《气动技术基础》

第一章气动流体力学基础知识1

第一节 流体的主要物理性质1

一、密度、重度、比容1

二、压缩性、膨胀性2

三、压力(压强)4

四、温度5

五、粘性6

第二节 空气及其状态变化7

一、空气的组成和压力7

二、理想气体的状态变化7

第三节 湿空气12

一、湿空气对气动系统的影响12

二、湿空气的特性13

三、压缩空气中析出水分的计算19

第四节 气体的流动21

一、音速、马赫数21

二、流量与连续性方程式23

三、能量方程式(伯努利方程式)24

四、管道截面变化与气流速度的关系26

五、压缩空气通过节流孔的流动28

第五节 流量近似计算公式及阀的流量性能表示法31

一、求流量近似计算公式31

二、阀的流量性能表示法33

第六节 气阻、气容及气容充放气所需时间35

一、气阻35

二、气容及气容充放气所需时间38

第七节 压力、速度和流量的测量42

一、压力的测量42

二、流量的测量45

第一节 气压发生装置47

一、空气压缩机47

第二章气源系统47

二、空气压缩机(或机组)的选用原则48

第二节 压缩空气的净化48

一、气动系统对压缩空气质量的要求48

二、压缩空气的净化设备50

第三节 管道系统56

一、气源系统管道布置原则56

二、压缩空气管道安装时的注意事项59

三、压缩空气通过管道时的能量损失60

第一节 气缸的种类及工作原理73

一、气缸的种类73

第三章气动执行元件73

二、几种常用气缸的工作原理78

第二节 气缸的设计计算84

一、单作用气缸的设计计算84

二、双作用气缸的设计计算85

第三节 气缸的密封90

一、对密封件的要求90

二、密封件的材料91

三、气缸中的密封元件91

第四节 标准化气缸系列及结构94

一、标准化气缸的标记及系列94

二、标准化气缸主要参数的选择和确定95

三、五种标准化系列气缸的结构形式95

四、五种标准气缸结构图98

五、气缸的应用和注意事项101

一、气马达的分类与特点105

第五节 气马达105

二、叶片式气马达的工作原理及特性106

第四章气动控制元件111

第一节 压力控制阀111

一、压力控制阀的种类111

二、减压阀112

三、溢流阀124

四、顺序阀126

第二节 流量控制阀128

一、节流阀128

二、节流阀的种类133

三、流量控制阀的使用137

第三节 方向控制阀137

一、方向控制阀的分类138

二、气控换向阀144

三、电磁换向阀150

四、其它方向控制阀158

五、方向控制阀的性能参数161

六、选择及使用164

第五章气动逻辑元件167

第一节 逻辑控制元件167

一、分类167

二、特点168

第二节 截止式逻辑元件169

一、元件的动作169

二、高压截止式逻辑元件171

三、其它结构元件177

第三节 膜片式逻辑元件178

一、低压型膜片式元件178

二、微压型膜片式元件181

三、高压型膜片式元件183

第四节 滑阀式逻辑元件184

一、无密封圈的滑阀式元件184

二、带密封圈的滑阀式元件185

三、带滑块的滑阀式元件185

第五节 元件的性能及使用187

一、元件的性能参数187

二、使用188

第六章气动传感器192

第一节 概述192

第二节 非接触式传感器193

一、背压式传感器194

二、遮断式传感器196

三、对冲式传感器197

四、反射式传感器198

五、超声波式传感器199

六、涡流式传感器200

第三节 接触式传感器201

一、人工控制阀201

二、机械控制阀203

三、卸压限位阀206

第四节 传感器的性能207

一、检测能力207

二、检测精度207

三、对被检测物体的限制207

四、响应时间207

五、输出能力208

第五节 其它传感器208

一、液位检测传感器208

二、转速检测传感器209

三、温度检测传感器210

第七章气动辅助元件212

第一节 过滤器212

一、工作原理212

二、QSL型分水过滤器的主要性能指标213

三、分水过滤器的使用214

第二节 油雾器215

一、油雾器的作用215

二、QIU型油雾器216

三、油雾器的使用219

第三节 放大器220

一、背压式气动放大器220

二、膜片-截止式(滑阀式)放大器221

三、多级放大器221

第四节 延时器224

四、双向放大器224

一、分类225

二、气阻-气容型延时器225

三、工作原理225

四、高压延时器226

五、低压延时器228

第五节 转换器228

一、气电转换器228

二、电气转换器230

三、气液转换器231

四、液气转换器231

第六节 显示器232

一、高压微型显示器232

第七节 消声器233

二、低压回转式显示器233

一、管子234

二、管接头234

第八节 管路连接件234

三、管件235

四、快换接头236

第九节 顺序器238

一、时间顺序器238

二、行程顺序器239

第八章气动基本回路242

第一节 压力控制回路242

一、一次压力控制回路242

二、二次压力控制回路243

三、高低压转换回路244

一、单作用气缸换向回路245

第二节 换向回路245

二、双作用气缸换向回路246

第三节 速度控制回路249

一、单作用气缸的速度控制回路249

二、双作用气缸的速度控制回路251

三、使用气液联合传动的速度控制回路254

四、应用气动-液压阻尼缸的速度控制回路256

第四节 逻辑回路258

一、“是”回路258

二、“非”回路258

三、“或”回路258

四、“与”回路260

五、“禁”回路260

八、脉冲信号形成回路261

七、“记忆”回路261

六、“或非”回路261

九、延时回路262

第五节 功率放大回路264

一、气动放大器的应用回路264

二、气液增压器的应用回路265

第六节 常用回路266

一、同步动作回路266

二、安全保护回路267

三、自动-手动并用回路272

四、供气选择回路273

五、往复运动回路273

六、顺序回路281

一、双气控二位五通阀的换向特点284

第一节 概述284

第九章气动顺序控制回路的设计284

二、动作顺序的表示方法285

三、单往复与多往复287

四、直观设计法的推荐设计步骤288

第二节 单往复顺序回路的设计举例289

第三节 多往复顺序回路的设计举例302

第四节 满足其它要求的手动控制回路306

一、起动前的复位307

二、起动-停止信号307

三、紧急停止308

四、手动操作及其自动-手动转换309

第五节 气动步进回路及其应用311

一、结构311

二、工作原理312

三、输出信号的特点313

四、应用举例314

第十章气动系统的设计和应用举例320

第一节 气动系统的组成320

第二节 设计步骤321

一、了解对主机的工作要求，明确设计依据321

二、气动控制方案的确定及气动回路的设计321

三、执行元件的选择和计算321

四、控制元件的选择323

五、气动辅件的选择324

六、压缩机的选择324

七、管道直径的确定325

八、绘制图纸325

第三节 气动系统设计的其它有关事项325

一、气源处理325

三、控制箱326

二、管道安装326

四、特殊情况的处理327

五、环境保护328

第四节 系统设计举例328

第五节 气动应用举例333

一、敞口容器的液位控制333

二、气动压蜡机334

三、半自动钻床337

四、加工绕线器的组合机床341

五、气动机械手345

附录348

一、常用气动系统图形符号348

二、气动逻辑系统元件图形符号353

参考文献355