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第1章 液压技术基本理论1

1.1 流体技术发展史1

1.2 液压传动基本概念2

1.2.1 液压传动工作原理2

1.2.2 液压系统基本组成4

1.2.3 液压传动系统的优势与不足4

1.3 液压传动的工作介质5

1.3.1 液压油的类型5

1.3.2 液压油的物理性质6

1.3.3 液压油的要求与选用8

1.4 液压传动基本参数9

1.5 静止液体基本性质10

1.5.1 液体静压力及其特性10

1.5.2 液体静力学方程11

1.5.3 压力的表示方法及单位12

1.5.4 帕斯卡原理13

1.5.5 液压静压力对固体壁面的作用力14

1.6 液体流动的基本规律14

1.6.1 流动液体的连续性原理15

1.6.2 伯努利方程15

1.6.3 流动液体的动量方程16

1.7 液体在缝隙和小孔中的流动规律17

1.7.1 液体在缝隙中的流动规律17

1.7.2 液体在小孔中的流动规律20

1.8 液体流动的压力损失21

1.9 液压冲击和空穴现象23

1.9.1 液压冲击现象23

1.9.2 空穴现象27

1.10 液压传动在机械工程中的应用27

1.10.1 液压传动在工业机床上的应用27

1.10.2 液压传动在工程机械上的应用28

1.11 液压传动技术的发展趋势30

典型应用案例131

本章小结32

思考题与习题133

第2章 液压动力与执行元件36

2.1 液压动力元件36

2.1.1 液压泵概述36

2.1.2 齿轮泵39

2.1.3 叶片泵41

2.1.4 柱塞泵47

2.1.5 液压泵的选用53

2.2 液压执行元件54

2.2.1 液压缸54

2.2.2 液压马达65

典型应用案例271

本章小结72

思考题与习题272

第3章 液压控制与辅助元件75

3.1 液压控制阀75

3.1.1 液压阀概述75

3.1.2 方向控制阀77

3.1.3 压力控制阀87

3.1.4 流量控制阀94

3.1.5 逻辑插装阀100

3.1.6 电液比例阀106

3.1.7 电液伺服阀108

3.1.8 电液数字控制阀113

3.2 液压辅助元件117

3.2.1 油箱及其附件117

3.2.2 蓄能器119

3.2.3 过滤器123

3.2.4 油管及管接头126

3.2.5 密封装置131

典型应用案例3134

本章小结134

思考题与习题3135

第4章 液压控制系统分析138

4.1 基本控制系统138

4.1.1 压力控制系统138

4.1.2 方向控制系统145

4.1.3 速度控制系统148

4.1.4 多执行元件控制回路159

4.2 开式系统与闭式系统166

4.2.1 开式液压系统166

4.2.2 闭式液压系统166

4.3 单泵系统与多泵系统167

4.3.1 单泵液压系统168

4.3.2 双泵液压系统168

4.3.3 多泵液压系统169

4.4 定量系统与变量系统170

4.4.1 定量系统170

4.4.2 变量系统170

4.5 串联系统与并联系统171

4.5.1 串联系统171

4.5.2 并联系统172

4.6 分功率变量系统与总功率变量系统172

4.6.1 分功率变量系统172

4.6.2 总功率变量系统173

4.7 液压控制系统性能指标与要求173

4.7.1 液压系统的效率（经济性指标）174

4.7.2 功率利用（节能性指标）175

4.7.3 调速范围及指标（调速指标）175

4.7.4 液压系统刚度（机械特性指标）175

4.7.5 负载能力（工作性能指标）175

典型应用案例4175

本章小结176

思考题与习题4177

第5章 液压系统设计计算182

5.1 液压系统的设计原则与策略182

5.1.1 液压系统绿色设计原则182

5.1.2 液压系统绿色设计策略182

5.2 液压系统的设计内容与步骤184

5.2.1 明确对液压系统的设计要求184

5.2.2 分析工况，确定液压系统的主要参数185

5.3 液压系统原理图确定和液压元件计算选择187

5.3.1 进行方案设计，确定液压系统原理图187

5.3.2 液压元件计算与选择189

5.3.3 液压系统性能验算及校核193

5.4 液压系统仿真与性能分析197

5.4.1 概述197

5.4.2 基于MATLAB的液压系统仿真技术研究与应用198

5.4.3 AMESIM仿真技术及其在液压系统中的应用200

5.5 液压系统装配图的绘制203

5.5.1 液压装置总体布局203

5.5.2 液压阀的配置形式203

5.5.3 集成块设计203

5.5.4 绘制正式液压系统装配图，编写技术文件204

5.6 典型液压系统设计应用实例204

5.6.1 250克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数204

5.6.2 液压执行元件载荷力和载荷转矩计算205

5.6.3 液压系统主要参数计算206

5.6.4 制定系统方案和拟定液压系统图208

5.6.5 液压元件的选择209

5.6.6 液压系统性能验算212

典型应用案例5215

本章小结215

思考题与习题5216

第6章 电液控制技术及应用217

6.1 电液控制技术概述217

6.1.1 电液伺服控制217

6.1.2 电液比例控制218

6.1.3 数字液压控制218

6.1.4 电液控制策略219

6.1.5 电液控制技术的发展趋势220

6.2 电液伺服控制技术221

6.2.1 电液伺服系统工作原理及特点221

6.2.2 电液伺服控制技术应用224

6.3 电液比例控制技术232

6.3.1 电液比例控制概述232

6.3.2 电液比例控制的基本原理233

6.3.3 电液比例阀的组成及分类234

6.3.4 电液比例系统构成及特点236

6.3.5 电液比例技术应用实例237

6.4 数字液压控制技术243

6.4.1 数字液压元件243

6.4.2 数字液压控制技术应用246

典型应用案例6249

本章小结250

思考题与习题6250

第7章 液压系统测试与故障诊断技术252

7.1 液压测试技术概述252

7.1.1 液压测试技术基础252

7.1.2 液压测试系统组成254

7.2 液压系统基本参数的测试及测试仪器255

7.2.1 液压系统中压力的测试255

7.2.2 液压系统中流量的测试259

7.2.3 液压系统中温度的测量262

7.2.4 液压系统测试装置264

7.3 液压系统测试工程应用实例268

7.3.1 矿用支架液压件CAT测试系统268

7.3.2 液压冲击机械测试系统271

7.4 液压元件故障诊断与排除274

7.4.1 液压泵常见故障分析与排除方法274

7.4.2 液压缸的常见故障及排除方法274

7.4.3 常用液压阀的故障分析与排除275

7.5 液压系统故障诊断方法279

7.5.1 简易的故障诊断方法279

7.5.2 基于信号分析的故障诊断方法280

7.5.3 基于人工智能的故障诊断方法281

7.6 液压系统故障诊断应用实例284

7.6.1 液压挖掘机液压系统的常见故障及诊断与排除284

7.6.2 基于FTA分析法的液压压砖机远程故障诊断专家系统287

7.6.3 汽车起重机液压缸爬行的故障树分析291

7.7 液压系统故障诊断技术的发展295

典型应用案例7296

本章小结298

第8章 气压传动基础知识299

8.1 气压传动与控制的定义及工作原理299

8.2 气压传动的优缺点及发展与应用300

8.3 空气的物理性质303

8.4 气体状态方程306

8.5 气体流动规律308

本章小结313

第9章 气源装置与气动元件314

9.1 气源装置及辅助元件314

9.1.1 气源装置314

9.1.2 气动辅助元件316

9.2 气动执行元件321

9.2.1 气缸321

9.2.2 气马达328

9.3 气动控制元件329

9.3.1 气动压力控制阀329

9.3.2 气动流量控制阀332

9.3.3 气动方向控制阀333

9.4 气动逻辑元件338

本章小结343

第10章 气压传动基本回路和气动控制系统344

10.1 气压传动基本回路344

10.1.1 压力和力控制回路344

10.1.2 换向回路345

10.1.3 速度控制回路348

10.1.4 位置控制回路351

10.2 其他常用回路352

10.2.1 安全保护回路352

10.2.2 同步控制回路354

10.2.3 往复动作回路355

10.2.4 延时回路356

10.3 气压传动与控制应用实例356

10.3.1 组合机床动力头控制系统356

10.3.2 气动机械手358

10.3.3 工作夹紧气动控制系统360

10.4 气压传动控制系统的设计361

10.4.1 X-D线图法的设计步骤361

10.4.2 气动顺序控制回路设计举例361

10.5 气压传动控制技术应用364

本章小结368

思考题与习题10368

第11章 流体传动与控制基础实验369

实验一 液压泵拆装实验369

实验二 二级调压回路实验372

实验三 换向回路实验373

实验四 电磁阀和调速阀控制的调速回路实验376

实验五 行程开关控制的顺序动作回路实验379

实验六 液压缸并联的同步回路实验382

实验七 差动连接的增速回路实验384

实验八 顺序阀控制的顺序动作回路实验387

实验九 调速阀串联控制的二次进给回路实验390

实验十 PLC控制气缸往复运动回路实验394

实验十一 PLC控制气缸顺序动作回路实验395

附录 常用液压与气动元件图形符号398

部分思考题与习题参考答案405

参考文献422