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第一篇 流体传动基础理论* 1

第一章 液压与气动工作介质流动的基本方程 1

1.1 压力与流量的基本性质 1

1.1.1 压力及其性质 1

序言 1

1.1.2 流量与平均流速 2

1.1.3 帕斯卡原理 2

1.2 连续性方程 3

1.3 运动方程 4

1.3.1 纳维-斯托克斯方程 4

1.3.1.1 斯托克斯近似 5

1.3.2 欧拉运动方程 6

1.3.1.2 奥森近似 6

1.3.3 动量方程 7

1.4 能量方程 7

1.4.1 一般能量方程 7

1.4.2 伯努利方程 8

1.4.3 粘性流体中的伯努利方程 9

参考文献 10

第二章 液压与气动工作介质的流动状态 11

2.1 定常流动与非定常流动 11

2.2 层流与紊流 11

2.3.1 压缩系数与体积模量 14

2.3.2 波动方程 14

2.3 可压缩流动与不可压缩流动 14

2.3.3 可压缩流场举例--喷嘴出口流场 15

2.4 相似性准则 16

2.4.1 力学相似 16

2.4.2 基本量纲与白金汉π定理 16

2.4.3 与流动有关的量纲为l的基本量 16

2.4.4 与热传递有关的量纲为l的基本量 18

参考文献 19

3.1.1 管内定常流 20

3.1.1.1 管内的流速和压力损失 20

3.1.1.2 管内层流 20

3.1 管内定常流与非定常流 20

第三章 实用流体力学理论 20

3.1.1.3 管内紊流 21

3.1.1.4 进口起始段 23

3.1.1.5 管路中的各种损失 24

3.1.2 管内非定常流 28

3.1.2.1 不可压缩粘性流体 28

3.1.2.2 可压缩流体 28

3.1.2.3 管端压力与流量的关系 31

3.2 缝隙流 33

3.2.1 圆柱形节流孔 33

3.2.2 两平行平板间的流动 34

3.2.4.1 倾斜平板间隙流动 36

3.2.4 变间隙宽度中的流动 36

3.2.3.1 同心圆柱环形间的流动 36

3.2.3 圆柱环形间的流动 36

3.2.3.2 偏心圆柱环形间的流动 36

3.2.4.2 几种同心环形变间隙流动 37

3.2.4.3 偏心环形变间隙流动 38

3.2.5 两平行圆盘间的放射状流动 38

3.2.5.1 两圆盘固定的情况 38

3.2.5.2 上圆盘以ω等角速度旋转，下圆盘固定的情况 39

3.2.6 挤压流动 40

3.2.8 间隙中的油温上升 42

3.2.8.1 两平行平板间的压差流 42

3.2.7 阻塞现象 42

3.2.8.2 两平行平板间的剪切流 43

3.2.8.3 具有压差和相对运动面的间隙流 43

3.2.9 静压支承 44

3.2.10 动压支承 46

3.3 淹没射流 47

3.3.1 圆柱滑阀阀口的流量计算 48

3.3.2 圆锥阀阀口的流量计算 48

3.4 动量定理 48

3.4.3.2 流体对弯管的作用力 49

3.4.3.1 射流与挡板的作用力 49

3.4.2 动量矩理论 49

3.4.3 动量理论的应用举例 49

3.4.1.1 控制体静止不动的情况 49

3.4.1 动量理论 49

3.4.1.2 控制体运动的情况 49

3.4.4 液动力现象 50

3.4.4.1 作用在滑阀上的液动力 50

3.4.4.2 作用在锥阀上的液动力 51

参考文献 52

第四章 液压与气动工作介质的流动现象 53

4.1 气蚀 53

4.1.1 气泡的产生 53

4.1.2 气泡破坏和金属的侵蚀 54

4.1.4 液压泵中的气蚀现象 55

4.1.3 节流部位和阀中的气蚀现象 55

4.1.5 液压执行元件中的气蚀现象 56

4.2 射流 57

4.2.1 自由射流 57

4.2.2 半射流 58

4.2.3 附壁射流 59

4.2.4 对平板的冲击射流 60

4.2.5 阀开口处的射流 61

4.3 通过多孔介质的流动 61

4.3.1 过滤过程的类型 61

4.3.2 多孔介质的几何参数 61

4.3.4 通过多孔介质的流体运动方程式 62

4.3.3 达西定律和渗透系数 62

4.3.6 通过多孔介质的实用公式 63

4.3.5 滤饼过滤理论 63

4.4 润滑、摩擦与磨损 64

4.4.1 润滑 64

4.4.1.1 流体润滑 64

4.4.1.2 固体润滑 66

4.4.2 摩擦 66

4.4.2.1 干摩擦机理 67

4.4.2.2 边界摩擦的机理 67

4.4.2.3 流体摩擦 68

4.4.3 磨损 68

4.5.2 露点 69

4.5.3 湿空气 69

4.5 凝露 69

4.5.1 蒸气气体混合物 69

4.5.4 湿空气的状态参数 70

参考文献 70

第二篇 控制与检测 72

第一章 经典控制理论 72

1.1 概述 72

1.2 反馈控制系统 72

1.2.1 反馈控制系统的基本组成 72

1.2.2 控制系统的动态数学模型 72

1.2.4 方块图 74

1.2.3 传递函数 74

1.3.1 瞬态响应的典型输入信号 76

1.3 控制系统的瞬态响应 76

1.3.2 一阶系统的瞬态响应 77

1.3.3 二阶系统的瞬态响应 77

1.3.4 高阶系统的瞬态响应 78

1.3.5 系统的时域性能指标 79

1.3.6 根轨迹法 79

1.4.1 频率特性的基本概念 81

1.4.2 频率响应的极坐标图和对数坐标图 81

1.4 控制系统的频率特性 81

1.3.7 系统闭环零、极点的分布对系统瞬态响应的影响 81

1.4.3 控制系统的闭环频率响应 82

1.5 控制系统的稳定性分析 82

1.5.1 系统稳定性的一般概念 82

1.5.2 劳斯稳定判据 83

1.5.3 乃奎斯特稳定判据 83

1.5.4 对数频率特性的稳定性判据 83

1.5.5 控制系统的相对稳定性 83

1.6 控制系统的误差分析 84

1.6.1 系统稳态误差的基本概念 84

1.6.2 系统稳态误差的计算 84

1.7.2 串联校正 85

1.7.1 系统校正概述 85

1.7 控制系统的校正 85

1.7.3 并联校正 87

1.8 非线性控制系统的分析方法--描述函数法 88

1.8.1 描述函数 88

1.8.2 描述函数法分析非线性系统的稳定性 88

参考文献 91

2.1.1 状态空间模型 92

2.1.2 转移矩阵及其性质 92

2.1 状态空间基础 92

第二章 现代控制理论 92

2.2 系统结构分析 93

2.2.1 非奇异变换及其性质 93

2.2.2 系统对角规范型 93

2.2.3 能控性和能观性 93

2.2.4 对偶原理 94

2.2.5 卡尔曼结构原理 94

2.2.6 传递函数分子分母的零极点相消与能控能观性 94

2.3 系统稳定性分析 94

2.3.1 李亚普诺夫稳定性定义 94

2.4.1 状态反馈 95

2.4 系统综合理论 95

2.4.2 单输入系统的闭环极点配置 95

2.3.2 李亚普诺夫第二方法 95

2.3.3 李亚普诺夫第二方法用于线性定常系统 95

2.4.3 静态特性 96

2.4.4 状态观测器及其反馈系统 96

2.5 线性系统二次型性能指标的最优控制 97

2.5.1 有限时间最优状态调节器 97

2.5.2 无限时间最优状态调节器 97

参考文献 98

3.1.2 数字控制系统与连续控制系统 99

3.2 信号采集与保持 99

3.1.3 离散系统的分析方法 99

3.1.1 数字控制系统的结构 99

3.1 概述 99

第三章 离散系统控制理论 99

3.2.1 采样周期的选取 100

3.2.2 信号保持 100

3.3 线性数字控制系统的Z变换分析 101

3.3.1 Z变换 101

3.3.2 脉冲传递函数 101

3.3.3 线性离散控制系统的稳定性分析 101

3.3.4 线性离散控制系统的稳态误差 102

3.4 数字控制器设计 103

3.4.1 数字控制器的模拟化设计 103

3.4.2 数字控制器的数字化设计 104

3.4.3 数字PID控制 105

1.29.2 结构与液压回路 108

3.5 线性离散系统的状态空间分析法 108

参考文献 109

第四章 系统辨识 110

4.1 辨识的基本概念 110

4.1.1 辨识的定义 110

4.1.2 数学模型及其分类 110

4.1.3 误差准则 110

4.2.1 系统的外部描述 111

1.1.2 系列产品和组合产品的设计 111

4.2 系统的数学描述 111

4.1.5 辨识的内容和步骤 111

4.1.4 辨识的基本原理 111

4.2.2 系统的内部描述 112

4.3 辨识的经典方法 112

4.2.3 系统的随机描述 112

1.1.3.1 设计自动化硬件环境 112

4.3.1 阶跃响应法 112

1.2.1.2 流体动力系统CAD的一般步骤和基本内容 113

4.3.3 频率响应法 113

1.2.1.1 流体动力系统CAD的基本概念 113

1.2.1 流体动力系统CAD技术 113

4.3.2 脉冲响应法 113

4.3.5.1 周期图法 114

4.3.5 谱分析法 114

4.3.4 相关分析法 114

4.3.5.2 平滑法 115

4.4.2 最小二乘法(LS) 116

4.4.1 最小二乘参数估计值的统计性质 116

4.4 最小二乘辨识法 116

4.4.2.1 最小二乘法基本原理 116

4.4.2.2 加权最小二乘法(WLS) 116

4.4.3 广义最小二乘法(GLS) 117

4.4.4 辅助变量法(IV) 117

4.4.5 增广矩阵法(EM) 118

4.4.6 最小二乘类算法的比较 118

4.4.7 最小二乘法的递推形式 118

4.5 极大似然参数辨识方法 119

4.5.1 极大似然原理 119

4.5.2 动态系统模型参数的极大似然估计 120

参考文献 120

第五章 自适应控制和预测控制 121

5.1.1 自适应控制综述 121

5.1 自适应控制 121

5.1.2.1 自适应控制器及其调节机构的设计 122

5.1.2 模型参考自适应控制 122

5.2 预测控制 124

5.1.2.2 模型参考自适应控制系统中参考模型的选取与系统性能 124

5.2.1 内部模型 125

5.2.2 参考轨迹 126

5.2.3 控制算法 126

参考文献 128

第六章 智能控制理论 129

6.1 概述 129

6.1.1 智能控制的对象特性 129

6.1.2 智能控制系统的功能要求 129

6.1.3 智能控制系统的一般结构 129

6.2.2 模糊控制器的基本结构 130

6.2.1 模糊集合的基本概念 130

6.2 模糊逻辑控制 130

6.2.4 模糊化计算和精确化计算 131

6.2.3 知识库 131

6.2.5 模糊推理 132

6.2.6 模糊控制与传统控制方法的结合 132

6.3.1 神经网络简介 133

6.3 神经网络控制 133

6.3.2 前馈网络 134

6.3.2.1 多层感知器网络 134

6.3.3.1 Hopfield网络 135

6.3.2.2 BP网络 135

6.3.3 反馈网络 135

6.3.4 神经网络控制器的结构 136

6.3.3.2 Boltzmann机 136

6.3.4.1 神经网络监督控制 136

6.3.4.2 神经网络直接逆控制 137

6.3.4.3 神经网络自适应控制 137

6.3.4.5 神经网络预测控制 137

6.3.4.4 神经网络内模控制 137

6.4.1 专家系统概述 138

6.4 专家控制 138

6.4.2 专家控制系统 139

6.5 学习控制 139

6.5.1 基于模式识别的学习控制 139

6.6 逆阶智能控制系统 140

6.5.3 联结主义学习控制 140

6.5.2 迭代自学习控制 140

6.7 智能控制在液压领域应用简述 141

参考文献 142

7.1 概述 143

7.1.1 测量的目的 143

7.1.2 信号 143

第七章 测量的基础 143

7.1.3 测量方法的选择 143

7.1.4 单位与标准 144

7.2 测量误差与精度 144

7.2.1 测量误差 144

7.2.2 误差的定义 144

7.2.4 误差的性质 145

7.2.3 产生误差的原因 145

7.3.1 图线法 146

7.2.5 误差的传递规律 146

7.2.6 测量精度 146

7.3 测量数据的处理和精度表示 146

7.3.2 统计处理法 146

7.3.3 最小二乘法 147

参考文献 147

7.3.4 测量精度的表示方法 147

8.1.3 热线、热膜风速计 148

8.1.2 毕托静压管 148

8.1.1 流速测量概述 148

8.1 流速测量 148

第八章 流体参数的测量 148

8.1.4 激光流速计 149

8.2.1 流量测量概述 149

8.2 流量测量 149

8.2.1.1 流量测量方法及常用流量计的分类 150

8.2.1.2 流量测量必须注意的问题 150

8.2.2.1 容积式流量计 151

8.2.2 稳态流量的测量 151

8.2.2.2 差压式流量计 152

8.2.2.3 面积式流量计 154

8.2.2.4 涡轮流量计 155

8.2.2.5 电磁流量计 155

8.2.2.6 超声波流量计 155

8.2.2.7 旋涡流量计 156

8.3 压力测量 156

8.2.3 动态流量的测量 156

8.3.1 液柱压力计 157

8.3.2 弹性式压力计 158

8.3.3.1 膜片电感型压力变送器 159

8.3.3 压力变送器 159

8.3.3.2 电容式压力变送器 160

8.3.3.3 气动式压力变送器 160

8.3.4.1 电阻式压力传感器 161

8.3.3.4 压力变送器的发展 161

8.3.4.2 应变式压力传感器 161

8.3.4 压力传感器 161

8.3.4.3 压阻式压力传感器 162

8.3.4.4 压电式压力传感器 163

8.3.4.5 集成一体化压力传感器 163

8.3.5.1 静态标定和重锤式压力计 164

8.3.5.2 压力传感器的动态标定 164

8.3.5 压力测试仪表的标定 164

8.3.5.3 压力仪表的选用和安装 165

8.4 温度测量 166

8.4.1 接触式温度测量 167

8.4.1.1 玻璃温度计 167

8.4.1.2 电阻温度计 167

8.4.1.3 热电偶温度计 168

8.4.2 非接触式温度测量 169

8.4.1.4 双金属温度计 169

8.4.2.1 光学高温计 169

8.4.2.3 红外辐射温度计 170

8.4.2.2 辐射式高温计 170

8.5 粘度测量 171

8.5.1 基本概念 171

8.5.2 毛细管粘度计 171

8.5.3 旋转粘度计 172

8.5.4 落体式粘度计 172

8.5.5 振动粘度计 173

8.6 密度测量 173

8.6.1 基本概念 173

8.6.2.2 浮子式密度计 173

8.6.2.1 比重瓶法 173

8.6.2 液体密度的测量 173

8.6.2.4 振动式密度计 174

8.6.2.3 浮计(浮标)测量法 174

8.7. 湿度测量 175

8.6.3 气体密度的测量 175

8.7.2 几种测量湿度的仪器 175

8.7.2.1 干湿计 175

8.7.1 基本概念 175

8.7.2.2 毛发湿度计 176

8.7.3 湿度传感器 176

8.7.3.1 电解湿度传感器 176

8.7.3.2 电容式湿敏元件 177

参考文献 177

第九章 机械量的测量 179

9.1 位移和角位移测量 179

9.1.1 位移和角位移测量概述 179

9.1.1.1 长度测量的分类 179

9.1.1.3 长度测量装置的结构 180

9.1.1.2 长度测量的方法 180

9.1.2.1 利用螺纹测量位移 181

9.1.2.3 利用刻度尺测量位移 181

9.1.2.2 利用齿轮机构测量位移 181

9.1.2 机械法测量 181

9.1.3 气动测量法 181

9.1.4.3 应变式 182

9.1.4.2 霍尔式 182

9.1.4.1 电位计式 182

9.1.4 电磁测量法 182

9.1.4.5 差动电感式 183

9.1.4.4 差动变压器式 183

9.1.4.6 磁栅式 184

9.1.4.7 电容式 184

9.1.4.8 微动同步器 186

9.1.4.9 磁感应同步器 186

9.1.4.10 电涡流位移传感器 187

9.1.4.11 磁致伸缩式 188

9.1.5.1 光栅式 189

9.1.5 光学法测量 189

9.1.5.2 光电编码器 190

9.1.5.3 激光测量法 190

9.2.1.1 速度和角速度 191

9.2.1.2 测量方法 191

9.2.1 基本概念 191

9.2 速度和角速度的测量 191

9.2.2 机械法测量 192

9.2.2.1 累计式转速计 192

9.2.2.2 离心式转速计 192

9.2.3 电磁法测量 192

9.2.3.1 磁电式直线速度传感器 192

9.2.3.2 测速发电机 193

9.2.3.3 磁电式脉冲传感器 194

9.2.3.4 电涡流式脉冲传感器 195

9.2.4 光学法测量 195

9.2.4.1 闪频测速仪 195

9.2.4.2 光电式脉冲传感器 195

9.2.5 相关法速度测量 196

9.2.6 激光多普勒测速法 196

9.3.1 惯性式振动传感器的基本原理 197

9.3 加速度、角加速度和振动测量 197

9.3.3 压电式加速度计 198

9.3.2 磁电式拾振器 198

9.3.6 集成一体化拾振器 200

9.3.4 应变式加速度计 200

9.3.7 涡流式振动位移传感器 200

9.3.5 压阻式加速度计 200

9.3.8 角加速度测量 201

9.3.9 振动测量系统的组成 201

9.4.1 力的测量 203

9.4 力和转矩的测量 203

9.4.2 转矩测量 204

9.5.1 噪声测量概述 206

9.5.2 噪声测量仪器 206

9.5.2.1 传声器 206

9.5 噪声测量 206

9.5.2.2 声级计 207

9.5.2.4 频率分析仪 207

9.5.3 液压气动设备的噪声测量 207

9.5.3.1 测量标准简介 207

9.5.3.2 一般的现场测量 207

9.5.2.3 声级计校准装置 207

9.5.3.3 声功率级测量 210

参考文献 210

10.2 示踪法可视化 212

第十章 流动可视化 212

10.1 壁面流动可视化 212

10.3 光学显示方法的特点 213

10.4.1 流动可视化图象的获取 214

10.4.1.1 光源 214

10.4.1.2 图象获取的方法 214

10.4 图象处理技术在流动可视化中的应用 214

10.4.2 流动可视化图象的数字处理 215

10.4.2.1 数据压缩 215

10.4.2.2 图象增强 215

10.4.2.3 图象的分割与描述 215

10.4.2.4 图象分解 215

10.4.2.5 三维图形显示 216

10.4.3 示踪粒子数字成象测速技术 216

2.3.5 动圈式电-机械转换器 217

10.5 发展中的流动可视化技术 217

参考文献 218

11.2 工况监测系统的基本结构 219

11.2.1 监测系统的组成 219

11.1.3 离线与在线故障诊断 219

第十一章 液压系统工况监测与故障诊断 219

11.1 概述 219

11.1.1 工况监测与故障诊断的意义 219

11.1.2 工况监测与故障诊断的基本概念 219

11.2.3.1 磁带记录仪 220

11.2.3.2 计算机数据采集系统 220

11.2.3 记录设备 220

11.2.2 传感器 220

11.2.4.2 以计算机为核心的通用设备 221

11.2.4 信号测量与分析设备 221

11.2.4.1 专用设备 221

11.3 信号处理的基本概念 222

11.3.1 采样定理 222

11.3.2 时域分析方法 222

11.3.3 频谱分析方法 223

11.3.4 卷积定理与相关定理 224

11.4 系统特征提取与故障诊断 225

11.3.5 现代谱分析方法 225

11.4.2 液压系统的精确故障诊断方法 226

11.4.1 液压系统的传统故障诊断方法 226

参考文献 228

1.1 概述 229

第一章 工作液体 229

第三篇 液压元件与系统 229

1.2.2.2 粘度-温度特性 230

1.2.2.1 粘度的表示方法 230

1.2.1 密度 230

1.2 工作液体的物理化学性质 230

1.2.2 粘度 230

1.2.2.3 粘度-压力特性 232

1.2.3 可压缩性 232

1.2.4 抗燃性 232

1.2.10 腐蚀 233

1.2.5 温度膨胀 233

1.2.6 热导率 233

1.2.8 凝点或倾点 233

1.2.9 酸值 233

1.2.7 比热容 233

1.3.1 品种分类 233

1.3 工作液体的种类及特性 233

1.3.2 粘度分类 234

1.3.3 命名及代号 235

1.3.4.1 矿物油型和合成烃型液压油 236

1.3.4 液压油(液)品种 236

1.3.4.2 难燃液压液 245

1.3.4.3 专用液压油(液) 248

1.3.4.4 液压油(液)的选用 252

1.3.4.5 其它工作液体 255

1.4 工作液体的污染及管理 261

1.4.1 工作液体污染及对液压系统的影响 261

1.4.1.1 污染物种类与危害 261

1.4.1.2 元件的污染磨损 262

1.4.1.3 滑阀污染卡紧 263

1.4.2.1 光谱分析 264

1.4.2 工作液体污染分析 264

1.4.1.4 油液性能的劣化 264

1.4.2.2 铁谱分析 265

1.4.2.3 颗粒污染度测定 266

1.4.2.4 水分测定 266

1.4.2.5 空气含量测定 266

1.4.2.6 红外光谱分析 267

1.4.2.7 工作液体的取样 268

1.4.3.1 污染度测量方法 269

1.4.3 工作液体的污染度测量 269

1.4.3.2 自动颗粒计数器 270

1.4.3.3 滤膜(网)式污染检测仪 272

1.4.4 工作液体的污染度等级 273

1.4.4.1 NAS1638污染度等级 273

1.4.4.2 ISO11218污染度等级 273

1.4.4.3 ISO4406污染度等级 274

1.4.5.1 净化方法概述 275

1.4.5 工作液体的净化 275

1.4.4.4 几种污染度等级标准的对应关系 275

1.4.5.2 固体颗粒物的滤除 276

1.4.5.3 油液中水的排除 276

1.4.5.4 静电净油法 277

1.4.6 过滤器与过滤机 278

1.4.6.1 过滤介质与过滤机理 278

1.4.6.2 过滤器的类型 279

1.4.6.3 过滤器的结构 280

1.4.6.4 过滤器的性能及评定方法 280

1.4.6.5 过滤器的选用 284

1.4.6.6 过滤机 286

1.4.7.1 污染控制平衡及因素 287

1.4.7 液压系统污染控制与管理 287

1.4.7.3 液压元件和系统的清洗 288

1.4.7.2 污染源及控制措施 288

1.4.7.4 液压系统污染控制管理规范 289

参考文献 291

2.1.1 控制放大器的功能与基本要求 293

2.2 控制放大器 293

第二章 控制放大器与电-机械转换器 293

2.1 概述 293

2.1.2 电-机械转换器的功能与基本要求 293

2.2.1 分类 293

2.2.2 构成及工作原理 294

2.2.3 常用控制放大器简介 305

2.2.3.1 伺服控制放大器 305

2.2.3.2 比例控制放大器 308

2.3.2 开关型电磁铁 309

2.3.1 分类 309

2.3 电-机械转换器 309

2.3.3.3 全数字式控制放大器 309

2.3.3.2 单向比例电磁铁的结构与工作原理 310

2.3.3.1 比例电磁铁的技术要求 310

2.3.3 比例电磁铁 310

2.3.3.3 单向比例电磁铁的分类 311

2.3.3.4 比例电磁铁的控制特性 312

2.3.3.5 双向比例电磁铁 315

2.3.3.6 比例电磁铁的选用 316

2.3.4 动铁式力矩马达 317

2.3.6 步进电动机 318

2.3.7 其它型式的电-机械转换器 319

参考文献 319

第三章 液压控制阀 320

3.1 概述 320

3.1.1 液压阀的分类 320

3.1.2 圆柱滑阀的特性 322

3.1.3 锥阀和球阀的特性 326

3.2.1 液压半桥 327

3.2 液桥与电桥的类比 327

3.2.4 级间动压反馈液阻 331

3.2.3 动态阻尼液阻 331

3.2.2 对先导控制液桥的要求 331

3.2.5 液压半桥及液阻功能实例 331

3.3.1 单向阀及液控单向阀 332

3.3 方向控制阀 332

3.3.2 换向阀 336

3.3.3 多路换向阀 352

3.3.4 方向控制阀的其它品种 361

3.4 压力控制阀 367

3.4.1 溢流阀 368

3.4.2 减压阀 375

3.4.3 顺序阀、卸荷阀和平衡阀 379

3.4.4 压力继电器 384

3.5 流量控制阀 388

3.5.1 节流阀 389

3.5.2 调速阀 390

3.5.3 溢流节流阀 393

3.5.4 单路稳流阀 394

3.5.5 分流集流阀 395

3.5.6 限速切断阀 397

3.6 插装阀 398

3.5.7 流量阀的选用原则 398

3.6.1 盖板式二通插装阀 399

3.6.2 螺纹式插装阀 416

3.7 电液控制阀 429

3.7.1 电液控制阀先导级的结构型式及特点 430

3.7.2 电液控制阀的控制特性与负载特性 431

3.7.3 电液控制阀的级间耦合 437

3.7.4 电液比例阀 437

3.7.5 电液伺服阀 458

3.7.6 数字阀 464

参考文献 469

4.1.2 主要参数及计算 470

4.1.1 液压泵的分类 470

4.1 概述 470

第四章 液压泵 470

4.1.3 液压泵特性 471

4.2 齿轮泵 472

4.2.1 分类、工作原理及典型结构 473

4.2.2 高压齿轮泵的轴向、径向补偿措施 475

4.2.4 主要性能参数 479

4.2.3 齿轮泵的困油及流量脉动 479

4.2.5 应用 481

4.3.1 工作原理、分类及基本结构 482

4.3 叶片泵 482

4.3.2 双作用叶片泵 483

4.3.3 单作用叶片泵 486

4.3.5 凸轮转子式叶片泵 488

4.3.4 径向配流叶片泵 488

4.3.6 主要性能参数 490

4.4 螺杆泵 492

4.4.1 工作原理及分类 492

4.4.2 典型结构 492

4.3.7 应用 492

4.4.3 主要性能参数 494

4.4.5 应用 495

4.5 柱塞泵 495

4.5.1 工作原理与分类 495

4.4.4 排量计算 495

4.5.2 斜盘式轴向柱塞泵 497

4.5.3 斜轴式轴向柱塞泵 508

4.5.4 旋转斜盘式柱塞泵 511

4.5.5 径向柱塞泵 511

4.5.7 主要性能参数 516

4.5.6 弯曲形缸筒变量柱塞泵 516

4.5.8 主要参数的估算 521

4.5.9 应用 524

4.6 液压泵的变量及控制 525

4.6.1 变量原理与变量泵的基本类型 525

4.6.2 排量控制泵 527

4.6.3 恒压变量泵 529

4.6.4 恒流泵 532

4.6.5 恒功率泵 534

4.6.6 恒压恒流复合控制 535

4.6.7 恒功率与恒压、恒流复合控制 538

4.6.8 电反馈多功能复合比例控制 539

4.6.10 变转速限流泵 540

4.6.9 容积式变量泵的若干要点 540

参考文献 541

5.2.1 分类和主要参数 542

5.2.1.1 分类 542

5.2 液压马达 542

5.1 概述 542

第五章 液压执行元件 542

5.2.1.2 主要参数及计算 543

5.2.2 特性 544

5.2.2.1 效率特性 544

5.2.2.2 液压马达的性能比较 545

5.2.3.1 高速小转矩液压马达 550

5.2.3 工作原理与典型结构 550

5.2.3.2 低速大转矩液压马达 554

5.2.4 液压马达的变量 567

5.2.5 摆动液压马达 569

5.2.6 应用 572

5.3.1 分类及安装方式 572

5.3 液压缸 572

5.3.2 特性 575

5.3.3 典型结构 579

5.3.4 设计计算 585

参考文献 587

第六章 液压辅件 588

6.1 过滤器及过滤机 588

6.2 蓄能器 588

6.2.1 蓄能器的分类、特点及典型结构 588

6.2.2 蓄能器的基本参数 591

6.2.3 蓄能器的选择和使用 594

6.3 换热器 595

6.3.1 冷却器的种类和典型结构 595

6.3.2 冷却器的基本参数 595

6.3.3 冷却器的选择和使用 596

6.4.1 油箱的功能 597

6.3.4 加热器 597

6.4 油箱及附件 597

6.4.2 油箱的种类和典型结构 598

6.4.4 油箱附件 599

6.4.3 油箱容积的计算 599

6.5 管件 601

6.5.1 对液压管件的要求 601

6.5.2 硬管 601

6.5.4 管接头 602

6.5.3 软管 602

6.6 密封件 605

6.6.1 O形、Y形、V形密封圈 606

6.6.2 密封圈的使用注意事项 607

6.6.3 其它密封装置 608

参考文献 609

第七章 液压传动系统 611

7.1.1 液压传动系统的构成 611

7.1 概述 611

7.1.2 液压传动系统的工作特点 612

7.1.3 液压传动系统的设计步骤 612

7.1.3.1 明确技术要求 612

7.1.3.2 系统功能设计 612

7.1.3.3 组成元件的设计 613

7.1.3.4 液压系统的计算 616

7.1.3.7 控制装置的设计 617

7.1.3.6 液压装置的计算 617

7.1.3.5 液压装置的设计 617

7.1.4.2 起动时的注意事项 618

7.1.4.1 安装、配管 618

7.1.4 液压传动系统的安装使用与维护 618

7.1.4.5 故障判断与对策 619

7.1.4.4 定期检查 619

7.1.4.3 日常检查 619

7.2.1 调压回路 620

7.2 压力控制回路 620

7.2.2 卸载回路 624

7.2.3 减压回路 626

7.2.4 增压回路 626

7.2.5 保压回路 627

7.3.1 调速回路 629

7.3.1.1 节流调速回路 629

7.3 速度控制回路 629

7.3.1.2 容积调速回路 633

7.3.1.3 有级调速回路 637

7.3.2 增速回路 637

7.3.2.2 用辅助缸的增速回路 639

7.3.2.3 差动增速回路 639

7.3.2.1 带增速缸的增速回路 639

7.3.3 减速制动回路 640

7.3.2.5 蓄能器增速回路 640

7.3.2.4 串并联增速回路 640

7.3.3.1 减速回路 640

7.3.3.2 制动回路 641

7.3.4.4 调节阻力 642

7.3.4.5 调节驱动转矩 642

7.3.4 防止冲击回路 642

7.3.4.1 限压防冲回路 642

7.3.4.2 降低系统液压刚度 642

7.3.4.3 调节驱动流量 642

7.4 位置控制回路 643

7.4.1 定位控制 643

7.4.1.1 采用机械挡块 643

7.4.1.2 切换方向控制阀 643

7.3.4.6 释压 643

7.4.1.3 向执行元件定量供油 644

7.4.1.4 采用电液脉冲马达 645

7.4.1.6 采用电液比例阀或伺服阀 645

7.4.1.5 采用数字式执行元件 645

7.4.1.7 应用举例 648

7.4.2 跟踪控制 650

7.4.2.1 阀控制方式 652

7.4.2.3 数值控制方式 653

7.4.2.2 泵控制方式 653

7.4.2.4 双向控制方式 655

7.4.2.5 应用举例 655

7.4.3 位置保持(锁紧)回路 661

7.4.3.1 利用三位四通换向阀的位置锁定回路 661

7.4.3.4 利用锁销的锁定回路 662

7.4.3.2 利用单向阀的位置保持回路 662

7.4.3.3 利用液控单向阀的位置保持回路 662

7.4.3.5 采用顺序阀的锁定回路 663

7.4.3.6 两液压缸相互锁紧回路 663

7.4.3.7 应用举例 663

7.5.1.1 容积式开环同步回路 664

7.5 同步回路 664

7.5.1 开环同步回路 664

7.5.1.2 节流式开环同步回路 665

7.5.2 闭环同步回路 666

7.5.1.3 机械式同步回路 666

7.5.2.1 泵控闭环同步回路 667

7.5.2.2 阀控闭环同步回路 668

7.6 顺序控制回路 670

7.6.1 顺序回路 670

7.6.2 切换回路 672

7.7 功率控制回路 674

7.7.1 恒功率回路 674

7.7.2 过载保护回路 675

7.7.3 节能回路 677

7.7.4 液压油源回路 680

参考文献 681

8.1.1 液压控制系统的组成 682

8.1 概述 682

第八章 液压控制系统 682

8.1.2 液压控制系统的分类和选择 683

8.2.1 初步设计 684

8.2.1.1 负载特性 684

8.2 液压控制系统的设计 684

8.1.3 液压控制系统的发展 684

8.2.1.2 液压动力元件的选择 686

8.2.2 典型电液控制系统的动态设计 688

8.2.2.1 位置控制系统 688

8.2.2.2 速度控制系统 692

8.2.2.3 力控制系统 693

8.2.2.4 压力控制系统 697

8.2.3.2 电液数字阀控制系统设计 698

8.2.3.1 电液比例控制系统动态设计 698

8.2.3 其它控制系统的动态设计 698

8.2.3.3 其它控制策略简介 700

8.3 液压控制系统的计算机控制 701

8.3.1.1 前向通道 703

8.3.1 计算机控制系统的接口技术 703

8.3.1.3 人机接口通道 705

8.3.1.2 后向通道 705

8.3.1.4 中断系统 706

8.3.2.1 有效性检查 707

8.3.2 数据处理 707

8.3.2.2 数字滤波 707

8.3.2.3 查表法 707

8.3.3.1 硬件设计 707

8.3.3 计算机控制系统的设计与调试 707

8.3.3.2 软件设计 708

8.3.3.3 采样周期的选择 709

8.3.4.2 冗余技术 710

8.3.4.1 提高元器件的可靠性 710

8.3.4 计算机控制系统的可靠性技术 710

8.3.4.4 软件系统的抗干扰措施 710

8.3.4.3 硬件系统的抗干扰措施 710

8.4.1.1 惯性负载位置控制系统 711

8.4 液压控制系统设计实例 711

8.4.1 电液伺服系统 711

8.4.1.2 弹性负载位置控制系统 716

8.4.1.3 力控制系统 721

8.4.2.1 液压电梯电液比例速度控制系统的组成及原理 727

8.4.2 电液比例控制系统 727

8.4.2.2 液压电梯电液比例速度控制系统的设计 729

8.4.2.3 液压电梯电液比例速度控制系统调试及分析 732

8.4.3.1 液压电梯鲁棒最优控制 733

8.4.3 其它控制策略实例 733

8.4.3.2 电液伺服加载转矩系统前馈及模型参考自适应控制 736

8.4.3.3 电液伺服协调加载系统的神经网络自学习PSD控制 738

8.4.3.4 电液伺服构件疲劳试验机的模糊控制 739

8.5.1 电液控制系统的调整 743

8.5.2 电液控制系统的测试和辨识 743

8.5.2.1 测试信号的选择 743

8.5 电液控制系统的调整、测试和维护 743

8.5.2.2 数字滤波 744

8.5.2.3 采样周期和试验数据长度的选择 744

8.5.2.4 系统辨识误差 745

参考文献 745

8.5.3 系统的维护 745

8.5.2.5 模型的检验 745

9.1.1 可快速生物分解的液压介质与石油基液压油的比较 747

9.1 快速生物分解液压传动介质 747

第九章 特殊介质液压传动 747

9.1.2 可快速生物分解液压介质的使用 749

9.2 抗燃水基液液压传动 750

9.2.1 水包油乳化液 750

9.2.2 高水基液 751

9.2.3 油包水乳化液 752

9.2.4 水-乙二醇液压介质 753

9.2.5 磷酸酯液压液 755

9.2.6 抗燃液压液的ISO分类和粘度等级 756

9.2.7 矿物型液压油与抗燃液压液的性能比较 756

9.2.8 抗燃液压液的选择 758

9.2.9 抗燃液压液的使用 760

9.2.10 抗燃液液压元件的结构特点 761

9.3.1 纯水的定义及其理化特性 762

9.3 纯水液压传动 762

9.3.2 纯水液压介质的使用 765

9.3.3 纯水液压元件的特点 765

9.3.4 纯水液压的应用实例 766

参考文献 768

第四篇 气动元件与系统 770

1.1.2 空气的热导率 770

第一章 气动基础 770

1.1 空气的特性 770

1.1.1 空气的组成 770

1.1.3 干空气和湿空气 770

1.1.3.1 干空气和湿空气的定义 770

1.1.3.2 湿度 770

1.1.3.3 露点温度的测量 771

1.1.3.4 空气相对湿度的测量 771

1.2.1.1 比体积和密度 772

1.2.1 空气的状态参数 772

1.2 空气的状态方程 772

1.1.3.5 含湿量 772

1.2.1.2 压力 773

1.2.1.3 温度 773

1.2.2.1 实际气体和理想气体 773

1.2.2 状态方程 773

1.2.1.6 熵 773

1.2.1.5 焓 773

1.2.1.4 热力学能 773

1.2.2.3 实际气体的状态方程 774

1.2.2.2 理想气体的状态方程 774

1.3.1 功与热量 774

1.3.2 热力学第一定律 774

1.3 空气的热力学基本定律 774

1.3.3 热力学第二定律 775

1.4 空气的热力学过程 775

1.4.1 比热容 775

1.3.3.3 热力学第二定律的表达式--熵方程 775

1.3.3.2 可逆过程和不可逆过程 775

1.3.3.1 热力学第二定律的任务 775

1.3.2.2 定常流动的热力学第一定律 775

1.3.2.1 封闭系统的热力学第一定律 775

1.4.1.1 比定容热容 776

1.4.1.2 比定压热容 776

1.4.1.3 比热容比(等熵指数) 776

1.4.2 热力学过程 776

1.4.2.1 定容过程 776

1.4.2.2 定压过程 777

1.4.2.3 定温过程 777

1.4.2.4 定熵过程 778

1.4.2.5 多变过程 778

1.5 空气的节流和充放气 779

1.5.2.2 定温充气 779

1.5.1 空气的绝热节流 779

1.5.2 充气 779

1.5.2.1 绝热充气 779

1.5.3 放气 780

1.5.3.1 绝热放气 780

1.5.3.2 定温放气 780

1.6 管道中空气的运动 780

1.6.1.2 定常流动与非定常流动 780

1.6.1.1 压缩性 780

1.6.1 几个术语 780

1.6.1.4 粘性流体与理想流体 781

1.6.3 连续性方程 781

1.6.2 马赫数、亚声速流动和超声速流动 781

1.6.1.3 可压缩流动与不可压缩流动 781

1.6.3.2 微分形式的连续性方程 781

1.6.3.1 流量 781

1.6.4.1 理想流体运动微分方程 782

1.6.3.3 积分形式的连续性方程 782

1.6.4.2 定常流的气体运动方程 782

1.6.4 气体的运动方程式 782

1.6.5 气体流速和管道通流截面之间的关系 783

1.6.5.4 超声速喷管 784

1.6.5.3 临界截面必定在管道的喉部处 784

1.6.5.2 超声速流动时气体流速与管道通流截面之间的关系 784

1.6.5.1 亚声速流动时气体流速与管道通流截面之间的关系 784

1.6.7 作用在管壁上的空气总压力 785

1.6.8 空气在管道中流动时的阻力 785

1.6.6 收缩喷管的流量计算及流量壅塞现象 785

1.7 气动回路的集中参数电比拟法 786

1.7.1 气动回路基本参数的电量比拟 786

1.7.1.2 压力差与电压的比拟 786

1.7.2 流阻 786

1.7.1.1 流量与电流的比拟 786

1.7.3 流容 787

1.7.4 流感 787

1.7.5 流体部件的等效线路 788

1.7.5.2 回路定律 788

1.7.5.1 节点定律 788

1.8 表示流量特性的几种方法 789

1.7.8 流阻、流容和流感线路 789

1.7.7 流阻、流容线路 789

1.7.6 流阻的串联和并联 789

1.8.1 有效截面积S值 790

1.8.2 阀的流通能力 791

1.8.3 国际标准ISO/6358流量特性参数 791

1.9 空气污染及其控制 792

1.9.1 空气污染的原因 792

1.9.2 污染度的测量方法 793

1.9.3 污染物的影响 793

1.9.4 污染的防止方法 794

参考文献 795

第二章 气源 796

2.1.2.1 压缩空气中杂质的来源 796

2.1 概述 796

2.1.1 输送气流的机械 796

2.1.2 气源处理系统 796

2.1.2.2 压缩空气质量等级 796

2.1.2.3 对空气的质量要求 796

2.1.2.4 空气净化处理方法 797

2.1.2.5 气源净化处理系统的组成 797

2.2 压缩机 798

2.2.1 容积式压缩机 799

2.2.1.1 工作原理 799

2.2.1.2 滑片式压缩机 799

2.2.1.3 螺杆式压缩机 800

2.2.1.4 罗茨式鼓风机 803

2.2.1.5 活塞式压缩机 805

2.2.2 透平式压缩机 806

2.2.2.1 离心式压缩机 806

2.2.2.2 轴流式压缩机 807

2.2.2.3 离心式压缩机和轴流式压缩机的比较 807

2.2.3 活塞式和透平式压缩机的比较 808

2.2.4 压缩机的性能 808

2.3 真空泵和喷射泵 809

2.3.1 真空泵 810

2.3.2 喷射泵 812

参考文献 813

2.4 压缩机使用操作注意事项 813

2.3.3 真空泵的性能 813

3.1.3 气动控制阀的结构特性 815

3.1.2 气动控制阀和液压阀的比较 815

3.1 概述 815

第三章 气动控制阀 815

3.1.1 气动控制阀的分类 815

3.2 方向控制阀 822

3.2.1 方向控制阀概述 822

3.2.1.1 操作方式 822

3.2.1.2 方向控制阀的通口数和基本机能 825

3.2.1.3 位数 825

3.2.1.4 方向控制阀和公称通径 826

3.2.2 电磁阀 826

3.2.2.1 电磁阀的基本结构 826

3.2.2.3 电磁阀的电气结构 832

3.2.2.2 电磁阀特性 832

3.2.2.4 电磁阀的连接方式 833

3.2.3.1 气控阀的结构 834

3.2.2.5 电磁阀的ISO标准接口 834

3.2.3 气控阀 834

3.2.3.2 气控阀的特点 835

3.2.4 人力控制阀 835

3.2.4.3 脚踏阀 835

3.2.4.2 手动阀 835

3.2.4.1 人力控制阀的特点 835

3.2.5.1 机控阀的特点 836

3.2.5 机控阀 836

3.2.5.2 机控阀的头部结构形式 836

3.2.6 其它阀 836

3.2.6.1 单向阀 836

3.2.6.5 逻辑元件 837

3.2.6.3 双压阀 837

3.2.6.2 梭阀 837

3.2.6.4 快速排气阀 837

3.3 压力控制阀 840

3.3.1 减压阀 840

3.3.1.2 减压阀的结构 841

3.3.1.1 减压阀的工作原理 841

3.3.1.3 减压阀的受力分析 842

3.3.1.4 减压阀的特性 843

3.3.1.5 先导式减压阀 844

3.3.2 溢流阀(安全阀) 845

3.3.2.1 分类及特点 845

3.3.2.2 溢流阀的工作原理 846

3.3.2.3 溢流阀的特性分析 846

3.3.2.4 溢流阀(安全阀)的结构 847

3.3.3 顺序阀 848

3.4 流量控制阀 848

3.4.1.2 节流阀的特性 849

3.4.1.1 节流阀的结构 849

3.4.1 节流阀 849

3.4.2 速度控制阀 850

3.4.3 排气节流阀 851

3.5 气动比例阀 852

3.4.5 柔性节流阀 852

3.4.4 缓冲阀 852

3.5.2 喷嘴-挡板式比例控制阀 853

3.5.1 气动比例阀的分类 853

3.5.2.1 力马达驱动 853

3.5.2.2 压电晶体驱动 853

3.5.3 电磁铁驱动的比例控制阀 854

3.5.4 PWM控制高速控制阀 856

3.6 气动伺服阀 857

3.6.1 气动伺服阀的分类 857

3.6.1.1 气动滑阀 857

3.6.1.3 射流管阀 858

3.6.1.2 喷嘴-挡板阀 858

3.6.2.1 气动伺服阀的压力-流量特性 859

3.6.2 气动伺服阀特性的一般分析 859

3.6.2.2 气动伺服阀的压力特性和压力灵敏度 861

3.6.2.3 气动伺服阀的流量特性及流量放大系数 862

3.6.3 滑柱式气动伺服阀 863

3.6.2.4 气动伺服阀的线性化方程、阀系数 863

3.6.4 喷嘴-挡板式气动伺服阀 865

3.6.5 射流管式气动伺服阀 867

3.7 射流元件 868

3.7.1 数字式元件 868

3.7.1.1 附壁式元件 868

3.7.1.2 动量交换式元件 871

3.7.1.3 紊流式元件 872

3.7.2 模拟式元件 872

3.7.2.1 模拟式元件的种类、工作原理 872

3.7.2.2 模拟元件的基本性能参数 872

3.7.2.3 模拟元件的基本特性曲线 873

参考文献 874

4.2 气缸 875

第四章 气动执行元件 875

4.2.1 气缸的分类 875

4.1 概述 875

4.2.2.1 普通气缸的结构 876

4.2.2 普通气缸 876

4.2.2.3 气缸的规格 877

4.2.2.2 普通气缸的安装方式 877

4.2.3.2 多位气缸 879

4.2.3.3 串联气缸 879

4.2.3.1 套筒气缸 879

4.2.3 特殊气缸 879

4.2.3.4 气液阻尼缸 879

4.2.3.5 制动气缸 880

4.2.3.6 磁性开关气缸 882

4.2.3.7 无杆气缸 883

4.2.3.9 伺服气缸 885

4.2.3.8 数字气缸 885

4.2.3.10 其它气缸 886

4.2.4 气缸的构造和设计 888

4.2.4.1 缸筒 888

4.2.4.2 活塞杆 889

4.2.4.3 活塞 891

4.2.4.4 导向套 892

4.2.4.5 密封 892

4.2.5 气缸特性与试验 893

4.2.5.1 输出力 893

4.2.5.2 耗气量 894

4.2.5.3 气缸试验 894

4.2.6 气缸的使用维护 895

4.2.6.1 安全规范 895

4.2.6.2 工作环境 895

4.3 摆动马达 896

4.2.6.3 操作注意事项 896

4.3.1 结构 896

4.3.1.1 叶片式摆动马达 896

4.3.1.3 螺杆式摆动马达 899

4.3.1.2 曲柄式摆动马达 899

4.3.1.4 齿轮齿条式摆动马达 899

4.3.2 使用注意事项 900

4.4 气马达 900

4.4.1.2 活塞式气马达 901

4.4.1.1 叶片式气马达 901

4.4.1 气马达的结构 901

4.4.1.3 齿轮式气马达 902

4.4.2 特性 902

4.5 真空吸盘 903

4.6 其它执行元件 906

4.7 气缸位置检测器 907

4.8.2 节流缓冲的型式 908

4.8 气缸的缓冲 908

4.8.1 工作原理 908

4.8.3 缓冲计算 910

参考文献 910

5.2.1 后冷却器的结构原理 911

5.2 后冷却器 911

5.1 概述 911

第五章 气动辅件 911

5.2.2 后冷却器的选择方法 912

5.3 储气罐 912

5.3.1 储气罐的作用 912

5.3.2 储气罐的结构 912

5.3.3 储气罐的容积 912

5.4 过滤器 913

5.4.1 结构和特性 913

5.4.1.1 分水过滤器 913

5.4.1.2 油雾过滤器 914

5.5.1 工作原理和结构 915

5.5 空气干燥器 915

5.4.1.3 其它过滤器 915

5.5.1.1 吸附式空气干燥器 915

5.5.1.2 冷冻式干燥器 918

5.5.1.3 气动涡流式冷却干燥器 919

5.5.1.4 高分子膜干燥器 920

5.6 自动排水器 920

5.6.1 浮子式自动排水器 920

5.6.2 弹簧式自动排水器 920

5.6.3 压差式自动排水器 921

5.6.4 电动式自动排水器 921

5.6.5 外部信号控制的自动排水器 922

5.7 气液转换器 922

5.7.1 气液转换器的结构 922

5.8.1.1 油雾型固定节流式油雾器 923

5.7.2 气液转换器的选用 923

5.8 油雾器 923

5.8.1 油雾器的结构、原理及特性 923

5.8.1.2 油雾型可变节流式油雾器 924

5.8.1.4 油雾器的特性 925

5.8.1.3 微雾型可变节流式油雾器 925

5.9 压力开关 926

5.9.2 压力开关的结构 927

5.9.1 压力开关分类 927

5.10.1 消声器概述 928

5.10 消声器 928

5.10.2 消声器的分类 929

5.10.3 消声器的结构和特性 929

5.10.3.1 压缩机吸入端消声器 929

5.10.3.3 阀用消声器 931

5.10.3.2 压缩机输出端消声器 931

5.11.1 管道 932

5.11 管件 932

5.11.2 接头 933

5.11.3 软管 934

5.11.4 软管接头 936

5.11.5 管路系统的布置原则 937

5.12 密封 938

5.12.1 密封的分类和密封原理 938

5.12.2 密封材料 939

5.12.3.2 密封装置的选择 941

5.12.3 密封的设计和使用 941

5.12.3.1 密封材料的选择 941

5.12.3.3 设计 942

参考文献 944

5.12.3.4 安装和使用维护 944

第六章 气动控制回路 946

6.1 基本回路 946

6.1.1 供给回路 946

6.1.5 差动回路 947

6.1.4 双作用气缸回路 947

6.1.3 单作用气缸回路 947

6.1.2 排出回路 947

6.2 功能回路 948

6.1.6 气马达回路 948

6.2.1.1 进气节流、排气节流回路 948

6.2.1 速度控制回路 948

6.2.1.2 气液转换回路 949

6.2.3 转矩控制回路 950

6.2.4.2 机械挡块方法 950

6.2.4.1 采用三位阀的方法 950

6.2.4 位置控制回路 950

6.2.2 压力控制回路 950

6.2.4.4 气液转换方法 951

6.2.4.5 比例阀、伺服阀方法 951

6.2.4.3 机械式制动器方法 951

6.3.1.2 夹紧回路 952

6.3.1.1 使用气体增压器的增压回路 952

6.3.1 增压回路 952

6.3.1.3 冲压回路 952

6.3 应用回路 952

6.2.4.6 高速开关阀方法 952

6.3.2 冲击回路 953

6.3.4 张力控制回路 953

6.3.3.2 气液转换方法 953

6.3.3.1 气动与机械机构并用方法 953

6.3.3 同步控制回路 953

6.3.5 平衡回路 954

6.3.6 缓冲回路 955

6.3.6.2 使用安全阀的回路 955

6.3.6.1 基本回路 955

6.3.7 节能回路 956

6.3.6.3 采用并联节流阀的缓冲回路 956

6.3.8 振荡回路 956

6.3.9 安全回路 957

6.3.9.4 残压排出回路 957

6.3.9.3 互锁回路 957

6.3.9.2 过载保护回路 957

6.3.9.1 双手操作安全回路 957

6.3.9.6 防止下落回路 958

6.3.9.5 气缸始动冲出防止回路 958

6.3.10 多段气缸控制回路 959

6.3.11 真空回路 959

6.3.12 特殊回路 960

6.3.12.2 液体流量控制回路 960

6.3.12.1 自动和手动并用回路 960

参考文献 961

第七章 气动逻辑顺序控制系统设计 962

7.1 概述 962

7.2.2 气动基本逻辑单元 963

7.2 气动逻辑控制系统 963

7.2.1 逻辑代数及定律 963

7.2.3 真值表及卡诺图 965

7.2.4.1 用逻辑代数化简逻辑函数 966

7.2.4 逻辑函数的化简 966

7.2.4.2 用卡诺图化简逻辑函数 966

7.2.5 气动逻辑控制系统的设计 967

7.3.1 无记忆步进模块 968

7.3 气动步进控制系统(顺序动作控制系统) 968

7.3.2 记忆步进模块 970

7.3.4 条件指令信号处理模块 971

7.3.3 复位记忆步进模块 971

7.3.5 气动步进控制系统设计 972

7.4 PLC电气步进控制系统 974

7.4.1 可编程控制器(PLC) 974

7.4.2 梯形图和指令系统 975

7.4.3 程序步进模块 976

7.4.4 PLC气动步进控制系统的设计 979

参考文献 980

第八章 电-气比例/伺服系统 981

8.1 电-气比例/伺服控制 981

8.1.1 概述 981

8.1.2 电-气比例/伺服控制系统的基本组成 981

8.1.3 电-气比例/伺服控制系统的基本原理 982

8.2 电-气比例/伺服控制系统的基本元件 982

8.2.1 控制阀 982

8.2.1.1 比例/伺服流量阀 983

8.2.1.2 比例/伺服压力阀 986

8.2.2 执行元件 987

8.2.3 位移传感器 988

8.3.1 电-气比例/伺服位置控制系统 989

8.2.4 控制器 989

8.3 典型电-气比例/伺服控制系统 989

8.3.2 电-气比例/伺服压力/力控制系统 990

参考文献 990

第九章 气动开关伺服控制系统 991

9.1 开关阀控气动系统的构成、特点及分类 991

9.2 开关阀的驱动 991

9.3 开关阀控制的开环气动系统 993

9.4 PWM气动伺服系统 994

9.5 PCM气动伺服系统 996

参考文献 999

1.1.1.1 油源 1000

1.1.1.5 臂的伸缩变幅和重物升降 1000

1.1.1.4 上车转台回转 1000

第一章 液压应用实例 1000

1.1 QLY25轮胎起重机 1000

1.1.1 液压系统工作原理 1000

1.1.1.2 支腿收放与悬挂油路 1000

1.1.1.3 先导操纵阀 1000

第五篇 应用实例 1000

1.1.1.7 保护性控制阀 1003

1.1.1.6 行驶与转向 1003

1.2.3 液压系统 1004

1.2.2 基本结构 1004

1.2.3.2 变幅伸缩液压系统 1004

1.2.1 功能说明 1004

1.2 QYU160全地面汽车起重机 1004

1.1.2 主要技术参数与系统设定值 1004

1.2.3.1 起升和回转液压系统 1004

1.2.3.3 双回路转向系统 1005

1.2.3.4 油气悬挂液压系统 1005

1.2.6 液压技术参数 1006

1.2.4 技术要点 1006

1.2.5 机械技术参数 1006

1.3 Hyrda-Matic4T65-E自动变速箱液压操纵系统油源 1007

1.3.1 自动变速箱系统要求 1007

1.3.2 油源系统的构成与控制原理 1007

1.4.1 功能说明 1008

1.4 S-1800型沥青混凝土摊铺机 1008

1.4.2.2 输料系统 1008

1.4.2.1 驱动系统 1008

1.4.2 结构与液压回路 1008

1.4.2.4 液压缸控制系统 1009

1.4.2.3 分料系统 1009

1.4.3 技术要点 1009

1.4.4 机械技术参数 1009

1.4.5 液压技术参数 1009

1.5 BC90-32臂架式混凝土输送泵车 1012

1.5.1 功能说明 1012

1.5.2 结构与液压回路 1012

1.5.5 液压技术参数 1015

1.5.3 技术要点 1015

1.5.4 主机技术参数 1015

1.6 CA25型振动压路机 1016

1.6.1 功能说明 1016

1.6.2 结构与液压系统 1016

1.6.3 技术要点 1017

1.6.4 压路机技术参数 1017

1.6.5 液压系统主要参数 1017

1.7 JB-6型混凝土搅拌输送车 1017

1.7.1 功能说明 1017

1.7.2 结构和液压系统 1017

1.8.2 结构与液压系统 1018

1.7.3 技术要点 1018

1.7.4 混凝土搅拌输送车主要性能参数 1018

1.7.5 液压系统主要参数 1018

1.8 WBL21稳定土拌和机 1018

1.8.1 功能说明 1018

1.8.4 稳定土拌和机主要性能参数 1020

1.8.5 液压系统主要参数 1020

1.9.2 结构与液压回路 1020

1.9.1 功能说明 1020

1.9 机电--体化液压挖掘机系统 1020

1.8.3 技术要点 1020

1.9.3 技术要点 1022

1.9.5 机械技术参数 1023

1.10 自动卷染机电液系统 1023

1.10.1 功能与结构说明 1023

1.9.4 液压技术参数 1023

1.10.2 液压回路及技术特点 1023

1.10.3 VGJ卷染机技术参数 1025

1.10.4 液压系统技术参数 1025

1.11 塑料注射机系统 1025

1.11.1 功能说明 1025

1.11.3 四种典型塑机液压系统的主要特征 1027

1.11.2 塑机工艺对液压系统的基本要求 1027

1.11.4 多泵容积调速型塑机 1027

1.11.5 单比例阀型塑机 1028

1.11.7 PQ泵塑机系统 1031

1.11.6 PQ阀型塑机 1031

1.12 6000kN陶瓷液压压砖机 1033

1.12.1 功能说明 1033

1.12.2 结构与液压回路 1033

1.12.3 技术要点 1035

1.12.4 机械技术参数 1036

1.13.1 功能说明 1039

1.13.2 结构与液压回路 1039

1.13 快速锻造液压机组 1039

1.13.3 技术要点 1043

1.14.1 功能说明 1046

1.14 全自动粉末压制液压机 1046

1.13.5 液压技术参数 1046

1.13.4 机械技术参数 1046

1.14.3 技术要点 1047

1.14.2 结构与液压回路 1047

1.14.4 主要机械技术参数 1050

1.14.5 液压技术参数 1050

1.15.1 功能说明 1050

1.15.2 结构与液压回路 1050

1.15 折弯机液压同步控制系统 1050

1.15.3 技术要点 1051

1.15.5 液压技术参数 1052

1.16.1 功能说明 1052

1.16 SGM5000液压机水平控制系统 1052

1.15.4 机械技术参数 1052

1.17 自升式海洋石油钻井平台液压系统 1054

1.17.1 功能说明 1054

1.17.2 液压装置与系统 1054

1.17.3 技术要点 1054

1.16.4 技术参数 1054

1.16.3 技术要点 1054

1.16.2 液压回路图 1054

1.17.4 平台主要技术参数 1055

1.17.5 液压技术参数 1055

1.18 步行式海洋石油钻井平台液压系统 1055

1.18.1 功能说明 1055

1.18.2 液压装置与系统 1057

1.18.3 技术要点 1058

1.18.5 主要液压技术参数 1059

1.19.1 吸泥管及其起重设备、液压系统 1059

1.19 耙吸式挖泥船液压系统 1059

1.18.4 平台主要技术参数 1059

1.19.2 技术要点 1061

1.20 船舶调距桨液压系统 1062

1.19.4 主要液压技术参数 1062

1.19.3 耙吸式挖泥船主要技术参数 1062

1.20.1 液压装置与系统 1062

1.20.2 技术要点 1063

1.21.2 结构与液压回路 1064

1.20.3 调距桨主要技术参数 1064

1.21 炮塔驱动液压系统 1064

1.21.1 功能说明 1064

1.21.3 技术要点 1064

1.21.5 液压技术参数 1065

1.21.4 机械技术参数 1065

1.22.4 机械技术参数 1066

1.22.2 结构与液压回路 1066

1.22 风洞模拟地板液压驱动系统 1066

1.22.3 技术要点 1066

1.22.1 功能说明 1066

1.23.1 功能说明 1066

1.23 地空导弹发射装置液压控制系统 1066

1.22.5 液压技术参数 1066

1.23.2 结构与液压回路 1067

1.23.5 液压技术参数 1069

1.23.4 主要技术指标 1069

1.23.3 技术要点 1069

1.24.2 结构与液压系统 1069

1.24.1 功能说明 1069

1.24 QZL-165型地下大直径潜孔钻机液压控制系统 1069

1.24.5 Simba261潜孔钻机推进回转液压控制系统 1072

1.24.4 技术参数 1072

1.24.3 技术要点 1072

1.25 并联驱动六自由度电液伺服平台 1073

1.25.2 结构与液压回路 1073

1.25.3 技术要点 1073

1.25.1 功能说明 1073

1.25.4 技术参数 1074

1.26.1 功能说明 1075

1.26 步进炉液压同步及电液比例控制系统 1075

1.26.2 液压回路与液压同步装置简介 1076

1.26.3 技术要点 1076

1.27.1 功能说明 1077

1.27 轧机液压压下装置 1077

1.26.4 系统主要技术参数 1077

1.27.2 结构及液压回路 1078

1.27.3 技术要点 1079

1.27.4 技术参数 1079

1.28 轧机工作辊液压弯辊系统 1080

1.28.1 功能说明 1080

1.28.2 结构与液压回路 1080

1.28.4 主要参数 1082

1.28.3 技术要点 1082

1.29 带材纠偏控制装置 1082

1.29.1 功能说明 1082

1.30 挤压机速度控制系统 1084

1.29.3 技术要点 1084

1.30.1 工艺与功能说明 1084

1.29.4 主要参数 1084

1.30.2 结构与液压回路 1085

1.30.4 主要技术参数 1086

1.30.3 技术要点 1086

1.31 150t超高功率电弧炉系统 1086

1.31.1 功能说明 1086

1.31.2 结构与液压回路 1086

1.31.3 技术要点 1089

1.32.1 功能说明 1090

1.32.2 结构与液压回路 1090

1.32 单机架板带冷轧机厚度自动控制 1090

1.31.5 液压技术参数 1090

1.31.4 机械技术参数 1090

1.32.3 技术要点 1091

1.32.4 轧机主要技术参数 1092

1.32.5 主要液压技术参数 1092

1.33 上海东方明珠广播电视塔钢天线桅杆液压同步提升控制 1093

1.33.1 功能说明 1093

1.33.3 技术要点 1094

1.33.2 液压系统 1094

1.34.1 功能说明 1096

1.33.4 主要技术参数 1096

1.34 江苏-504四轮驱动拖拉机动力转向液压系统 1096

1.34.2 结构与液压回路 1096

1.34.3 技术要点 1097

参考文献 1098

1.34.4 技术参数 1098

2.1 自动调节病床 1100

第二章 气动应用实例 1100

2.2 软床垫耐久性试验机 1101

2.3 自动传输带 1102

2.4 印花机 1102

2.5 自动钻床 1105

2.6 插销分送机构 1107

2.7 垃圾集装压实机 1108

参考文献 1109

1.1.1.2 设计进程 1110

第六篇 参考资料 1110

1.1.1 设计基础 1110

1.1.1.1 设计的分类 1110

1.1 设计方法 1110

第一章 设计理论与方法 1110

1.1.2.1 系列产品开发 1111

1.1.2.2 组合产品的设计 1111

1.1.3 设计自动化 1112

1.1.3.2 设计自动化软件 1112

1.2.1.3 流体动力系统CAD软件的开发方法 1113

1.2 计算机辅助设计技术 1113

1.2.1.4 与流体动力系统CAD软件开发的相关技术与方法 1114

1.2.2 流体动力系统CAD技术的基本组成 1115

1.2.2.1 流体动力系统CAD的基本特点 1115

1.2.2.2 流体动力系统原理图CAD 1115

1.2.2.3 阀板与阀块CAD 1115

1.2.2.4 流体动力系统的管道布置CAD 1116

1.2.2.5 流体动力系统CAD的实现与应用 1118

1.2.3 数据库技术及其应用 1120

1.2.3.1 流体动力系统产品数据库系统 1120

1.2.3.2 流体动力系统的样本电子化管理 1122

1.2.4 流体动力工业行业的信息化技术 1125

1.2.4.1 企业信息化的基本方法 1125

1.2.3.3 流体动力系统的选型 1125

1.2.4.2 行业的信息化--流体动力行业信息网技术 1126

1.3 液压系统的建模与数字仿真 1127

1.3.1 液压系统数学模型的建立 1129

1.3.1.1 数学建模要点 1130

1.3.1.2 数学模型的形式 1130

1.3.2 连续系统数学仿真 1131

1.3.2.1 数值积分法 1131

1.3.2.2 离散相似模型法 1133

1.3.2.3 数值计算的精度和稳定性 1134

1.3.3 非线性控制系统的仿真方法 1134

1.3.4 采样控制系统的仿真 1135

1.3.5 面向结构图的数字仿真方法 1136

1.3.6 数字仿真软件 1137

1.3.7 液压系统的数字仿真 1137

1.3.7.1 液压系统动静态特性数学模型的建立 1137

1.3.7.2 液压系统动静态性能仿真 1138

1.3.7.3 仿真过程中的误差分析 1140

1.3.8 Simul/ZD软件介绍 1140

1.3.8.1 Simul/ZD的功能与特点 1141

1.3.8.2 Simul/ZD模块结构 1141

1.3.8.3 Simul/ZD软件的使用方法 1142

1.3.9 基于功率键合图的仿真 1142

1.3.9.1 基本概念 1142

1.3.9.3 数学模型的建立及仿真 1144

1.3.9.2 功率键合图的建立 1144

1.4 计算机辅助分析(CAE)方法 1145

1.4.1 最优化设计 1146

1.4.1.1 优化问题数学模型的建立 1146

1.4.1.2 优化设计中的一般优化方法 1147

1.4.1.3 液压系统中的最优化问题 1147

1.4.2 有限元法及其应用 1148

1.4.2.1 有限元法的数学基础 1149

1.4.2.2 有限元法 1149

1.4.2.3 单元中的插值函数 1151

1.4.2.4 有限元法在流体动力系统分析设计中的应用 1152

1.4.3.1 流体动力系统振动特性的时域分析 1153

1.4.3 流体动力系统振动分析方法 1153

1.4.3.2 流体动力系统振动特性的频域仿真 1155

1.4.3.3 液压元件脉动模型辨识 1158

1.4.3.4 流体动力系统的常见振动问题及消振 1160

1.4.4 可靠性设计 1160

1.4.4.1 引言 1160

1.4.4.2 液压元件的可靠性设计 1163

1.4.4.3 液压系统的可靠性设计 1165

参考文献 1169

2.1 名词术语 1171

2.2 符号构成 1171

第二章 液压气动图形符号 1171

2.3 管路、管路连接口和接头 1173

2.4 控制机构和控制方法 1174

2.5 旋转式能量转换元件--液压泵和马达 1177

2.6 缸和特殊能量转换器 1179

2.7 能量贮存器 1179

2.8 动力源 1179

2.9 能量控制和调节元件 1179

2.10 流体贮存和调节元件 1186

2.11 图例对照 1189

参考文献 1189

3.1 基本术语 1190

第三章 流体传动系统和元件名词术语 1190

3.2 能量转换术语 1193

3.3 能量控制和调节术语 1196

3.4 能量转换和调节设备术语 1200

3.5 控制机构术语 1202

3.6 附属装置、组件及成套设置总成术语 1203

3.7 液压油液术语 1205

参考文献 1206

第四章 液压与气动标准目录 1207

4.1 国际标准目录 1207

4.2 液压与气动国家标准和行业标准目录 1212

参考文献 1216