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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CAD1115

1.2.2.3 阀板与阀块CAD1115

1.2.2.4 流体动力系统的管道布置CAD1116

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