《从零开始学液压元件选用与系统设计》立足于工程设计及应用实际,系统介绍了目前液压行业常用的各种液压元件的结构原理、规格型号、应用范围,以及液压系统传动技术的基础知识和典型机械液压系统的设计。 本书可供从事液压系统设计、制造和使用维护的工程技术人员学习参考,也可作为高等院校机械电子工程、机械工程及自动化、工程机械等专业的学生进行课程设计、毕业设计的教材和参考书。

第1章 绪论 / 1 1.1 液压传动的工作原理和基本特征 1 1.1.1 液压传动的工作原理 1 1.1.2 液压传动的基本特征 3 1.2 液压传动系统的组成及图形符号 4 1.2.1 液压系统的组成 4 1.2.2 液压传动系统图形符号 4 1.2.3 液压传动的应用领域 4 1.3 液压技术发展 6 1.3.1 液压传动技术的历史 6 1.3.2 液压技术的发展趋势 6 1.4 现代液压技术 8 1.4.1 液压控制系统与液压传动系统的比较 8 1.4.2 液压控制系统的分类 9 1.4.3 液压伺服系统 10 1.4.4 液压控制系统的适用场合 14 第2章 液压动力元件及选用 / 16 2.1 液压泵概述 16 2.1.1 液压泵的分类 16 2.1.2 工作原理 16 2.1.3 液压泵的图形符号 17 2.1.4 液压泵的主要性能参数及计算公式 17 2.1.5 液压泵的使用 19 2.2 齿轮泵 20 2.2.1 齿轮泵的分类 20 2.2.2 外啮合齿轮泵 21 2.2.3 内啮合齿轮泵 25 2.2.4 齿轮泵的选用原则和使用 26 2.3 叶片泵 28 2.3.1 分类及特点 28 2.3.2 工作原理 29 2.3.3 典型结构 33 2.3.4 叶片泵的选用原则和使用 34 2.4 柱塞泵 35 2.4.1 柱塞泵的分类、特点 35 2.4.2 工作原理 36 2.4.3 斜盘式轴向柱塞泵 36 2.4.4 斜轴式轴向柱塞泵 38 2.4.5 径向柱塞泵 39 第3章 变量泵 / 41 3.1 变量泵分类及组成 41 3.1.1 分类 41 3.1.2 液压系统对泵的变量控制的要求 42 3.1.3 变量控制的途径 42 3.2 变转速变量泵 42 3.2.1 工作原理 43 3.2.2 特点 43 3.3 恒压变量泵 43 3.3.1 压力控制原理 43 3.3.2 恒压力变量泵的应用 45 3.4 恒功率控制变量泵 45 3.4.1 双曲线恒功率控制变量泵 45 3.4.2 双弹簧恒功率控制工作原理 46 3.5 电液比例控制变量泵 49 3.5.1 电液比例控制变量泵的组成 49 3.5.2 典型电液比例控制变量泵 49 3.6 液压泵的选用 51 3.6.1 液压泵的选用原则 51 3.6.2 液压泵的选择计算 52 第4章 液压执行元件及选用 / 54 4.1 液压马达 54 4.1.1 液压马达的分类 54 4.1.2 液压马达的工作原理 55 4.1.3 液压马达的主要技术参数和计算公式 55 4.1.4 齿轮马达 56 4.1.5 叶片马达 62 4.1.6 柱塞马达 65 4.1.7 摆线马达 75 4.1.8 液压马达的选用 80 4.2 液压缸 81 4.2.1 概述 81 4.2.2 液压缸的工作原理和典型结构 87 4.2.3 液压缸的产品介绍 90 4.2.4 液压缸的选用 94 4.3 现代液压缸 95 4.3.1 模拟控制液压缸 95 4.3.2 数字控制液压缸 96 第5章 方向控制阀及选用 / 99 5.1 单向阀 99 5.1.1 普通单向阀 99 5.1.2 液控单向阀 101 5.2 换向阀 107 5.2.1 滑阀式换向阀 107 5.2.2 电磁换向阀 113 5.2.3 液动换向阀和电液换向阀 124 5.2.4 手动换向阀 133 5.2.5 机动换向阀 137 5.2.6 电磁球阀 138 5.3 方向控制阀的选用 139 5.4 方向控制阀的产品介绍 140 5.4.1 单向阀 140 5.4.2 电磁换向阀 142 5.4.3 液动换向阀 143 5.4.4 电液换向阀 143 5.4.5 机动换向阀 144 5.4.6 手动换向阀 145 第6章 压力控制阀及选用 / 146 6.1 溢流阀 146 6.1.1 溢流阀的工作原理和结构 146 6.1.2 溢流阀的特性 150 6.1.3 溢流阀的功用 154 6.1.4 溢流阀的常见故障与排除 154 6.2 电磁溢流阀 155 6.2.1 种类和功能 155 6.2.2 性能 156 6.3 卸荷溢流阀 157 6.3.1 工作原理和功用 157 6.3.2 性能 157 6.4 减压阀 158 6.4.1 减压阀的功能和性能要求 158 6.4.2 减压阀的工作原理和结构 158 6.4.3 减压阀的性能 161 6.4.4 减压阀的作用 162 6.4.5 减压阀的常见故障与排除 162 6.5 溢流减压阀 163 6.6 顺序阀 163 6.7 平衡阀 167 6.8 压力继电器 168 6.9 压力阀的选用和调节 171 6.10 压力控制阀的产品介绍 171 6.10.1 常用直动型溢流阀 171 6.10.2 常用先导型溢流阀 174 6.10.3 常用减压阀 177 6.10.4 常用顺序阀 179 6.10.5 常用平衡阀 182 6.10.6 常用压力继电器 183 第7章 流量控制阀及选用 / 186 7.1 概述 186 7.2 节流阀 186 7.3 调速阀 193 7.3.1 调速阀的工作原理 193 7.3.2 调速阀的流量特性和性能改善 195 7.3.3 调速阀的典型结构和特点 197 7.3.4 调速阀的应用和故障排除 199 7.4 分流集流阀 200 7.5 流量阀的选用 201 7.6 流量控制阀产品介绍 202 7.6.1 常用节流阀 202 7.6.2 常用调速阀 204 7.6.3 常用分流集流阀 205 第8章 电液比例阀 / 206 8.1 电液比例阀的工作原理 206 8.1.1 电液比例阀的分类 206 8.1.2 电液比例阀的工作原理 207 8.2 电液比例阀的典型结构和工作特性 207 8.2.1 电液比例压力阀 208 8.2.2 液比例流量阀 213 8.2.3 电液比例方向阀 215 8.2.4 电液比例压力流量复合控制阀 217 8.2.5 电液比例阀的工作特性 219 8.3 电液比例阀的应用 223 第9章 液伺服阀 / 228 9.1 电液伺服阀的工作原理及组成 228 9.1.1 基本组成与控制机理 228 9.1.2 电气-机械转换器 228 9.1.3 先导级阀 230 9.1.4 功率级主阀(滑阀) 231 9.1.5 检测反馈机构 232 9.2 电液伺服阀的典型结构与工作特性 232 9.2.1 电液伺服阀的典型结构 232 9.2.2 电液伺服阀的工作特性 236 9.3 其他新型伺服阀 241 9.3.1 新驱动方式的伺服阀 241 9.3.2 新材料的伺服阀 242 9.3.3 新原理和新结构的伺服阀 243 9.3.4 伺服阀的数字化与智能化 245 9.4 伺服阀的选择与使用 245 9.4.1 伺服阀的选择 246 9.4.2 电液伺服阀的使用 247 第10章 电液数字阀 / 249 10.1 电液数字阀的工作原理 249 10.1.1 增量式数字阀的工作原理 249 10.1.2 脉宽调制式数字阀的工作原理 249 10.2 电液数字阀的典型结构和工作特性 251 10.2.1 增量式数字阀 251 10.2.2 脉冲调制式数字阀 253 10.2.3 电液数字阀的工作特性 255 10.3 电液数字阀的应用 258 第11章 液压系统的基本回路 / 261 11.1 方向控制回路 261 11.1.1 换向回路 261 11.1.2 锁紧回路 262 11.1.3 制动回路 264 11.2 压力控制回路 264 11.2.1 调压回路 265 11.2.2 减压回路 265 11.2.3 增压回路 265 11.2.4 卸荷回路 266 11.2.5 平衡回路 267 11.2.6 保压回路和泄压(释压)回路 267 11.2.7 缓冲回路 267 11.2.8 制动回路 268 11.3 速度控制回路 269 11.3.1 调速回路 269 11.3.2 增速回路 274 11.3.3 减速回路 275 11.3.4 同步回路 276 11.4 常用液压油源回路 277 11.4.1 开式液压系统油源回路 278 11.4.2 闭式液压系统油源回路及补油泵回路 278 11.4.3 压力油箱油源回路 279 11.5 多执行元件动作回路 279 11.5.1 顺序动作回路 279 11.5.2 同步动作回路 281 11.5.3 防干扰回路 284 11.5.4 多执行元件卸荷回路 285 11.6 叠加阀控制回路 286 11.6.1 叠加阀的特点及应用 286 11.6.2 叠加阀控制回路实例 287 11.7 插装阀控制回路 288 11.7.1 插装阀的特点及应用 288 11.7.2 插装阀方向控制回路 289 11.7.3 插装阀压力控制回路 291 11.7.4 插装阀速度控制回路 292 11.7.5 插装阀复合控制回路 292 11.8 电液比例控制基本回路 292 11.8.1 电液比例压力控制回路 293 11.8.2 电液比例减压回路 294 11.8.3 电液比例速度控制回路 295 11.8.4 电液比例方向和速度控制回路 297 11.8.5 电液比例差动控制回路 299 11.8.6 电液比例控制同步回路 300 11.9 基于PLC液压系统基本控制方式 302 11.9.1 顺序控制 302 11.9.2 液压缸同步控制 304 11.9.3 压力、速度、位置控制 305 第12章 液压系统设计方法及设计步骤 / 308 12.1 液压系统设计原则 308 12.2 液压系统设计方法 308 12.2.1 经验设计方法 308 12.2.2 计算机仿真设计方法 309 12.2.3 优化设计方法 311 12.3 液压系统设计流程 313 12.4 液压传动系统的设计步骤 313 12.4.1 明确液压系统的设计要求 313 12.4.2 进行工况分析 314 12.4.3 初步确定液压系统方案 315 12.4.4 确定液压系统的主要技术参数 317 12.5 拟订液压系统原理图 319 12.5.1 确定系统类型 319 12.5.2 选择液压基本回路 320 12.5.3 由基本回路组成液压系统 321 12.6 选择液压元件 322 12.6.1 液压泵的选择 322 12.6.2 选择驱动液压泵的电动机 324 12.6.3 液压阀的选择 326 12.6.4 执行元件的确定 328 12.6.5 辅助元件的选择和设计 329 12.7 验算液压系统的性能 333 12.7.1 压力损失的验算 333 12.7.2 系统发热温升的验算 333 12.8 液压控制系统的设计步骤 334 12.8.1 明确液压控制系统设计要求 335 12.8.2 进行工况分析 335 12.8.3 选择控制方案,拟订控制系统原理图 335 12.8.4 静态分析(确定液压控制系统主要技术参数) 336 12.8.5 动态分析 337 12.8.6 校核控制系统性能 337 12.8.7 设计液压油源及辅助装置 338 12.9 技术文件的编制 338 12.10 液压系统的计算机辅助设计软件 338 第13章 典型液压系统设计实例 / 341 13.1 压缩机连杆双头专用车床液压系统设计 341 13.1.1 技术要求 341 13.1.2 配置执行元件 341 13.1.3 工况分析 341 13.1.4 液压系统主要参数的确定 343 13.2 板料折弯液压机系统设计计算 346 13.2.1 技术要求及已知条件 346 13.2.2 负载分析和运动分析 347 13.2.3 制订基本方案,拟订液压系统图 349 13.2.4 液压元件选型 349 13.3 组合机床动力滑台液压系统设计 350 13.3.1 组合机床动力滑台的工作要求 350 13.3.2 设计参数和技术要求 351 13.3.3 工况分析 351 13.3.4 确定主要技术参数 353 13.3.5 拟订液压系统原理图 355 13.3.6 液压元件的选择 357 13.4 叉车工作装置液压系统设计 358 13.4.1 概述 358 13.4.2 初步确定液压系统方案和主要技术参数 363 13.4.3 拟订液压系统原理图 366 13.4.4 选择液压元件 367 13.5 斗轮堆取料机斗轮驱动液压系统设计 369 13.5.1 概述 369 13.5.2 斗轮堆取料机斗轮驱动液压系统的设计要求 370 13.5.3 工况分析 370 13.5.4 初步确定设计方案 372 13.5.5 拟订液压系统原理图 372 13.5.6 确定主要技术参数 373 13.5.7 选择液压元件 374 第14章 电液智能控制系统设计实例 / 376 14.1 电液比例控制系统的设计 376 14.1.1 液压伺服与比例系统的设计步骤 376 14.1.2 负载分析与功率匹配 377 14.1.3 制定控制方案 379 14.1.4 系统主要参数确定及元件选择 380 14.1.5 系统建模、静动态仿真和校正器设计 382 14.1.6 开环电液比例控制系统的设计特点及注意事项 383 14.1.7 闭环电液比例系统的设计特点及注意事项 383 14.2 基于PLC液压系统智能设计 385 14.2.1 液压提升机的加速度控制 385 14.2.2 液压推土机的行驶控制 386 14.2.3 液压电梯的控制 389 14.3 舞台升降液压系统设计系统 391 14.4 铝箔轧机电液伺服系统设计 394 14.5 机械手液压控制系统设计 397 参考文献 / 401