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| 編輯推薦： |
本套手册共3卷，12 篇、58 章，400余万字，由国内外专家、学者和企业家60 余人，历时五年，编撰了本手册。它体现了工业4.0时代液压气动行业技术与产品，新趋势.新发展.新思维.新成果。内容全面、系统、实用、权威，是液压气动行业一部经典工具书。本手册还开发了相关数字资源，包括可实现计算的公式、可查询的表格、视频资源等，读者可通过
扫描二维码进行使用，这大大提升了本手册的实用价值。本书适合液压气动领域的工程技术人员使用，也可供高等院校相关专业师生、行业管理人员、企业家及投资人参考。
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| 內容簡介： |
《现代液压气动手册》分3 卷、12 篇、58 章。本卷是第1 卷，主要内容包括:第1 篇液压技术基
础(第1 章液压理论与工作介质基础，第2 章基于液压系统基本性能参数的控制回路);第2 篇现代液
压系统设计方法与应用(第3 章液压传动与控制系统设计与仿真，第4 章液压数智技术发展与应用实例，
第5 章伺服电动机泵泵控系统设计应用实例，第6 章液压系统安装与调试，第7 章液压系统现场诊断与
维护);第3 篇数字与数智一体化液压控制元件[第8 章液压电磁铁结构、性能与分析，第9 章电液比
例阀与比例放大器，第10 章电液伺服比例阀，第11 章液压多路阀，第12 章电液伺服阀，第13 章液压
数字阀与液压数智阀，第14 章二维(2D)液压气动数字元件，第15 章网络化全液压数字转向器，第16
章电静液作动器(EHA)];第4 篇液压建模、仿真与数字孪生(第17 章液气建模与仿真技术及软件介绍，
第18 章液压数字孪生建模与HyPneu 仿真软件)。
本手册还开发了相关数字资源，包括可实现计算的公式、可查询的表格、视频资源等，读者可通过
扫描二维码进行使用，这大大提升了本手册的实用价值。
本书适合液压气动领域的工程技术人员使用，也可供高等院校相关专业师生、行业管理人员、企业
家及投资人参考。
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| 關於作者： |
许仰曾教授，博导，国务院特殊津贴专家
现职：
上海液压气动密封工业协会理事、专家委员会专家委员
液压气动数智化产业论坛创始人
曾任：
上海交通大学、上海理工大学、上海工程技术大学、兰州理工大学、燕山大学、合肥工业大学兼职教授、博士/硕士研究生导师
中国机械工程学会流体传动与控制分会液压专委会副主任高级顾问、中国液压气动密封工业协会专家委员会专家委员
跨国液压公司（中国）Vickers、Eaton、Danfoss等CTO、高级顾问
创建上海豪高机电科技有限公司任董事长
上海液压气动总公司副总工
斯蒂芬·哈克，博士、教授 Prof.Dr.Steffen Haack
德国爱尔福特大学机械工程博士
PhD of Mechanical Engineering of Erfurt University， Germany
德国博世力士乐股份有限公司执行总裁
Chief Executive Officer (CEO)， Bosch Rexroth AG， Germany
德国机械设备制造业联合会流体动力协会董事会主席
Chairman of the Board， VDMA Fluid Power Association， Germany
德国德累斯顿工业大学， 中国浙江大学， 中国燕山大学客座教授
Guest Professor of Technical University Dresden (Germany)， Zhejiang University(China)， Yanshan University(China)
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| 目錄：
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序
Foreword
前言
数字化手册配套资源说明
第1篇液压技术基础第1章液压理论与工作介质
基础3
1.1液压流体力学常用公式 3
1.1.1流体静力学基本方程3
1.1.2静止流体对固体壁面的
作用力3
1.1.3流体运动学基础6
1.1.4流体动力学7
1.1.5流体在管路中的流动9
1.1.6缝隙流动14
1.1.7液压冲击16
1.2液压介质基础与选择 17
1.2.1液压介质分类与应用17
1.2.2液压介质的特性与性能
指标19
1.2.3减少含气量与介质
消泡性21
1.2.4提高油液安定性与介质抗
腐蚀抗氧化抗分子链破坏
能力 22
1.2.5避免水分产生介质乳化23
1.2.6注意油液介质与材料的
相容性23
1.2.7介质的难燃性与难
燃措施24
1.2.8油液清洁度与清洁过滤
指标26
1.2.9液压介质受温度影响与介质的
黏温指数30
1.2.10液压油的选择31
1.3液压常用计算公式与单位换算36
1.3.1液压常用计算公式36
1.3.2常用物理量、符号和单位37
1.3.3常用单位换算39
第2章基于液压系统基本性能
参数的控制回路42
2.1压力与流体的关系及其控制
回路 44
2.1.1压力的形成 44
2.1.2压力变化遵循伯努利
方程45
2.2压力控制回路47
2.2.1单负载下压力控制回路47
2.2.2液压系统负压产生的问题及
其解决办法55
2.2.3负负载时防止执行机构进油端
产生负压的控制回路 60
2.2.4多负载下压力控制原则与
控制回路61
2.2.5压力的感知与压力
传感器 65
2.3流量与流体的关系及其控制
回路66
2.3.1体积流量的定义与排量的
形成66
2.3.2流量在连续管路中流动
遵循连续性方程68
2.4流量控制回路 69
2.4.1流量控制回路分类与
特征69
2.4.2单负载下阀控与泵控流量控制
回路的特征70
2.4.3单负载下阀控节流控制
回路72
2.4.4单负载下外控式泵控流量
控制75
2.4.5单负载下静液压泵控容积式
流量控制回路76
2.4.6单负载下伺服电动机泵流量
控制回路80
2.4.7单负载下流量调速微型计算机
控制基本概念84
2.4.8单负载下可编程与数字互联
智能化流量调节微型计算机
控制回路94
2.4.9负负载下流量共享参数的
控制98
2.4.10多负载下流量共享参数的
控制100
2.4.11流量感知与动态流量传感器
的发展动态107
目录●●●●●●●●●●现代液压气动手册第1卷2.5液流方向与通断的控制108
2.6压差与流体的关系及其控制
回路114
2.6.1流体流动的成因与利弊
分析114
2.6.2压差控制的工作原理117
2.6.3多负载敏感控制中前补偿
(LS)、后补偿(LUDV)
回路与抗流量饱和121
2.6.4压差控制的泵控容积节流
调速回路128
2.7泄漏与流体的关系及其控制
回路133
2.7.1内泄漏的形成133
2.7.2正常内泄漏与正常外泄漏的
产生134
2.7.3液压系统不正常泄漏故障的
防范与堵截措施138
2.7.4对于间隙密封泄漏量流场模型
的建立与仿真139
2.8液压功率与流体的关系及其
控制回路140
2.8.1液压功率计算与功重比141
2.8.2液压功率控制144
2.8.3液压功率控制的分类与
回路146
2.8.4液压功率控制的实际应用
组合148
2.9液压效率综合分析149
2.9.1液压系统的能量损耗途径与
效率的定义149
2.9.2液压系统功率损耗图152
2.9.3提高效率的理念与实施
途径154
2.9.4效率测试与仿真159
2.9.5液压油温升与冷却159
2.10液压元件的动态响应及其对系统
性能的影响161
2.10.1液压元件动态响应的
概念163
2.10.2限制液压元件动态响应提高
的因素164
2.10.3液压元件与系统的响应
能力167
2.11迟滞及其与控制系统的
关系168
2.11.1动态滞环的概念169
2.11.2独立颤振在PWM上的叠加
方法170
2.11.3叠加颤振的效果172
2.12动态过程引发的液压系统
故障173
2.12.1控制系统不稳定173
2.12.2管道或软管爆裂——避免
水锤效应176
2.12.3液压缸爬行178
2.12.4液压缸负负载时向下运动的
磕头抖动问题179
2.12.5气穴与气蚀182
2.12.6液压共振185
参考文献186第2篇现代液压系统设计方法与应用
第3章液压传动与控制系统设计
与仿真191
3.1液压传动与控制系统设计
流程191
3.2液压系统设计仿真软件及
应用191
3.2.1目前可选液压系统仿真
软件191
3.2.2目前可选液压系统仿真
软件的功能与特点192
3.2.3液压系统仿真软件应用
示例196
3.3实用液压传动系统设计过程200
3.3.1明确主机设计要求，制定基本
方案200
3.3.2执行机构负载分析200
3.3.3确定执行机构主要参数202
3.3.4拟定液压系统原理图204
3.3.5选定液压油及与之兼容的
密封材料209
3.3.6确定液压元件连接方式与选择
液压元件214
3.3.7选择液压附件219
3.3.8电控装置设计222
3.3.9液压系统性能验算226
3.3.10绘制正式工作图，编制技术
文件231
3.4液压系统施工设计与计算232
3.4.1泵装置与油箱的施工
设计232
3.4.2液压阀阀块233
3.4.3管路及其布置239
3.4.4电缆线路应采用总线技术
提高可靠性242
3.4.5降低噪声的防护罩242
3.5电液比例控制系统设计流程243
3.6实用电液闭环控制系统设计
过程244
3.6.1明确主机设计要求，制定
基本方案244
3.6.2电液闭环控制系统静态设计
方法247
3.6.3电液闭环控制系统的动态
分析252
|
| 內容試閱：
|
液压气动技术在自动化、数字化、智能化中占有非常重要的地位，尤其在当今工
业4.0 的时代，液压气动技术的作用更加突出。为此组织了国内外专家、学者和企业
家60 余人，历时五年，编撰了本手册。
根据《中国制造2025》的指导精神，本手册力求反映工业4.0 时代液压气动行业
技术与产品的新趋势、新发展、新思维、新成果，以使本手册体现下列五个特点:
1)发展是要素(前景)—前瞻性(未来视野)、前沿性(热点思路)、前行性
(结合中国实际发展途径)。
2)产品是核心(产业)—产业(发展模式)、产品[数字芯片与智能软件(简
称数芯智软)换代]、生产(智能制造)。
3)思变是根本(变革) —变思维(更换液压八大传统思维)、变向4.0 产品
(即液压4.0“数芯智软”产品)、变手册作用(即创新工具书)。
4)创新是内容(创新)—产品创新(技术产品双结合)、技术全新(数字互联
智能)、应用新方向(供创新发展与适合大众查阅)。
5)实在是风格(实际)—技术实用(供工程技术人员采纳)、行业发展实际
(供企业家寻求方向)、产业投资实况(供行业投资者了解实情)。
为此，通过本手册的阐述，可以归纳出行业“弃仿兴创”与产品“更新换代”的
八大要点:
第一要改变传统纯液压技术思维，建立液气元件的换代新形态是使机电液软“融
合”，即机械、电气、芯片、软件融合液压。
第二要改变传统液压性能提高仅靠液压硬件的思路，建立发展液压性能要靠软件
编程的认识，即通过液压元件软件定义元件功能与性能。
第三要改变传统液压系统集中式管路连接形态，建立液压分布式系统总线连接形
态，即电静液压作动器(EHA)。
第四要改变传统液压故障诊断依靠经验或仪器的观念，建立依靠互联网闭环技术
的液压元件健康管理体系，即液压数字孪生工业软件。
第五要改变传统液压技术标准仅限于液压元件的做法，建立具有液压生态(芯片/
互联/ 软件)技术在内的标准，即液压具有生态技术的元件标准体系。
第六要改变传统液压企业的孤岛生产模式，建立云地合一、产用合一全生命周期
管理的互联智能模式，即“云化”下的液压智能制造企业。
第七要改变传统液压创业自身循环发展的生态，建立创新企业总部，依靠市场整
合框架发展经济，即建立总部企业经济平台模式。
第八要改变传统液压回路碎片化分类体系，建立性能参数控制回路分类体系，即
液压性能参数控制回路分类法。
本手册首次提出我国在液压“根技术”上的贡献:液压球形工艺制造、2D 液压
数字伺服阀与3D 微型液压球形泵，特别是“2D 液压数字伺服阀”与“3D 微型液
压球形泵”。同时也比较全面地展示了当今液压气动领域的跨国企业，如博世力士乐
(Bosch Rexroth)、丹佛斯(Danfoss)、费斯托(FESTO)、SUN、BarDyne、SMC 等
的技术与产品，阐述了这些企业已经达到的技术高度与产品高度。对我国江苏恒立液
压股份有限公司等企业的技术和产品进行了介绍。
本手册不再过多列出通过各企业网站可以方便获得的产品样本性内容，而主要展
现出“数智液压气动技术的产品化”与“液压气动数智产品的市场化”，并且给出了
这些技术与产品所展现的优势与应用价值。因此本手册可为产业人员在以下方面的需
求提供参考:
1)为产品开发、系统应用、生产制造、检测维护等工程技术人员提供新方向、
新技术、新产品与新应用。
2)为液压气动行业与有关主机行业的工程技术设计人员、管理技术人员、企业
研发人员与企业产品技术服务人员提供具体创新的涉足领域。
3)为产业企业家、行业投资者提供企业未来布局与定位，驱动企业发展;也可
以供行业政策制定者了解实际情况。
4)为液压气动专业与主机应用方面的本科生、研究生的就业与研究提供市场需
求与方向。
5)可供液压技术相关行业(工程机械、冶金、塑料机械、船舶、军工、航空航
天、医疗器械、机床等)的系统设计者、选用者、装置使用者与系统维修者了解产品
应用的发展阶段，并为今后选用产品提供方向。
本手册共有12 篇:液压技术基础，现代液压系统设计方法与应用，数字与数智
一体化液压控制元件，液压建模、仿真与数字孪生，液压4.0 生态技术与产品，液压
元件新型分类方法及新型产品，水液压传动与控制，现代气动技术，现代气动元件，
液压气动技术标准，液压工业4.0 发展与展望，以及液压工业智能制造。
本手册的顺利出版得益于全体作者的精诚合作与辛勤付出，在此对参与本手册编
写工作的全体作者表示衷心感谢!此外，上海工程技术大学的研究生赵佳伟、韩博、
马思群、张娇、陆阳钧、侯现昭、高伟、孙令涛、董壮壮等参与了液压元件与系统以
及气动元件与系统相关章节前期的资料收编整理工作，在此一并表示致谢。
本手册的内容难免会有“偏颇”与“挂一漏万”的局限，还望广大读者与专家批
评指正。
主编 许仰曾
上海万源城
数字化手册配套资源说明
本手册是机械工业出版社“数字化手册项目”中的一种。机械工业出版社(以
下简称机工社)建社以来，立足工程科技，积累了丰富的手册类工具书资源，历经几
十年的传承和迭代，机工社的手册类工具书形成了专业、权威、系统、实用等突出特
色，受到广大专业读者的一致好评。
随着移动互联技术的发展，制造业企业正在
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