液压与气压传动 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:329

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出版时间:2010-8

价格:32.00元

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isbn号码:9787109106093

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图书标签:

• 液压传动
• 气压传动
• 流体动力
• 机械工程
• 自动化
• 工业控制
• 液压系统
• 气动系统
• 传动技术
• 工程技术

机械制造中的精密控制：现代气动与液压技术深度解析 本书聚焦于机械制造领域中至关重要的两大动力传输与控制技术——气动技术与液压技术，旨在为工程师、技术人员及相关专业学生提供一套全面、深入且注重实践应用的专业知识体系。本书摒弃了对传统“液压与气压传动”基础概念的冗余叙述，而是直接切入现代工业应用对高精度、高能效、智能化控制系统的迫切需求。 在当代先进制造体系中，无论是高端数控机床、自动化装配线，还是复杂的工程机械和航空航天设备，其核心运动控制和力输出环节都依赖于流体动力系统的精确调控。本书通过系统性的结构设计，将复杂的技术原理与最新的工业标准、前沿技术发展紧密结合，构建起一套完整的知识脉络。 --- 第一部分：现代流体动力系统设计与建模 本部分着重于从系统工程的角度，解析如何从零开始设计一套满足特定性能指标的流体动力系统。 第一章：系统需求分析与流体介质选择的决策科学 本章深入探讨了在特定工作环境下（如高温、高污染、洁净室要求等）如何科学选择液压油或压缩空气作为工作介质。重点分析了不同介质的粘度特性、抗压缩性、润滑性对系统寿命和响应速度的影响。引入了“TCO（总体拥有成本）分析模型”，用于评估高压液压系统与高可靠性气压系统在维护、能耗和一次性投入上的权衡。详细阐述了新型合成酯类液压油、阻燃液压油以及干燥与净化等级对气动元件寿命的关键作用。 第二章：元件性能参数的非线性建模 传统教材多采用线性模型描述元件特性，本书则引入基于实际工况的非线性模型。 液压泵/马达： 重点分析容积效率随压力和转速变化的复杂关系，引入瞬态工况下的泄漏模型。解析了轴向柱塞泵、斜盘式马达等高精度元件在动态负载下的“迟滞效应”与“溢流损失”。 气动执行器与阀： 深入研究流量系数（Cv/Kv）与背压、上游压力的耦合关系。引入“临界流”（Choked Flow）现象在快速换向阀设计中的影响，并阐述如何利用CFD（计算流体动力学）辅助优化气缸内部的活塞运动剖面。 第三章：系统动态响应与稳定性分析 本章是连接元件与整体系统的关键。侧重于“刚度”与“阻尼”的精确计算与优化。 液压系统的等效刚度计算： 详细讲解了如何通过油液的体积弹性模量、管路刚度及蓄能器配置，精确计算系统的有效刚度，以避免共振和振动。 气动系统的时间常数与延迟分析： 针对气动系统固有的可压缩性，分析了管道长度、容积和阀口尺寸对系统时间常数（τ）的决定性影响，并提供了快速补偿策略。引入了“李雅普诺夫稳定性判据”在微小扰动下流体系统稳定性评估的应用。 --- 第二部分：高精度流体动力控制与伺服化 本部分是本书的核心，完全聚焦于现代工业对“精确、快速、闭环”控制的要求，这是传统开/关控制无法满足的领域。 第四章：比例控制与伺服阀/比例阀的深度剖析 本章摒弃对基础电磁铁的介绍，直接进入伺服控制层面。 伺服阀的动态特性与补偿： 详细分析了电液伺服阀的频率响应、相位裕度与带宽。重点讨论了针对高频信号输入（如振动试验台）的中点漂移补偿技术与脉冲宽度调制（PWM）驱动的应用。 高分辨率比例控制器的设计： 探讨如何利用先进的PID/PIDD2（比例-积分-微分-微分2）算法，结合力/位移混合反馈，实现对液压缸亚毫米级的定位精度。分析了“抗饱和保护”和“零点死区消除”在实际应用中的重要性。 第五章：先进传感器技术与数据采集 流体控制的精度高度依赖于反馈信号的质量。本章聚焦于高动态范围、高采样率的传感器应用。 压力/流量传感器的选择与校准： 介绍了基于光纤传感技术和压电效应的新型压力传感器，它们在高频动态压力测量中的优势。阐述了如何对在线流量计进行温度和压力补偿，以获得真实流体体积流量。 位置反馈系统的融合： 详细对比了磁致伸缩传感器、激光位移计与传统LVDT在高速往复运动控制中的适用性，并讨论了如何通过卡尔曼滤波融合多传感器数据，以提高位移测量的鲁棒性和动态精度。 第六章：集成化与智能化：IO-Link与工业以太网在流体系统中的部署 本章面向工业4.0的需求，探讨流体动力元件如何实现数字化和互联互通。 智能阀岛与诊断功能： 介绍集成式智能阀岛如何通过嵌入式微处理器，实时监测内部泄漏率、线圈温度和电源电压，并主动上报故障代码。探讨IO-Link协议在点对点快速诊断通信中的应用。 基于机器学习的异常预警： 首次引入了将系统运行数据（压力、流量、温度）输入到时间序列预测模型（如LSTM网络）中，用于预测元件（如泵的磨损、阀芯卡滞）的潜在故障，实现预测性维护（PdM）。 --- 第三部分：特定应用中的极端工况与能效优化 本部分侧重于解决实际工程中遇到的挑战性问题，特别是高能耗和极端环境下的可靠性。 第七章：高压、低泄漏系统的结构实现 针对超高压（>40 MPa）液压系统，本章深入材料科学与密封技术。 极端压力下的密封设计： 详细分析了“活塞环的膨胀密封机理”与“V型聚氨酯密封圈的应力分布”。探讨了金属对金属密封（Metal-to-Metal Seal）在冲击载荷下的失效模式与预防。 管路疲劳寿命评估： 引入有限元分析（FEA）方法，评估高频脉动压力下管接头、焊缝和弯曲部位的疲劳累积损伤，指导管路的合理布局和应力释放设计。 第八章：节能型流体动力系统的架构转型 本书将能效视为与精度同等重要的设计指标。 变量泵与蓄能器的协同控制： 深入解析“压力补偿型变量泵”与“氮气蓄能器”在吸收冲击、削峰填谷过程中的优化匹配。重点讲解如何通过优化蓄能器充气压力，最小化泵的“卸载功耗”。 气动系统的能耗计量与回收： 针对气动系统普遍存在的“压力过高使用”问题，提出了“分级供气网络设计”。探讨了“膨胀做功”回收技术（利用气缸排气进行发电或驱动其他低功耗元件）的工程可行性与实施方案。 --- 总结： 本书旨在提供一套超越基础原理、直面现代工业挑战的专业指南。它强调系统集成、非线性控制、数字化反馈与能效优化，是未来十年流体动力工程师和高级技术人员必备的参考资料。读者将掌握的不仅仅是“如何驱动”，更是“如何精确控制、如何高效运行，以及如何实现预测性维护”的先进工程理念。

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