本书内容涵盖了流体传动技术所涉及的多个知识点,具体内容包括流体传动技术概述及流体力学基础、流体传动系统能源装置、流体传动系统执行元件、流体传动系统控制元件、流体传动系统辅助元件、流体传动系统基本回路、典型流体传动系统应用、流体传动系统计算机仿真和流体传动技术课程实验指导。通过流体传动系统计算机仿真和流体传动技术课程实验指导章节的设计,将学科竞赛与教学有机结合,帮助学生将流体传动技术中的抽象概念具体化,加深学生对流体传动专业知识的理解,提高学生的科研素养与工程应用能力。
蒋丹,电子科技大学机电学院副教授,毕业于哈尔滨工业大学机械电子工程专业,研究方向为流体传动与控制,担任中国机械工程学会流体传动与控制分会第七届委员会青年工作委员,第三届中国机械工业教育协会工程图学课程教学委员会委员、副主任委员。参与的项目"流体传动系统智能化监测、故障诊断与鲁棒自适应抗扰控制技术”2022年获四川省机械工业科学技术奖,一等奖。主持并参与四川省科技计划项目"外骨骼人机耦合动力学建模与协同控制平台验证”,四川省科技计划项目"有轨电车信号优先控制算法研究”等。本书可作为普通高等学校机械类、交通运输类、自动化类等专业本科生教材,也可作为从事流体传动与控制技术工作的工程技术人员和操作人员的实用工具书。
目 录
第1章 流体传动技术概述及流体力学基础 1
1.1 流体传动技术的发展概况 1
1.2 流体传动系统的工作原理及组成 2
1.2.1 流体传动系统的工作原理 2
1.2.2 流体传动系统的组成 3
1.3 流体传动系统的特点及应用 4
1.3.1 流体传动系统的特点 4
1.3.2 流体传动系统的应用 5
1.4 流体力学基础知识 6
1.4.1 工作介质的物理性质 6
1.4.2 液体静力学基础 9
1.4.3 液体动力学基础 10
1.4.4 管道流动 12
1.4.5 孔口流动和缝隙流动 16
1.4.6 气体状态方程 20
1.4.7 液压冲击和气穴现象 21
第2章 流体传动系统能源装置 25
2.1 概述 25
2.2 液压泵 25
2.2.1 液压泵概述 26
2.2.2 齿轮泵 29
2.2.3 叶片泵 33
2.2.4 柱塞泵 36
2.3 气源装置 37
2.3.1 气压发生装置 38
2.3.2 净化和储存压缩空气的装置与设备 39
2.3.3 气动三联件 41
第3章 流体传动系统执行元件 43
3.1 概述 43
3.2 直线往复运动执行元件 43
3.2.1 液压缸 44
3.2.2 气缸 53
3.2.3 缸的安装和机械连接方式 56
3.3 旋转运动执行元件 59
3.3.1 液压马达 59
3.3.2 气动马达 63
第4章 流体传动系统控制元件 66
4.1 概述 66
4.2 液压阀的阀芯结构和性能 66
4.2.1 阀芯结构 66
4.2.2 液动力 68
4.2.3 卡紧力 69
4.3 液压方向控制阀 70
4.3.1 单向阀 71
4.3.2 换向阀 73
4.4 液压压力控制阀 82
4.4.1 溢流阀 83
4.4.2 减压阀 86
4.4.3 顺序阀 89
4.4.4 压力继电器 92
4.5 液压流量控制阀 93
4.5.1 节流阀 94
4.5.2 调速阀和溢流节流阀 96
4.6 液压插装阀与叠加阀 99
4.6.1 插装阀 99
4.6.2 叠加阀 101
4.7 电液数字阀 103
4.8 电液比例阀 104
4.9 电液伺服阀 106
4.10 气动控制元件 108
4.10.1 气动方向控制阀 108
4.10.2 气动压力控制阀 110
4.10.3 气动流量控制阀 111
第5章 流体传动系统辅助元件 114
5.1 液压辅助元件 114
5.1.1 蓄能器 114
5.1.2 过滤器 118
5.1.3 油箱 121
5.1.4 管道 122
5.1.5 管接头 123
5.1.6 密封元件 124
5.1.7 热交换器 128
5.2 气动辅助元件 129
5.2.1 消声器 129
5.2.2 气动管道连接件 130
第6章 流体传动系统基本回路 131
6.1 液压基本回路 131
6.1.1 压力控制回路 131
6.1.2 速度控制回路 135
6.1.3 方向控制回路 143
6.1.4 多执行元件控制回路 145
6.2 气动基本回路 149
6.2.1 方向控制回路 149
6.2.2 压力控制回路 150
6.2.3 速度控制回路 151
6.2.4 其他常用气动基本回路 153
6.3 流体传动系统常用电气回路 156
第7章 典型流体传动系统应用 162
7.1 典型负载特性 162
7.1.1 恒转矩负载特性 162
7.1.2 恒功率负载特性 163
7.1.3 通风机型负载特性 163
7.2 YT4543型动力滑台液压系统 164
第8章 流体传动系统计算机仿真 169
8.1 机电液系统相似模型 169
8.2 流体传动系统仿真软件介绍 169
8.2.1 FluidSIM软件 169
8.2.2 AMESim软件 171
8.2.3 MATLAB/Simulink软件 173
第9章 流体传动技术课程实验指导 177
9.1 液压与气动元件拆装实验 177
9.2 单作用气缸换向及速度调节回路实验 178
9.3 双作用气缸换向及速度调节回路实验 179
9.4 液压缸并联同步回路实验 180
9.5 管路液压冲击实验 181
9.6 气动拾取演示实验 181
9.7 SMC气动实验 182
9.8 慧鱼气动模型搭建与调试实验 185
参考文献 188