液压与气动控制技术(第2版)
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作者编者:张雨新//孙达明|责编:郭乃明
出版社电子工业
ISBN9787121449857
出版时间2023-01
装帧平装
开本其他
定价59元
货号31732496
上书时间2024-06-05
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作者简介
张雨新，女，唐山工业职业技术学院自动化系专任教师，教学骨干，从事自动化相关学科的教学工作多年，具备较为丰富的教学经验和教材编写经验。
目录
目录
第1篇 概论
第1章 自动控制系统2
1.1 自动控制系统的组成2
1.1.1 各功能机构的作用2
1.1.2 自动控制系统的性能要求4
1.2 电气控制系统5
1.2.1 电气控制系统的基本知识5
1.2.2 电气逻辑回路6
1.3 PLC控制系统8
1.3.1 PLC的结构及各部分的作用8
1.3.2 PLC的工作原理10
1.3.3 PLC编程语言11
1.3.4 PLC的功能11
1.3.5 PLC的主要特点和分类12
1.3.6 PLC组成的控制系统13
1.3.7 PLC控制系统的设计过程15
1.4 系统动作过程的表述与确定16
1.4.1 循环动作图16
1.4.2 动作表17
1.4.3 动作时序图17
1.4.4 流程图18
1.4.5 功能表图19
思考题19
第2章 液压与气动系统21
2.1 液压与气动技术的研究对象21
2.1.1 液压与气压传动的工作原理22
2.1.2 液压与气动系统的组成22
2.1.3 液压系统与气动系统的异同点23
2.1.4 液压与气压传动的优缺点24
2.1.5 液压与气压传动的应用和发展25
2.2 液压与气压传动介质25
2.2.1 液压传动介质26
2.2.2 气压传动介质28
2.3 压力的传递特性29
思考题32
第2篇 液压与气动基础元件
第3章 执行元件34
3.1 液压缸34
3.1.1 普通液压缸34
3.1.2 伸缩液压缸36
3.1.3 增压液压缸37
3.1.4 柱塞液压缸37
3.2 气缸38
3.2.1 普通气缸38
3.2.2 开关气缸39
3.2.3 气-液阻尼缸40
3.2.4 气-液增压缸40
3.2.5 无杆气缸41
3.2.6 柱塞式气缸、活塞式气缸和薄膜式气缸41
3.2.7 双活塞气缸41
3.2.8 真空吸盘42
3.3 摆动液马达43
3.3.1 叶片式摆动液马达43
3.3.2 螺杆式摆动液马达44
3.3.3 齿轮齿条式摆动液马达44
3.4 旋转液马达45
3.4.1 叶片式旋转液马达45
3.4.2 活塞式旋转液马达46
3.5 气马达47
3.5.1 摆动气马达47
3.5.2 旋转气马达47
3.6 执行元件的应用特点48
3.6.1 执行元件的特点48
3.6.2 气动执行元件（气缸）的故障48
3.6.3 执行元件的应用形式49
思考题51
第4章 控制元件52
4.1 液压方向控制元件53
4.1.1 二位电磁换向阀53
4.1.2 三位电磁换向阀59
4.1.3 单向阀64
4.2 气动方向控制元件65
4.2.1 或门型梭阀65
4.2.2 与门型梭阀66
4.2.3 快速排气阀66
4.2.4 方向控制阀的控制要点67
4.3 液压压力控制元件67
4.3.1 溢流阀67
4.3.2 减压阀69
4.3.3 顺序阀70
4.4 气动压力控制元件71
4.4.1 气动安全阀（溢流阀）71
4.4.2 气动调压阀（减压阀）72
4.4.3 气动开关阀（顺序阀）72
4.4.4 压力控制阀的控制要点72
4.5 液压流量控制元件73
4.5.1 节流阀73
4.5.2 调速阀75
4.6 气动流量控制元件76
4.6.1 排气节流阀76
4.6.2 流量控制阀的选择与使用77
4.7 液压比例阀、插装阀、叠加阀77
4.7.1 液压比例阀77
4.7.2 插装阀85
4.7.3 叠加阀88
4.8 气动比例阀89
4.8.1 气动比例减压阀（调压阀）90
4.8.2 气动比例流量控制阀90
4.8.3 气动比例方向控制阀91
思考题92
第5章 常用检测元件93
5.1 磁性传感器94
5.1.1 磁性开关94
5.1.2 霍尔式传感器95
5.2 接近传感器96
5.2.1 电感式传感器96
5.2.2 电容式传感器97
5.3 光电式传感器98
5.3.1 工作原理98
5.3.2 光电开关的结构和分类98
5.3.3 光电编码器99
5.4 其他类型传感器件102
5.4.1 压力开关102
5.4.2 超声波接近开关102
5.4.3 单一型传感器102
5.5 检测信号的传递与转换105
5.5.1 现场信号的传递过程105
5.5.2 数字式智能仪表106
思考题108
第6章 动力源109
6.1 液压源的结构组成110
6.1.1 液压泵的分类111
6.1.2 液压泵的主要性能和参数111
6.1.3 齿轮泵113
6.1.4 叶片泵116
6.1.5 柱塞泵120
6.1.6 螺杆泵122
6.1.7 液压泵类型及电机参数的选择123
6.1.8 蓄能器125
6.1.9 油箱126
6.1.10 滤油器128
6.2 气源的结构组成131
6.2.1 空压机131
6.2.2 后冷却器133
6.2.3 油水分离器133
6.2.4 储气罐134
6.2.5 干燥器135
6.2.6 气动三联件136
6.3 密封装置137
6.3.1 间隙密封138
6.3.2 O形密封圈138
6.3.3 唇形密封圈139
6.3.4 组合式密封装置140
6.3.5 回转轴用密封装置141
6.4 管路141
6.4.1 输送管141
6.4.2 管接头142
6.4.3 管道系统的选择143
思考题144
第3篇 液压与气动基本回路
第7章 方向控制回路146
7.1 液压换向回路147
7.1.1 （任务一）用二位二通换向阀实现液压系统控制148
7.1.2 （任务二）用二位三通换向阀实现液压缸的换向控制149
7.1.3 （任务三）用二位四通换向阀实现液压缸的换向控制150
7.1.4 （任务四）用液动换向阀实现液压缸的换向控制151
7.2 气动换向回路152
7.2.1 （任务一）单作用气缸换向控制152
7.2.2 （任务二）双作用气缸换向控制153
7.3 液压锁紧回路154
7.3.1 （任务一）用换向阀中位机能实现液压缸锁紧154
7.3.2 （任务二）用单向阀实现液压缸锁紧155
7.3.3 （任务三）用液控顺序阀实现液压缸锁紧156
7.3.4 （任务四）液压马达锁紧（制动）157
7.3.5 （任务五）用制动器实现液压马达锁紧158
7.4 气动锁紧回路159
7.4.1 （任务一）用三位五通换向阀实现气缸锁紧159
7.4.2 （任务二）用二位换向阀实现气缸锁紧160
7.5 液压往复控制回路161
7.5.1 （任务一）用行程换向阀实现液压缸往复控制161
7.5.2 （任务二）用行程开关实现液压缸往复控制162
7.5.3 （任务三）用压力继电器实现液压缸往复控制163
7.5.4 （任务四）用顺序阀实现液压缸往复控制165
7.5.5 （任务五）用双向变量泵实现液压缸换向控制166
7.6 气动往复控制回路166
7.6.1 （任务一）行程检测的往复动作回路167
7.6.2 （任务二）时间控制的往复动作回路167
7.7 液压缸定位控制回路168
7.7.1 （任务一）用双液压缸实现三工位定位168
7.7.2 （任务二）用单液压缸实现四工位定位169
7.7.3 （任务三）用单液压缸实现多工位定位170
7.8 气缸定位控制回路171
7.8.1 （任务一）用锁紧气缸实现定位的动作回路172
7.8.2 （任务二）用多位气缸实现定位的动作回路173
7.8.3 （任务三）用外部挡铁实现定位的动作回路174
思考题175
第8章 压力控制回路176
8.1 液压调压回路178
8.1.1 （任务一）用溢流阀实现单级调压178
8.1.2 （任务二）用先导式溢流阀实现多级调压179
8.1.3 （任务三）用两个溢流阀实现双向调压180
8.1.4 （任务四）用比例溢流阀实现无级调压181
8.2 气动调压回路182
8.2.1 （任务一）气源压力控制回路182
8.2.2 （任务二）双压控制回路183
8.2.3 （任务三）气源压力延时输出控制回路184
8.3 液压减压回路184
8.3.1 （任务一）用减压阀实现单级减压184
8.3.2 （任务二）用减压阀实现多级减压185
8.3.3 （任务三）用一个减压阀实现单向减压187
8.3.4 （任务四）用两个减压阀实现双向减压187
8.3.5 （任务五）用先导式比例减压阀实现无级减压188
8.4 气动减压回路189
8.4.1 （任务一）多级减压控制189
8.4.2 （任务二）用减压阀实现高低压输出控制190
8.5 液压增压回路191
8.5.1 （任务一）用单作用增压缸实现增压191
8.5.2 （任务二）用双作用增压缸实现增压192
8.6 气动增压回路192
8.6.1 （任务一）用冲击气缸实现压力冲击的控制193
8.6.2 （任务二）用串联气缸增加压力输出194
8.6.3 （任务三）用气液增压器的增压回路194
8.7 液压卸荷回路195
8.7.1 （任务一）用换向阀实现液压泵卸荷195
8.7.2 （任务二）用溢流阀实现液压泵卸荷196
8.7.3 （任务三）用蓄能器实现液压泵卸荷197
8.8 液压保压回路198
8.8.1 （任务一）用蓄能器实现保压198
8.8.2 （任务二）用辅助泵实现保压199
8.8.3 （任务三）用单向阀实现保压200
8.8.4 （任务四）综合保压201
8.9 液压平衡回路201
8.9.1 （任务一）用顺序阀实现垂直安装液压缸的平衡控制202
8.9.2 （任务二）用液控单向阀实现垂直安装液压缸的平衡控制203
8.9.3 （任务三）用普通单向阀实现垂直安装液压缸的平衡控制203
8.10 液压缓冲回路204
8.10.1 （任务一）用缓冲液压缸实现缓冲204
8.10.2 （任务二）用溢流阀实现缓冲205
8.11 气动缓冲回路206
8.11.1 （任务一）利用行程阀实现气缸的末端缓冲回路206
8.11.2 （任务二）用节流阀和顺序阀实现气缸的末端缓冲回路206
8.12 液压缸活塞的推力及运动速度计算207
8.12.1 单出杆双作用液压缸的推力及速度计算207
8.12.2 双出杆双作用液压缸活塞的推力及速度计算208
8.13 气动压力回路的特点208
思考题210
第9章 流量控制回路212
9.1 液压调速回路213
9.1.1 （任务一）用节流阀实现的调速214
9.1.2 （任务二）用变量机构实现的调速219
9.1.3 （任务三）用节流阀和变量机构共同实现的调速220
9.1.4 调速回路的选用和比较221
9.2 气动调速回路222
9.2.1 （任务一）用单向节流阀实现的调速222
9.2.2 （任务二）用排气节流阀实现的调速223
9.3 液压快速运动回路223
9.3.1 （任务一）用液压缸差动连接实现快速运动224
9.3.2 （任务二）用蓄能器实现的快速运动225
9.3.3 （任务三）用增速缸实现快速运动226
9.3.4 （任务四）用双泵供油实现快速运动227
9.4 气动快速运动回路228
9.4.1 （任务一）用双作用气缸差动连接实现快速运动228
9.4.2 （任务二）用快速排气阀实现气缸的快速前进229
9.5 液压速度转换回路229
9.5.1 （任务一）用换向阀实现速度转换230
9.5.2 （任务二）用调速阀实现速度转换231
9.5.3 （任务三）用比例阀实现速度转换232
9.6 气动速度转换回路233
9.6.1 （任务一）双作用气缸慢进快退的速度转换回路233
9.6.2 （任务二）双作用气缸运动中途的速度转换回路234
9.7 液压同步回路235
9.7.1 （任务一）用机械连接实现同步235
9.7.2 （任务二）用串联液压缸实现同步236
9.7.3 （任务三）用流量控制方式实现同步237
9.7.4 （任务四）用同步马达实现同步238
9.8 气动同步回路239
9.8.1 （任务一）用单向节流阀的调节实现同步239
9.8.2 （任务二）气液缸的同步动作回路240
思考题241
第4篇 液压与气动典型系统
第10章 （项目一）动力滑台244
10.1 概述244
10.1.1 动力滑台的分类245
10.1.2 动力滑台的选择与性能要求245
10.2 液压传动动力滑台247
10.2.1 液压传动动力滑台的结构247
10.2.2 液压传动动力滑台的工作过程247
10.2.3 主回路原理图248
10.2.4 动作顺序表250
10.2.5 PLC系统I/O接线图251
10.2.6 功能表图251
10.2.7 梯形图252
第11章 （项目二）成型机254
11.1 成型机的分类254
11.2 液压成型机255
11.2.1 液压成型机的结构256
11.2.2 液压成型机的工作过程256
11.2.3 主回路原理图257
11.2.4 动作顺序表259
11.2.5 PLC系统I/O接线图259
11.2.6 功能表图260
11.2.7 梯形图260
第12章 （项目三）机械手261
12.1 机械手的组成261
12.1.1 执行机构262
12.1.2 驱动系统263
12.2 机械手的分类263
12.3 液压与气动机械手270
12.3.1 液压与气动机械手的特点271
12.3.2 气动机械手的结构272
12.3.3 气动控制回路276
12.3.4 复合式机械手的结构特点278
12.3.5 机械手设计使用注意事项279
12.4 六自由度搬运机械手的控制280
12.4.1 搬运要求280
12.4.2 主回路原理图281
12.4.3 PLC系统I/O接线图282
12.4.4 功能表图282
12.4.5 梯形图283
思考题284
第5篇 液压与气动系统的使用维护
第13章 液压系统的设备维修与维护286
13.1 液压系统的故障检修方案286
13.2 液压系统的故障检修与诊断288
13.3 液压系统的油污染问题291
13.4 液压系统的清洗过程294
13.5 液压系统清洗后的参数调整296
第14章 气动系统的安装、调试、维护、维修298
14.1 气动系统的工作环境与传动控制方案的确定299
14.1.1 气动系统的工作环境要求299
14.1.2 气动系统传动结构和控制方案的确定299
14.2 气动执行元件的安装与调试300
14.2.1 气缸的安装形式301
14.2.2 气缸的安装要求302
14.3 气动控制元件的安装与调试304
14.4 气动检测元件的安装与调试308
14.5 气源的安装与调试309
14.6 气动系统的使用与维护314
附录A 液压与气压传动常用图形符号318
参考文献322
内容摘要
本教材共分为5篇，第1篇为概论，主要介绍自动控制系统的结构及液压与气动系统的特点，给出了选择系统控制过程的几种描述方法、系统的主要参数以及液压与气动系统的相同点与不同点。第2篇为液压与气动基础元件，主要从执行元件、控制元件、常用检测元件、动力源等方面进行系统描述，利用液压与气动基础元件在结构原理上相同的特点，通过归纳液压与气动回路和基础元件的区别，用通用结构原理和补充说明的方式来描述液压与气动基础元件的结构特点。第3篇为液压与气动基本回路，主要介绍液压与气动系统的方向、压力、流量的控制回路的几种形式。第4篇为液压与气动典型系统，主要介绍动力滑台的控制过程、成形机的控制过程以及机械手的控制过程等实际应用控制过程，包括系统控制过程的描述、液压与气动工作原理图、PLC系统I/O接线图、功能表图、梯形图等。第5篇为液压与气动系统的使用维护，主要介绍液压系统的设备维修与维护方法以及气动系统的安装、调试、维护、维修过程等，包括故障现象判断、参数调整要求、实际应用过程等。本教材可作为高等职业院校机电及机械类相关专业的教材，也可作为相关技术人员的参考用书。
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