液压气压传动与控制

冀宏主编的《液压气压传动与控制（第2版）》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教学大纲的近期新要求，并在第一版的基础上修订、编写而成的。 流体传动与机械传动、电气传动一起组成了三大动力传动与控制技术，它们在机械工程、动力工程、自动化等领域起着基础性及关键性的作用。流体传动包括液压、气压传动与控制、液力传动，而液压、气压传动与控制是流体传动的主体部分，它是机械类、自动化类、动力类等领域复合型人才的知识结构中重要的组成部分。为了使读者能够较快地了解和掌握液压、气压传动与控制技术，本书贯彻少而精、理论联系实际的原则，将液压流体力学、液压元件、液压传动系统、液压控制系统、气压传动及控制等方面的基本和核心内容进行了有机整合。

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的要求编写的。全书共12章，第1、2章主要介绍液压与气压传动基本概念、液压介质和液压流体力学基础，第3～6章主要介绍液压泵、液压缸、液压马达、液压阀和液压辅件的典型结构、工作原理及性能特点，第7章介绍液压基本回路的分类、构成和功能，第8章介绍典型液压传动系统的原理、特点、分析及设计方法，第9章介绍液压控制系统的基本理论、液压伺服阀和液压动力机构的结构及特性、液压位置控制系统及其分析方法等，第10～12章介绍气压传动基础知识、气源装置与气动元件、气动基本回路与气动系统的组成、工作原理、分析及设计方法。

第1章绪论（1）
1.1液压传动的工作原理（1）
1.2液压传动系统的组成（3）
1.3液压技术的优缺点（4）
1.4液压传动的应用与发展（5）
1.5气压传动系统的组成与特点（7）
第2章液压流体力学基础（11）
2.1工作介质（11）
2.2液体静力学（19）
2.3液体运动学和液体动力学（23）
2.4管路流动的压力损失（30）
2.5孔口流动（36）
2.6缝隙流动（40）
2.7液压冲击和气穴现象（43）
第3章液压泵（50）
3.1液压泵概述（50）
3.2齿轮泵（54）
3.3叶片泵（59）
3.4柱塞泵（67）
3.5液压泵的调节（71）
3.6液压泵的选用（76）
第4章液压执行元件（78）
4.1液压缸（78）
4.2液压缸的设计和计算（91）
4.3液压马达（96）
第5章液压控制阀（108）
5.1概述（108）
5.2方向控制阀（112）
5.3压力控制阀（122）
5.4流量控制阀（133）
5.5多路换向阀（140）
5.6插装阀（142）
5.7叠加阀（152）
5.8电液比例控制阀（153）
5.9电液数字控制阀（159）
第6章液压辅件（164）
6.1蓄能器（164）
6.2过滤器（168）
6.3油箱（173）
6.4集成块（175）
6.5热交换器（178）
6.6管件（180）
6.7密封装置（184）
第7章液压基本回路（189）
7.1压力控制回路（189）
7.2速度控制回路（198）
7.3方向控制回路（212）
7.4多执行元件控制回路（216）
第8章典型液压传动系统（224）
8.1组合机床动力滑台液压系统（224）
8.2压力机液压系统（228）
8.3塑料注射成型机液压系统（235）
8.4挖掘机液压系统（240）
8.5液压传动系统的设计（245）
第9章液压控制系统（269）
9.1液压控制系统概述（269）
9.2液压伺服阀（272）
9.3液压动力元件（291）
9.4机液伺服系统（298）
9.5电液伺服系统（301）
第10章气压传动基础知识（313）
10.1空气的物理性质（313）
10.2气体状态方程（317）
10.3气体流动规律（319）
第11章气源装置与气动元件（327）
11.1气源装置及辅助元件（327）
11.2气动执行元件（336）
11.3气动控制元件（343）
11.4气动逻辑元件（355）
第12章气动基本回路和气动系统（361）
12.1气动基本回路（361）
12.2气动常用回路（367）
12.3气动回路实例（370）
12.4气动回路的设计（372）
12.5气动系统设计的主要内容及设计程序（379）
部分习题参考答案（381）
附录常用液压元件与气动元件的图形符号（382）
参考文献（388）

    阀控系统的优点是响应速度快、控制精度高，缺点是效率低。阀控系统获得广泛的应用，特别是在快速、高精度的中小功率中应用很广。泵控系统的优点是效率高，缺点是响应速度较慢、结构较复杂，适用于大功率（20 kW以上）而响应速度要求又不高的场合。
     9.2 液压伺服阀
     液压伺服阀是液压控制系统中的核心元件。在阀控系统中，它直接控制执行元件动作；在泵控系统中，它直接控制泵的变量机构，改变泵的排量及输出流量，间接对执行元件的动作进行控制。按照阀的结构，常用的液压伺服阀主要有控制滑阀、喷嘴挡板阀和射流管阀等。
     液压伺服阀是液压控制系统中的放大转换元件，其输入信号为机械位移（或转角），输入功率很小，其输出是大功率液压信号。液压控制系统中的放大系数很大，有时用单级阀难以实现，故常将阀做成两级，甚至三级。
     9.2.1液压伺服阀的结构与分类
     典型的伺服阀结构是滑阀（见图9—3（a）至图9—3（d））、喷嘴挡板阀（见图9—3（e））和射流管阀（见图9—3（f））。在较大流量的场合，常采用它们的组合形式，如喷嘴挡板阀或射流管阀作为先导级，与滑阀构成两级伺服阀。
     1.滑阀
     滑阀借助阀芯与阀套的相对运动来改变节流口面积的大小，对流体的流量、压力进行控制。滑阀具有优良的控制特性，在伺服阀中应用最为广泛。滑阀具有多种结构形式，其分类如下。
     （1）按进出阀的通道数按进出阀的通道数分为二通、三通、四通阀等。四通阀有两个控制口，如图9—3（a）、图9—3（b）、图9—3（c）所示，可用来控制双作用液压缸或液压马达。三通阀只有一个控制口，如图9—3（d）所示，它只能控制差动液压缸。
     （2）按滑阀的工作边数根据工作节流棱边数目，滑阀分为单边、双边和四边滑阀（见图9—3（a）、图9—3（b）和图9—3（c））。为了保证节流边开口的准确性，对于双边滑阀必须保证一个轴向配合尺寸，而四边滑阀必须同时保证三个轴向配合尺寸的精度。从结构工艺性看，单边滑阀最简单，四边滑阀最复杂。但从以后的分析可知，四边滑阀的控制性能优选，故在要求高的伺服系统中，四边滑阀应用得最多。