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第1章 液压系统仿真基础知识 1

1.1 仿真概述 1

1.2 Amesim中液压仿真的总体介绍 4

1.2.1 Amesim中的库 4

1.2.2 液压系统的组成 6

1.2.3 简单实例 9

1.3 系统代数环的概念与解决方案 14

1.3.1 代数环的概念 14

1.3.2 代数环的解决方法 15

第2章 液压油和液压流体力学的仿真方法 16

2.1 流体的基本属性 16

2.1.1 概述 16

2.1.2 流体密度 16

2.1.3 流体的可压缩性 17

2.1.4 黏性 20

2.1.5 存在空气和气泡的流体 21

2.1.6 气穴和气蚀现象 22

2.1.7 液压流体属性子模型 22

2.1.8 流体属性仿真实例 25

2.2 流体静力学 28

2.2.1 液体的静压力及其特性 28

2.2.2 静压力基本方程式 29

2.2.3 液体静压力的仿真 29

2.2.4 帕斯卡原理 30

2.2.5 帕斯卡原理仿真 30

2.3 流体动力学 33

2.3.1 液体连续性原理 33

2.3.2 流体连续性原理仿真 34

2.3.3 理想液体的伯努利方程 36

2.3.4 实际液体的伯努利方程 36

2.3.5 动量方程 36

2.4 孔口和缝隙流量 37

2.4.1 孔口流动 37

2.4.2 缝隙流动 40

2.4.3 Amesim中的节流孔 40

2.4.4 总结 41

2.4.5 孔口流量公式的仿真 42

2.4.6 参考压力下的流量 44

2.4.7 孔口出流 45

2.5 液体流动时的压力损失 48

2.5.1 液体的流动状态 48

2.5.2 压力损失 49

2.5.3 流体属性对层流紊流的影响 50

2.6 动量方程的应用 54

2.6.1 滑阀液动力 54

2.6.2 锥阀阀口通流面积及压力流量方程 56

2.6.3 锥阀的稳态液动力 57

2.6.4 圆柱滑阀液动力仿真 57

2.6.5 锥阀的稳态液动力 59

第3章 液压泵的仿真方法 61

3.1 采用液压库的液压泵仿真方法 61

3.1.1 流量源的使用方法 61

3.1.2 定量泵模型的使用方法 62

3.1.3 变量泵模型的使用方法 62

3.1.4 恒压变量泵模型的使用方法 63

3.2 液压泵液压元件设计库仿真基础知识 64

3.2.1 常见泵的机械结构及工作原理 64

3.2.2 Amesim中构建泵模型常用库元件 65

3.3 柱塞泵的仿真 68

第4章 液压缸的仿真方法 84

4.1 液压缸仿真的基础知识 84

4.2 液压库中的液压缸模型 84

4.3 柱塞缸仿真 85

4.3.1 柱塞缸仿真模型 85

4.3.2 柱塞缸仿真实例 86

4.4 活塞缸仿真 90

4.4.1 单杆双作用 90

4.4.2 双杆双作用 91

4.4.3 差动式 91

4.4.4 单杆单作用 92

4.4.5 增压缸 92

4.4.6 增速缸 93

4.4.7 多级缸仿真 93

第5章 蓄能器的仿真方法 96

5.1 蓄能器仿真简介 96

5.1.1 蓄能器技术概述 96

5.1.2 蓄能器功用 97

5.1.3 蓄能器的计算和选型 97

5.1.4 Amesim中的蓄能器参数 99

5.2 蓄能器仿真实例 101

5.2.1 蓄能器数学模型的简单验证 101

5.2.2 较复杂的蓄能器仿真 103

第6章 液压控制阀的仿真方法 109

6.1 液压控制阀Amesim仿真概述 109

6.2 单向阀 109

6.3 方向控制阀的仿真 114

6.3.1 方向控制阀的系统级仿真 114

6.3.2 方向控制阀的元件级仿真 115

6.4 压力控制阀的仿真 121

6.4.1 溢流阀仿真 121

6.4.2 减压阀仿真 132

6.4.3 顺序阀仿真 136

6.4.4 压力继电器仿真 145

6.5 流量控制阀的仿真 149

6.5.1 节流孔的仿真 149

6.5.2 节流阀的仿真 156

6.5.3 调速阀的仿真 156

6.6 插装阀的仿真 158

6.6.1 插装方向控制阀 158

6.6.2 插装压力控制阀 163

6.6.3 插装流量控制阀 164

6.6.4 插装阀仿真综合实例 165

第7章 液压回路的仿真 169

7.1 液压回路仿真的基础知识 169

7.2 调速回路的仿真 169

7.2.1 进油节流调速回路 169

7.2.2 回油节流调速回路 174

7.2.3 旁路节流调速回路 179

7.3 方向控制回路的仿真 181

7.4 压力控制回路的仿真 189

7.5 平面机构库和液压库的仿真 195

第8章 比例伺服系统的仿真方法 201

8.1 伺服系统仿真基础知识 201

8.1.1 比例换向阀的流量计算 202

8.1.2 流量计算实例 203

8.1.3 仿真实例1 203

8.2 不考虑负载和摩擦的双活塞杆阀控缸系统 204

8.2.1 理论分析 204

8.2.2 仿真实例2 206

8.3 不考虑负载和摩擦力的单活塞杆阀控缸系统 209

8.3.1 单活塞杆液压缸的面积比 209

8.3.2 前进行程：两腔的压力和控制边上的压力降 210

8.3.3 后退行程：两腔的压力和控制边上的压力降 211

8.3.4 速度计算 212

8.3.5 使用三位四通比例换向阀的阀控缸系统前进后退速度的比较 213

8.3.6 使用三位四通开关阀的阀控缸系统前进后退速度的比较 213

8.3.7 仿真实例3 213

8.4 考虑负载和摩擦的双活塞杆阀控缸系统 216

8.4.1 驱动活塞的最大力 216

8.4.2 匀速运动时的活塞力 216

8.4.3 负载压力、腔体压力和通过控制边的压力降 217

8.4.4 运动速度的计算 217

8.4.5 泵的大小 218

8.4.6 仿真实例4（考虑负载和摩擦力的双活塞缸液压缸速度的计算） 218

8.4.7 负载力对运动速度的影响 221

8.5 考虑负载和摩擦的单活塞杆阀控缸系统 222

8.5.1 驱动活塞的最大力 222

8.5.2 恒定运动速度的输出力 223

8.5.3 负载压力、腔体压力和控制边的压力差 223

8.5.4 前进和后退行程的速度计算 224

8.5.5 负载力的影响 224

8.5.6 泵的规格 224

8.5.7 仿真实例5（考虑负载和摩擦力的单活塞杆阀控缸速度的计算） 225

参考文献 227