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前言 1

1气动技术的特点及其基础 1

1.1气动技术的应用 1

1.2气动技术的特点 1

1.2.1优点 1

1.2.2缺点 1

1.3理论基础 2

1.3.1大气的组成和压力 2

1.3.2空气压力表示方法 3

1.3.3空气的质量 3

1.3.4空气的黏度 4

1.3.5湿空气 4

1.3.6空气的状态方程 5

1.3.7空气的状态变化 6

1.3.8连续性方程 8

1.3.9伯努利方程 8

1.3.10能量方程 9

1.3.11临界压力 10

1.3.12气体通过喷嘴时的流动 11

1.3.13气容的充气和放气 12

1.3.14管路的压力损失 16

1.3.15气动元件流量特性的表示方法 18

1.3.16气动元件流量的计算 20

1.3.17气阻 20

1.3.18气容 22

1.3.19阻容环节 22

2气动系统计算式及常用图表 24

2.1由压缩空气求与其相应的自由空气体积 24

2.2绝热变化时压力与温度的关系 24

2.3绝热变化时压力与体积的关系 25

2.4绝热变化时体积与温度的关系 26

2.5管道的压力降与流量及管径的关系 27

2.6管道直径与管内流量及流速的关系 29

2.7气缸输出力与气缸内径（D ＝ 0.01～0.1 m时）及工作压力的关系 29

2.8气缸输出力与气缸内径（D＝0.1～0.5 m时）及工作压力的关系 30

2.9气缸耗气量 30

2.10空气流过小孔或阀时的空气流量 32

2.11储气罐容积 33

2.12气阀的有效截面积 34

2.13求合成有效截面积 35

2.14气动元件的漏气量 36

3压缩机及气源处理 38

3.1气源概述 38

3.1.1空气压缩机 38

3.1.2后冷却器 44

3.1.3气罐 45

3.2气源处理 47

3.2.1压缩空气净化处理系统 47

3.2.2压缩空气质量等级要求 47

3.2.3由应用行业和所用气动元件选定气源质量等级 48

3.2.4压缩空气净化处理系统的元件配置 48

3.2.5干燥器 50

3.2.6主管过滤器 54

4气动执行元件 56

4.1气缸 56

4.1.1分类 56

4.1.2普通气缸 57

4.1.3标准气缸 72

4.1.4其他各类气缸 73

4.1.5膜片气缸 89

4.1.6气缸的选择与使用 91

4.2气动马达 94

4.2.1摆动式气动马达 94

4.2.2连续回转式气动马达 97

5气动控制阀 100

5.1概述 100

5.1.1分类 100

5.1.2和液压阀的比较 100

5.1.3阀的结构特性 101

5.2压力控制阀 106

5.2.1减压阀 106

5.2.2溢流阀（安全阀） 112

5.2.3顺序阀 115

5.3流量控制阀 116

5.3.1流量控制原理 116

5.3.2节流阀 116

5.3.3选择与使用 121

5.4方向控制阀 121

5.4.1分类 121

5.4.2电磁阀 125

5.4.3气控阀 136

5.4.4 ISO阀 139

5.4.5人控阀 141

5.4.6机控阀 143

5.4.7单向型控制阀 145

5.4.8换向阀的主要性能参数 146

5.4.9方向控制阀的选用方法 150

5.5阀岛 151

5.5.1带多针接口的阀岛（第一代阀岛） 151

5.5.2带现场总线的阀岛（第二代阀岛） 152

5.5.3阀岛技术的进一步发展 152

5.6气动比例阀 155

5.6.1气动比例阀的分类 155

5.6.2喷嘴—挡板式比例控制阀 155

5.6.3电磁铁驱动的比例阀 158

5.6.4 PWM调制高速控制阀 159

5.7气动伺服阀 160

5.7.1气动伺服阀的分类 160

5.7.2气动伺服阀结构及性能 161

5.8气动逻辑元件 162

5.8.1分类 162

5.8.2结构及性能 163

6气动辅件 166

6.1传感器 166

6.1.1气动位置传感器 166

6.1.2光电式传感器 172

6.1.3光纤式传感器 173

6.1.4电感式传感器 174

6.2转换器 174

6.2.1气—电转换器 174

6.2.2压力开关 175

6.3气—液元件 177

6.3.1气—液转换器 177

6.3.2气—液阻尼缸 178

6.3.3气—液增压缸 180

6.3.4缓冲器 181

6.4真空元件 184

6.4.1概述 184

6.4.2真空发生器 185

6.4.3真空吸盘 187

6.4.4其他真空元件 188

6.5过滤器 190

6.5.1概述 190

6.5.2分水过滤器 191

6.5.3油雾过滤器 192

6.6自动排水器 193

6.6.1概述 193

6.6.2浮子式自动排水器 193

6.6.3弹簧式自动排水器 194

6.6.4压差式自动排水器 194

6.6.5电动式自动排水器 194

6.7油雾器 195

6.7.1油雾器的工作原理 196

6.7.2油雾器的分类 196

6.7.3油雾器的结构 197

6.7.4油雾器的性能及选用 201

6.8消声器 202

6.8.1概述 202

6.8.2分类 203

6.8.3结构和特性 205

6.9管件 207

6.9.1概述 207

6.9.2管道 207

6.9.3使用注意事项 208

6.9.4接头 209

6.9.5软管 210

6.9.6软管接头 211

6.10密封 212

6.10.1概述 212

6.10.2材料 213

6.10.3密封的设计和使用 215

7高压气动技术和气力输送 220

7.1高压气动技术 220

7.1.1概述 220

7.1.2高压压缩空气的主要来源 220

7.1.3高压气动截止阀 221

7.1.4高压气动系统中的减压阀 221

7.1.5高压气动系统的连接管道、管件 222

7.1.6高压空气过滤器 222

7.1.7二位二通电磁阀 222

7.1.8二位三通阀 226

7.1.9气动管形阀 227

7.1.10高压气动执行元件 227

7.1.11高压伺服压力控制装置 228

7.1.12使用高压气动时注意问题 229

7.1.13高压气动技术的应用 229

7.2气力输送 233

7.2.1气力输送的特点 233

7.2.2气力输送装置的型式 234

7.2.3气力输送装置的主要设备 237

7.2.4气力输送的应用 244

8气动控制回路及回路设计 246

8.1基本回路 246

8.1.1压力控制回路 246

8.1.2换向回路 247

8.1.3速度控制回路 247

8.1.4逻辑回路 248

8.2应用回路 249

8.2.1增压回路 249

8.2.2单缸往复回路 250

8.2.3顺序动作回路 251

8.2.4冲击回路 252

8.2.5缓冲回路 252

8.2.6同步回路 253

8.2.7张力控制回路 254

8.2.8振荡回路 255

8.2.9防止启动飞出的安全回路 255

8.3气动顺序控制回路的设计 255

8.3.1概述 255

8.3.2信号-动作线图设计法（X-D线图法） 255

8.3.3气动通用顺序控制装置 262

8.3.4电-气控制回路 270

8.3.5可编程控制器（PLC）电子-气动控制装置 274

9气动系统的设计 280

9.1明确设计依据和工作要求 281

9.1.1装置规格型式的掌握 281

9.1.2执行器机能的选定 283

9.1.3回路压力的确定 285

9.1.4循环时间的决定 286

9.1.5系统的安全要求 286

9.2设计气动回路 287

9.2.1决定回路的控制方式 287

9.2.2设计控制回路 287

9.3气动元件及配管尺寸的确定 289

9.3.1确定气动执行元件的使用工作条件 290

9.3.2确定气压传动回路 290

9.3.3执行元件的尺寸计算和型号选择 291

9.3.4检查气缸的缓冲性能 292

9.3.5计算控制元件的合成流通能力（有效截面积） 293

9.3.6选择控制元件 293

9.3.7检查气缸动作时间 296

9.3.8选择气动三联件 296

9.3.9选择压缩机 296

9.4空气净化水平的确定 300

9.5气源站的设计 300

9.5.1计算工厂压缩空气消费量 300

9.5.2计算缓冲储气罐的容积 300

9.5.3决定压缩机的排气量 301

9.5.4决定空气压缩机的台数 301

9.5.5气源站配套设备的尺寸规格 301

9.6系统的噪声控制 301

9.6.1.噪声源的种类 301

9.6.2往复压缩机的噪声对策 301

9.6.3回转式压缩机的噪声对策 301

9.6.4用消声器降低排气噪声 301

9.6.5冲击噪声 302

9.7其他注意事项 302

9.7.1气源处理元件和管道安装 302

9.7.2控制箱 303

9.7.3气动系统设计图纸绘制 303

9.7.4特殊情况的处理 303

10气动技术应用举例 305

10.1气垫搬运 305

10.2气桥法测量尺寸及分选 306

10.3气动检测漏泄 307

10.3.1桶罐漏泄湿法检测装置 307

10.3.2工件的干法漏泄检查装置 308

10.4凸轮操纵式气控压蜡机 309

10.5带材跑偏控制 310

10.6胶印轮转机张力控制系统 311

10.6.1工作要求 311

10.6.2基本工作原理 311

10.6.3走纸张力气控系统 312

10.6.4系统特点 312

10.7注射成型机工件的自动送进、取出装置 313

10.8气-液传动在硬质合金刀片磨床中的应用 314

10.8.1气动马达供气回路 314

10.8.2气缸控制回路 314

10.8.3气-液增压缸及液压缸控制回路 315

10.8.4磨头快进缸和工作进给缸控制回路 315

10.9气动微振压实造型机 315

10.9.1造型机气动控制回路图 315

10.9.2动作说明 315

10.9.3障碍信号及其排除 317

10.10转塔式六角车床气动控制 317

10.10.1工作顺序 317

10.10.2气动控制回路 317

10.10.3动作说明 317

10.10.4障碍信号及其排除 317

10.11气控复合材料牙膏软管成型机 318

10.11.1工作顺序 318

10.11.2气动控制回路 318

10.11.3动作说明 318

10.11.4障碍信号及其排除 320

11维修管理和故障处理 321

11.1维修管理 321

11.1.1维修管理概述 321

11.1.2冷凝液的产生原因及处理 323

11.1.3流量不足 324

11.1.4冻结处理方法 326

11.1.5润滑管理和无给油系统 327

11.1.6配管施工时的注意点 328

11.1.7预防维修 330

11.2故障处理 331

11.2.1压缩机的故障处理对策 331

11.2.2冷冻式干燥器的故障处理对策 332

11.2.3过滤器的故障原因及处理对策 333

11.2.4油雾器的故障原因及处理对策 333

11.2.5减压阀的故障原因及处理对策 334

11.2.6单向节流阀的故障原因及处理对策 334

11.2.7电磁换向阀的故障原因及处理对策 335

11.2.8气缸的故障原因及处理对策 335

11.2.9摆动马达的故障原因及处理对策 336

11.2.10气动马达的故障原因及处理对策 336

11.2.11气-液元件的故障原因及处理对策 337

12气动常用术语及图形符号 338

12.1气动常用术语 338

12.2气动液压图形符号及新旧符号对照 344

12.2.1符号要素和功能要素 344

12.2.2管路、管路连接口和接头 348

12.2.3控制机构和控制方法 349

12.2.4旋转式能量转换元件——泵和马达 353

12.2.5缸和特殊能量转换器 355

12.2.6能量储存器 357

12.2.7动力源 35

12.2.8能量控制和调节元件 358

12.2.9流体储存和调节元件 366

附录 气动技术标准 370

附录1 气动行业现行有效标准目录 370

附录2 气动系统通用技术条件（GB／T7932—2003） 373

附录3 气动气缸技术条件（JB／T5923—1997） 401

附录4 气动换向阀技术条件（JB／T6378—1992） 406

附录5 气动空气过滤器技术条件（JB／T7374—1994） 416

附录6 气动油雾器技术条件（JB／T7375—1994） 422

附录7 气动空气减压阀技术条件（JB／T7376—1994） 428

参考文献 436