液壓傳動基礎(chǔ)

前言

當(dāng)前，我國機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)面臨社會需求旺盛的良好機(jī)遇和辦學(xué)質(zhì)量亟待提高的重大挑戰(zhàn)。抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，不斷提高辦學(xué)水平，形成鮮明的辦學(xué)特色，獲得社會認(rèn)同，這是我們義不容辭的責(zé)任。三峽大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)作為國家特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，以培養(yǎng)高素質(zhì)、強(qiáng)能力、應(yīng)用型的高級工程技術(shù)人才為目標(biāo)，經(jīng)過長期建設(shè)和探索，已形成了具有水電特色、服務(wù)行業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)的辦學(xué)模式。在前期課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革的基礎(chǔ)上，推進(jìn)教材建設(shè)，編寫出一套適合于該專業(yè)的系列特色教材，是非常及時(shí)的，也是完全必要的。系列教材注重教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性與工程性結(jié)合，在選材上融入了大量工程應(yīng)用實(shí)例，充分體現(xiàn)與專業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域的新發(fā)展和新技術(shù)，促進(jìn)高等學(xué)校人才培養(yǎng)工作與社會需求的緊密聯(lián)系。系列教材形成的主要特點(diǎn)，可用“三性”來表達(dá)。一是“特殊性”，這個(gè)“特殊性”與其他系列教材的不同在于其突出了水電行業(yè)特色，其不僅涉及測試技術(shù)、控制工程、制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)等通用基礎(chǔ)課程教材，還結(jié)合水電行業(yè)需求設(shè)置了起重機(jī)械、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、專業(yè)英語等專業(yè)特色課程教材，為面向行業(yè)經(jīng)濟(jì)和地方經(jīng)濟(jì)培養(yǎng)人才奠定了基礎(chǔ)。二是“科學(xué)性”，體現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一體現(xiàn)在課程體系層次，適應(yīng)削減課內(nèi)學(xué)時(shí)的教學(xué)改革要求，簡化推導(dǎo)精練內(nèi)容；其二體現(xiàn)在學(xué)科內(nèi)容層次，重視學(xué)術(shù)研究向教育教學(xué)的轉(zhuǎn)化，教材的應(yīng)用部分多選自近十年來的科研成果。三是“工程性”，凸顯工程人才培養(yǎng)的功能，一些課程結(jié)合專業(yè)增加了實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐內(nèi)容，以強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)；還根據(jù)現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，突出了計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)與本專業(yè)的結(jié)合。我相信，通過該系列教材的教學(xué)實(shí)踐，可使本專業(yè)的學(xué)生較為充分地掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，掌握機(jī)械工程領(lǐng)域的新技術(shù)并了解其發(fā)展趨勢，在工程應(yīng)用和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)方面形成優(yōu)勢，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。當(dāng)然，任何事情不能一蹴而就。該系列教材也有待于在教學(xué)實(shí)踐中不斷錘煉和修改。良好的開端等于成功的一半。我祝愿在作者與讀者的共同努力下，該系列教材在特色專業(yè)建設(shè)工程中能體現(xiàn)專業(yè)教學(xué)改革的進(jìn)展，從而得到不斷的完善和提高，對機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高起到積極的促進(jìn)作用。謹(jǐn)此為序。教育部高等學(xué)校機(jī)械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會委員、機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)分委員會副主任、全國工程認(rèn)證專家委員會機(jī)械類專業(yè)認(rèn)證分委員會副秘書長、第二屆國家級教學(xué)名師獎(jiǎng)獲得者、華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師 吳昌林

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)介紹了液壓元件、液壓基本回路和典型回路。內(nèi)容包括：流體力學(xué)基礎(chǔ)、液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸、液壓控制閥、液壓輔助元件的結(jié)構(gòu)原理、液壓傳動基本回路等。同時(shí)本書融入作者在教學(xué)和科研工作中的經(jīng)驗(yàn)與成果，以施工機(jī)械液壓系統(tǒng)為主要對象，增加了液壓系統(tǒng)完整設(shè)計(jì)實(shí)例、元件選擇原則、安裝、使用和維護(hù)、故障檢測等內(nèi)容。本書可作為高等學(xué)校本科機(jī)械類專業(yè)的教材，也可供機(jī)械工程相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員使用和參考，或作為繼續(xù)教育培訓(xùn)的參考教材。

作者簡介

趙新澤，湖北潛江人，三峽大學(xué)機(jī)械與材料學(xué)院教授，武漢理工大學(xué)博士生導(dǎo)師。1986年畢業(yè)于武漢水運(yùn)工程學(xué)院液壓傳動及控制專業(yè)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位；1993年畢業(yè)于武漢水運(yùn)工程學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)，獲工學(xué)碩士學(xué)位；2001年畢業(yè)武漢理工大學(xué)載運(yùn)工具運(yùn)用工程專業(yè)攻讀博士，獲工學(xué)博士學(xué)位；2001-2003年在武漢理工大學(xué)輪機(jī)工程專業(yè)博士后工作站從事研究工作。主要從事流體傳動及控制、摩擦學(xué)理論與應(yīng)用、機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷等方面的教學(xué)與研究工作，主持和參與完成10多項(xiàng)國家省部級科研項(xiàng)目，獲國家發(fā)明專利4項(xiàng)，在相關(guān)領(lǐng)域中發(fā)表論文100多篇，其中被SCI/EI/ISTP收錄10多篇。

書籍目錄

第1章  液壓傳動概述
  1.1  液壓傳動的工作原理及其組成部分
    1.1.1  液壓傳動的定義
    1.1.2  液壓傳動的工作原理
    1.1.3  液壓傳動系統(tǒng)圖形符號
    1.1.4  液壓傳動系統(tǒng)的組成
  1.2  液壓傳動系統(tǒng)的特點(diǎn)
    1.2.1  液壓傳動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
    1.2.2  液壓傳動系統(tǒng)的缺點(diǎn)
  1.3  液壓傳動技術(shù)在水電機(jī)械裝備中的應(yīng)用
  1.4  液壓傳動技術(shù)的發(fā)展概況
    1.4.1  液壓傳動技術(shù)的歷史回顧
    1.4.2  液壓傳動技術(shù)的發(fā)展趨勢
  復(fù)習(xí)題
第2章  液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)
  2.1  液壓油的主要性質(zhì)及選用原則
    2.1.1  液壓油的理化性質(zhì)
    2.1.2  液壓傳動系統(tǒng)對液壓油的要求
    2.1.3  液壓油的選用原則
  2.2  液體靜力學(xué)計(jì)算
    2.2.1  液體靜壓力及其計(jì)算
    2.2.2  液體靜壓力作用在固體壁面上的力計(jì)算
  2.3  液體動力學(xué)計(jì)算
    2.3.1  基礎(chǔ)知識
    2.3.2  連續(xù)性方程
    2.3.3  伯努利方程
    2.3.4  動量方程
  2.4  液壓系統(tǒng)管道內(nèi)壓力損失計(jì)算
    2.4.1  壓力損失的種類  
    2.4.2  液體的兩種流態(tài)  
    2.4.3  沿程壓力損失計(jì)算
    2.4.4  局部壓力損失計(jì)算
    2.4.5  管路系統(tǒng)中的總壓力損失計(jì)算
  2.5  孔口及縫隙液流特性計(jì)算
    2.5.1  常見孔口流量計(jì)算
    2.5.2  縫隙液流特性計(jì)算
  2.6  液壓沖擊和氣蝕現(xiàn)象
  2.6.1  液壓沖擊
  2.6.2  空穴和氣蝕現(xiàn)象  
  復(fù)習(xí)題
第3章  液壓泵
  3.1  液壓泵的主要性能參數(shù)
    3.1.1  液壓泵的工作原理與分類
    3.1.2  液壓泵的主要性能參數(shù)和常用計(jì)算公式
  3.2  齒輪泵
    3.2.1  外嚙合齒輪泵工作原理
    3.2.2  齒輪泵的流量和脈動率
    3.2.3  外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    3.2.4  內(nèi)嚙合齒輪泵
  3.3  葉片泵
    3.3.1  單作用葉片泵
    3.3.2  雙作用葉片泵
  3.4  柱塞泵
    3.4.1  斜盤式軸向柱塞泵
    3.4.2  斜軸式軸向柱塞泵
    3.4.3  徑向柱塞泵
  3.5  液壓泵的選用
    3.5.1  液壓泵的選用原則
    3.5.2  液壓泵的選擇計(jì)算
  復(fù)習(xí)題
第4章  液壓傳動執(zhí)行元件
  4.1  液壓馬達(dá)
    4.1.1  液壓馬達(dá)的分類  
    4.1.2  液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)計(jì)算
    4.1.3  液壓馬達(dá)基本工作原理與特點(diǎn)  
  4.2  液壓缸
    4.2.1  液壓缸主要參數(shù)與基本計(jì)算
    4.2.2  活塞式液壓缸的典型結(jié)構(gòu)
    4.2.3  液壓油缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
  復(fù)習(xí)題
第5章  液壓傳動控制元件
  5.1  液壓閥的作用與分類
  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  分流集流閥
  5.5  電磁比例控制閥
    5.5.1  比例電磁鐵
    5.5.2  電磁比例壓力閥
    5.5.3  電磁比例換向閥
    5.5.4  電磁比例流量閥
  5.6  電液數(shù)字閥
    5.6.1  增量式數(shù)字閥
    5.6.2  脈寬調(diào)制式數(shù)字閥
  5.7  疊加閥及二通插裝閥
    5.7.1  疊加閥  
    5.7.2  插裝閥  
  5.8  液壓閥的選用原則
  復(fù)習(xí)題
第6章  液壓輔助元件
  6.1  蓄能器
    6.1.1  蓄能器的功能和類型
    6.1.2  蓄能器容量的計(jì)算與選擇
    6.1.3  蓄能器使用安裝與維護(hù)  
  6.2  濾油器
    6.2.1  濾油器的功能和分類
    6.2.2  濾油器的主要性能指標(biāo)  
    6.2.3  濾油器的選用和安裝
  6.3  油箱
    6.3.1  油箱的功能與類型
    6.3.2  開式油箱的特點(diǎn)
  6.4  熱交換器
    6.4.1  冷卻器
    6.4.2  冷卻器的基本參數(shù)
    6.4.3  冷卻器的安裝
    6.4.4  加熱器
  6.5  油管和管接頭
    6.5.1  油管
    6.5.2  管接頭  
  復(fù)習(xí)題
第7章  液壓傳動基本回路
  7.1  方向控制回路
    7.1.1  換向回路
    7.1.2  鎖緊回路
  7.2  速度控制回路
    7.2.1  調(diào)速回路
    7.2.2  快速運(yùn)動回路
    7.2.3  速度換接回路
  7.3  壓力控制回路
    7.3.1  調(diào)壓回路
    7.3.2  減壓回路
    7.3.3  增壓回路
    7.3.4  卸荷回路
    7.3.5  保壓回路
    7.3.6  平衡回路
  7.4  多缸工作控制回路
    7.4.1  順序動作回路
    7.4.2  同步動作回路
    7.4.3  多缸卸荷回路
    7.4.4  互不干涉回路
  復(fù)習(xí)題
第8章  典型液壓傳動系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)
  8.1  典型液壓系統(tǒng)分析
    8.1.1   W20-100型挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分析
    8.1.2   TY320型推土機(jī)液壓系統(tǒng)分析
    8.1.3   ZL50型裝載機(jī)液壓系統(tǒng)分析
    8.1.4   QY一8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)分析  
    8.1.5  閘門雙吊點(diǎn)液壓啟閉機(jī)液壓同步系統(tǒng)分析
  8.2  液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例——反弧門鋼止水密封面同步仿形修復(fù)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算
    8.2.1  液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)
    8.2.2  液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    8.2.3  液壓執(zhí)行元件載荷力和載荷轉(zhuǎn)矩計(jì)算
    8.2.4  液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算
    8.2.5  液壓元件的選擇
    8.2.6  液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算
  復(fù)習(xí)題
第9章  液壓系統(tǒng)的安裝、使用和維護(hù)
  9.1  液壓系統(tǒng)的安裝、清洗與試壓
    9.1.1  液壓系統(tǒng)的安裝
    9.1.2  液壓系統(tǒng)的清洗
    9.1.3  液壓系統(tǒng)的試壓
  9.2  液壓系統(tǒng)的使用
    9.2.1  日常檢查
    9.2.2  液壓油的使用和維護(hù)
  9.3  液壓系統(tǒng)的調(diào)整
    9.3.1  液壓系統(tǒng)試車
    9.3.2  液壓系統(tǒng)的調(diào)整
  9.4  液壓系統(tǒng)的典型故障和排除
    9.4.1  液壓系統(tǒng)典型故障特征
    9.4.2  液壓系統(tǒng)故障診斷常規(guī)程序
    9.4.3  液壓系統(tǒng)常見故障診斷及排除方法
  9.5  液壓系統(tǒng)故障現(xiàn)代診斷技術(shù)簡介
  復(fù)習(xí)題
附錄  常用液壓圖形符號(摘自GB／T 786.1  —2009)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   8.1.5 閘門雙吊點(diǎn)液壓啟閉機(jī)液壓同步系統(tǒng)分析 1.液壓啟閉機(jī)液壓同步系統(tǒng)原理分析 在大型水利水電工程中，大中型跨度閘門的啟閉現(xiàn)一般采用雙吊點(diǎn)液壓啟閉機(jī)來實(shí)現(xiàn)。其啟閉機(jī)液壓同步系統(tǒng)圖如圖8—7所示。 在液壓啟閉機(jī)開啟閘門的過程中，液壓泵站的高壓油通過三位四通換向閥20進(jìn)入兩塊橋式整流板，然后分別經(jīng)過調(diào)速閥22和電液比例調(diào)速閥23進(jìn)入到左缸和右缸的下腔，左缸和右缸上腔的液壓油通過回油路回到油箱中，實(shí)現(xiàn)閘門的開啟動作。在閘門開啟過程中，閘門開度儀25以左缸的位移為基準(zhǔn)在線監(jiān)測右缸相對于左缸的同步誤差，然后將雙缸的同步誤差進(jìn)行運(yùn)算放大以電信號的方式反饋至電液比例調(diào)速閥的電液比例機(jī)構(gòu)上，在電液比例調(diào)速閥給定開度的基礎(chǔ)上調(diào)度以調(diào)節(jié)進(jìn)入右缸的油流量，使右缸跟蹤左缸的位移，實(shí)現(xiàn)閘門開啟過程中的雙缸同步運(yùn)行。在液壓啟閉機(jī)關(guān)閉閘門的過程中，液壓泵站的高壓油通過三位四通換向閥20直接進(jìn)入到左缸和右缸的上腔，左缸和右缸下腔的液壓油分別通過其支路上的橋式整流板經(jīng)過調(diào)速閥22和電液比例調(diào)速閥23流回至油箱，實(shí)現(xiàn)閘門的關(guān)閉。在閘門關(guān)閉過程中，閘門開度儀以左缸的位移為基準(zhǔn)在線監(jiān)測右缸相對于左缸的同步誤差，然后將雙缸的同步誤差進(jìn)行運(yùn)算放大以電信號的方式反饋至電液比例調(diào)速閥的電液比例機(jī)構(gòu)上，在電液比例調(diào)速閥給定開度的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)電液比例調(diào)速閥的開度以調(diào)節(jié)流出右缸的油流量，使右缸跟蹤左缸的位移，實(shí)現(xiàn)閘門關(guān)閉過程中的雙缸同步運(yùn)行。 閘門雙吊點(diǎn)液壓啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)電磁鐵動作表如表8-1所示。 本系統(tǒng)動力元件10為CBG—3200型齒輪泵，采用雙泵并聯(lián)供油。液控單向閥29、36主要起背壓作用，防止液壓沖擊。單向閥12、30起隔離作用，保護(hù)液壓泵。系統(tǒng)為三級調(diào)壓，分別由三位四通H型電磁換向閥17的左、中、右位確定，其中當(dāng)其處于中位時(shí)，系統(tǒng)壓力為零，液壓泵卸荷。

編輯推薦

《高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化國家特色專業(yè)規(guī)劃教材:液壓傳動基礎(chǔ)》編寫時(shí)力求由淺入深、通俗易懂、理論聯(lián)系實(shí)際、注重應(yīng)用，適用于高等學(xué)校本科機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化、自動化、電氣工程、電子信息、機(jī)電一體化及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)，也可作為工業(yè)自動化技術(shù)人員的培訓(xùn)教材和自學(xué)參考書。

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