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第1章 绪论1

1.1 液压与气压传动的工作原理3

1.1.1 液压传动系统的基本工作原理3

1.1.2 气压传动系统的基本工作原理5

1.2 液压与气压传动系统的组成和表示方法6

1.3 液压与气压传动的特点7

1.4 液压与气压传动技术的应用与发展8

1.5 工程应用案例：自卸车车厢举倾机构10

练习题11

第2章 流体力学基础12

2.1 液压与气压传动的工作介质13

2.1.1 液压传动的工作介质13

2.1.2 液压油的污染与控制16

2.1.3 气压传动的工作介质17

2.2 液体静力学19

2.2.1 液体的静压力及其特性19

2.2.2 静止液体中的压力分布20

2.2.3 静止液体内压力的传递——帕斯卡定律20

2.2.4 静止液体作用在固体表面上的力21

2.3 流体动力学22

2.3.1 流动液体的基本概念22

2.3.2 流动液体的质量守恒方程——连续性方程24

2.3.3 流动液体的能量方程——伯努利方程24

2.3.4 流动液体的动量方程26

2.4 液体流动时的压力损失27

2.4.1 沿程压力损失28

2.4.2 局部压力损失29

2.4.3 管路系统的总压力损失29

2.5 孔口及缝隙的压力流量特性30

2.5.1 孔口的压力流量特性30

2.5.2 缝隙的压力流量特性31

2.6 液压冲击与空穴现象33

2.6.1 液压冲击33

2.6.2 空穴现象34

2.7 气体动力学34

2.7.1 气体状态方程34

2.7.2 气体流动的基本方程36

2.7.3 声速与马赫数36

2.7.4 气体管道的阻力计算37

2.7.5 气体的通流能力38

2.7.6 充、放气现象的基本方程38

2.8 工程应用案例：液压减振器的工作原理40

练习题42

第3章 液压与气压传动动力元件44

3.1 液压泵概述45

3.1.1 液压泵的基本工作原理及分类45

3.1.2 液压泵的性能参数及计算公式46

3.2 齿轮泵48

3.2.1 外啮合齿轮泵的工作原理48

3.2.2 外啮合齿轮泵的排量和流量48

3.2.3 外啮合齿轮泵的结构特点49

3.2.4 内啮合齿轮泵50

3.2.5 螺杆泵51

3.3 叶片泵52

3.3.1 单作用叶片泵52

3.3.2 限压式变量叶片泵54

3.3.3 双作用叶片泵56

3.4 柱塞泵60

3.4.1 斜盘式轴向柱塞泵60

3.4.2 斜轴式轴向柱塞泵66

3.4.3 径向柱塞泵67

3.5 各类液压泵的性能及应用68

3.5.1 液压泵的选用68

3.5.2 液压泵所需电动机功率计算70

3.6 气源装置70

3.6.1 气源装置的组成及工作原理70

3.6.2 空气压缩机71

3.7 气源净化设备72

3.7.1 后冷却器72

3.7.2 油水分离器72

3.7.3 储气罐72

3.7.4 干燥器73

3.7.5 过滤器74

3.7.6 气动三大件74

3.8 工程应用案例：船舱水密门液压系统77

练习题78

第4章 液压与气压传动执行元件80

4.1 液压马达81

4.1.1 液压马达的特点、分类及性能参数81

4.1.2 高速液压马达83

4.1.3 低速大转矩液压马达85

4.2 气动马达87

4.2.1 气动马达的分类及特点87

4.2.2 常用气动马达88

4.3 液压缸88

4.3.1 液压缸的类型和特点89

4.3.2 液压缸的结构93

4.3.3 液压缸的设计计算97

4.3.4 模拟控制液压缸和数字控制液压缸100

4.4 气缸102

4.4.1 普通气缸102

4.4.2 特殊气缸103

4.5 工程应用案例：码头移动式登船梯105

练习题107

第5章 液压控制阀与气动控制阀110

5.1 液压控制阀概述111

5.1.1 液压阀简介111

5.1.2 液压阀的分类111

5.2 液压方向控制阀113

5.2.1 单向阀113

5.2.2 换向阀114

5.3 压力控制阀122

5.3.1 溢流阀122

5.3.2 减压阀127

5.3.3 顺序阀129

5.3.4 压力继电器131

5.4 流量控制阀132

5.4.1 流量控制原理132

5.4.2 节流阀133

5.4.3 调速阀134

5.4.4 温度补偿调速阀136

5.4.5 分流集流阀136

5.5 插装阀和叠加阀138

5.5.1 插装阀138

5.5.2 叠加阀142

5.6 比例控制阀和伺服控制阀143

5.6.1 比例控制阀143

5.6.2 伺服控制阀147

5.7 电液数字控制阀149

5.7.1 增量式数字阀149

5.7.2 高速开关型数字阀150

5.8 气动控制阀151

5.8.1 气动方向控制阀151

5.8.2 气动压力控制阀155

5.8.3 气动流量控制阀157

5.9 工程应用案例：汽车防抱制动系统158

练习题159

第6章 辅助元件162

6.1 液压辅助元件163

6.1.1 蓄能器163

6.1.2 过滤器166

6.1.3 油箱169

6.1.4 密封件171

6.1.5 管道及管接头174

6.1.6 热交换器177

6.2 气动辅助元件178

6.2.1 消声器和排气洁净器178

6.2.2 传感器179

6.2.3 真空元件181

6.3 工程应用案例：油管的设计与流量开关183

6.3.1 油管的设计计算183

6.3.2 流量开关的应用实例183

练习题185

第7章 液压与气压传动基本回路186

7.1 方向控制回路187

7.1.1 换向回路187

7.1.2 锁紧回路189

7.2 压力控制回路190

7.2.1 调压回路190

7.2.2 减压回路190

7.2.3 增压回路191

7.2.4 保压回路191

7.2.5 背压回路193

7.2.6 卸荷回路193

7.2.7 平衡回路194

7.3 速度控制回路195

7.3.1 节流调速回路195

7.3.2 容积调速回路199

7.3.3 容积节流调速回路202

7.3.4 快速运动回路203

7.3.5 速度换接回路204

7.4 多缸动作回路206

7.4.1 顺序动作回路206

7.4.2 同步回路208

7.4.3 多缸工作时互不干涉回路211

7.5 气动基本回路212

7.5.1 方向控制回路212

7.5.2 压力控制回路212

7.5.3 速度控制回路213

7.5.4 气-液联动控制回路214

7.5.5 往复运动控制回路215

7.5.6 其他回路216

7.6 工程应用案例：气动移门217

练习题220

第8章 典型液压与气压传动系统分析222

8.1 组合机床动力滑台液压传动系统分析223

8.1.1 组合机床动力滑台液压传动系统工作原理224

8.1.2 组合机床动力滑台液压传动系统主要特点226

8.2 液压机液压传动系统分析226

8.2.1 液压机液压传动系统工作原理226

8.2.2 液压机液压传动系统主要特点229

8.3 塑料注塑成形机液压传动系统分析229

8.3.1 塑料注塑成形机液压传动系统工作原理230

8.3.2 塑料注塑成形机液压传动系统主要特点234

8.4 电液伺服控制系统234

8.5 气动系统应用与分析236

8.5.1 液体自动定量灌装机气动系统236

8.5.2 气动张力控制系统238

8.5.3 气动机械手控制系统239

8.6 工程应用案例：挖掘机的液压系统241

练习题243

第9章 液压与气压传动系统设计248

9.1 液压系统的设计原则与策略248

9.1.1 液压系统绿色设计原则248

9.1.2 液压系统绿色设计策略249

9.2 液压系统的设计内容与步骤250

9.2.1 明确设计要求250

9.2.2 分析工况并确定主要参数250

9.2.3 液压系统原理图的确定252

9.2.4 液压元件的计算与选择254

9.2.5 液压系统的性能验算及校核258

9.3 液压系统仿真与性能分析261

9.3.1 仿真技术在液压系统中的应用261

9.3.2 基于MATLAB的液压系统仿真技术研究与应用262

9.3.3 AMESim仿真技术及其在液压系统中的应用264

9.4 液压系统装配图的绘制266

9.5 典型液压系统设计应用实例267

9.5.1 塑料注射机液压系统的设计要求及参数267

9.5.2 液压执行元件载荷力和载荷转矩的计算268

9.5.3 液压系统主要参数的计算269

9.5.4 制订系统方案和拟定液压系统图270

9.5.5 液压元件的选择273

9.5.6 液压系统性能验算274

9.6 气压传动控制系统的设计277

9.6.1 X-D线图法的设计步骤278

9.6.2 气动顺序控制回路设计举例278

练习题281

附录A 液压与气动图形符号282

附录B FIuidSIM仿真软件及其应用289

附录C 主要变量及其中英文对照293

部分练习题参考答案294

参考文献296