《流體傳動與控制》是2010年國防工業出版社出版的圖書,作者是董繼先、吳春英。本書共分為液壓傳動與氣壓傳動兩部分。
基本介紹
- 書名:流體傳動與控制
- 作者:董繼先、吳春英
- ISBN:9787118067200
- 定價:29
- 出版社:國防工業出版社
- 出版時間:2010-2-1
- 開本:16
編輯推薦
本書的特點是從目前教改的特點出發,強調知識的套用與能力的培養,注意處理好理論與實際套用的關係,著重介紹基本概念、基本理論的同時,強調和突出套用,培養學生工程套用和解決實際問題的能力。
本書適用於機械工程類各專業本科生作為教材使用,還可供從事液壓、氣動技術的各類工程技術人員參考。
內容簡介
《流體傳動與控制(第2版)》適用於機械工程類各專業本科生作為教材使用,也適用於各類成人高校、自學考試有關機械工程類專業的學生,還可供從事液壓、氣動技術的各類工程技術人員參考。
圖書目錄
0. 1 液壓傳動發展概況和趨勢……………………………………………………… 1
0. 1. 1 發展概況………………………………………………………………… 1
0. 1. 2 發展趨勢………………………………………………………………… 1
0. 2 液壓傳動的工作原理及系統組成……………………………………………… 2
0. 2. 1 液壓傳動工作原理………………………………………………………… 2
0. 2. 2 液壓系統的組成…………………………………………………………… 4
0. 2. 3 液壓系統圖的職能符號…………………………………………………… 4
0. 3 液壓傳動的主要優缺點………………………………………………………… 4
0. 3. 1 液壓傳動的主要優點……………………………………………………… 4
0. 3. 2 液壓傳動的主要缺點……………………………………………………… 5
第1 章 液壓傳動基礎知識……………………………………………………………… 6
1. 1 液壓油…………………………………………………………………………… 6
1. 1. 1 密度和比容……………………………………………………………… 6
1. 1. 2 可壓縮性………………………………………………………………… 6
1. 1. 3 黏性……………………………………………………………………… 7
1. 1. 4 對液壓油的要求和選用…………………………………………………… 9
1. 2 液體靜力學……………………………………………………………………… 11
1. 2. 1 靜壓力(或稱壓力)及其性質…………………………………………… 11
1. 2. 2 在重力作用下靜止液體中的壓力分布………………………………… 11
1. 2. 3 壓力的表示方法及單位………………………………………………… 12
1. 2. 4 帕斯卡原理———靜壓傳遞原理………………………………………… 13
1. 2. 5 液體靜壓力作用在固體壁面上的力…………………………………… 13
1. 3 液體動力學……………………………………………………………………… 14
1. 3. 1 幾個基本概念…………………………………………………………… 14
1. 3. 2 連續性方程……………………………………………………………… 16
1. 3. 3 伯努利方程……………………………………………………………… 17
1. 4 管路系統的壓力損失…………………………………………………………… 18
1. 4. 1 液體的流動狀態………………………………………………………… 18
1. 4. 2 圓管流動時的沿程壓力損失…………………………………………… 19
1. 4. 3 局部壓力損失…………………………………………………………… 21
1. 4. 4 管路系統的總壓力損失………………………………………………… 21
1. 4. 5 推薦流速和管徑的確定………………………………………………… 23
1. 5 孔口及縫隙流動………………………………………………………………… 23
1. 5. 1 小孔流量計算…………………………………………………………… 23
1. 5. 2 隙縫流量計算…………………………………………………………… 25
1. 6 氣穴現象和液壓衝擊…………………………………………………………… 27
1. 6. 1 氣穴(或空穴) …………………………………………………………… 27
1. 6. 2 液壓衝擊………………………………………………………………… 28
習題…………………………………………………………………………………… 31
第2 章 液壓泵和液壓馬達…………………………………………………………… 35
2. 1 概述……………………………………………………………………………… 35
2. 1. 1 液壓泵和液壓馬達的工作原理………………………………………… 35
2. 1. 2 液壓泵和液壓馬達的基本性能………………………………………… 36
2. 1. 3 液壓泵和液壓馬達的分類……………………………………………… 39
2. 2 齒輪泵…………………………………………………………………………… 39
2. 2. 1 外嚙合齒輪泵…………………………………………………………… 39
2. 2. 2 內嚙合齒輪泵…………………………………………………………… 41
2. 3 葉片泵…………………………………………………………………………… 42
2. 3. 1 單作用式葉片泵………………………………………………………… 42
2. 3. 2 雙作用式葉片泵………………………………………………………… 44
2. 3. 3 限壓式變數葉片泵……………………………………………………… 46
2. 4 柱塞泵…………………………………………………………………………… 47
2. 4. 1 徑向柱塞泵……………………………………………………………… 47
2. 4. 2 軸向柱塞泵……………………………………………………………… 48
2. 5 液壓馬達………………………………………………………………………… 50
2. 5. 1 雙作用葉片馬達的結構和工作原理…………………………………… 50
2. 5. 2 軸向柱塞馬達的結構和工作原理……………………………………… 51
2. 6 液壓泵(液壓馬達)的選用…………………………………………………… 52
習題…………………………………………………………………………………… 53
第3 章 液壓缸…………………………………………………………………………… 55
3. 1 液壓缸的分類…………………………………………………………………… 55
3. 1. 1 活塞式液壓缸…………………………………………………………… 55
3. 1. 2 柱塞式液壓缸…………………………………………………………… 58
3. 1. 3 擺動液壓缸……………………………………………………………… 59
3. 2 液壓缸的典型結構和組成……………………………………………………… 60
3. 2. 1 液壓缸的典型結構舉例………………………………………………… 60
3. 2. 2 液壓缸的組成…………………………………………………………… 60
3. 3 液壓缸的設計和計算…………………………………………………………… 63
3. 3. 1 液壓缸設計中應注意的問題…………………………………………… 63
3. 3. 2 液壓缸主要尺寸的確定………………………………………………… 63
3. 3. 3 強度校核………………………………………………………………… 63
3. 3. 4 緩衝計算………………………………………………………………… 64
3. 3. 5 穩定性校核……………………………………………………………… 65
習題…………………………………………………………………………………… 65
第4 章 液壓控制閥……………………………………………………………………… 68
4. 1 概述……………………………………………………………………………… 68
4. 2 方向控制閥……………………………………………………………………… 69
4. 2. 1 單向閥…………………………………………………………………… 69
4. 2. 2 換向閥…………………………………………………………………… 70
4. 3 壓力控制閥……………………………………………………………………… 76
4. 3. 1 溢流閥…………………………………………………………………… 76
4. 3. 2 減壓閥…………………………………………………………………… 79
4. 3. 3 順序閥…………………………………………………………………… 80
4. 3. 4 壓力繼電器……………………………………………………………… 82
4. 4 流量控制閥……………………………………………………………………… 83
4. 4. 1 流量控制原理及節流口形式…………………………………………… 83
4. 4. 2 普通節流閥……………………………………………………………… 84
4. 4. 3 調速閥…………………………………………………………………… 84
4. 4. 4 溢流節流閥……………………………………………………………… 85
4. 5 插裝閥和疊加閥………………………………………………………………… 86
4. 5. 1 插裝閥…………………………………………………………………… 86
4. 5. 2 疊加閥…………………………………………………………………… 89
4. 6 比例閥…………………………………………………………………………… 90
4. 6. 1 電磁比例壓力閥………………………………………………………… 90
4. 6. 2 電磁比例流量閥………………………………………………………… 90
4. 6. 3 電磁比例方向閥………………………………………………………… 92
習題…………………………………………………………………………………… 92
第5 章 液壓輔助裝置…………………………………………………………………… 95
5. 1 過濾器…………………………………………………………………………… 95
5. 1. 1 對過濾器的要求………………………………………………………… 95
5. 1. 2 過濾器的類型…………………………………………………………… 95
5. 1. 3 過濾器的選用…………………………………………………………… 96
5. 1. 4 過濾器的安裝…………………………………………………………… 96
5. 2 蓄能器…………………………………………………………………………… 97
5. 2. 1 蓄能器的功用…………………………………………………………… 97
5. 2. 2 蓄能器的種類…………………………………………………………… 97
5. 2. 3 計算……………………………………………………………………… 98
5. 2. 4 蓄能器的使用和安裝…………………………………………………… 98
5. 3 油箱……………………………………………………………………………… 99
5. 3. 1 油箱的功用和結構……………………………………………………… 99
5. 3. 2 設計時的注意事項……………………………………………………… 99
5. 4 管路和管接頭………………………………………………………………… 100
5. 4. 1 管路…………………………………………………………………… 100
5. 4. 2 管接頭………………………………………………………………… 100
5. 5 密封裝置……………………………………………………………………… 101
5. 5. 1 對密封裝置的要求……………………………………………………… 101
5. 5. 2 密封裝置的類型及特點………………………………………………… 101
習題…………………………………………………………………………………… 104
第6 章 液壓基本迴路………………………………………………………………… 105
6. 1 壓力控制迴路………………………………………………………………… 105
6. 1. 1 調壓迴路……………………………………………………………… 105
6. 1. 2 減壓迴路……………………………………………………………… 106
6. 1. 3 增壓迴路……………………………………………………………… 106
6. 1. 4 卸荷迴路……………………………………………………………… 107
6. 1. 5 保壓迴路……………………………………………………………… 108
6. 1. 6 平衡迴路……………………………………………………………… 108
6. 2 速度控制迴路………………………………………………………………… 109
6. 2. 1 調速迴路……………………………………………………………… 109
6. 2. 2 快速運動迴路…………………………………………………………… 120
6. 2. 3 速度換接迴路…………………………………………………………… 121
6. 3 多缸工作控制迴路…………………………………………………………… 123
6. 3. 1 順序動作迴路…………………………………………………………… 123
6. 3. 2 同步迴路……………………………………………………………… 125
6. 3. 3 多缸快慢速互不干擾迴路……………………………………………… 126
習題…………………………………………………………………………………… 127
第7 章 典型液壓傳動系統…………………………………………………………… 132
7. 1 組合工具機動力滑台液壓傳動系統…………………………………………… 132
7. 1. 1 動力滑台快進…………………………………………………………… 133
7. 1. 2 第一次工作進給………………………………………………………… 133
7. 1. 3 第二次工作進給………………………………………………………… 133
7. 1. 4 死擋塊停留及動力滑台快退…………………………………………… 133
7. 1. 5 動力滑台原位停止……………………………………………………… 133
7. 1. 6 系統具有的特點………………………………………………………… 134
7. 2 CB3463 -1 型半自動轉塔車床液壓傳動系統……………………………… 134
7. 2. 1 工具機概述……………………………………………………………… 134
7. 2. 2 液壓系統的工作原理…………………………………………………… 136
7. 2. 3 液壓傳動系統的特點…………………………………………………… 141
7. 3 SZ -100/80 型注射成型機液壓傳動系統…………………………………… 141
7. 3. 1 概述…………………………………………………………………… 141
7. 3. 2 注塑機工況對液壓傳動系統的要求…………………………………… 142
7. 3. 3 SZ -100/80 型注塑機液壓傳動系統工作原理………………………… 143
7. 3. 4 注塑機液壓系統的特點………………………………………………… 146
習題…………………………………………………………………………………… 146
第8 章 液壓傳動系統的設計與計算………………………………………………… 148
8. 1 概述…………………………………………………………………………… 148
8. 1. 1 明確設計要求、進行工況分析………………………………………… 148
8. 1. 2 初步確定液壓傳動系統參數…………………………………………… 148
8. 1. 3 擬定液壓傳動系統圖…………………………………………………… 149
8. 1. 4 計算和選擇液壓元件…………………………………………………… 149
8. 1. 5 液壓傳動系統的性能驗算和繪製工作圖、編寫技術檔案……………… 149
8. 2 液壓傳動系統的設計與計算舉例…………………………………………… 150
8. 2. 1 負載分析……………………………………………………………… 150
8. 2. 2 執行元件主要參數的確定……………………………………………… 150
8. 2. 3 擬定液壓傳動系統原理圖……………………………………………… 152
8. 2. 4 選擇液壓元件…………………………………………………………… 153
8. 2. 5 驗算液壓系統性能……………………………………………………… 155
習題…………………………………………………………………………………… 157
第9 章 氣壓傳動的基本知識………………………………………………………… 159
9. 1 氣壓傳動的基本原理及組成………………………………………………… 159
9. 1. 1 氣壓傳動的工作原理…………………………………………………… 159
9. 1. 2 氣壓傳動系統的組成…………………………………………………… 159
9. 2 氣動技術的特點……………………………………………………………… 160
9. 3 氣動技術的發展……………………………………………………………… 161
9. 4 空氣的物理性質……………………………………………………………… 162
9. 4. 1 空氣的組成…………………………………………………………… 162
9. 4. 2 空氣的密度…………………………………………………………… 162
9. 4. 3 空氣的黏性…………………………………………………………… 163
9. 4. 4 空氣的壓縮性與膨脹性………………………………………………… 163
9. 4. 5 濕空氣………………………………………………………………… 164
9. 4. 6 壓縮空氣的析水量……………………………………………………… 167
9. 5 理想氣體的狀態方程………………………………………………………… 167
9. 5. 1 理想氣體的狀態方程…………………………………………………… 167
9. 5. 2 氣體狀態變化過程……………………………………………………… 168
9. 6 氣體的流動規律……………………………………………………………… 169
9. 6. 1 氣體流動的基本方程…………………………………………………… 169
9. 6. 2 聲速與馬赫數…………………………………………………………… 169
9. 6. 3 氣體在管道中的流動特性……………………………………………… 170
9. 6. 4 通流能力……………………………………………………………… 171
9. 6. 5 充氣、放氣溫度與時間的計算………………………………………… 173
習題…………………………………………………………………………………… 175
第10 章 氣源裝置及氣動輔助元件………………………………………………… 176
10. 1 氣源裝置……………………………………………………………………… 176
10. 1. 1 氣動系統對壓縮空氣的要求及淨化………………………………… 176
10. 1. 2 氣源裝置的組成和布置……………………………………………… 177
10. 1. 3 空壓機類型及工作原理……………………………………………… 177
10. 1. 4 空氣壓縮機容量計算與選擇………………………………………… 179
10. 1. 5 冷卻器………………………………………………………………… 181
10. 1. 6 油水分離器…………………………………………………………… 182
10. 1. 7 儲氣罐………………………………………………………………… 182
10. 1. 8 乾燥器………………………………………………………………… 183
10. 2 輔助元件……………………………………………………………………… 184
10. 2. 1 氣動三大件…………………………………………………………… 184
10. 2. 2 其他輔件……………………………………………………………… 186
10. 2. 3 氣源系統的管道設計………………………………………………… 188
習題…………………………………………………………………………………… 191
第11 章 氣動控制元件………………………………………………………………… 192
11. 1 壓力控制閥…………………………………………………………………… 192
11. 1. 1 減壓閥………………………………………………………………… 192
11. 1. 2 安全閥(溢流閥) ……………………………………………………… 195
11. 1. 3 順序閥………………………………………………………………… 195
11. 2 流量控制閥…………………………………………………………………… 196
11. 2. 1 排氣節流閥…………………………………………………………… 196
11. 2. 2 柔性節流閥…………………………………………………………… 196
11. 2. 3 選擇與作用…………………………………………………………… 197
11. 3 方向控制閥…………………………………………………………………… 197
11. 3. 1 分類…………………………………………………………………… 197
11. 3. 2 氣壓控制換向閥……………………………………………………… 203
11. 3. 3 電磁控制換向閥……………………………………………………… 203
11. 3. 4 單向型方向控制閥…………………………………………………… 205
11. 3. 5 方向控制閥的工作條件和性能指標………………………………… 207
11. 3. 6 方向控制閥的選用…………………………………………………… 208
11. 4 閥島技術及其套用…………………………………………………………… 209
11. 4. 1 概述…………………………………………………………………… 209
11. 4. 2 第一代閥島:帶多針接口的閥島……………………………………… 210
11. 4. 3 第二代閥島:帶現場匯流排的閥島……………………………………… 211
11. 4. 4 第三代閥島:可程式模組化閥島……………………………………… 212
11. 4. 5 閥島技術的套用……………………………………………………… 214
習題…………………………………………………………………………………… 215
第12 章 氣動執行元件………………………………………………………………… 216
12. 1 概述…………………………………………………………………………… 216
12. 2 汽缸…………………………………………………………………………… 216
12. 2. 1 汽缸的分類…………………………………………………………… 216
12. 2. 2 普通汽缸……………………………………………………………… 217
12. 3 汽缸的設計和計算…………………………………………………………… 219
12. 3. 1 汽缸輸出力計算……………………………………………………… 219
12. 3. 2 汽缸缸徑計算………………………………………………………… 221
12. 3. 3 缸筒壁厚的計算……………………………………………………… 221
12. 3. 4 活塞桿的計算………………………………………………………… 222
12. 3. 5 耗氣量計算…………………………………………………………… 222
12. 4 特殊汽缸……………………………………………………………………… 223
12. 4. 1 氣液阻尼缸…………………………………………………………… 223
12. 4. 2 制動汽缸……………………………………………………………… 224
12. 4. 3 磁性開關汽缸………………………………………………………… 225
12. 4. 4 無桿汽缸……………………………………………………………… 227
12. 4. 5 其他汽缸……………………………………………………………… 228
12. 4. 6 汽缸的選擇、安裝使用與維護保養…………………………………… 230
12. 5 氣馬達………………………………………………………………………… 232
12. 5. 1 氣馬達的結構………………………………………………………… 232
12. 5. 2 氣馬達的特性………………………………………………………… 233
12. 5. 3 氣馬達的選用………………………………………………………… 233
習題…………………………………………………………………………………… 234
第13 章 氣動基本迴路………………………………………………………………… 235
13. 1 壓力(力)控制迴路………………………………………………………… 235
13. 1. 1 氣源壓力控制迴路…………………………………………………… 235
13. 1. 2 工作壓力控制迴路…………………………………………………… 235
13. 2 速度控制迴路………………………………………………………………… 236
13. 2. 1 單作用汽缸的速度控制迴路………………………………………… 236
13. 2. 2 雙作用汽缸的速度控制迴路………………………………………… 237
13. 3 方向控制迴路………………………………………………………………… 238
13. 3. 1 單作用汽缸迴路……………………………………………………… 238
13. 3. 2 雙作用汽缸迴路……………………………………………………… 239
13. 4 轉矩控制迴路………………………………………………………………… 239
13. 4. 1 氣馬達轉矩控制迴路………………………………………………… 239
13. 4. 2 擺動馬達轉矩控制迴路……………………………………………… 239
13. 5 常用迴路……………………………………………………………………… 240
13. 5. 1 安全迴路……………………………………………………………… 240
13. 5. 2 自動和手動並用迴路………………………………………………… 242
13. 5. 3 氣液聯動迴路………………………………………………………… 242
習題…………………………………………………………………………………… 244
第14 章 氣動程式控制迴路的設計………………………………………………… 245
14. 1 概述…………………………………………………………………………… 245
14. 1. 1 三種程式控制簡介…………………………………………………… 245
14. 1. 2 行程程式的表示方式………………………………………………… 246
14. 1. 3 行程程式迴路設計中的主要矛盾…………………………………… 248
14. 2 單往復程式的迴路設計方法………………………………………………… 249
14. 2. 1 繪製“信號—動作狀態圖” …………………………………………… 250
14. 2. 2 判斷障礙信號,消除障礙,確定執行信號……………………………… 252
14. 2. 3 繪製控制迴路圖……………………………………………………… 256
14. 2. 4 單控主控閥控制迴路的設計方法…………………………………… 261
14. 2. 5 單氣(或電)控主控閥的迴路圖繪製………………………………… 262
14. 3 多缸多往復行程程式迴路設計……………………………………………… 264
14. 3. 1 畫X - D 線圖………………………………………………………… 264
14. 3. 2 判斷和排除障礙……………………………………………………… 264
14. 3. 3 邏輯原理圖的畫法…………………………………………………… 265
14. 3. 4 氣動控制迴路圖的畫法……………………………………………… 265
14. 4 氣動系統設計的主要內容及步驟…………………………………………… 266
14. 4. 1 明確工作要求………………………………………………………… 266
14. 4. 2 設計氣控迴路………………………………………………………… 266
14. 4. 3 選擇、設計執行元件…………………………………………………… 267
14. 4. 4 選擇控制元件………………………………………………………… 267
14. 4. 5 選擇輔助元件………………………………………………………… 267
14. 4. 6 確定管道直徑、計算壓力損失………………………………………… 268
14. 4. 7 選擇空壓機…………………………………………………………… 268
習題…………………………………………………………………………………… 269
第15 章 氣壓傳動系統設計實例…………………………………………………… 270
15. 1 一般氣動控制系統的設計實例……………………………………………… 270
15. 1. 1 氣動控制機械手設計實例…………………………………………… 270
15. 1. 2 自動調節病床部分氣動控制裝置設計實例…………………………… 272
15. 2 氣動PLC 程式控制系統設計實例………………………………………… 273
15. 2. 1 系統概述……………………………………………………………… 274
15. 2. 2 機械結構……………………………………………………………… 274
15. 2. 3 程式設計……………………………………………………………… 276
附錄 液壓與氣壓傳動常用圖形符號………………………………………………… 287
參考文獻………………………………………………………………………………… 292