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第 1 篇液壓氣動基礎知識

第 1 章基礎知識與技術標準

1.1液壓氣動技術原理1

1.2液壓氣動系統的組成及表示2

1.2.1液壓氣動系統的組成2

1.2.2液壓系統與氣動系統的表示——原理圖2

1.2.2.1液壓氣動系統系統的表示方法2

1.2.2.2我國液壓氣動圖形符號標準(GB/T 786.1—2009)2

1.2.2.3采用圖形符號繪制液壓氣動系統原理圖時一般應注意的事項7

1.3液壓氣動系統的類型及特點7

1.3.1液壓系統的類型及特點7

1.3.2氣動系統的類型及特點8

1.4液壓氣動的特點及與其他傳動方式的綜合比較8

1.4.1液壓氣動的特點8

1.4.2液壓氣動與其他傳動方式的綜合比較10

1.5液壓氣動技術的用途與發展10

1.5.1液壓氣動技術的用途10

1.5.2液壓技術的發展概況和趨勢11

1.5.3氣動技術的發展概況和趨勢12

1.6常用液壓氣動基礎標準13

1.6.1流體傳動系統和元件詞匯(摘自GB/T 17446—2012)13

1.6.2液壓氣動標準目錄44

1.6.2.1國內液壓氣動標準目錄44

1.6.2.2國際液壓氣動標準目錄49

1.6.3常用液壓氣動標準62

1.6.3.1流體傳動系統及元件公稱壓力系列(GB/T 2346—2003)62

1.6.3.2液壓泵及馬達公稱排量系列(GB/T 2347—1980)62

1.6.3.3液壓氣動系統及元件缸內徑及活塞桿外徑(GB/T 2348—1993)63

1.6.3.4液壓氣動系統及元件缸活塞行程系列(GB/T 2349—1980)63

1.6.3.5液壓氣動系統及元件活塞桿螺紋型式和尺寸系列(GB/T 2350—1980)63

1.6.3.6液壓傳動連接帶米制螺紋和O形圈密封的油口和螺柱端第1部分：油口(摘自GB/T 2878.1—2011)64

1.6.3.7氣動氣口連接螺紋型式和尺寸(JB/T6377—1992)66

1.6.3.8液壓氣動系統用硬管外徑和軟管內徑(GB/T 2351—2005)66

1.6.3.9液壓泵站油箱公稱容量系列(JB/T7938—2010)67

1.6.3.10液壓系統通用技術條件(GB/T 3766—2001)和氣動系統通用技術條件(GB 7932—2003)67

1.7液壓氣動技術常用物理量及其換算68

第 2 篇液 壓 技 術

第 2 章液壓工作介質及液體力學規律

2.1液壓工作介質71

2.1.1主要理化性質71

2.1.2對工作介質的主要性能要求74

2.1.3分類、命名和代號75

2.1.4品種及技術性能76

2.1.4.1常用液壓工作介質的組成、特性及主要應用場合76

2.1.4.2礦物油型與合成烴型液壓油的技術性能78

2.1.4.3難燃液壓液的技術性能83

2.1.4.4專用液壓油(液)的技術性能85

2.1.4.5兩類常用礦物型液壓油的國內外產品對照87

2.1.5液壓工作介質的選擇與使用87

2.1.5.1選用原則87

2.1.5.2品種選擇87

2.1.5.3黏度等級(牌號)的選擇89

2.1.5.4難燃液壓液的選用89

2.1.5.5液壓工作介質的使用管理與更換89

2.1.5.6液壓工作介質的污染及控制92

2.2液體力學常用計算公式98

2.2.1液體靜力學計算公式98

2.2.2液體動力學計算公式99

2.2.3管道系統壓力損失計算公式99

2.2.4常見孔口流量計算公式103

2.2.5常見縫隙流量計算公式103

2.2.6液壓沖擊計算公式104

第 3 章液壓泵

3.1液壓泵總論105

3.1.1液壓泵的基本原理及分類105

3.1.2液壓泵常用圖形符號106

3.1.3液壓泵的主要性能106

3.1.4液壓泵的結構特點與技術性能及選用107

3.1.4.1各類液壓泵的結構特點及優缺點107

3.1.4.2各類液壓泵主要技術性能與應用范圍109

3.1.4.3液壓泵的選擇110

3.1.5液壓泵的常見故障及其診斷排除112

3.2齒輪泵112

3.2.1類型特點112

3.2.2工作原理113

3.2.3典型結構114

3.2.4產品概覽115

3.2.5使用要點117

3.2.6故障診斷119

3.3葉片泵119

3.3.1類型特點119

3.3.2工作原理120

3.3.3典型結構121

3.3.4產品概覽122

3.3.5使用要點124

3.3.6故障診斷125

3.4柱塞泵126

3.4.1類型特點126

3.4.2工作原理127

3.4.3典型結構128

3.4.4產品概覽131

3.4.5使用要點135

3.4.6故障診斷136

3.5螺桿泵138

3.5.1類型特點138

3.5.2工作原理138

3.5.3典型結構139

3.5.4產品概覽140

3.5.5使用要點140

3.5.6故障診斷141

第 4 章液壓缸與液壓馬達

4.1液壓缸142

4.1.1類型及特性142

4.1.2主要性能及結構參數144

4.1.3液壓缸參數計算144

4.1.4液壓缸的安裝連接方式145

4.1.5液壓缸的典型結構與組成146

4.1.6液壓缸的設計要點149

4.1.6.1設計內容與步驟149

4.1.6.2液壓缸的類型及安裝連接方式選擇149

4.1.6.3缸的負載及速度計算149

4.1.6.4液壓缸的主要尺寸參數的確定149

4.1.6.5液壓缸油口尺寸的確定153

4.1.6.6液壓缸的結構設計153

4.1.6.7伺服液壓缸的設計特點166

4.1.7液壓缸標準系列及選用要點169

4.1.7.1HSG系列工程液壓缸169

4.1.7.2UY系列冶金機械液壓缸170

4.1.7.3車輛用液壓缸系列171

4.1.7.4重載液壓缸172

4.1.7.5輕型拉桿式液壓缸175

4.1.7.6帶接近開關的拉桿式液壓缸176

4.1.7.7多級液壓缸177

4.1.7.8伺服液壓缸典型產品177

4.1.8液壓缸的使用要點183

4.1.9液壓缸的故障診斷184

4.2液壓馬達187

4.2.1基本原理及分類187

4.2.2圖形符號189

4.2.3主要參數及計算公式189

4.2.4性能特征190

4.2.5適用工況與應用范圍190

4.2.6工作原理與典型結構191

4.2.7產品概覽196

4.2.8選擇與使用要點202

4.2.9故障診斷202

4.3擺動液壓馬達(擺動液壓缸)203

4.3.1特點及分類與圖形符號203

4.3.2工作原理及使用參數204

4.3.3主要參數計算公式206

4.3.4典型結構206

4.3.5產品概覽209

4.3.6選擇與使用要點210

第 5 章液壓控制閥

5.1液壓閥總述211

5.1.1液壓閥的功用與基本結構原理211

5.1.2液壓閥的分類211

5.1.3液壓閥的基本性能參數214

5.1.4液壓閥的安裝面和插裝閥閥孔規格代號215

5.1.5對液壓閥的基本要求216

5.1.6液壓閥產品系列總覽216

5.1.7液壓閥的選型218

5.2壓力控制閥219

5.2.1功用及分類219

5.2.2溢流閥220

5.2.2.1工作原理及特點220

5.2.2.2主要性能參數221

5.2.2.3典型結構222

5.2.2.4典型產品226

5.2.2.5應用場合與選用要點227

5.2.2.6常見故障及其診斷排除228

5.2.3減壓閥229

5.2.3.1工作原理及特點229

5.2.3.2主要性能參數230

5.2.3.3典型結構231

5.2.3.4典型產品232

5.2.3.5應用場合與選用要點233

5.2.3.6常見故障及其診斷排除233

5.2.4順序閥233

5.2.4.1工作原理及特點233

5.2.4.2主要性能參數234

5.2.4.3典型結構235

5.2.4.4典型產品236

5.2.4.5應用場合與選用要點237

5.2.4.6常見故障及其診斷排除238

5.2.5壓力繼電器238

5.2.5.1工作原理及特點238

5.2.5.2主要性能參數240

5.2.5.3典型產品240

5.2.5.4應用場合與選用要點240

5.2.5.5常見故障及診斷排除241

5.3方向控制閥241

5.3.1功用及分類241

5.3.2單向閥241

5.3.2.1工作原理及圖形符號241

5.3.2.2主要性能參數242

5.3.2.3典型結構243

5.3.2.4典型產品244

5.3.2.5應用場合與選用要點245

5.3.2.6常見故障及其診斷排除246

5.3.3換向閥246

5.3.3.1工作原理及圖形符號246

5.3.3.2主要性能參數250

5.3.3.3典型結構251

5.3.3.4典型產品253

5.3.3.5應用場合與選用要點255

5.3.3.6常見故障及其診斷排除256

5.4流量控制閥257

5.4.1功用及分類257

5.4.2工作原理及圖形符號257

5.4.3主要性能參數260

5.4.4典型結構261

5.4.5典型產品264

5.4.6應用場合與選用要點266

5.4.7常見故障及其診斷排除267

5.5多路閥267

5.5.1功用及分類267

5.5.2工作原理及圖形符號268

5.5.3位數、通路數與滑閥機能268

5.5.4操縱控制方式269

5.5.5主要性能參數269

5.5.6典型結構270

5.5.7典型產品271

5.5.8應用場合與選用要點275

5.5.9常見故障及其診斷排除275

5.6疊加閥276

5.6.1特點及分類276

5.6.2典型結構及工作原理277

5.6.3主要性能參數278

5.6.4典型產品278

5.6.5應用場合與選用要點279

5.6.6常見故障及其診斷排除280

5.7插裝閥280

5.7.1功用及分類280

5.7.2蓋板式二通插裝閥281

5.7.2.1構成與工作原理281

5.7.2.2主要構件功能282

5.7.2.3典型組合及應用回路287

5.7.2.4主要性能287

5.7.2.5典型產品288

5.7.2.6應用場合與選用要點290

5.7.2.7常見故障及診斷排除291

5.7.3螺紋式插裝閥291

5.7.3.1特點與類別291

5.7.3.2典型結構原理292

5.7.3.3典型產品297

5.7.3.4應用場合與選用要點297

5.7.3.5常見故障及其診斷排除298

5.8電液伺服控制閥298

5.8.1電液控制閥及其特點與性能比較298

5.8.2功用、組成及分類298

5.8.3主要組成部分及其作用原理299

5.8.4典型結構及工作原理303

5.8.5主要特性及性能參數308

5.8.6典型產品313

5.8.7應用場合與選用要點314

5.8.8常見故障及其診斷排除318

5.9電液比例控制閥319

5.9.1功用、特點及組成319

5.9.2主要組成部分及作用原理319

5.9.3典型結構與工作原理321

5.9.4主要特性327

5.9.5典型產品327

5.9.6應用場合及選用要點329

5.9.7常見故障及診斷排除330

5.10電液數字控制閥331

5.10.1功用及分類331

5.10.2基本構成與工作原理331

5.10.3典型結構原理333

5.10.4技術性能335

5.10.5典型產品337

5.10.6應用場合及選用要點337

5.10.7常見故障及其診斷排除339

5.11微型(Miniature)液壓閥339

5.11.1特點、概況及類型339

5.11.2典型結構性能340

5.11.3典型產品342

5.11.4使用維護與故障診斷344

5.12水壓液壓閥344

5.12.1特點與類型344

5.12.2典型結構性能345

5.12.3典型產品348

5.12.4使用維護與故障診斷348

第 6 章液 壓 輔 件

6.1蓄能器349

6.1.1功用349

6.1.2工作原理350

6.1.3分類350

6.1.4充氣式蓄能器的典型結構及工作特點350

6.1.5氣囊式蓄能器的參數及計算350

6.1.6典型產品353

6.1.7應用場合與選用要點354

6.2過濾器及靜油機355

6.2.1油液過濾器的功用及過濾原理355

6.2.2油液過濾器基本組成與典型結構356

6.2.3油液過濾器的性能參數358

6.2.4油液過濾器典型產品358

6.2.5油液過濾器應用場合與選用要點359

6.2.6液壓空氣過濾器及其典型產品360

6.2.7凈油機361

6.3液壓油箱361

6.3.1功用及類型361

6.3.2油箱的設計要點362

6.3.2.1油箱容量的確定362

6.3.2.2油箱的結構設計要點363

6.4熱交換器及溫控元件367

6.4.1冷卻器368

6.4.1.1類型及特點368

6.4.1.2典型產品369

6.4.1.3選擇及應用369

6.4.2加熱器370

6.4.3溫控儀表370

6.5管件371

6.5.1管路371

6.5.1.1管路類型特點及適用場合371

6.5.1.2連接螺紋371

6.5.1.3選用要點372

6.5.2管接頭372

6.5.3連接法蘭374

6.5.4螺塞及堵頭374

6.5.5管夾375

6.6壓力測量元件375

6.6.1壓力表及壓力傳感器375

6.6.2壓力表開關377

6.7密封裝置(件)377

6.7.1功用要求及類型377

6.7.2密封基本原理及密封裝置設計要點378

6.7.3常用密封裝置的特點及應用378

6.7.4常用密封件380

6.7.4.1通用O形密封圈(GB/T 3452.1—1992、GB/T 3452.3—1992和GB/T 3452.2—1988)380

6.7.4.2液壓缸活塞及活塞桿用高低唇Yx形橡膠密封圈(JB/ZQ 4264～4265—1997)383

6.7.4.3組合密封墊圈(JB 982—1977)387

6.7.4.4軸用J形防塵圈388

6.7.5非金屬密封件常見故障及其排除方法389

第 7 章液壓系統基本功能回路

7.1液壓基本回路及其分類390

7.2壓力控制回路390

7.2.1作用及種類390

7.2.2調壓回路391

7.2.3減壓回路394

7.2.4增壓回路394

7.2.5卸荷回路395

7.2.6平衡回路397

7.2.7保壓和泄壓(釋壓)回路398

7.2.8緩沖回路400

7.2.9制動回路400

7.3速度控制回路401

7.3.1調速回路401

7.3.1.1節流調速回路401

7.3.1.2容積調速回路403

7.3.1.3容積節流調速回路404

7.3.1.4有級調速回路405

7.3.2快速運動回路(增速回路)406

7.3.3速度換接回路(減速回路)409

7.4方向控制回路409

7.4.1作用及種類409

7.4.2換向回路410

7.4.2.1通用換向閥換向回路410

7.4.2.2專用換向閥往復直線運動換向回路410

7.4.2.3插裝閥換向回路411

7.4.2.4多路換向閥的換向回路412

7.4.3鎖緊回路(位置保持回路)412

7.5多執行元件動作回路413

7.5.1順序動作回路413

7.5.2同步動作回路416

7.5.2.1機械同步回路416

7.5.2.2液壓缸串聯同步回路416

7.5.2.3采用流量閥控制的同步動作回路417

7.5.2.4采用液壓泵或液壓馬達的同步動作回路417

7.5.2.5電液比例控制同步回路418

7.5.2.6電液伺服控制同步回路418

7.5.3防干擾回路419

7.6疊加閥控制回路419

7.7液壓油源回路420

第 8 章典型液壓系統

8.1典型液壓系統分析的意義及方法要點422

8.2剪叉式液壓升降臺系統423

8.3柴油發動機曲柄專用銑床液壓系統425

8.4大型立式數控車床盤式刀庫液壓系統426

8.5多軸鉆孔機床液壓系統427

8.6裁斷機液壓系統429

8.7農作物秸稈粉末高壓無膠模塑成形壓機液壓系統430

8.85000kV A電爐液壓系統432

8.9小型全液壓履帶式滑移裝載機系統433

8.10大噸位水平定向鉆機液壓系統434

8.11舞臺演出車液壓系統436

8.12輕型全液壓吸掃式清掃車液壓系統438

8.13椰果采摘機電液比例控制系統440

8.14鋁錠堆垛機械手電液伺服控制系統442

8.15滾筒洗衣機玻璃門壓力機電液數字控制系統443

8.16無人機起飛彈射液壓系統444

第 9 章液壓系統設計計算

9.1液壓傳動系統的設計計算446

9.1.1設計計算流程與技術要求446

9.1.2執行元件的配置及動作順序的確定447

9.1.3動力分析和運動分析449

9.1.4確定主要參數，繪制液壓執行元件工況圖449

9.1.4.1執行元件設計壓力的選取451

9.1.4.2液壓執行元件主要結構參數的計算452

9.1.4.3計算液壓執行元件的較大流量453

9.1.4.4執行元件工況圖的編制453

9.1.5液壓系統圖的擬定454

9.1.5.1液壓回路的選擇454

9.1.5.2液壓系統的合成457

9.1.6元件選型與設計457

9.1.6.1一般注意事項457

9.1.6.2液壓泵的選擇457

9.1.6.3液壓執行元件的選擇462

9.1.6.4液壓控制閥的選擇462

9.1.6.5液壓輔助元件的選擇463

9.1.6.6液壓工作介質的選定463

9.1.7系統性能計算463

9.1.8液壓系統的施工設