本教材是在省级精品课程“液压传动”教学实践的基础上结合“工程教育”的教学理念编写而成的。全书分上下两篇。上篇为液压传动，包括绪论、液压流体力学基础、液压泵与液压马达、液压缸、液压控制阀、液压辅助元件、液压基本回路、液压系统的设计与应用实例；下篇为气压传动，包括气压传动基础知识、气源装置与气动元件、气压传动基本回路、气压传动系统设计与实例。教材中还设立了“工程实例”、“工程应用点评”等环节，并免费为采用本书授课的教师提供电子课件和书中所有插图（通过yuy@phei.com.cn进行申请）。     读者对象：本书可作为普通高等院校机械设计制造及其自动化、机械电子工程、测控技术与仪器等相关专业主干技术基础课程“液压传动”或“气压传动”的教科书，也可供从事液压与气压传动设计和研究的工程技术人员参考。

前 言 液压与气压传动技术是机械设备实现传动与控制的关键技术之一，世界各国对液压与气压传动工业的发展都给予了高度的重视。液压与气压传动技术所具有的独特的优点，使其广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域。“液压与气压传动”课程已成为高等学校机械类专业的必修课程之一。 为了进一步深化本科教学改革全面提高教学质量，实施“质量工程”，同时将多年来建设“液压传动”省级精品课程的教学实践经验和积累融入教材之中，我们编写了这本教材。 在编写中注重“工程教育”的教学理念，力求在满足理论教学的同时更好地结合工程实践。使学生能掌握液压与气压传动技术的基本概念、基本原理和应用方法，完成工程师的基本能力训练，这就是我们编写本教材的指导思想和基本出发点。 为了适应工程应用型人才培养的要求，本书在编写过程中紧密结合教学大纲，融基础理论、工程实例、经典例题、经验总结、实践训练于一体。在教材中设立了“工程实例”、“工程应用点评”等环节。力求处理好理论与实践的关系，使教材具有实用性、系统性和先进性。 本书以液压与气压传动技术的基本概念、基本理论、基本方法、以及工程实例为主线，介绍了液压与气压传动的典型元件的结构、工作原理及基本参数，典型回路及系统的组成和设计方法等。全书共12章，分为上下两篇。上篇为液压传动，主要介绍液压流体力学的基础知识、各类液压元件的结构及工作原理、各类液压基本回路的组成及特点、液压系统的分析与设计方法以及工程实例等。下篇为气压传动，主要介绍气压传动的基础知识、各类气压元件的结构及工作原理、各类气压基本回路的组成及特点、气压系统的分析与设计方法以及工程实例等。本书的配套教学资源包括电子课件和书中所有插图，采用本书授课的教师通过yuy@phei.com.cn可免费获取。 本书可作为普通高等院校机械设计制造及其自动化、机械电子工程、测控技术与仪器等相关专业主干技术基础课程“液压传动”或“气压传动”的教科书，也可供从事液压与气压传动设计和研究的工程技术人员参考。 本书由长安大学张奕教授担任主编，西安交通大学赵升吨教授、西安工业大学丁锋副教授、南通大学张兴国副教授、长安大学张力平副教授担任副主编。全书共12章，第1、2、8章由张奕编写，第3、12章由赵升吨编写，第6、7、11章由丁锋编写，第9、10章由张兴国编写，第4、5章由张力平编写。全书由张奕统稿。 在教材编写过程中，我们参考并引用了液压和气压传动方面的教材、论著和资料，并得到了许多同行专家教授的支持和帮助，限于篇幅，不能在文中一一列举，在此一并致以衷心的谢意。 限于编者水平有限，书中难免存在错误疏漏和不妥之处，敬请读者提出宝贵意见。 编 者 2010年10月于西安

目 录 上篇 液 压 传 动 第1章 绪论 （1） 1.1 液压传动的基本原理及液压系统的组成 （1） 1.1.1 液压传动的基本原理及特点 （1） 1.1.2 液压传动系统的组成 （3） 1.1.3 液压传动的图形符号 （4） 1.2 液压传动的优缺点及发展概况 （4） 1.2.1 液压传动的优缺点 （4） 1.2.2 液压传动技术的发展概况 （5） 第2章 液压流体力学基础 （6） 2.1 液压传动的工作介质 （6） 2.1.1 液压传动工作介质的种类 （6） 2.1.2 液压油的的主要物理性质 （7） 2.1.3 液压油的选用 （10） 2.1.4 液压油的污染及其控制 （11） 2.2 液体静力学 （12） 2.2.1 静压力及其特性 （12） 2.2.2 静力学基本方程 （13） 2.2.3 压力表示法 （13） 2.2.4 帕斯卡原理 （14） 2.2.5 静止液体对固体壁面的作用力 （14） 2.3 液体动力学 （16） 2.3.1 相关的基本概念 （16） 2.3.2 连续性方程 （18） 2.3.3 伯努利方程（能量方程） （18） 2.3.4 动量方程 （20） 2.4 液体流动时的能量损失 （22） 2.4.1 层流、紊流、雷诺判据 （23） 2.4.2 沿程能量损失 （24） 2.4.3 局部能量损失 （27） 2.4.4 管路系统总能量损失 （28） 2.5 孔口和缝隙流动 （30） 2.5.1 小孔出流及节流特性方程 （30） 2.5.2 缝隙流动 （33） 2.6 液压冲击和气蚀现象 （37） 2.6.1 液压冲击 （37） 2.6.2 气穴和气蚀现象 （39） 2.7 本章小结 （40） 2.8 习题 （40） 第3章 液压泵与液压马达 （43） 3.1 液压泵与液压马达的性能参数 （43） 3.1.1 液压泵与液压马达的基本工作原理 （43） 3.1.2 液压泵的主要性能参数 （44） 3.1.3 液压马达的主要性能参数 （46） 3.2 齿轮泵与齿轮马达 （49） 3.2.1 外啮合齿轮泵 （50） 3.2.2 内啮合齿轮泵 （54） 3.2.3 齿轮马达 （55） 3.3 叶片泵与叶片马达 （58） 3.3.1 双作用叶片泵 （58） 3.3.2 单作用叶片泵 （62） 3.3.3 叶片马达 （65） 3.4 柱塞泵与柱塞马达 （66） 3.4.1 轴向柱塞泵 （66） 3.4.2 径向柱塞泵 （72） 3.4.3 轴向柱塞马达 （75） 3.4.4 径向柱塞马达 （75） 3.5 液压泵与液压马达的选用 （77） 3.5.1 液压泵的选用 （77） 3.5.2 液压马达的选用 （78） 3.6 本章小结 （79） 3.7 习题 （80） 第4章 液压缸 （81） 4.1 液压缸的结构与分类 （81） 4.1.1 活塞式液压缸 （82） 4.1.2 柱塞式液压缸 （83） 4.1.3 摆动式液压缸 （84） 4.2 液压缸的设计计算 （84） 4.2.1 液压缸的主要尺寸计算与校核 （84） 4.2.2 液压缸设计中应注意的问题 （86） 4.3 本章小结 （88） 4.4 习题 （88） 第5章 液压控制阀 （89） 5.1 概述 （89） 5.1.1 液压控制阀的分类 （89） 5.1.2 液压控制阀的共性特点 （90） 5.2 方向控制阀 （91） 5.2.1 单向阀 （91） 5.2.2 换向阀 （93） 5.2.3 多路换向阀 （101） 5.3 压力控制阀 （105） 5.3.1 溢流阀 （105） 5.3.2 减压阀 （113） 5.3.3 顺序阀 （117） 5.3.4 压力继电器 （120） 5.3.5 压力控制阀小结 （121） 5.4 流量控制阀 （122） 5.4.1 节流阀 （122） 5.4.2 调速阀 （125） 5.4.3 溢流节流阀 （127） 5.4.4 分流集流阀 （128） 5.5 插装阀 （129） 5.5.1 概述 （129） 5.5.2 插装方向阀 （131） 5.5.3 插装压力阀 （133） 5.5.4 插装流量阀 （134） 5.6 电液比例阀 （134） 5.6.1 概述 （134） 5.6.2 电液比例压力阀 （135） 5.6.3 电液比例流量阀 （137） 5.6.4 电液比例方向阀 （138） 5.7 本章小结 （140） 5.8 习题 （141） 第6章 液压辅助元件 （143） 6.1 滤油器 （143） 6.1.1 滤油器的分类 （143） 6.1.2 滤油器的选用与安装 （144） 6.2 蓄能器 （145） 6.2.1 蓄能器的作用 （146） 6.2.2 蓄能器的分类 （146） 6.2.3 蓄能器的容量计算 （147） 6.3 液压管件 （148） 6.3.1 液压油管 （148） 6.3.2 管接头 （149） 6.4 密封件 （151） 6.4.1 密封件的要求 （151） 6.4.2 密封件的分类 （152） 6.5 液压油箱 （154） 6.5.1 油箱容积的确定 （154） 6.5.2 油箱的结构设计 （154） 6.6 热交换器 （154） 6.6.1 冷却器 （154） 6.6.2 加热器 （155） 6.7 本章小结 （155） 6.8 习题 （156） 第7章 液压基本回路 （157） 7.1 压力控制回路 （157） 7.1.1 调压回路 （157） 7.1.2 减压回路 （158） 7.1.3 增压回路 （158） 7.1.4 卸荷回路 （159） 7.1.5 平衡回路 （160） 7.1.6 保压回路 （160） 7.2 速度控制回路 （162） 7.2.1 调速回路 （162） 7.2.2 快速运动回路 （171） 7.2.3 速度换接回路 （172） 7.3 方向控制回路 （175） 7.3.1 采用换向阀的换向回路 （175） 7.3.2 采用双向变量泵的换向回路 （175） 7.4 多执行元件控制回路 （176） 7.4.1 顺序动作回路 （176） 7.4.2 同步回路 （177） 7.5 其他回路 （178） 7.5.1 锁紧回路 （178） 7.5.2 浮动回路 （179） 7.6 本章小结 （179） 7.7 习题 （180） 第8章 液压系统的设计与应用实例 （182） 8.1 液压系统的分类 （182） 8.1.1 开式循环系统 （182） 8.1.2 闭式循环系统 （182） 8.2 典型液压系统应用实例 （184） 8.2.1 机床滑台液压系统 （184） 8.2.2 注塑机液压系统 （186） 8.2.3 履带式单斗挖掘机液压系统 （188） 8.3 液压系统的设计计算 （190） 8.3.1 明确设计要求 （191） 8.3.2 分析工况，确定主参数 （191） 8.3.3 拟订液压系统图 （195） 8.3.4 液压元件的计算选择 （197） 8.3.5 液压系统的性能验算 （198） 8.3.6 进行结构设计，编写技术文件 （200） 8.3.7 液压系统设计计算实例 （201） 8.4 本章小结 （205） 8.5 习题 （205） 下篇 气 压 传 动 第9章 气压传动基础知识 （206） 9.1 气压传动概述 （206） 9.1.1 气压传动的特点 （206） 9.1.2 气压传动系统的组成 （208） 9.2 空气的物理性质 （210） 9.2.1 空气的性质 （210） 9.2.2 湿度和含湿量 （212） 9.3 理想气体状态方程 （213） 9.3.1 理想气体状态方程 （213） 9.3.2 气体状态变化过程 （213） 9.4 气体的流动规律 （216） 9.4.1 气体流动的基本方程 （216） 9.4.2 气动元件的通流能力 （217） 9.4.3 充、放气温度与时间的计算 （218） 9.5 本章小结 （219） 9.6 习题 （219） 第10章 气源装置与气动元件 （221） 10.1 气源装置 （221） 10.1.1 气压传动系统对压缩空气品质的要求 （221） 10.1.2 气源装置的组成 （222） 10.1.3 空气压缩机及其净化设备 （222） 10.1.4 气动三联件 （229） 10.2 气动执行元件 （229） 10.2.1 气缸 （230） 10.2.2 气马达 （240） 10.2.3 真空元件 （242） 10.3 气动控制元件 （244） 10.3.1 压力控制阀 （244） 10.3.2 流量控制阀 （249） 10.3.3 方向控制阀 （251） 10.3.4 气动逻辑元件 （259） 10.4 气动辅件 （261） 10.4.1 过滤器 （261） 10.4.2 油雾器 （263） 10.4.3 消声器 （263） 10.4.4 其他辅件 （264） 10.5 本章小结 （265） 10.6 习题 （265） 第11章 气压传动基本回路 （267） 11.1 压力控制回路 （267） 11.1.1 一次压力控制回路 （267） 11.1.2 二次压力控制回路 （267） 11.2 速度控制回路 （268） 11.2.1 气缸调速回路 （268） 11.2.2 快速往复动作回路 （269） 11.2.3 速度换接回路 （269） 11.3 换向控制回路 （269） 11.3.1 单作用气缸换向回路 （269） 11.3.2 双作用气缸换向回路 （269） 11.4 位置控制回路 （270） 11.4.1 多位置缸的位置控制回路 （270） 11.4.2 用缓冲挡铁的位置控制回路 （271） 11.5 气液联动回路 （271） 11.5.1 气液转换控制回路 （272） 11.5.2 气液增压缸回路 （272） 11.6 安全保护回路 （272） 11.6.1 过载保护回路 （272） 11.6.2 互锁回路 （273） 11.6.3 双手操作回路 （273） 11.7 同步动作回路 （273） 11.8 往复动作回路 （274） 11.9 记数回路 （274） 11.10 延时回路 （275） 11.11 本章小结 （276） 11.12 习题 （276） 第12章 气压传动系统设计与实例 （277） 12.1 气压传动系统设计 （277） 12.1.1 气压传动系统设计的主要内容与程序控制的分类 （277） 12.1.2 行程程序控制回路信号——动作状态图与原理图绘制的规定 （280） 12.1.3 多缸单往复行程程序回路设计 （283） 12.1.4 多缸多往复行程程序回路设计 （289） 12.2 气压传动系统实例 （290） 12.2.1 气压传动机械手 （290） 12.2.2 震压造型机的气压传动系统 （291） 12.3 本章小结 （293） 12.4 习题 （293） 索引 （295） 参考文献 （296）

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