图书简介:
目 录
第1章 绪论 1
1.1 流体传动系统的基本原理 2
1.1.1 液压与气压传动系统基本原理 2
1.1.2 液压与气压传动系统的组成 4
1.1.3 液压传动职能符号 4
1.1.4 液力传动基本原理 5
1.2 流体传动优缺点 6
1.2.1 流体传动优点 6
1.2.2 流体传动缺点 6
1.3 流体传动应用与发展 7
1.3.1 液压与气压传动应用与发展 7
1.3.2 液力传动的应用与发展 8
1.4 本书内容安排 8
本章小结 9
思考与练习 9
第2章 液压流体力学 10
2.1 液体的主要物理性质 10
2.1.1 密度 10
2.1.2 压缩性和膨胀性 10
2.1.3 黏性 11
2.2 静止液体力学的基本规律 12
2.2.1 液体所受的作用力 12
2.2.2 静止液体微分方程的推导 13
2.2.3 静止液体微分方程的应用 14
2.2.4 压力的表示方法 15
2.3 流动液体力学的基本规律 16
2.3.1 经典流体力学研究方法介绍 16
2.3.2 流动液体力学的基本概念 17
2.3.3 流动液体的连续性方程 18
2.3.4 理想液体流动的微分方程 18
2.3.5 伯努利方程 19
2.3.6 动量方程 19
2.4 液体在流动中的能量损失 20
2.4.1 流态试验和雷诺数 20
2.4.2 液体流动中的沿程损失 21
2.4.3 液体流动中的局部损失 21
2.4.4 管路系统中的总压力损失和压力效率 22
2.5 液体在小孔和缝隙中的流动 23
2.5.1 液体在小孔中的流动 23
2.5.2 液体在缝隙中的流动 24
2.6 液压卡紧问题 27
2.6.1 液压卡紧的概念 27
2.6.2 液压卡紧现象的原因分析 27
2.6.3 解决液压卡进现象的措施 28
2.7 液 压 冲 击 28
2.7.1 阀门突然关闭引起液压冲击的物理过程 29
2.7.2 液压冲击压力的计算 29
2.7.3 减轻液压冲击的措施 30
2.8 空穴与气蚀现象 30
2.8.1 空气分离压 30
2.8.2 饱和蒸汽压 30
2.8.3 空穴现象 30
2.8.4 气蚀现象 31
本章小结 31
思考与练习 32
第3章 液压泵和液压马达 34
3.1 概述 35
3.1.1 工作原理 35
3.1.2 液压泵、液压马达的分类 35
3.1.3 液压泵和液压马达基本参数 36
3.2 齿轮泵 39
3.2.1 工作原理 39
3.2.2 流量计算和流量脉动 40
3.2.3 外啮合齿轮泵的结构特点和优缺点 41
3.2.4 齿轮液压马达 43
3.3 叶片泵 44
3.3.1 单作用叶片泵工作原理 44
3.3.2 双作用叶片泵 45
3.3.3 叶片马达 47
3.4 轴向柱塞泵 48
3.4.1 轴向柱塞泵工作原理 48
3.4.2 斜盘式轴向柱塞泵典型结构 49
3.4.3 总功率变量泵 55
3.5 内曲线低速大扭矩马达 56
3.5.1 结构组成 56
3.5.2 工作原理 57
本章小结 57
思考与练习 58
第4章 液压缸 59
4.1 液压缸的分类和工作原理 59
4.1.1 液压缸分类 59
4.1.2 液压缸工作原理 61
4.2 液压缸典型结构 64
4.2.1 液压缸结构组成 64
4.2.2 液压缸的主要零件及装置 65
4.3 液压缸的设计和计算 69
4.3.1 液压缸设计中应注意的问题 69
4.3.2 液压缸主要尺寸确定 70
4.3.3 液压缸强度校核 70
4.3.4 液压缸稳定性校核 71
4.3.5 缓冲计算 72
4.3.6 拉杆计算 73
本章小结 74
思考与练习 74
第5章 液压控制阀 76
5.1 概述 76
5.1.1 液压控制阀按功用分类 77
5.1.2 液压控制阀按控制方式分类 77
5.1.3 液压控制阀按控制信号形式分类 77
5.1.4 液压控制阀按结构形式分类 77
5.1.5 液压控制阀按连接方式分类 78
5.2 方向控制阀 78
5.2.1 单向阀 78
5.2.2 换向阀 80
5.3 压力控制阀 89
5.3.1 溢流阀 89
5.3.2 减压阀 93
5.3.3 顺序阀 95
5.3.4 平衡阀及起重机专用平衡阀 97
5.3.5 压力继电器 100
5.4 流量控制阀 100
5.4.1 节流阀和单向节流阀 100
5.4.2 调速阀 102
5.4.3 分流集流阀 104
5.4.4 单路稳流阀 106
5.5 工程机械常用液压阀 108
5.5.1 多路换向阀 108
5.5.2 减压阀式先导控制阀 110
5.6 新型液压阀介绍 111
5.6.1 电液伺服阀 111
5.6.2 电液比例阀 113
5.6.3 电液数字阀 114
5.6.4 插装阀和叠加阀 115
本章小结 120
思考与练习 121
第6章 液压油和液压系统辅助元件 124
6.1 液压油 125
6.1.1 液压系统对液压油的基本要求 125
6.1.2 液压油的特性 125
6.1.3 液压油的选择和使用 126
6.1.4 液压油液的污染及其控制 128
6.2 蓄能器 129
6.2.1 蓄能器的作用和分类 129
6.2.2 蓄能器容量计算 130
6.2.3 蓄能器的使用和安装 132
6.3 滤油器 132
6.3.1 滤油器的分类 132
6.3.2 滤油器的选用和安装 134
6.4 油箱和热交换器 135
6.4.1 油箱 135
6.4.2 热交换器 137
6.5 密封件 139
6.5.1 密封基本知识 139
6.5.2 密封件 140
6.6 管件 142
6.6.1 油管 142
6.6.2 管接头 143
本章小结 144
思考与练习 144
第7章 液压基本回路 146
7.1 压力控制回路 148
7.1.1 调压回路 148
7.1.2 减压回路 150
7.1.3 增压回路 151
7.1.4 卸荷回路 151
7.1.5 保压回路 153
7.1.6 缓冲补油回路 154
7.2 速度控制回路 156
7.2.1 调速回路 156
7.2.2 平衡回路 161
7.2.3 增速回路 163
7.2.4 快慢速换接回路 164
7.3 方向控制回路 165
7.3.1 换向回路 165
7.3.2 浮动回路 166
7.3.3 锁紧回路 167
7.4 多执行元件控制回路 167
7.4.1 顺序动作回路 167
7.4.2 同步回路 169
7.4.3 多缸快慢速互不干扰回路 170
本章小结 171
思考与练习 171
第8章 典型液压系统 174
8.1 组合机床动力滑台液压系统 175
8.1.1 YT4543型动力滑台液压系统的性能要求 175
8.1.2 YT4543型动力滑台液压系统的工作原理 175
8.1.3 YT4543型动力滑台液压系统的特点 177
8.2 液压机液压系统 178
8.2.1 YB32-200型液压机液压系统的性能要求 178
8.2.2 YB32-200型液压机液压系统的工作原理 178
8.2.3 YB32-200型液压机液压系统的特点 181
8.3 汽车起重机液压系统 181
8.3.1 Q2—8型汽车起重机液压系统的性能要求 181
8.3.2 Q2—8型汽车起重机液压系统的工作原理 182
8.3.3 Q2—8型汽车起重机液压系统的特点 184
8.4 塑料注射成形机电液比例控制系统 184
8.4.1 塑料注射成形机液压系统的性能要求 185
8.4.2 塑料注射成形机液压系统的工作原理 186
8.4.3 塑料注射成形机液压系统的特点 188
8.5 挖掘机液压系统 188
8.5.1 挖掘机液压系统的性能要求 188
8.5.2 挖掘机液压系统的工作原理 189
8.5.3 YW-60型挖掘机液压系统的特点 192
8.6 带钢张力电液伺服控制系统 192
8.6.1 带钢张力电液伺服液压系统的性能要求 193
8.6.2 带钢张力电液伺服液压系统的工作原理 193
8.6.3 带钢张力电液伺服液压系统的特点 193
本章小结 194
思考与练习 194
第9章 液压传动系统的设计计算 195
9.1 液压系统设计的内容与要求 196
9.1.1 设计的内容和技术要求 196
9.1.2 液压系统的设计步骤 197
9.1.3 液压系统组成元件选型设计 202
9.1.4 液压系统的性能验算 207
9.1.5 液压装置的结构设计 210
9.2 液压系统CAD简介 212
9.2.1 液压系统CAD运行环境 212
9.2.2 液压CAD系统的主要功能模块 213
9.2.3 液压系统CAD应用介绍 214
本章小结 217
思考与练习 217
第10章 气压传动 218
10.1 气压传动概述 219
10.1.1 气压传动的特点 219
10.1.2 气压传动系统的组成 219
10.2 气动元件 220
10.2.1 气源装置 220
10.2.2 辅助元件 223
10.2.3 执行元件 224
10.2.4 控制元件 226
10.2.5 逻辑元件 232
10.3 气动基本回路 234
10.3.1 方向控制回路 234
10.3.2 压力控制回路 235
10.3.3 速度控制回路 236
10.3.4 其他回路 237
10.4 气动系统实例 240
10.4.1 气液动力滑台气动系统 240
10.4.2 射芯机气动系统 241
本章小结 243
思考与练习 243
第11章 液力流体力学基础 244
11.1 概述 244
11.2 液力传动的基本理论 246
11.2.1 相对运动伯努利方程式 246
11.2.2 液流在工作轮中的流动和速度三角形 247
11.2.3 工作轮的力矩方程 248
11.2.4 欧拉方程式 250
11.2.5 液力变矩器的相似原理 251
本章小结 252
思考与练习 252
第12章 液力变矩器 253
12.1 液力耦合器 253
12.1.1 液力耦合器的结构 253
12.1.2 液力耦合器的工作原理 254
12.2 液力变矩器 255
12.2.1 液力变矩器的结构 255
12.2.2 液力变矩器的工作原理 255
12.2.3 变矩器的基本特性 256
12.3 液力变矩器的选择及其与发动机的匹配 260
12.3.1 发动机与液力变矩器共同工作性能 260
12.3.2 发动机和变矩器的联合输出特性 261
12.4 液力变矩器与内燃机匹配的计算机辅助设计 262
12.4.1 液力变矩器与内燃机匹配的基本方法 262
12.4.2 液力变矩器与发动机匹配性能的评价参数 264
12.5 液力变矩器的尺寸选择 265
12.5.1 不透穿液力变矩器D的确定 265
12.5.2 透穿性液力变矩器有效直径D的确定 266
12.5.3 综合式液力变矩器有效直径D的确定 267
本章小结 268
思考与练习 268
参考文献 269
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前 言
液压与气压传动是机电类各专业开设的一门重要的技术基础课程,该部分知识在机电类专业的知识结构中占有举足轻重的位置,本教材内容涉及液压、气压和液力传动三部分,概括了全部流体传动的内容,并以液压传动为主。
本教材是根据教育部机电类专业本科教育人才培养目标和培养方案及课程教学大纲要求编写的。全书共分12章,第1章绪论部分主要介绍流体传动,包括液压、气压和液力传动工作原理、特点和应用场合,第2章是液压流体力学基础,第3章~第6章介绍了液压元件的结构、工作原理、性能等,第7、8章介绍了液压基本回路和典型液压系统的组成、功能、特点及应用情况,第9章介绍了液压系统的设计计算方法及液压系统CAD,第10章介绍了气压传动的基本知识、气压传动元件、气压传动基本回路和气压传动系统,第11章和第12章介绍了液力传动的力学基础,液力耦合器和液力变矩器的工作原理、特性、功用、选用及其选用等。
在本书编写过程中,根据21世纪高等教育的发展现状和人才培养目标,对传统的基础理论介绍时,贯彻少而精和理论联系实际的原则,引用了机械行业多方面的实例,不仅有机床、工程机械、起重运输机械、橡塑机械和钢铁生产机械等行业的应用实例;作为工程机械特色,增加了液力传动部分。在进行结构分析、系统分析时,尽量反映国内、外最新成就和发展趋势,同时加入了新的技术成果,如计算机辅助设计等。元件选择上,引入新型液压阀内容,包括代表液压发展方向的电液伺服阀、电液比例阀等。考虑到对工程技术应用方面人才的培养,文中对纯理论分析结合了更多的实例,并适当淡化,加强了学生创新能力的培养。本书元件的图形符号、回路和系统原理图采用了最新的2009年液压与气动元件图形符号标准。
为便于读者学习,每章正文前面附有“教学要求”,后面附有“本章小结”,并在每章最后附有“思考与练习”以巩固所学内容。每章有引例并配有生动活泼的图片,使每章知识更生动、形象,增加了可读性。本书的另一个特色,是用框图的形式把繁杂的内容加以概括,使读者思路更加清晰、更加有条理,有心的读者将这个特点利用好,会有更多的收获。
本书适用于普通工科院校机械类、自动化类各专业的学生。不仅可以作为机电类各专业本科教材,也可以作为行业培训教材,还可以作为从事流体传动与控制工程技术人员设计、维护参考用书。
参加本教材编写相关工作的老师有:华北水利水电大学刘仕平、姚林晓、许兰贵、郑淑娟、贾建涛、马子领,青岛工学院王淑芳,辽宁石油化工大学王静波、河南经济贸易高级技工学校侯守峰、周君君。
由刘仕平和姚林晓担任主编。第1章、第7章、第8章由姚林晓编写,第2章由贾建涛编写,第3章、第11章、第12章由许兰贵编写,第4章、第6章由郑淑娟编写,第5章由侯守峰编写,第9章由王静波编写,马子领编写第10章,由刘仕平对全书进行统稿,青岛工学院王淑芳和周君君也参加了部分整理工作。
由于编者水平有限,书中不免存在疏漏和欠妥之处,敬请广大读者批评指正。
编 者
2015年3月
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