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目录1

第一章 工程热力学基础知识5

第一节 基本概念5

一、气态物体在工程热力学中的分类5

二、温度与热量5

三、压力7

四、容积、比容、重度与密度8

第二节 热力学第一定律9

一、热力学第一定律9

二、气体不流动过程的能量方程10

三、不流动过程的功、示功图和内能11

四、空气的焓11

五、空气不流动（静态）过程的典型状态变化12

第三节 理想气体特性方程13

一、波义耳——马略特定律13

二、查理斯定律13

三、盖——吕萨克定律14

四、理想气体特性方程14

五、理想气体的内能、焓和基础能量方程与定容、定压比热的相互关系18

一、等容过程19

第四节 理想气体不流动（静态）过程的状态变化19

二、等压过程20

三、等温过程21

四、绝热过程22

五、等温过程与绝热过程的比较24

六、多变过程25

第五节 湿空气28

一、空气的一般性质28

三、蒸汽29

二、道尔顿定律29

四、湿空气30

第二章 空气动力学基础知识32

第一节 粘度32

一、动力粘度32

二、运动粘度33

第二节 气体静力学34

一、气体的静压——静压头34

二、气体的位压——几何压头34

一、稳定流动与不稳定流动35

二、层流、紊流与雷诺准数35

第三节 空气流动特性35

三、均匀流动与不均匀流动37

第四节 流体连续方程37

第五节 气体稳定流动状态的基础能量方程38

第六节 喷嘴射流40

一、理论流速40

二、临界条件41

第七节 节 流孔45

一、理论流量45

二、实用公式46

第八节 非压缩性流体稳定流动过程的能量方程——伯努里方程48

第九节 管路中的压力损失50

第三章 气源系统及气源净化处理56

第一节 气源综合处理56

一、气源净化处理概述56

二、气源综合净化处理工艺流程56

第二节 空气压缩机57

一、空气压缩机热力学工作原理57

二、空气压缩机的技术计算58

一、油水分离器61

第三节 气源净化处理装置61

二、过滤器62

三、干燥装置62

四、分水滤气器64

第四节 气源规划及管路设计66

一、气动装置空气消耗量66

二、管路设计68

第四章 气动执行元件72

第一节 气缸的结构和分类73

第二节 缓冲装置与速度控制78

一、缓冲装置的构造79

二、气缸所作的功80

三、缓冲行程中空气的工作状态81

四、缓冲效果的探讨83

五、缓冲装置设计使用注意事项83

六、气缸的速度控制84

第三节 气缸设计84

一、单作用气缸的输出推力84

二、双作用气缸的输出推力86

三、气缸筒86

四、活塞杆87

六、气缸配管93

五、活塞93

第四节 气马达94

一、叶片式回转气马达的结构94

二、叶片式回转气马达的工作特性95

三、回转式气马达工作特性与空气压力的关系95

四、叶片式摆动气马达97

第五章 气动控制元件99

第一节 压力控制元件99

一、调压阀99

二、定值器105

三、溢流阀106

四、顺序阀109

第二节 速度控制元件110

一、针阀110

二、单向节流阀110

三、快速排气阀112

第三节 方向控制元件113

一、换向阀类别113

二、换向阀通路113

五、主控阀与先导阀114

四、换向阀图形符号及其说明114

三、切换位置114

六、截止阀的结构特点与流量特性117

七、气动先导截止式主控阀117

八、滑阀的结构特点119

九、直动式电磁换向阀120

十、电磁先导式换向阀120

十一、气动脉冲式换向阀122

十二、可调气阻气动延时换向阀122

十三、行程阀123

十四、单向阀、梭阀与双压阀124

第一节 概述126

第六章 气动传感器126

第二节 传感器的构造与应用127

一、背压式接近传感器127

二、反射式传感器129

三、涡流式传感器130

四、紊流式传感器131

五、超声波传感器131

六、遮断式喷嘴传感器132

七、对冲式传感器132

一、双金属片温度传感器133

第三节 其他类型传感器133

八、喷嘴——接收管式传感器133

九、传感器结构型式示例133

二、波纹管压力传感器134

三、浮子式液位传感器134

第四节 超低压增压阀136

第五节 传感器的应用137

第七章 气动装置配套元件139

第一节 发讯元件139

一、气按钮139

一、气—电转换器140

第二节 信息转换元件140

二、发讯元盘140

二、电—气转换器141

三、气—液转换器141

四、液—气转换器141

第三节 功率放大元件142

—、单向功率放大器142

二、滑柱式双向功率放大器142

第四节 显示元件143

第五节 油雾器144

第六节 消声器145

第八章 气压传动基本回路147

第一节 单作用气缸基本回路147

第二节 双作用气缸基本回路148

一、方向控制回路149

二、速度控制回路151

三、差压操作回路152

四、增压回路153

第三节 传感器基本回路154

一、启动回路155

第四节 基本组合回路155

二、两手操动回路156

三、多信号先入优先回路157

四、计数回路158

第九章 逻辑代数与典型逻辑回路161

第一节 逻辑代数161

一、基本概念161

二、基本规律与常用基本逻辑符号162

三、逻辑代数的基本运算规律163

四、逻辑函数的简化167

一、是门169

第二节 基本逻辑回路169

二、非门170

三、与门171

四、或门173

五、或非门175

六、与非门176

七、蕴合门177

八、禁门178

九、异门（异或门）178

十、同门（同或门）180

一、延时回路182

第三节 时间控制回路182

二、脉冲回路184

第四节 双稳回路185

一、常用双稳回路186

二、限时记忆与无限记忆回路187

第五节 往复运动回路188

一、单气缸往复运动回路188

二、单气缸连续往复运动回路189

三、单缸步进运动回路190

四、单缸二往复动作回路191

一、常用电气元件及控制线路表示法193

第十章 电—气联合程序控制回路193

第一节 基本概念193

二、常用门电路198

第二节 电—气联合控制典型线路设计202

一、单线圈电磁阀单气缸自动往复运动线路204

二、双线圈电磁阀单气缸自动往复运动线路204

三、延时往复运动线路205

四、连续往复运动线路205

五、延时连续往复运动线路207

六、多缸程序控制线路设计实例208

一、概述213

第十一章 全气动行程程序控制回路设计213

第一节 信号—动作线线图213

二、干扰信号检查法216

第二节 障碍信号排除法225

一、脉冲信号排障法225

二、中继阀排障法226

三、逻辑“与门”排障法228

第三节 单往复系统典型回路设计例231

一、逻辑与排障法235

第四节 多往复系统Ⅱ型障碍排除法235

二、双与门两路分配排障法236

第五节 多往复系统典型回路设计238

第十二章 卡诺图及数理法在回路设计中的应用244

第一节 卡诺图与开关函数244

一、开关函数244

二、典型逻辑表达式245

三、卡诺图245

第二节 利用卡诺图简化逻辑表达式246

一、利用卡诺图求回路逻辑表达式250

第三节 卡诺图的应用250

二、卡诺图在回路校核中的应用252

第四节 卡诺图在回路设计中的应用254

第五节 行程程序控制数理法回路设计257

一、使用符号257

二、判别干扰258

三、排障法260

第十三章 气动逻辑元件266

第一节 ARO型逻辑元件266

三、非门元件267

二、与门元件267

一、或门元件267

四、记忆元件268

五、脉冲元件268

六、延时元件268

七、元件的安装269

八、ARO型逻辑元件使用实例270

第二节 高压截止式微型逻辑阀271

一、是门272

二、非门272

五、禁门273

三、或门273

四、与门273

六、双稳记忆元件274

七、单稳记忆元件274

八、或非元件275

九、或—或—双稳元件276

十、其它配套元件276

第三节 洛阳型高压膜片式逻辑元件276

一、三门279

三、非门280

二、四门280

四、或门281

五、与门282

六、双稳283

七、触发器284

八、双控单向输出阀284

九、双控双向输出阀285

十、四控双向输出阀285

十一、三稳输出阀285

十四、延时阀286

十三、进气调速阀286

十二、单向节流阀286

十五、脉冲阀287

十六、或双稳288

十七、消障器288

十八、发讯器288

第四节 洛阳型高压膜片式逻辑元件控制回路设计289

一、双稳逻辑回路289

二、喷嘴发讯器逻辑回路290

三、联锁回路290

六、三稳换向回路291

四、单稳换向回路291

五、双稳换向回路291

七、振荡回路292

八、单缸机动循环回路292

九、双缸连续往复运动之（一）方形循环293

十、双缸连续往复运动之（二）L形循环293

十一、双缸交替往复运动294

第五节 其它逻辑元件294

一、滑阀式逻辑元件294

三、具有记忆性能的中继阀295

二、双膜片通用逻辑元件295

第十四章 通用程序控制回路与气动程序控制器297

第一节 通用程序控制回路297

一、通用程序控制回路的特点297

二、气动信号分配回路的工作原理297

三、气动信号分配回路的组成299

四、气动通用行程程序控制回路的程序编排法300

第二节 步进式程序控制器304

第十五章 射流控制307

第一节 附壁式射流元件及其逻辑职能307

三、或非310

一、非门310

二、或门310

四、与非311

五、或双稳312

六、计数触发器312

第二节 动量互作用式射流元件313

一、与门（单输出与门）313

二、禁门（三输出与门）313

第三节 紊流式射流元件314

第四节 逻辑线路315

二、三稳态线路316

一、记忆线路316

三、互锁保护线路317

四、优先置“1”、置“0”回路318

五、振荡线路319

六、延时线路320

第五节 计数线路320

一、计数制320

二、十进制与二进制321

三、十进制数与二进制数的换算321

四、十进制环型计数器322

五、二进制计数线路323

六、译码器324

第六节 射流控制的一般应用325

第七节 行程程序控制332

一、行程程序控制基本线路332

二、障碍信号的判断和排除334

三、多缸多往复系统Ⅱ型障碍排除法338

第八节 时间程序控制及其应用341

第一节 空气压力的测定343

第十六章 空气技术参数的测定343

第二节 空气温度的测定344

第三节 空气湿度的测定345

第四节 空气流速测定法345

第五节 空气流量测定法347

第六节 气动元件及其组成回路有效截面积的测定350

附录354

一、气动系统基本参数与图形符号354

二、美国ARO公司逻辑回路设计法介绍354

三、气缸动特性的探讨360

主要参考文献367