液壓與液力傳動(dòng)

前言

　　液壓與液力傳動(dòng)是機(jī)械類專業(yè)人才必備的知識之一。“液壓與液力傳動(dòng)”課程的主要任務(wù)是傳授液壓與液力傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識，使學(xué)生掌握液壓與液力傳動(dòng)元件的工作原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用、特點(diǎn)和選用方法，熟悉各類液壓與液力傳動(dòng)的基本回路的組成和應(yīng)用，了解國內(nèi)外先進(jìn)的液壓與液力傳動(dòng)的技術(shù)成果?！　”緯诰帉戇^程中，貫徹了理論分析與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的原則，既有理論分析、結(jié)構(gòu)和原理的講解，又有實(shí)際的相關(guān)科研內(nèi)容。通過理論分析培養(yǎng)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型、完成理論分析的能力；通過液壓元件的結(jié)構(gòu)、原理、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的講解，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力；通過科研實(shí)例的講解，增強(qiáng)學(xué)生的興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力。本書的具體特點(diǎn)如下：　?。?）各章首頁給出了本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)要點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法，指出了各章學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)，給出了各章節(jié)的知識要點(diǎn)、能力要求和相關(guān)知識，同時(shí)安排了相應(yīng)的學(xué)習(xí)方法?！　。?）通過添加“導(dǎo)人案例”和“應(yīng)用案例”等模塊，改變了目前書稿內(nèi)容形式較為單調(diào)的模式，使得書稿更加生動(dòng)活潑，而且圖文并茂、增強(qiáng)了圖書的生命力，體現(xiàn)了教材的時(shí)代性和新穎性。各章“導(dǎo)人案例”可增強(qiáng)對該章所學(xué)知識的感性認(rèn)識，引起學(xué)生對該章的學(xué)習(xí)興趣，“應(yīng)用案例”可加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大知識面。　?。?）各章內(nèi)容突出機(jī)械類專業(yè)特點(diǎn)，充分考慮教學(xué)計(jì)劃的變更和相關(guān)專業(yè)不同學(xué)時(shí)的要求，盡量采用圖表，以代替文字論述。　?。?）個(gè)別章節(jié)側(cè)重理論分析，通過數(shù)學(xué)模型的建立、公式的推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生理論分析的能力。通過對關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)、原理、特點(diǎn)以及缺點(diǎn)的分析，啟發(fā)學(xué)生去改善目前零部件所存在的缺點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力?！　。?）本書還將作者在科研過程中遇見的實(shí)際問題以及取得的創(chuàng)新成果，與課程內(nèi)容相結(jié)合，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力?！　。?）知識傳授采用基本理論一元件一回路一系統(tǒng)的構(gòu)成體系，參考液壓傳動(dòng)的發(fā)展趨勢，將液壓伺服控制和比例控制的最新內(nèi)容也融人其中?！　。?）以學(xué)生為本，加強(qiáng)實(shí)際操作能力的培養(yǎng)，內(nèi)容敘述深人淺出、層次分明?！　”緯m合普通工科院校機(jī)械類專業(yè)教學(xué)使用，也適合各類成人教育、自學(xué)考試等有關(guān)機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生使用，還可供從事液壓傳動(dòng)及控制技術(shù)的工程技術(shù)人員參考?！　”緯缮綎|理工大學(xué)周長城、袁光明、劉軍營、李軍偉、劉瑞軍和威海職業(yè)技術(shù)學(xué)院蔡艷輝編著，其中第3、4、5章由周長城編著，第1、7章由袁光明編著，第8、9章由劉軍營編著，第10章由李軍偉編著，第2章由劉瑞軍編著，第6章由蔡艷輝編著。全書由周長城負(fù)責(zé)修改、校對和統(tǒng)稿。

內(nèi)容概要

本書圍繞液壓與液力傳動(dòng)的油液的靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)等特性、關(guān)鍵零部件的基本結(jié)構(gòu)和原理、基本液壓回路的組成和特點(diǎn)以及典型液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，系統(tǒng)論述了液壓與液力傳動(dòng)的基本理論，介紹了工程應(yīng)用實(shí)例。全書共分10章，包括緒論、液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)、液壓泵與液壓馬達(dá)、液壓缸、液壓控制閥、液壓輔助裝置、液壓基本回路、現(xiàn)代液壓控制技術(shù)基本知識、典型液壓系統(tǒng)分析和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。本書以學(xué)生為本，內(nèi)容敘述力求深入淺出。各章節(jié)的開始增加了“本章學(xué)習(xí)目標(biāo)”、“本章教學(xué)要點(diǎn)”、“本章學(xué)習(xí)方法”和“導(dǎo)入案例”；中間部分有“應(yīng)用案例”分析；最后部分編排有“小結(jié)”和“綜合練習(xí)”。    本書內(nèi)容豐富、系統(tǒng)，圖文并茂，實(shí)用性強(qiáng)，結(jié)合了編者最近幾年的科研成果實(shí)例，并增加了液壓傳動(dòng)行業(yè)最新技術(shù)成果的介紹。    本書可作為高等學(xué)校車輛工程、交通運(yùn)輸、機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化及相關(guān)專業(yè)的本科生教材，亦可作為相關(guān)專業(yè)學(xué)生及工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1  流體傳動(dòng)概況  1.2  液壓傳動(dòng)工作原理與組成    1.2.1  液壓傳動(dòng)工作原理    1.2.2  液壓傳動(dòng)的組成    1.2.3  液壓傳動(dòng)的圖形符號  1.3  液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用    1.3.1  液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)    1.3.2  液壓傳動(dòng)的應(yīng)用  小結(jié)  綜合練習(xí)第2章  液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)  2.1  液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)    2.1.1  液壓油的性質(zhì)    2.1.2  液壓介質(zhì)的使用要求和選用  2.2  液體靜力學(xué)基礎(chǔ)    2.2.1  液體靜壓力及特征    2.2.2  靜力學(xué)基本方程    2.2.3  帕斯卡原理    2.2.4  液體作用于固體表面上的力  2.3  流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)    2.3.1  流動(dòng)液體的基本概念    2.3.2  流量連續(xù)性方程    2.3.3  伯努利方程    2.3.4  動(dòng)量方程    2.3.5  液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失    2.3.6  液體流經(jīng)小孔的流量    2.3.7  液體流經(jīng)縫隙的流量  2.4  液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象    2.4.1  液壓沖擊    2.4.2  氣穴現(xiàn)象  小結(jié)  綜合練習(xí)第3章  液壓泵與液壓馬達(dá)  3.1  概述    3.1.1  液壓泵工作原理及分類    3.1.2  主要性能參數(shù)  3.2  齒輪泵與齒輪馬達(dá)    3.2.1  外嚙合齒輪泵    3.2.2  內(nèi)嚙合齒輪泵    3.2.3  螺桿泵    3.2.4  齒輪馬達(dá)  3.3  葉片液壓泵和葉片馬達(dá)    3.3.1  葉片液壓泵    3.3.2  葉片馬達(dá)  3.4  柱塞泵和柱塞馬達(dá)    3.4.1  柱塞泵    3.4.2  柱塞馬達(dá)  3.5  液壓泵與液壓馬達(dá)的選擇與使用    3.5.1  液壓泵的選擇    3.5.2  液壓馬達(dá)的選擇    3.5.3  液壓泵和液壓馬達(dá)的使用  小結(jié)  綜合練習(xí)第4章  液壓缸  4.1  概述    4.1.1  液壓缸的工作原理    4.1.2  液壓缸的分類與圖形符  4.2  液壓缸的典型結(jié)構(gòu)    4.2.1  活塞式液壓缸    4.2.2  柱塞式液壓缸    4.2.3  伸縮套筒式液壓缸    4.2.4  增壓液壓缸    4.2.5  齒條活塞式液壓缸    4.2.6  擺動(dòng)式液壓缸  4.3  液壓缸的設(shè)計(jì)    4.3.1  液壓缸主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算    4.3.2  液壓缸的強(qiáng)度計(jì)算與校核  小結(jié)  綜合練習(xí)第5章  液壓控制閥  5.1  概述    5.1.1  液壓控制閥的類型    5.1.2  液壓控制閥的共同點(diǎn)和使用要求  5.2  方向控制閥    5.2.1  單向閥    5.2.2  換向閥  5.3  壓力控制閥    5.3.1  溢流閥    5.3.2  減壓閥    5.3.3  順序閥    5.3.4  壓力繼電器  5.4  流量控制閥    5.4.1  節(jié)流閥    5.4.2  調(diào)速閥    5.4.3  溢流節(jié)流閥    5.4.4  分流-集流閥  5.5  插裝閥    5.5.1  插裝閥的結(jié)構(gòu)與工作原理    5.5.2  插裝閥的功能  5.6  多路換向閥    5.6.1  多路換向閥的類型與機(jī)能    5.6.2  多路換向閥的結(jié)構(gòu)  小結(jié)  綜合練習(xí)第6章  液壓輔助裝置  6.1  蓄能器    6.1.1  蓄能器的作用    6.1.2  蓄能器工作原理    6.1.3  蓄能器的分類及特點(diǎn)    6.1.4  蓄能器的容量計(jì)算    6.1.5  蓄能器的使用和安裝  6.2  過濾器    6.2.1  過濾器的作用與種類    6.2.2  過濾器的結(jié)構(gòu)    6.2.3  過濾器選擇與安裝  6.3  密封與密封元件    6.3.1  密封的作用與要求    6.3.2  密封元件的種類及特點(diǎn)  6.4  管件    6.4.1  油管    6.4.2  管接頭  6.5  油箱與熱交換器及儀表附件    6.5.1  油箱    6.5.2  冷卻器    6.5.3  加熱器    6.5.4  儀表附件  小結(jié)  綜合練習(xí)第7章  液壓基本回路  7.1  壓力控制回路    7.1.1  調(diào)壓回路    7.1.2  減壓回路    7.1.3  保壓回路    7.1.4  增壓回路    7.1.5  平衡回路    7.1.6  卸荷回路  7.2  速度控制回路    7.2.1  節(jié)流調(diào)速回路    7.2.2  容積調(diào)速回路    7.2.3  容積節(jié)流調(diào)速回路    7.2.4  快速運(yùn)動(dòng)回路和速度換接回路  7.3  方向控制回路    7.3.1  換向回路    7.3.2  制動(dòng)回路    7.3.3  鎖緊回路和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)換向回路  7.4  多執(zhí)行元件控制回路    7.4.1  順序動(dòng)作回路    7.4.2  同步回路    7.4.3  互不干擾回路  7.5  液壓系統(tǒng)回路的操縱控制方式  小結(jié)  綜合練習(xí)第8章  現(xiàn)代液壓控制技術(shù)基本知識  8.1  概述  8.2  伺服閥與液壓伺服控制系統(tǒng)    8.2.1  伺服閥    8.2.2  液壓伺服控制系統(tǒng)  8.3  比例閥和比例控制系統(tǒng)    8.3.1  比例閥的工作原理和類型    8.3.2  比例閥的選用    8.3.3  比例控制系統(tǒng)  8.4  電-液數(shù)字控制閥    8.4.1  電-液數(shù)字控制閥的工作原理    8.4.2  電-液數(shù)字控制閥的典型結(jié)構(gòu)  8.5  微型計(jì)算機(jī)-液壓控制技術(shù)簡介  小結(jié)  綜合練習(xí)第9章  典型液壓系統(tǒng)分析  9.1  液壓系統(tǒng)分類和分析方法  9.2  組合機(jī)床動(dòng)力滑臺液壓系統(tǒng)    9.2.1  YT4543型動(dòng)力滑臺液壓系統(tǒng)的工作原理    9.2.2  YT4543型動(dòng)力滑臺液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)  9.3  塑料注射成形機(jī)液壓系統(tǒng)    9.3.1  SZ-250A型注射成形機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理    9.3.2  SZ-250A型注射成形機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)  9.4  液壓壓力機(jī)液壓系統(tǒng)    9.4.1  YA32-200型液壓壓力機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理    9.4.2  YA32-200型液壓壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)  9.5  汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)    9.5.1  Q2-8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理    9.5.2  Q2-8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)  小結(jié)  綜合練習(xí)第10章  液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算  10.1  液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟    10.1.1  液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求與工況分析    10.1.2  液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案    10.1.3  液壓系統(tǒng)計(jì)算與元件選擇    10.1.4  液壓系統(tǒng)的校核    10.1.5  繪制液壓系統(tǒng)工作圖和編寫技術(shù)文件  10.2  液壓系統(tǒng)的安裝、使用和維護(hù)    10.2.1  液壓元件的清洗和安裝    10.2.2  液壓系統(tǒng)的壓力試驗(yàn)與調(diào)試    10.2.3  液壓系統(tǒng)的使用與維護(hù)  小結(jié)  綜合練習(xí)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　通常情況下，一臺完整的機(jī)器設(shè)備由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)構(gòu)（含輔助裝置）三大部分組成。原動(dòng)機(jī)是機(jī)器的動(dòng)力源，包括電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等；工作機(jī)構(gòu)是指完成該機(jī)器之工作任務(wù)的直接工作部分，如剪床的剪刀，車床的刀架、車刀、卡盤等。由于原動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速變化范圍有限，為了適應(yīng)工作機(jī)構(gòu)的工作力、工作速度變化范圍較寬和控制性能等要求，在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)構(gòu)之間設(shè)置了傳動(dòng)裝置，其作用是把原動(dòng)機(jī)的輸出功率，經(jīng)過變換后傳遞給工作機(jī)構(gòu)并進(jìn)行控制?！　≡诟黝悪C(jī)械設(shè)備中，傳動(dòng)是指能量或動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)向工作裝置的傳遞，通過不同的傳動(dòng)方式使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，變?yōu)楦鞣N工作裝置的不同運(yùn)動(dòng)形式，如推土機(jī)推土板的升降、起重機(jī)轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)、挖掘機(jī)鏟斗的挖掘工作等?！　「鶕?jù)傳遞能量的工作介質(zhì)不同，將傳動(dòng)分為機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)和流體傳動(dòng)。流體傳動(dòng)是以流體為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動(dòng)方式，即利用流體的壓力能來傳遞能量，具體分為液體傳動(dòng)和氣體傳動(dòng)，如圖1.4所示。在液體傳動(dòng)中，利用液體的靜壓能來傳遞動(dòng)力的稱為液壓傳動(dòng)，而利用液體的動(dòng)能來傳遞動(dòng)力的稱為液力傳動(dòng)?！　×黧w傳動(dòng)相對于機(jī)械傳動(dòng)而言還是一門較新的學(xué)科，從17世紀(jì)中葉（1648年）法國人帕斯卡（B Pascal）提出液體壓力傳遞的基本定律以來，液壓傳動(dòng)經(jīng)歷了300多年的發(fā)展歷史。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，流體傳動(dòng)技術(shù)本身也在不斷發(fā)展。18世紀(jì)末（1795年）英國制造出世界第一臺液壓機(jī)。在第二次世界大戰(zhàn)期間及戰(zhàn)后，由于軍事及民用需求的刺激，流體傳動(dòng)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了以電液伺服系統(tǒng)為代表的響應(yīng)快、精度高的液壓元部件和控制系統(tǒng)。20世紀(jì)50年代以后，隨著戰(zhàn)后世界各國經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和發(fā)展，生產(chǎn)過程自動(dòng)化程度的不斷提高，流體傳動(dòng)技術(shù)很快轉(zhuǎn)入民用工業(yè)。與此同時(shí)，流體傳動(dòng)在隨動(dòng)和伺服方面的研究取得了很大進(jìn)展，美國麻省理工學(xué)院（MIT）出版了著名的《液壓氣動(dòng)控制》一書。20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了板式、疊加式液壓系列閥。流體傳動(dòng)技術(shù)隨著原子能、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展，當(dāng)前流體傳動(dòng)技術(shù)正向快速、高效、高壓、大功率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化等方向發(fā)展。特別是近二十年來隨著航空航天技術(shù)、控制技術(shù)、微電子技術(shù)、材料科學(xué)技術(shù)等的發(fā)展，使得流體技術(shù)已成為集傳動(dòng)、控制和檢測于一體的一門完整的自動(dòng)化技術(shù)，同時(shí)新型液壓元件、氣壓元件和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助測試（CAT）、計(jì)算機(jī)直接控制（CDC）、機(jī)電一體化技術(shù)、可靠性技術(shù)等也是當(dāng)前流體傳動(dòng)及控制技術(shù)研究的主要內(nèi)容和方向。流體傳動(dòng)，在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都得到了廣泛應(yīng)用，如建筑機(jī)械、工程機(jī)械、機(jī)械制造業(yè)、航空航天、石油化工等都離不開流體傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)在某些領(lǐng)域甚至已具有壓倒性的優(yōu)勢，例如，目前國外生產(chǎn)的95％的工程機(jī)械、90％的數(shù)控機(jī)床、95％的自動(dòng)流水線都采用了液壓傳動(dòng)，因此，液壓傳動(dòng)的發(fā)展水平和應(yīng)用程度已成為衡量一個(gè)國家工業(yè)化程度的雷獸標(biāo)志之一?！　　?/pre>








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