机械设计手册 气压传动与控制

本版手册为新出版的第6版7卷本《机械设计手册》。由于科学技术的快速发展，需要我们对手册内容进行更新，增加新的科技内容，以满足广大读者的迫切需要。
《机械设计手册》自1991年面世发行以来，历经5次修订，截至2016年已累计发行38万套。作为重点科技图书的《机械设计手册》，深受社会各界的重视和好评，在全国具有很大的影响力，该手册曾获得全国优秀科技图书奖二等奖（1995年）、中国机械工业部科技进步奖二等奖（1997年）、中国机械工业科学技术奖一等奖（2011年）、中国出版政府奖提名奖（2013年），并多次获得全国优秀畅销书奖等奖项。1994年，《机械设计手册》曾在我国台湾建宏出版社出版发行，并在海内外产生了广泛的影响。《机械设计手册》荣获的一系列国家和部级奖项表明，其具有很高的科学价值、实用价值和文化价值。《机械设计手册》已成为机械设计领域的一部大型品牌工具书，已成为机械工程领域权威的和影响力较大的大型工具书，长期以来，它为我国装备制造业的发展做出了巨大贡献。
第5版《机械设计手册》出版发行至今已有7年时间，这期间我国国民经济有了很大发展，国家制定了《国家创新驱动发展战略纲要》，其中把创新驱动发展作为了国家的优先战略。因此，《机械设计手册》第6版修订工作的指导思想除努力贯彻“科学性、先进性、创新性、实用性、可靠性”外，更加突出了“创新性”，以全力配合我国“创新驱动发展战略”的重大需求，为实现我国建设创新型国家和科技强国梦做出贡献。
在本版手册的修订过程中，广泛调研了厂矿企业、设计院、科研院所和高等院校等多方面的使用情况和意见。对机械设计的基础内容、经典内容和传统内容，从取材、产品及其零部件的设计方法与计算流程、设计实例等多方面进行了深入系统的整合，同时，还全面总结了当前国内外机械设计的新理论、新方法、新材料、新工艺、新结构、新产品和新技术，特别是在现代设计与创新设计理论与方法、机电一体化及机械系统控制技术等方面做了系统和全面的论述和凝练。相信本版手册会以崭新的面貌展现在广大读者面前，它将对提高我国机械产品的设计水平、推进新产品的研究与开发、老产品的改造，以及产品的引进、消化、吸收和再创新，进而促进我国由制造大国向制造强国跃升，发挥出巨大的作用。
本版手册分为7卷55篇：第1卷机械设计基础资料；第2卷机械零部件设计（连接、紧固与传动）；第3卷机械零部件设计（轴系、支承与其他）；第4卷流体传动与控制；第5卷机电一体化与控制技术；第6卷现代设计与创新设计（一）；第7卷现代设计与创新设计（二）。
本版手册有以下七大特点：
一、构建新体系
构建了科学、先进、实用、适应现代机械设计创新潮流的《机械设计手册》新结构体系。该体系层次为：机械基础、常规设计、机电一体化设计与控制技术、现代设计与创新设计方法。该体系的特点是：常规设计方法与现代设计方法互相融合，光、机、电设计融为一体，局部的零部件设计与系统化设计互相衔接，并努力将创新设计的理念贯穿于常规设计与现代设计之中。
二、凸显创新性
*总书记在2014年6月和2016年5月召开的中国科学院、中国工程院两院院士大会上分别提出了我国科技发展的方向就是“创新、创新、再创新”，以及实现创新型国家和科技强国的三个阶段的目标和五项具体工作。为了配合我国创新驱动发展战略的重大需求，本版手册突出了机械创新设计内容的编写，主要有以下几个方面：
（1）新增第7卷，重点介绍了创新设计及与创新设计有关的内容。
该卷主要内容有：机械创新设计概论，创新设计方法论，顶层设计原理、方法与应用，创新原理、思维、方法与应用，绿色设计与和谐设计，智能设计，仿生机械设计，互联网上的合作设计，工业通信网络，面向机械工程领域的大数据、云计算与物联网技术，3D打印设计与制造技术，系统化设计理论与方法。
前言前言（2）在一些篇章编入了创新设计和多种典型机械创新设计的内容。
“第11篇机构设计”篇新增加了“机构创新设计”一章，该章编入了机构创新设计的原理、方法及飞剪机剪切机构创新设计，大型空间折展机构创新设计等多个创新设计的案例。典型机械的创新设计有大型全断面掘进机（盾构机）仿真分析与数字化设计、机器人挖掘机的机电一体化创新设计、节能抽油机的创新设计、产品包装生产线的机构方案创新设计等。
（3）编入了一大批典型的创新机械产品。
“机械无级变速器”一章中编入了新型金属带式无级变速器，“并联机构的设计与应用”一章中编入了数十个新型的并联机床产品，“振动的利用”一章中新编入了激振器偏移式自同步振动筛、惯性共振式振动筛、振动压路机等十多个典型的创新机械产品。这些产品有的获得了国家或省部级奖励，有的是专利产品。
（4）编入了机械设计理论和设计方法论等方面的创新研究成果。
1）闻邦椿院士团队经过长期研究，在国际上首先创建了振动利用工程学科，提出了该类机械设计理论和方法。本版手册中编入了相关内容和实例。
2）根据多年的研究，提出了以非线性动力学理论为基础的深层次的动态设计理论与方法。本版手册首次编入了该方法

机 械 工 业 出 版 社《机械设计手册》第6版单行本共26分册，内容涵盖机械常规设计、机电一体化设计与机电控制、现代设计方法及其应用等内容，具有系统全面、信息量大、内容现代、突显创新、实用可靠、简明便查、便于携带和翻阅等特色。各分册分别为：《常用设计资料和数据》《机械制图与机械零部件精度设计》《机械零部件结构设计》《连接与紧固》《带传动和链传动摩擦轮传动与螺旋传动》《齿轮传动》《减速器和变速器》《机构设计》《轴弹簧》《滚动轴承》《联轴器、离合器与制动器》《起重运输机械零部件和操作件》《机架、箱体与导轨》《润滑密封》《气压传动与控制》《机电一体化技术及设计》《机电系统控制》《机器人与机器人装备》《数控技术》《微机电系统及设计》《机械系统概念设计》《机械系统的振动设计及噪声控制》《疲劳强度设计机械可靠性设计》《数字化设计》《工业设计与人机工程》《智能设计仿生机械设计》。
本单行本为《气压传动与控制》，主要介绍了常用气动基础标准、气压传动的特点和气体力学基础、气源装置及气动辅助元件、气动执行元件（气缸、气马达）、气动控制阀、气动控制系统、气动真空元件、气动系统的设计计算、气动系统的维护与故障处理等内容。
本书供从事机械设计、制造、维修及有关工程技术人员作为工具书使用，也可供大专院校的有关专业师生使用和参考。

出版说明
前言
第22篇气压传动与控制
第1章常用气动基础标准
1国内气动标准目录22-3
2气动元件图形符号应用实例22-4
3常用气动相关标准22-9
31流体传动系统及元件公称压力
系列22-9
32液压气动系统及元件缸内径及活
塞杆外径22-9
321液压缸、气缸内径尺寸系列22-9
322液压缸、气缸活塞杆尺寸外径
系列22-9
33液压气动系统及元件缸活塞行程
系列22-9
34液压气动系统及元件活塞杆螺纹
形式和尺寸系列22-10
35液压气动系统用硬管外径和软管
内径22-10
36气动连接气口和螺柱端22-10
37气动元件及系统用空气介质质量
等级22-10
371表示方法22-11
372质量等级22-11
373常用气动元件用空气介质的质量
等级22-11
374一般系统用空气介质的质量
等级22-11
4常用气动术语22-11
第2章气压传动的特点和气体力学基础
1气压传动的特点22-16
11气压传动的优点22-16
12气压传动的缺点22-16
13气动系统的组成22-16
14气动系统各类元件的主要用途22-17
15气动技术的应用22-18
16气动技术发展趋势22-18
17气压传动和控制与其他传动与控制
方式的比较22-22
2空气的物理性质22-22
21空气的组成22-22
22空气的密度22-22
23空气的黏性22-23
24空气的压缩性与膨胀性22-23
3理想气体状态方程22-23
31基准状态和标准状态22-24
32空气的热力过程22-24
321等容过程22-24
322等压过程22-24
323等温过程22-24
324绝热过程22-24
325多方过程22-24
4湿空气22-24
41湿度22-24
411湿度22-24
412相对湿度22-24
42含湿量22-24
421质量含湿量22-24
422容积含湿量22-25
5自由空气流量、标准额定流量及析
水量22-25
51自由空气流量、标准额定流量22-25
511自由空气流量22-25
512标准额定流量22-25
52析水量22-25
6气体流动的基本方程22-25
61连续性方程22-25
62能量方程22-26
621不可压缩流体的伯努利方程22-26
622可压缩气体绝热流动的伯努利
方程22-26
623有机械功的压缩性气体能量
方程22-26
7声速及气体在管道中的流动特性22-27
71声速、马赫数22-27
72气体在管道中的流动特性22-27
8气动元件的流通能力22-28
81流通能力Kv值、Cv值22-28
811流通能力Kv值22-28
812流通能力Cv值22-28
82有效截面积S22-28
821定义及简化计算22-28
822有效截面积的测试方法22-29
823系统中多个元件合成的S值22-29
83理想气体在收缩喷管中绝热流动的
流量22-30
84可压缩性气体通过节流小孔的
流量22-30
85流通能力Kv值、Cv值、S值的
关系22-30
9充气、放气温度与时间的计算22-31
91充气温度与时间的计算22-31
92放气温度与时间的计算22-31
ⅩⅡ目录第3章气源装置及气动辅助元件
1气源装置22-33
11容积式压缩机的分类和工作原理22-33
12滑片式压缩机22-33
13活塞式压缩机22-35
2气动辅助元件22-37
21分水滤气器(二次过滤器)22-37
211QL系列分水滤气器22-37
212QGL系列精密分水滤气器22-38
213QSLa系列高压分水滤气器22-39
22油雾器22-39
23气源调节装置22-41
231QLPY系列气源调节装置
（三联件）22-41
232QFLJWB系列气源调节装置
（三联件）22-42
233QAC/AC系列气源调节装置
（三联件）22-43
24日本SMC公司气源处理元件22-44
241AFF系列主路过滤器22-44
242AM系列油雾分离器22-47
243AMD系列微雾分离器22-49
244AD系列自动排水器22-52
245AC新系列空气组合元件22-52
246AF新系列空气过滤器22-55
247AL新系列油雾器22-57
248AW新系列过滤减压阀22-59
249AFM新系列油雾分离器22-62
2410AFD新系列微雾分离器22-64
25德国FESTO气源处理单元
(D系列)22-65
251LF系列过滤器22-65
252LOE系列油雾器22-65
253LFR系列过滤减压阀22-65
254FRC系列气源调节装置
（二联件）22-65
26其他气动辅件22-72
261ZPSL15、ZPSA系列自动排
水器22-72
262ZPW系列卧式自动排水器22-72
263消声器22-72
264TK型压力继电器22-74
265气液转换器22-74
27气动管接头22-75
271气动管接头的类型22-75
272有色金属管接头22-76
273棉线编织胶管接头22-80
274PU管、尼龙管用接头22-82
275快换管接头22-89
276组合式管接头22-90
第4章气动执行元件
1气缸22-92
11气缸的分类及工作原理22-92
111气缸的分类22-92
112气缸的工作原理22-94
12气缸的设计与计算22-102
121气缸的设计步骤22-102
122气缸的基本参数22-102
123气缸有关计算22-102
13气缸主要零部件的结构、材料及
技术要求22-109
131气缸筒22-109
132气缸盖22-109
133缸筒与缸盖的连接22-110
134活塞22-111
135活塞杆22-112
136气缸的密封22-112
14气缸的选择22-114
14

机 械 工 业 出 版 社《机械设计手册》第6版单行本共26分册，内容涵盖机械常规设计、机电一体化设计与机电控制、现代设计方法及其应用等内容，具有系统全面、信息量大、内容现代、突显创新、实用可靠、简明便查、便于携带和翻阅等特色。各分册分别为：《常用设计资料和数据》《机械制图与机械零部件精度设计》《机械零部件结构设计》《连接与紧固》《带传动和链传动摩擦轮传动与螺旋传动》《齿轮传动》《减速器和变速器》《机构设计》《轴弹簧》《滚动轴承》《联轴器、离合器与制动器》《起重运输机械零部件和操作件》《机架、箱体与导轨》《润滑密封》《气压传动与控制》《机电一体化技术及设计》《机电系统控制》《机器人与机器人装备》《数控技术》《微机电系统及设计》《机械系统概念设计》《机械系统的振动设计及噪声控制》《疲劳强度设计机械可靠性设计》《数字化设计》《工业设计与人机工程》《智能设计仿生机械设计》。
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本书供从事机械设计、制造、维修及有关工程技术人员作为工具书使用，也可供大专院校的有关专业师生使用和参考。