液壓與氣動技術(shù)（第3版）

第 1章 液壓傳動和流體力學基礎 1

1.1　液壓傳動的工作原理　1

1.1.1　液壓傳動的基本概念　1

1.1.2　液壓傳動的基本原理　1

1.1.3　液壓與氣動技術(shù)的工程應用　2

1.2　液壓傳動系統(tǒng)的組成及其元件

的總體布局　4

1.2.1　液壓傳動系統(tǒng)的組成　4

1.2.2　液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號　5

1.2.3　液壓傳動系統(tǒng)元件的總體

布局　5

1.3　液壓傳動系統(tǒng)的特點　6

1.3.1　液壓傳動系統(tǒng)的優(yōu)點　6

1.3.2　液壓傳動系統(tǒng)的缺點　6

1.4　液壓油　7

1.4.1　液壓油的作用和種類　7

1.4.2　液壓油的物理性質(zhì)　7

1.4.3　液壓油的選用　9

1.5　流體靜力學基礎　9

1.5.1　流體靜壓力及其特性　9

1.5.2　流體靜力學基本方程及其

應用　10

1.6　流體動力學基礎　12

1.6.1　基本概念　12

1.6.2　連續(xù)性方程及其應用　13

1.6.3　伯努利方程及其應用　14

1.7　液體在管道中的流動狀態(tài)和壓力

損失　15

1.7.1　液體的流動狀態(tài)及其判別　16

1.7.2　液體在管中流動的壓力

損失　17

1.8　液體流經(jīng)孔口及縫隙的特性　18

1.8.1　液體流經(jīng)孔口的流量-壓差

特性　18

1.8.2　液體流經(jīng)縫隙的流量-壓差

特性　18

1.9　液壓沖擊及空穴現(xiàn)象　20

1.9.1　液壓沖擊　20

1.9.2　空穴現(xiàn)象　21

實驗與實訓　22

實驗一　液壓系統(tǒng)中工作壓力形成的

原理　22

本章小結(jié)　24

思考與練習　25

第 2章　液壓動力元件　27

2.1　液壓泵的工作原理　27

2.1.1　容積式液壓泵的工作原理　27

2.1.2　常用容積式液壓泵　28

2.1.3　液壓泵的主要性能和參數(shù)　28

2.1.4　液壓泵與電動機參數(shù)的

選擇　29

2.2　齒輪泵　31

2.2.1　外嚙合齒輪泵　32

2.2.2　內(nèi)嚙合齒輪泵　34

2.3　葉片泵　35

2.3.1　雙作用葉片泵　35

2.3.2　單作用葉片泵　36

2.3.3　限壓式變量葉片泵　36

2.4　柱塞泵　38

2.4.1　徑向柱塞泵　38

2.4.2　軸向柱塞泵　39

2.5　螺桿泵　40

2.6　常用液壓泵的性能比較及

選用　41

實驗與實訓　42

實驗二　液壓泵性能實驗　42

實驗三　液壓泵的拆裝實驗　46

本章小結(jié)　51

思考與練習　52

第3章　液壓執(zhí)行元件　53

3.1　液壓缸　53

3.1.1　液壓缸的作用、類型和

特點　53

3.1.2　活塞式液壓缸　53

3.1.3　柱塞式液壓缸　56

3.1.4　增壓缸　56

3.1.5　擺動式液壓缸　57

3.2　液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成　57

3.2.1　液壓缸的典型結(jié)構(gòu)　57

3.2.2　液壓缸的組成　57

3.3　液壓馬達　59

3.3.1　液壓馬達的特點及類型　59

3.3.2　液壓馬達的工作原理　60

3.3.3　液壓馬達職能符號　60

3.3.4　液壓馬達的性能參數(shù)　61

本章小結(jié)　61

思考與練習　62

第4章　液壓控制元件與液壓基本

回路　64

4.1　液壓閥與液壓基本回路概述　64

4.1.1　液壓閥的類型　64

4.1.2　液壓閥的性能參數(shù)　65

4.1.3　液壓閥的基本要求　65

4.2　方向控制閥與方向控制回路　65

4.2.1　單向閥　66

4.2.2　換向閥　67

4.2.3　方向控制回路　74

4.3　壓力控制閥與壓力控制回路　76

4.3.1　溢流閥　76

4.3.2　減壓閥　79

4.3.3　順序閥　80

4.3.4　壓力繼電器　81

4.3.5　壓力控制回路　82

4.3.6　壓力控制閥常見故障及其排除

方法　87

4.4　流量控制閥及速度控制回路　88

4.4.1　節(jié)流閥　88

4.4.2　調(diào)速閥　90

4.4.3　速度控制回路　90

4.5　其他液壓控制閥　95

4.5.1　插裝閥　95

4.5.2　疊加閥　96

4.5.3　電液伺服閥　98

4.5.4　電液比例控制閥　99

4.6　多缸工作控制回路　102

4.6.1　同步回路　102

4.6.2　順序動作回路　103

4.6.3　多執(zhí)行元件互不干擾回路　104

4.7　液壓馬達的其他回路　105

實驗與實訓　106

實驗四　液壓閥的拆裝實驗　106

實驗五　溢流閥靜、動態(tài)性能

實驗　109

實驗六　節(jié)流調(diào)速性能實驗　112

實驗七　容積調(diào)速性能實驗　115

實驗八　液壓基本回路及組裝

實驗　120

本章小結(jié)　125

思考與練習　126

第5章　液壓輔助元件　130

5.1　油箱　130

5.2　冷卻器和加熱器　132

5.3　濾油器　133

5.4　密封裝置　135

5.5　蓄能器　136

5.6　油管及管接頭　137

本章小結(jié)　138

思考與練習　138

第6章　典型液壓系統(tǒng)分析　139

6.1　組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)　139

6.1.1　YT4543型液壓動力滑臺液壓

系統(tǒng)　139

6.1.2　YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)

的工作原理　139

6.1.3　YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)

的特點　141

6.2　180t鈑金沖床液壓系統(tǒng)　141

6.2.1　概述　141

6.2.2　180t鈑金沖床液壓系統(tǒng)的工作

原理　143

6.2.3　180t鈑金沖床液壓系統(tǒng)的

特點　143

6.3　“穿地龍”機器人液壓控制

系統(tǒng)　144

6.3.1　“穿地龍”機器人主機功能

結(jié)構(gòu)　144

6.3.2　“穿地龍”機器人液壓控制系統(tǒng)

及其工作原理　145

6.3.3　“穿地龍”機器人液壓控制系統(tǒng)

的特點　146

6.4　塑料注射成形機液壓系統(tǒng)　146

6.4.1　概述　146

6.4.2　SZ-250A型注塑機液壓系統(tǒng)

工作原理　146

6.4.3　SZ-250A型注塑機液壓系統(tǒng)的特點　150

6.5　油罐封頭雙動拉深液壓機

系統(tǒng)　150

6.5.1　主機功能結(jié)構(gòu)　150

6.5.2　液壓系統(tǒng)及其工作原理　151

6.5.3　液壓系統(tǒng)的特點　153

6.6　液壓傳動系統(tǒng)常見故障及其

排除　154

6.6.1　液壓系統(tǒng)的工作壓力失常，

壓力上不去　154

6.6.2　欠速　155

6.6.3　液壓元件常見故障與排除　155

本章小結(jié)　159

思考與練習　159

第7章　氣壓傳動技術(shù)　162

7.1　氣壓傳動概述　162

7.1.1　氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理及

組成　162

7.1.2　氣壓傳動系統(tǒng)的特點　163

7.2　氣源裝置及輔助元件　163

7.2.1　氣源裝置　164

7.2.2　氣動輔助元件　166

7.3　氣動執(zhí)行元件　171

7.3.1　氣缸　171

7.3.2　氣動馬達　173

7.4　氣動控制元件　174

7.4.1　方向控制閥　174

7.4.2　流量控制閥　177

7.4.3　壓力控制閥　178

7.4.4　邏輯控制閥　180

7.5　真空元件　182

7.5.1　真空發(fā)生器　182

7.5.2　真空吸盤　183

7.5.3　真空減壓閥　184

7.5.4　真空開關(guān)　185

7.5.5　真空回路　185

7.6　氣動基本回路　186

7.6.1　方向控制回路　186

7.6.2　速度控制回路　187

7.6.3　壓力控制回路　188

7.6.4　順序動作回路　189

7.6.5　安全保護回路　190

7.7　氣壓傳動系統(tǒng)實例　191

7.7.1　數(shù)控加工中心換刀系統(tǒng)　191

7.7.2　氣液動力滑臺　192

7.7.3　公共汽車車門氣壓傳動

系統(tǒng)　193

7.7.4　氣動機械手控制系統(tǒng)　193

7.8　PLC在氣壓傳動系統(tǒng)的

應用　195

7.8.1　氣動打孔機PLC控制

系統(tǒng)　195

7.8.2　氣動搬運機械手PLC控制

系統(tǒng)　197

實驗與實訓　200

實驗九　氣動元件認識和氣動回路

實驗　200

本章小結(jié)　201

思考與練習　202

附錄　常用液壓圖形符號　204

參考文獻　2112100433B

全書共分7章，內(nèi)容包括液壓傳動和流體力學基礎、液壓動力元件、液壓執(zhí)行元件、液壓控制元件與液壓基本回路、液壓輔助元件、典型液壓系統(tǒng)分析、氣壓傳動技術(shù)等，書中以二維碼掃描的形式插入大量的動畫或視頻，章后附有小結(jié)及復習思考題，便于讀者學習。

人民郵電出版社教材

書名　液壓與氣動技術(shù)(第2版)(工業(yè)和信息化高職高?！笆濉币?guī)劃教材立項項目)

叢書名　高等職業(yè)院校機電類“十二五”規(guī)劃教材·精品系列

標準書號　

作者　毛好喜 劉青云 主編

責任編輯　潘新文

印張　14

字數(shù)　349 千字

裝幀　平裝

版次　第2版第1次

二版時間　2012年4月

本 印 次　2012年4月

首印數(shù)　-- 冊

定價　29.80 元

第1章　液壓傳動和流體力學基礎　1

1.1　液壓傳動的工作原理　1

1.1.1　液壓傳動的基本概念　1

1.1.2　液壓傳動的基本原理　1

1.1.3　液壓與氣動技術(shù)的工程應用　2

1.2　液壓傳動系統(tǒng)的組成及其元件的總體布局　4

1.2.1　液壓傳動系統(tǒng)的組成　4

1.2.2　液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號　5

1.2.3　液壓傳動系統(tǒng)元件的總體布局　5

1.3　液壓傳動系統(tǒng)的特點　6

1.3.1　液壓傳動系統(tǒng)的優(yōu)點　6

1.3.2　液壓傳動系統(tǒng)的缺點　7

1.4　液壓油　7

1.4.1　液壓油的作用和種類　7

1.4.2　液壓油的物理性質(zhì)　8

1.4.3　液壓油的選用　9

1.5　流體靜力學基礎　10

1.5.1　流體靜壓力及其特性　10

1.5.2　流體靜力學基本方程及其應用　11

1.6　流體動力學基礎　13

1.6.1　基本概念　13

1.6.2　連續(xù)性方程及其應用　14

1.6.3　伯努利方程及其應用　14

1.7　液體在管道中的流動狀態(tài)和壓力損失　16

1.7.1　液體的流動狀態(tài)及其判別　16

1.7.2　液體在管中流動的壓力損失　17

1.8　液體流經(jīng)孔口及縫隙的特性　19

1.8.1　液體流經(jīng)孔口的流量—壓差特性　19

1.8.2　液體流經(jīng)縫隙的流量—壓差特性　19

1.9　液壓沖擊及空穴現(xiàn)象　21

1.9.1　液壓沖擊　21

1.9.2　空穴現(xiàn)象　22

實驗與實訓　23

實驗一　液壓系統(tǒng)中工作壓力形成的原理　23

本章小結(jié)　26

思考與練習　26

第2章　液壓動力元件　28

2.1　液壓泵的工作原理　28

2.1.1　容積式液壓泵的工作原理　28

2.1.2　常用容積式液壓泵　29

2.1.3　液壓泵的主要性能和參數(shù)　29

2.1.4　液壓泵與電動機參數(shù)的選擇　30

2.2　齒輪泵　32

2.2.1　外嚙合齒輪泵　33

2.2.2　內(nèi)嚙合齒輪泵　35

2.3　葉片泵　36

2.3.1　雙作用葉片泵　36

2.3.2　單作用葉片泵　37

2.3.3　限壓式變量葉片泵　38

2.4　柱塞泵　39

2.4.1　徑向柱塞泵　40

2.4.2　軸向柱塞泵　41

2.5　螺桿泵　42

2.6　常用液壓泵的性能比較及選用　43

實驗與實訓　43

實驗二　液壓泵性能實驗　43

實驗三　液壓泵的拆裝實驗　48

本章小結(jié)　53

思考與練習　53

第3章　液壓執(zhí)行元件　55

3.1　液壓缸　55

3.1.1　液壓缸的作用、類型和特點　55

3.1.2　活塞式液壓缸　55

3.1.3　柱塞式液壓缸　58

3.1.4　增壓缸　58

3.1.5　擺動式液壓缸　59

3.2　液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成　59

3.2.1　液壓缸的典型結(jié)構(gòu)　59

3.2.2　液壓缸的組成　60

3.3　液壓馬達　62

3.3.1　液壓馬達的特點及類型　62

3.3.2　液壓馬達的工作原理　63

3.3.3　液壓馬達職能符號　63

3.3.4　液壓馬達的性能參數(shù)　63

本章小結(jié)　64

思考與練習　65

第4章　液壓控制元件與液壓基本回路　66

4.1　液壓閥與液壓基本回路概述　66

4.1.1　液壓閥的類型　66

4.1.2　液壓閥的性能參數(shù)　67

4.1.3　液壓閥的基本要求　67

4.2　方向控制閥與方向控制回路　68

4.2.1　單向閥　68

4.2.2　換向閥　69

4.2.3　方向控制回路　76

4.3　壓力控制閥與壓力控制回路　78

4.3.1　溢流閥　78

4.3.2　減壓閥　81

4.3.3　順序閥　83

4.3.4　壓力繼電器　83

4.3.5　壓力控制回路　85

4.3.6　壓力控制閥常見故障及其排除方法　90

4.4　流量控制閥及速度控制回路　91

4.4.1　節(jié)流閥　91

4.4.2　調(diào)速閥　92

4.4.3　速度控制回路　93

4.5　其他液壓控制閥　98

4.5.1　插裝閥　98

4.5.2　疊加閥　99

4.5.3　電液伺服閥　100

4.5.4　電液比例控制閥　102

4.6　多缸工作控制回路　105

4.6.1　同步回路　105

4.6.2　順序動作回路　106

4.6.3　多執(zhí)行元件互不干擾回路　107

4.7　液壓馬達的其他回路　108

實驗與實訓　109

實驗四　液壓閥的拆裝實驗　109

實驗五　溢流閥靜、動態(tài)性能實驗　112

實驗六　節(jié)流調(diào)速性能實驗　115

實驗七　容積調(diào)速性能實驗　118

實驗八　液壓基本回路及組裝實驗　124

本章小結(jié)　129

思考與練習　130

第5章　液壓輔助元件　134

5.1　油箱　134

5.2　冷卻器和加熱器　136

5.3　濾油器　137

5.4　密封裝置　139

5.5　蓄能器　140

5.6　油管及管接頭　141

本章小結(jié)　143

思考與練習　143

第6章　典型液壓系統(tǒng)分析　144

6.1　組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)　144

6.1.1　YT4543型液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)　144

6.1.2　YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)的工作原理　145

6.1.3　YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)的特點　146

6.2　180t鈑金沖床液壓系統(tǒng)　147

6.2.1　概述　147

6.2.2　180t鈑金沖床液壓系統(tǒng)的工作原理　147

6.2.3　180t鈑金沖床液壓系統(tǒng)的特點　148

6.3　“穿地龍”機器人液壓控制系統(tǒng)　149

6.3.1　“穿地龍”機器人主機功能結(jié)構(gòu)　149

6.3.2　“穿地龍”機器人液壓控制系統(tǒng)及其工作原理　150

6.3.3　“穿地龍”機器人液壓控制系統(tǒng)的特點　151

6.4　塑料注射成形機液壓系統(tǒng)　151

6.4.1　概述　151

6.4.2　SZ-250A型注塑機液壓系統(tǒng)工作原理　151

6.4.3　SZ-250A型注塑機液壓系統(tǒng)的特點　155

6.5　油罐封頭雙動拉深液壓機系統(tǒng)　155

6.5.1　主機功能結(jié)構(gòu)　155

6.5.2　液壓系統(tǒng)及其工作原理　156

6.5.3　液壓系統(tǒng)的特點　158

6.6　液壓傳動系統(tǒng)常見故障及其排除　159

6.6.1　液壓系統(tǒng)的工作壓力失常，壓力上不去　159

6.6.2　欠速　160

6.6.3　液壓元件常見故障與排除　161

本章小結(jié)　164

思考與練習　165

第7章　氣壓傳動技術(shù)　168

7.1　氣壓傳動概述　168

7.1.1　氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理及組成　168

7.1.2　氣壓傳動系統(tǒng)的特點　169

7.2　氣源裝置及輔助元件　169

7.2.1　氣源裝置　170

7.2.2　氣動輔助元件　172

7.3　氣動執(zhí)行元件　177

7.3.1　氣缸　177

7.3.2　氣馬達　180

7.4　氣動控制元件　180

7.4.1　方向控制閥　181

7.4.2　流量控制閥　184

7.4.3　壓力控制閥　184

7.4.4　邏輯控制閥　187

7.5　真空元件　189

7.5.1　真空發(fā)生器　189

7.5.2　真空吸盤　190

7.5.3　真空減壓閥　191

7.5.4　真空開關(guān)　191

7.5.5　真空回路　191

7.6　氣動基本回路　192

7.6.1　方向控制回路　193

7.6.2　速度控制回路　194

7.6.3　壓力控制回路　194

7.6.4　順序動作回路　195

7.6.5　安全保護回路　196

7.7　氣壓傳動系統(tǒng)實例　197

7.7.1　數(shù)控加工中心換刀系統(tǒng)　197

7.7.2　氣液動力滑臺　199

7.7.3　公共汽車車門氣壓傳動系統(tǒng)　199

7.7.4　氣動機械手控制系統(tǒng)　200

實驗與實訓　201

實驗九　氣動元件認識和氣動回路實驗　201

實驗十　雙缸全氣控行程順序動作回路設計　203

本章小結(jié)　206

思考與練習　207

附錄　常用液壓圖形符號　209

參考文獻　216

本書第2版自2008年問世至今已經(jīng)走過6個年頭，承蒙很多高校材料力學教學第一線的老師和同學以及業(yè)余讀者的關(guān)愛和支持，已經(jīng)連續(xù)印刷了10次。 2012年獲得清華大學優(yōu)秀教材特等獎；同年，相應的教學成果獲得北京市高等學校優(yōu)秀教學成果一等獎。2012年本書第3版被列入 “十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材；2013年被批準為清華大學“985”三期名優(yōu)教材建設項目立項。

最近的6年里，著者秉承不斷提高課程重量、著力培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的教育與教學理念，先后在清華大學、南京航空航天大學、北京工業(yè)大學以及北京郵電大學從事“材料力學”研究型教學的研究與實踐，堅持全過程講授這門課程，授課對象每年約200名。在同事和同學們的支持與幫助下，對于教育和教學改革又有了一些新的體會和收獲。材料力學（第3版）將著重反映6年來我們在研究型教學方面所取得的成果。主要有: 怎樣在基于普遍提高教學質(zhì)量的基礎上，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力；怎樣提高課程的吸引力，增強課程教學的學術(shù)性；怎樣挖掘基本教學內(nèi)容的深度；怎樣對傳統(tǒng)內(nèi)容中的某些概念、理論和方法加以改革和更新，突出挑戰(zhàn)性。基于此，本書第3版修訂的主要內(nèi)容有以下幾方面。

第一，調(diào)整了部分章節(jié)，將材料的力學性能從“第2章 軸向載荷作用下桿件的材料力學問題”中獨立出來，形成“第3章 常溫靜載下材料的力學性能”； 重寫了“剪力圖與彎矩圖”作為第6章；將原來的第6章分為3章: “第7章 平面彎曲正應力分析與強度設計”和“第8章 彎曲剪應力分析與彎曲中心的概念”以及“第9章 斜彎曲、彎曲與拉伸或壓縮同時作用時的應力計算與強度設計”；將原來的第8章分為: “ 應力狀態(tài)與應變狀態(tài)分析”和“一般應力狀態(tài)下的強度設計準則及其工程應用”，分別列為第11章和12章；將原來的12章也分為兩章: “動載荷與動應力概述”和“疲勞強度與構(gòu)件壽命估算概述”，分別列為第16章和第17章。

第二，增加了部分教學內(nèi)容，主要有: 部分非金屬材料的力學性能；梁的位移疊加法中的逐段剛化法；應變分析；細長壓桿實驗結(jié)果；線性累積損傷與疲勞壽命估算等。

第三，將力系簡化的方法引入橫截面的內(nèi)力分析，改革傳統(tǒng)剪力圖與彎矩圖的畫法。

第四，正確處理變形與位移概念的聯(lián)系與區(qū)別，將確定梁的轉(zhuǎn)角和撓度的章節(jié)名改為“梁的位移分析與剛度設計”。

第五，在部分章節(jié)引入“反問題”: 相對于正問題，反問題的解答不是唯一的，通過對于反問題的思考，一方面可以加深對于正問題的理解；另一方面可以激勵創(chuàng)新思維。

第六，在部分章節(jié)設計了“開放式思維案例”作為學生課外學習和研究的資源。最近幾年的教學實踐表明，這對于刺激思維鼓勵創(chuàng)新是一種有效的措施。材料力學（第3版）第七，增加了若干工程案例以及災難性工程事故的力學解析。

第八，增加和改變了部分例題和習題。

隨著課程研究型教學在更多高校開展、深入和發(fā)展，材料力學的課程教學以及教材建設還會遇到一些新問題，我們將一如既往地堅持“在教學中研究，在研究中教學”，以不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為己任，在教學實踐的基礎上，不斷提高材料力學教材的質(zhì)量。

這一版的初稿于2012年下半年—2013年上半年在國內(nèi)完成；2013年7—8月在加拿大多倫多定稿。定稿期間，得到旅加的趙淵先生和范心明女士的大力支持和協(xié)助，在本書出版之際，著者謹表誠摯謝意。

誠摯地感謝廣大讀者對本書的關(guān)愛，希望大家對本書的缺點和不足提出寶貴意見。

范欽珊2014.1.11