機械設計手冊（第六版）單行本。氣壓傳動

《機械設計手冊（第六版）單行本。氣壓傳動》是2017年化學工業出版社出版的圖書，作者是成大先。

基本介紹

• 書名：機械設計手冊（第六版）單行本。氣壓傳動
• 作者：成大先
• ISBN：978-7-122-28701-4
• 頁數：574頁
• 出版時間：2017年2月
• 裝幀：平
• 開本：16K　787×1092　1/16
• 版次：1版1次

內容簡介

《機械設計手冊》第六版單行本共16分冊，涵蓋了機械常規設計的所有內容。各分冊分別為《常用設計資料》 《機械製圖·精度設計》 《常用機械工程材料》 《機構·結構設計》 《連線與緊固》 《軸及其連線》 《軸承》 《起重運輸件·五金件》 《潤滑與密封》 《彈簧》 《機械傳動》 《減（變）速器·電機與電器》 《機械振動·機架設計》 《液壓傳動》 《液壓控制》 《氣壓傳動》。

本書為《氣壓傳動》。主要介紹了氣壓傳動基礎理論，壓縮設備的組成、管道網路的布局和尺寸配備以及相關產品的技術參數，壓縮空氣淨化處理裝置（過濾器、油霧器、減壓閥、溢流閥、氣源處理裝置）的工作原理、性能參數、選擇與使用，氣動執行元件及產品的結構原理和套用，方向控制閥、流體閥、流量控制閥及閥島的原理、技術參數和選用，電-氣比例/伺服系統及產品的組成及原理，真空元件（真空發生器、真空吸盤、真空輔件）的技術參數和選用，感測器和氣動輔件的原理、參數、套用，氣動技術節能，模組化電/氣混合驅動技術，氣動系統的基本迴路、控制方法及設計、相關技術標準及資料和氣動系統的維護及故障處理等。

目錄

第23篇氣壓傳動

第1章基礎理論23-3

1各國液壓、氣動符號對照23-3

2氣動技術特點與流體基本公式23-15

2.1氣動基礎理論的研究與氣動技術特點23-15

2.1.1氣動基礎理論、氣動技術的研究內容23-15

2.1.2氣動技術的特點23-15

2.1.3氣動與其他傳動方式的比較23-16

2.1.4氣動系統的組成23-17

2.1.5氣動系統各類元件的主要用途23-18

2.2空氣的性質23-19

2.2.1空氣的密度、比容、壓力、溫度、黏度、比熱容、熱導率23-19

2.2.2氣體的狀態變化23-20

2.2.3乾空氣與濕空氣23-21

2.2.4壓縮空氣管道水分計算舉例23-22

2.3空氣熱力學和流體動力學規律23-22

2.3.1閉口系統熱力學第一定律23-22

2.3.2閉口系統熱力學第二定律23-22

2.3.3空氣的熱力過程23-24

2.3.4開口系統能量平衡方程式23-24

2.3.5可壓縮氣體的定常管內流動23-25

2.3.6氣體通過收縮噴嘴或小孔的流動23-26

2.3.7充、放氣系統的熱力學過程23-27

2.3.8氣阻和氣容的特性及計算23-29

第2章壓縮空氣站、管道網路及產品23-31

1壓縮空氣設備的組成23-31

1.1空壓機23-31

1.2後冷卻器23-33

1.3主管道過濾器23-34

1.4主管道油水分離器23-35

1.5儲氣罐23-36

1.6乾燥器23-36

1.7自動排水器23-38

2空氣管道網路的布局和尺寸配備23-39

2.1氣動管道最大體積流量的計算因素23-39

2.2空氣設備最大耗氣均值的計算23-39

2.3氣動管道網路的壓力損失23-39

2.3.1影響氣動管道網路的壓力損失的主要因素23-39

2.3.2氣動管道網路的壓力損失的計算舉例23-40

2.4泄漏的計算及檢測23-40

2.4.1在不同壓力下，泄漏孔與泄漏率的關係23-40

2.4.2泄漏造成的經濟損失23-41

2.4.3泄漏率的計算及舉例23-41

2.4.4泄漏檢測系統23-42

2.4.5壓縮空氣的合理損耗23-42

2.5壓縮空氣網路的主要組成部分23-43

2.5.1壓縮空氣管道的網路布局23-43

2.5.2壓縮空氣套用原則23-43

2.6管道直徑的計算及圖表法23-44

2.7主管道與支管道的尺寸配置23-45

3增壓器23-46

4壓縮空氣的質量等級23-46

4.1影響壓縮空氣品質的因素23-46

4.2淨化車間的壓縮空氣品質等級23-47

4.3不同行業、設備對空氣品質等級要求23-47

5壓縮空氣站、增壓器產品23-48

5.1環保冷媒冷凍式乾燥器（SMC）23-48

5.2IDF系列冷凍式空氣乾燥器（SMC）23-50

5.3高溫進氣型（IDU）冷凍式空氣乾燥器（SMC）23-52

5.4DPA型增壓器（Festo）23-53

5.5VBA型增壓器（SMC）23-55

第3章壓縮空氣淨化處理裝置23-57

1空氣淨化處理概述23-57

1.1壓縮空氣處理23-57

1.2壓縮空氣要求的淨化程度23-57

1.3壓縮空氣預處理23-58

2過濾器23-58

2.1過濾器的分類與功能23-58

2.2除水濾灰過濾器23-59

2.3除油型過濾器（油霧分離器）23-60

2.4除臭過濾器23-61

2.5自動排水器23-61

3油霧器23-62

4減壓閥23-62

4.1減壓閥的分類23-62

4.2減壓閥基本工作原理23-63

4.3減壓閥的性能參數23-65

4.4減壓閥的選擇與使用23-66

4.5過濾減壓閥23-66

5溢流閥23-67

5.1溢流閥的功能23-67

5.2溢流閥的分類、結構及工作原理23-67

5.2.1溢流閥的分類23-67

5.2.2溢流閥的結構、工作原理及選用23-67

6氣源處理裝置23-69

6.1GC系列三聯件的結構、材質和特性（亞德客）23-69

6.2GFR系列過濾減壓閥結構、尺寸及特性（亞德客）23-71

6.3QAC系列空氣過濾組合三聯件規格、尺寸及特性（上海新益）23-72

6.4QAC系列空氣過濾組合（二聯件）結構尺寸及產品型號（上海新益）23-74

6.5費斯托精密型減壓閥23-75

6.6麥特沃克Skillair三聯件（管道補償）23-78

6.7不鏽鋼過濾器、調壓閥、油霧器（Norgren公司）23-79

6.8不鏽鋼精密調壓閥、過濾調壓閥（Norgren公司）23-80

第4章氣動執行元件及產品23-82

1氣動執行組件23-82

1.1氣動執行組件的分類23-82

1.1.1氣動執行組件分類表23-82

1.1.2氣動執行組件的分類說明23-83

1.2普通氣缸23-85

1.2.1普通氣缸的工作原理23-85

1.2.2普通氣缸性能分析23-86

1.2.3氣缸設計、計算23-90

1.2.4普通氣缸的安裝形式23-105

1.2.5氣動執行件的結構、原理23-106

1.2.6高速氣缸與低速氣缸23-142

1.2.7低摩擦氣缸23-143

1.2.8耐超低溫氣缸與耐高溫氣缸23-144

1.2.9符合ISO標準的導向裝置23-144

1.2.10無桿氣缸23-145

1.2.11葉片式擺動氣缸23-151

1.2.12液壓緩衝器23-153

1.2.13氣動肌肉23-156

1.3普通氣缸套用注意事項23-161

2氣動產品的套用簡介23-162

2.1防扭轉氣缸在疊板對齊工藝上的套用23-162

2.2氣動產品在裝配工藝上的套用23-163

2.2.1帶導軌氣缸/中型導向單元在軸承襯套裝配工藝上的套用23-163

2.2.2三點式氣爪/防扭轉緊湊型氣缸在軸類裝配卡簧工藝上的套用23-163

2.2.3特殊軸向對中氣缸/緊湊型氣缸等在軸類套圈裝配工藝上的套用23-164

2.2.4小型滑塊驅動器/防扭轉緊湊型氣缸在內孔裝配卡簧工藝上的套用23-164

2.2.5防扭轉氣缸、倍力氣缸對需內芯插入部件進行的預加工工藝裝配上的套用23-165

2.2.6標準氣缸/倍力氣缸在木梯橫擋的裝配工藝的套用23-165

2.3夾緊工藝套用23-166

2.3.1倍力氣缸/放大曲柄機構對工件的夾緊工藝的套用23-166

2.3.2膜片氣缸對平面形工件的夾緊工藝的套用23-166

2.3.3防扭轉緊湊型氣缸配合液壓系統的多頭夾緊系統的套用23-167

2.3.4擺動夾緊氣缸對工件的夾緊工藝的套用23-167

2.4氣動產品在送料（包括儲存、蓄料）等工藝上的套用23-168

2.4.1多位氣缸對多通道工件輸入槽的分配送料套用23-168

2.4.2止動氣缸對前一站儲存站的緩衝蓄料套用23-168

2.4.3雙活塞氣缸對工件的抓取和輸送23-169

2.4.4中間耳軸型標準氣缸在自動化車床的供料套用23-169

2.4.5標準氣缸在螺紋滾壓機供料上的套用23-170

2.4.6帶後耳軸的標準氣缸在塗膠機供料上的套用23-170

2.4.7標準氣缸在圓桿供料裝置上的套用23-170

2.4.8無桿氣缸/雙活塞氣缸/平行氣爪/阻擋氣缸在底部凹陷工件上抓取供料的套用23-171

2.4.9葉片式擺動氣缸在供料裝置分配送料上的套用23-171

2.4.10抗扭轉緊湊型氣缸實行步進送料23-171

2.4.11葉片式擺動氣缸（180°）對片狀工件的正反面翻轉工藝的套用23-172

2.4.12平行氣爪的套用23-172

2.5氣動產品在衝壓工藝上的套用23-172

2.6氣動產品在鑽孔/切刻工藝上的套用23-173

2.6.1無桿氣缸/直線坐標氣缸在鑽孔機上的套用23-173

2.6.2液壓緩衝器等氣動組件在鑽孔機上的套用23-173

2.6.3帶液壓緩衝器的直線單元在管子端面倒角機上的套用23-173

2.6.4倍力氣缸在薄壁管切割機上的套用23-174

2.6.5無桿氣缸在薄膜流水線上高速切割工藝的套用23-174

2.7氣動產品在專用設備工藝上的套用23-175

2.7.1緊湊型氣缸/倍力氣缸在金屬板材彎曲成形上的套用23-175

2.7.2抽吸率升降可調整的合金焊接機上套用23-175

2.7.3雙齒輪齒條/扁平氣缸在塗膠設備上的套用23-176

2.7.4普通氣缸配置滑輪的平衡吊套用23-176

2.8氣動肌肉的套用23-177

2.8.1氣動肌肉作為專用夾具的套用23-177

2.8.2氣動肌肉在機械提升設備上的套用23-177

2.8.3氣動肌肉在軸承裝/卸工藝上的套用23-178

2.9真空/比例伺服/測量工藝的套用23-178

2.9.1止動氣缸在輸送線上的套用23-178

2.9.2多位氣缸/電動伺服軸完成二維工件的抓取套用23-179

2.9.3直線坐標氣缸（多位功能）/帶棘輪分度擺動氣缸在二維工件的抓取套用23-179

2.9.4直線組合擺動氣缸/伺服定位軸在光碟機供料系統上的套用23-179

2.9.5氣動軟停止在生產線上快速餵料23-180

2.9.6真空吸盤在板料分列輸送裝置上套用23-180

2.9.7真空吸盤/擺動氣缸/無桿氣缸對板料旋轉輸送上的套用23-180

2.9.8特殊吸盤/直線組合擺動氣缸緩衝壓機供料上的套用23-181

2.9.9氣障（氣動感測器）/擺動氣缸在氣動鑽頭斷裂監測系統上的套用23-181

2.9.10利用噴嘴擋板感測工件位置的套用23-182

2.9.11帶導軌無桿氣缸在滾珠直徑測量設備上的套用23-182

2.9.12倍力氣缸在傳送帶上的張緊/跑偏工藝上的套用23-183

2.10帶導軌無桿氣缸/葉片擺動氣缸在包裝上的套用23-183

3導向驅動裝置23-184

3.1模組化驅動23-184

3.2抓取和放置驅動23-185

3.2.1二維小型抓取放置驅動23-186

3.2.2二維中型/大型抓取放置驅動23-187

3.2.3二維線性門架驅動23-187

3.2.4三維懸臂軸驅動23-188

3.2.5三維門架驅動23-189

3.3氣動驅動與電動驅動的比較23-190

4氣爪23-191

4.1氣爪的分類23-191

4.2影響氣爪選擇的一些因素及與工件的選配23-191

4.3氣爪夾緊力計算23-193

4.4氣爪夾緊力計算舉例23-194

4.5氣爪選擇時應注意事項23-197

4.6比例氣爪23-197

5氣馬達23-200

5.1氣馬達的結構、原理和特性23-200

5.2氣馬達的特點23-203

5.3氣馬達的選擇與使用23-203

6氣動執行組件產品介紹23-204

6.1小型圓形氣缸（φ8～25mm）23-204

6.1.1ISO 6432標準氣缸（φ8～25mm）連線界面的標準尺寸23-204

6.1.2ISO 6432標準小形圓形氣缸23-206

6.1.3非ISO標準小型圓形氣缸23-210

6.2緊湊型氣缸23-213

6.2.1ISO 21287標準緊湊型氣缸（φ20～100mm）連線界面尺寸23-213

6.2.2ISO 21287標準緊湊型氣缸（φ32～125mm）23-215

6.2.3國產非ISO標準緊湊型氣缸（φ12～100mm）23-217

6.3ISO 15552標準普通型氣缸23-224

6.3.1ISO 15552標準普通型氣缸（φ32～320mm）23-224

6.3.2ISO 15552標準氣缸（φ32～125mm）23-226

6.3.3國內外ISO 15552標準氣缸製造廠商名錄23-230

6.3.4非ISO標準普通型氣缸（φ32～125mm）23-233

第5章方向控制閥、流體閥、流量控制閥及閥島23-239

1方向控制閥23-239

1.1方向控制閥的分類23-239

1.2方向控制閥的工作原理23-245

1.3電磁換向閥主要技術參數23-247

1.4方向控制閥的選用方法23-253

1.5氣控換向閥23-254

1.6機控換向閥23-256

1.7人力控制閥23-258

1.8壓電閥23-260

1.9單方向控制型閥23-260

2流體閥23-262

3Namar閥23-265

4流量控制閥23-268

5閥島23-272

5.1閥島的定義及概述23-272

5.2網路及控制技術23-274

5.3現場匯流排的類型23-274

5.4閥島的分類23-278

5.5閥島的結構及特性（以堅固的模組型結構的閥島為例）23-281

5.6Festo閥島及CPV閥島23-284

5.6.1Festo閥島概述23-284

5.6.2CPV閥島簡介23-286

5.7CPV直接安裝型閥島使用設定23-292

5.8Metal Work閥島23-296

5.9Norgren閥島23-297

5.10SMC閥島23-298

5.11閥島選擇的注意事項23-301

6幾種電磁閥產品介紹23-301

6.1國內常見的二位三通電磁閥23-301

6.2國內常見的二位五通、三位五通電磁閥23-304

6.3QDC系列電控換向閥23-311

6.4符合ISO 5599標準的電磁換向閥23-320

6.5二位二通直動式流體閥23-326

6.6二位二通高溫、高壓電磁閥23-327

6.7二位二通角座閥23-329

第6章電-氣比例/伺服系統及產品23-332

1概論23-332

1.1氣動斷續控制與氣動連續控制區別23-332

1.2開環控制與閉環控制23-333

1.3氣動比例閥的分類23-333

2電-氣比例/伺服控制閥的組成23-334

2.1可動部件驅動機構（電-機械轉換器）23-334

3幾種電-氣比例/伺服閥23-339

4電-氣比例/伺服系統的組成及原理23-341

4.1電-氣比例/伺服系統的組成23-341

4.2電-氣比例/伺服系統的原理23-343

5幾種氣動比例/伺服閥的介紹23-344

5.1Festo MPPE氣動壓力比例閥（PWM型）23-344

5.2Festo MPPES氣動壓力比例閥（比例電磁鐵型）23-348

5.3Festo MPYE比例流量伺服閥（比例電磁鐵型）23-351

5.4SMC IT600壓力比例閥（噴嘴擋板型）23-353

5.5SMC ITV1000/2000/3000先導式電氣比例閥（PWM型）23-354

5.6NORGREN VP22系列二位三通比例閥23-359

5.7SMC ITV 2090/209真空用電氣比例閥（PWM型）23-361

5.8HOERBIGER PRE壓電式比例閥23-364

第7章真空元件23-367

1真空系統的概述23-367

2真空發生器的主要技術參數23-370

2.1單級真空發生器及多級真空發生器的技術特性23-371

2.2普通真空發生器及帶噴射開關真空發生器的技術特性23-372

2.3省氣式組合真空發生器的原理及技術參數23-372

2.4真空發生器的選擇步驟23-374

3真空吸盤23-374

3.1真空吸盤的分類及套用23-374

3.2真空吸盤的材質特性及工件材質對真空度的影響23-375

3.3真空吸盤運動時力的分析及計算、舉例23-375

4真空輔件23-378

4.1真空減壓閥23-378

4.2真空安全閥23-379

4.3真空過濾器23-380

4.4真空順序閥23-380

4.5真空壓力開關23-380

4.6真空壓力表23-384

4.7真空高度補償器/角度補償器23-385

5真空元件選用注意事項23-385

第8章感測器23-386

1感測器的概述23-386

1.1感測器概述23-386

1.2氣動領域中常見感測器的分類說明23-386

1.3數字量感測器、模擬量感測器23-387

2氣缸位置感測器23-389

3電感式感測器23-391

4電容式感測器23-397

5光電感測器23-398

6壓力感測器23-406

7流量感測器23-408

8感測器的產品介紹23-411

8.1電感式接近感測器SIEN-M12（Festo）23-411

8.218D型機械式氣動壓力開關（Norgren）23-413

8.3ISE30/ZSE30系列高精度數字壓力開關（SMC公司）23-415

8.4SFE系列流量感測器（Festo）23-418

第9章氣動輔件23-422

1氣管的分類23-422

1.1軟管23-422

1.2硬管23-427

1.3影響氣管損壞的環境因素23-4281.4氣管使用注意事項23-428

2螺紋與接頭23-429

2.1螺紋的種類23-429

2.2公制螺紋、G螺紋與R螺紋的連線匹配23-430

2.3接頭的分類及介紹23-430

2.3.1快插接頭簡介23-431

2.3.2倒鉤接頭23-448

2.3.3快擰接頭23-451

2.3.4卡套接頭23-454

2.3.5快速接頭23-456

2.3.6多管對接式接頭23-457

3消聲器23-457

3.1概述23-457

3.2消聲器的消聲原理23-458

3.3消聲器分類23-458

3.4消聲器選用注意事項23-459

4儲氣罐23-459

第10章氣動技術節能23-460

1氣源系統配置及改造23-461

2氣動系統設計最佳化及元件選擇23-462

3泄漏檢測、維修及建立狀態監視系統23-470

第11章模組化電/氣混合驅動技術23-471

1電驅動與氣驅動特性比較23-471

2模組化電驅動運動模式分類23-472

2.1抓取和放置系統23-472

2.2直線式門架（二維直線門架）23-473

2.3懸臂式驅動軸（三維系統）23-473

2.4三維門架（三維系統）23-474

2.5三角架電子軸系統（三維系統）23-475

3電缸23-477

3.1有桿電缸23-477

3.2無桿電缸23-479

3.3電缸產品23-481

4步進電機與伺服電機23-485

5伺服電機控制器與步進電機控制器23-488

5.1伺服電機控制器23-488

5.2步進電機控制器23-489

5.3電機控制器23-491

5.4電機控制器23-491

6氣驅動與和電驅動的模組化連線23-491

6.1氣驅動和電驅動的模組化連線方法23-491

6.2各種氣/電驅動器相互連線圖23-493

7模組化多軸系統的連線23-495

7.1多軸模組化系統的連線圖（雙軸平面門架圖）23-495

7.2框架的連線23-496

7.3連線組件23-498

7.4多軸模組化驅動系統的選用原則23-502

第12章氣動系統23-503

1氣動基本迴路23-503

1.1換向迴路23-503

1.2速度控制迴路23-504

1.3壓力、力矩與力控制迴路23-505

1.4位置控制迴路23-508

2典型套用迴路23-509

2.1同步迴路23-509

2.2延時迴路23-511

2.3自動往復迴路23-511

2.4防止啟動飛出迴路23-512

2.5防止落下迴路23-513

2.6緩衝迴路23-513

2.7真空迴路23-514

2.8其他迴路23-514

2.9套用舉例23-515

3氣動系統的常用控制方法及設計23-519

3.1氣動順序控制系統23-519

3.1.1順序控制的定義23-519

3.1.2順序控制系統的組成23-519

3.1.3順序控制器的種類23-519

3.2繼電器控制系統23-520

3.2.1概述23-520

3.2.2常用繼電器控制電路23-520

3.2.3典型的繼電器控制氣動迴路23-522

3.2.4氣動程式控制系統的設計方法23-526

3.3可程式控制器的套用23-529

3.3.1可程式控制器的組成23-530

3.3.2可程式控制器工作原理23-530

3.3.3可程式控制器常用編程指令23-531

3.3.4控制系統設計步驟23-533

3.3.5控制系統設計舉例23-534

第13章氣動相關技術標準及資料23-535

1氣動相關技術標準23-535

2IP防護等級23-540

3關於淨化車間及相關受控環境空氣等級標準及說明23-541

4關於靜電的標準及說明23-544

5關於防爆的標準及說明23-547

5.1目前的標準23-547

5.2關於“爆炸性氣體環境用電氣設備第1部分：通用要求”簡介23-547

5.3關於“爆炸性環境第14部分：場所分類爆炸性氣體環境”簡介23-553

5.3.1“危險場所分類”中的幾個主題23-553

5.3.2正確劃分爆炸性環境的三個區域23-553

5.4ATEX94/9/EC指令和ATEX1999/92/EC指令23-553

6食品包裝行業相關標準及說明23-558

7用於電子顯像管及噴漆行業的不含銅及聚四氟乙烯的產品23-562

8氣缸行程誤差表23-563

9美國、歐洲、日本、德國對“閥開關時間測試”的比較23-563

10流量轉換表23-564

第14章氣動系統的維護及故障處理23-565

1維護保養23-565

2維護工作內容23-566

3故障診斷與對策23-567

4常見故障及其對策23-569

參考文獻23-574