冲、排气装置238

13.3　液压缸常见故障及排除239

13.4　液压辅助装置240

13.4.1　蓄能器240

13.4.2　油箱242

13.4.3　滤油器244

13.4.4　热交换器246

13.4.6　管系元件247

13.4.5　压力表开关247

思考与练习249

第14章　液压控制元件250

14.1　液压阀概述250

14.2　液压方向控制阀251

14.2.1　单向阀251

14.2.2　换向阀252

14.3　压力控制阀258

14.3.1　溢流阀258

14.3.2　减压阀261

14.3.3　顺序阀263

14.3.4　压力继电器265

14.4　流量控制阀266

14.4.1　流量控制原理266

14.4.2　节流阀267

14.4.3　调速阀268

14.4.4　旁通调速阀269

14.4.5　流量控制阀的应用270

14.5 比例阀271

14.5.1　比例电磁铁271

14.5.2　电液比例压力阀272

14.5.3 电液比例阀的应用273

14.6　插装阀274

14.6.1　插装阀的工作原理274

14.6.2　插装阀的结构275

14.6.3　插装阀的应用276

14.7　叠加阀279

14.7.1　叠加阀概述279

14.7.2　叠加阀的结构原理280

14.7.3　叠加阀基本回路282

14.8　液压伺服阀和电液数字阀283

14.8.1 电液伺服阀283

14.8.2　电液数字阀285

思考与练习286

第15章　液压基本回路290

15.1　压力控制回路290

15.1.1　调压回路290

15.1.2　卸载回路293

15.1.3　减压回路295

15.1.4　增压回路296

15.1.5　保压回路297

15.2　速度控制回路298

15.2.1　节流调速回路298

15.2.2　容积调速回路301

15.3　多缸工作控制回路305

15.3.1　多缸顺序动作回路306

15.3.2　多缸同步动作回路307

15.3.3　互不干扰回路308

15.4　方向控制回路309

15.4.1　采用换向阀的换向回路309

15.4.2　锁紧回路310

15.4.3　制动回路310

15.5　插装阀液压系统回路310

15.5.1　插装阀方向回路310

15.5.2　插装阀流量控制回路312

思考与练习314

16.1.2　剪切机的结构分析317

16.1.1　概述317

16.1.3　剪切机液压系统工作原理317

16.1　剪切机的液压系统317

第16章　液压系统应用317

16.2　叉式装卸车液压系统319

16.2.1　叉车的组成319

16.2.2　液压系统工作原理319

16.3　仓储装卸堆码机液压系统320

16.3.1　堆码机功能分析320

16.3.2　堆码机液压系统工作原理320

16.3.3　堆码机液压系统的特点322

16.4.1　汽车电控液压悬架系统的组成与工作原理323

16.4　汽车液压悬架系统323

16.4.2　车高控制系统324

16.4.3　自适应悬架系统325

16.5　冲床液压系统325

16.5.1　功能分析325

16.5.2　180吨钣金冲床液压系统的工作原理326

16.5.3　180吨钣金冲床液压回路图的特点327

16.6　塑料注射成型机液压系统328

16.6.1　工作过程分析328

16.6.2　注塑机液压系统工作原理328

16.7.1　概述331

16.6.3　液压系统特点331

16.7　平面磨床液压系统331

16.7.2　工作台往复运动的液压系统332

16.7.3　砂轮架进刀运动的液压系统333

16.7.4　磨床的润滑系统335

思考与练习335

第17章　液压系统设计及其实例337

17.1　液压系统设计337

17.1.1　功能分析、需求设计337

17.1.2　总体设计337

17.1.3　草拟液压系统原理图340

17.1.4　选择液压元件341

17.1.5　验算液压系统性能341

17.2　液压系统设计计算举例342

17.2.1　功能分析、需求设计342

17.2.2　总体设计343

17.2.3　拟订液压系统图344

17.2.4　电气控制回路设计345

思考与练习346

参考文献347