现代气动元件与系统 本书特色
《现代气动元件与系统》是“先进液压气动技术丛书”之一。本书侧重从工程应用出发，系统地讲述了气压传动与控制技术中各类元件的工作原理、结构特征、性能特点、使用注意事项和故障排除方法,讨论了逻辑控制系统、行程程序控制系统、气动伺服系统的分析、研究和设计方法。为了便于学习和选用，本书还给出了气压控制的一些基本回路、常用回路和电气控制电路。
本书适合从事气压传动与控制专业的科研设计、制造调试和使用维护部门的工程技术人员、相关现场工作人员、大专院校有关专业师生使用,也可作为高等院校流体传动与控制专业的参考教材。
现代气动元件与系统 内容简介
本书侧重从工程应用出发，系统地叙述了气压传动与控制技术中各类元件的工作原理、结构特征、性能特点、使用注意事项和故障排除方法。讨论了逻辑控制系统、行程程序控制系统、气动伺服控制系统的分析、研究和设计方法。为了便于学习和选用，本书还给出了气压控制的一些基本回路、常用回路和电气控制电路。
本书适合于从事气压传动与控制专业的科研设计、制造调试和使用维护部门的工程技术人员、相关现场工作人员、大专院校有关专业师生使用。也可作为高等院校流体传动与控制专业的参考教材。
现代气动元件与系统 目录
第1章气动基础知识
1.1气动技术历史发展与应用
1.1.1气动技术的发展历史
1.1.2气动技术的应用
1.2气动技术的新发展
1.2.1精确化
1.2.2高速化
1.2.3小型化
1.2.4复合化
1.2.5集成化
1.2.6网络化
1.2.7气动机器人和气动机械手
1.2.8真空技术
1.2.9节能、环保与绿色化发展
1.3气动技术的特点
1.3.1气动传动的优点
1.3.2气动传动的缺点
1.4气动技术的一些基本概念
1.4.1常用压力单位
1.4.2气阻及有效断面积
1.4.3标准状态和标准体积
1.5气动系统的基本组成
1.6空气的物理性质
1.7空气的热力学性质
1.7.1理想气体的状态方程
1.7.2热量、功
1.7.3热力学过程
1.8湿空气
1.8.1湿空气对气动系统的影响
1.8.2绝对湿度、相对湿度、露点
1.8.3湿空气的密度
1.8.4压缩空气
1.9气体在管道中的流动特性
1.9.1不可压缩流动
1.9.2可压缩流动
1.9.3变截面管道中的亚音速和超音速流动
第2章气动执行元件
2.1气缸的分类和特点
2.2气缸的工作原理
2.2.1普通气缸
2.2.2组合气缸
2.2.3特殊气缸
2.2.4气爪（手指气缸）
2.2.5摆动气缸
2.3气缸的结构和常用计算方法
2.3.1气缸的主要结构
2.3.2缸筒与端盖的连接方法
2.4常用气缸的计算
2.4.1理论输出力
2.4.2实际输出力
2.4.3负载率α
2.4.4缸径d
2.4.5气缸行程的选择及活塞杆的长度限制和挠度
2.4.6耗气量
2.5气缸的性能
2.5.1气缸的技术指标
2.5.2压力位移特性
2.5.3气缸的缓冲计算
2.6气缸的选用、使用注意事项
2.6.1气缸的选择要点
2.6.2气缸使用注意事项
2.7气马达
2.7.1气马达的分类和特点
2.7.2气马达的工作原理
2.7.3气马达的特性
2.8气动肌肉
第3章气动控制阀
3.1气动控制阀的分类
3.2压力控制阀
3.2.1减压阀
3.2.2顺序阀
3.2.3溢流阀(安全阀)
3.3流量控制阀
3.3.1流量控制原理
3.3.2普通节流阀
3.3.3单向节流阀
3.3.4排气节流阀
3.3.5节流阀的选择与使用
3.4方向控制阀
3.4.1方向控制阀的分类
3.4.2气动控制阀的结构特性
3.4.3方向控制阀的通口数和换向机能
3.4.4电磁换向阀
3.4.5气控换向阀
3.4.6机械控制或人力控制方向换向阀
3.4.7单向型方向阀
3.5阀岛
3.5.1带多针接口的阀岛
3.5.2带现场总线的阀岛
3.5.3可编程阀岛
3.5.4模块式阀岛
第4章气动能源及气动辅助元件
4.1气源装置概述
4.1.1气源系统的组成
4.1.2气动系统对压缩空气质量的要求
4.1.3空气压缩机
4.1.4气动装置的耗气量及压气机站机组容量的选择
4.2空气净化设备
4.2.1后冷却器
4.2.2主路过滤器、油水分离器及空气过滤器
4.2.3干燥器
4.2.4自动排水器
4.3油雾器
4.3.1油雾器的工作原理
4.3.2油雾器的性能指标
4.3.3油雾器的选择和使用注意事项
4.4储气罐
4.5消声器
4.6压缩空气的输送管道分类和配管方式
4.6.1气动系统的管路分类
4.6.2主管路配管方式
4.6.3配管注意事项
4.7管路、管路连接件和附件
4.7.1气动管路
4.7.2管路的连接方式
4.7.3管路接头
4.7.4软管接头
4.7.5使用注意事项
4.7.6压缩空气主管道尺寸的计算
4.7.7螺纹连接及管路连接的选择和评定标准
第5章气动转换元件及比例阀
5.1气动位置传感器
5.1.1背压式传感器（气障式）
5.1.2反射式传感器
5.1.3遮断式传感器（气栅式传感器）
5.1.4对冲式传感器
5.1.5负压式传感器
5.1.6涡流式探头
5.1.7超声波探头
5.2气动放大器
5.2.1膜片式气动放大器
5.2.2滑柱式气动放大器
5.2.3膜片滑块式放大器
5.2.4泄气型气动放大器
5.2.5膜片滑阀式气动放大器
5.2.6膜片式比例放大器
5.2.7对冲式放大器
5.3气动测量的应用
5.3.1流速式气动测量原理
5.3.2流量式气动测量原理
5.3.3压力式气动测量原理
5.3.4滑阀叠合量（搭接量）测量原理
5.3.5气桥法测量线径
5.3.6位置伺服系统测量工件尺寸
5.3.7工件尺寸分选装置
5.4气液转换器
5.4.1气液转换器的结构
5.4.2气液转换器的选择使用
5.5电气转换器
5.6气电转换器
5.6.1干簧管式气电转换器
5.6.2膜片式气电转换器
5.7压力开关
5.7.1高低压控制器
5.7.2可调压力开关
5.7.3多用途压力开关
5.8气动变送器
5.8.1差压变送器
5.8.2比值器
5.8.3压力变送器
5.9气动显示器
5.10气动比例阀
5.10.1气动比例阀的分类
5.10.2比例压力阀
5.10.3比例流量阀
5.10.4电/气比例阀的选择
第6章真空元件
6.1概述
6.1.1真空度
6.1.2真空发生系统的特点及其应用
6.2真空泵
6.3真空发生器
6.3.1普通真空发生器工作原理
6.3.2真空发生器的结构
6.3.3带喷射开关的真空发生器
6.3.4组合真空发生器
6.3.5真空发生器的性能
6.4真空吸盘
6.4.1真空吸盘的结构
6.4.2真空吸盘的吸力计算
6.5真空用气阀
6.5.1真空电磁阀
6.5.2减压阀
6.5.3换向阀
6.5.4节流阀
6.5.5单向阀
6.5.6真空安全阀
6.5.7真空顺序阀
6.6真空开关
6.7真空过滤器
6.8真空元件的选定
6.8.1吸盘的选定
6.8.2真空发生器及真空切换阀的选定
6.9使用注意事项
第7章逻辑代数与逻辑控制系统
7.1概述
7.2逻辑代数
7.2.1基本逻辑运算及其恒等式
7.2.2基本定律
7.2.3形式定律
7.2.4逻辑运算规则和对偶定理
7.3逻辑函数、真值表和基本逻辑门
7.3.1逻辑函数
7.3.2真值表
7.3.3基本逻辑门
7.4逻辑图
7.5逻辑代数法设计逻辑线路
7.5.1逻辑函数的标准形式（与或式和或与式）
7.5.2逻辑函数的公式法化简
7.5.3用真值表求逻辑函数的*简式
7.6卡诺图法设计逻辑线路
7.6.1用卡诺图化简逻辑函数
7.6.2卡诺图法在逻辑线路设计中的应用
第8章行程程序控制系统
8.1概述
8.2电气气动控制系统
8.2.1是门电路（yes）
8.2.2或门电路（or）
8.2.3与门电路（and）
8.2.4自保持电路
8.2.5互锁电路
8.2.6延时电路
8.2.7直接控制和间接控制电路
8.2.8计数电路
8.3行程程序回路设计的*主要矛盾--障碍信号
8.4xd状态线图
8.4.1xd状态线图图框的画法
8.4.2动作状态线（d线）的画法
8.4.3信号线（x线）的画法
8.5障碍信号的判别及其消除
8.5.1障碍信号的判别
8.5.2障碍信号的消除
8.6串级法消除障碍
8.7单往复回路的设计
8.7.1 xd状态线图
8.7.2电气控制线路图
8.7.3单控主控阀控制回路的设计方法
8.7.4程序控制线图法
8.8多往复回路的设计
8.8.1多往复运动的特点和处理方法
8.8.2多往复程序的信号动作状态线图的画法
8.9选择行程控制回路的设计
8.9.1自动选择程序
8.9.2人工预选程序
第9章气动伺服阀的一般分析
9.1气动伺服阀的分类
9.1.1气动滑阀
9.1.2喷嘴挡板阀
9.1.3射流管阀
9.1.4开关阀
9.2气动伺服阀压力流量特性的一般分析
9.2.1基本假设
9.2.2串联节流器的无量纲流量特性
9.2.3两串联节流器流动状态的可能组合
9.2.4气动伺服阀压力流量特性的一般方程
9.3阀的压力特性、起始压力和压力灵敏度
9.3.1压力特性
9.3.2起始压力
9.3.3压力灵敏度
9.4阀的流量特性和流量放大系数
9.5压力流量特性的线性化、阀系数
9.6阀的耗气量、输出功率及效率
9.7气缸腔内工作过程的动态分析
9.8三通阀的分析
9.8.1压力流量特性
9.8.2阀系数
9.8.3无量纲功率特性
9.8.4气缸工作腔内动态过程的分析
9.8.5三通阀控缸负载装置分析
9.9电/气伺服阀
9.9.1电/气伺服阀的分类
9.9.2喷嘴挡板型伺服阀
9.9.3直动式电反馈气动伺服阀
第10章气动伺服系统
10.1射流管式舵机的性能分析
10.1.1系统介绍
10.1.2系统的数学模型
10.2脉宽调制差动缸气动伺服系统
10.2.1脉宽调制系统简介
10.2.2pwm线性化舵机系统
10.2.3pwm线性化气动舵机的数学模型
10.2.4系统载波频率的选择
10.3双作用气缸pwm线性化系统分析
10.3.1控制器及开关阀的数学模型
10.3.2阀缸部分数学模型
10.3.3起始压力的求法
10.3.4线性化模型
10.3.5pwm线性化的阀系数的求解
第11章气动回路
11.1概述
11.2基本回路
11.2.1供给回路
11.2.2排出回路
11.2.3气动换向回路
11.2.4差动回路
11.2.5气马达回路
11.3功能回路
11.3.1力控制回路
11.3.2转矩控制回路
11.3.3速度控制回路
11.3.4间接控制
11.3.5气液联动速度控制回路
11.3.6变速回路
11.3.7缓冲回路
11.3.8位置（角度）控制回路
11.4气动逻辑回路
11.5应用回路
11.5.1增压回路
11.5.2冲压回路
11.5.3往复回路
11.5.4气缸同步动作回路
11.5.5张力控制回路
11.5.6平衡回路
11.5.7节能回路
11.5.8往复(振荡)回路
11.5.9安全保护回路
11.5.10真空回路
11.5.11特殊回路
11.6其他回路
11.6.1气动放大器应用回路
11.6.2自保持控制回路
11.6.3中途停止回路
第12章气动系统的设计
12.1设计概述
12.2气动断续控制系统的设计
12.2.1气动断续控制系统的设计步骤
12.2.2设计举例
12.3电气气动程序回路设计
12.3.1用直觉法（经验法）设计电气回路图
12.3.2用串级法设计电气回路图
参考文献
现代气动元件与系统 作者简介
本书是先进液压与气动系统技术丛书之一。本书可供各行业从事液压、气动专业的科研设计、制造调试和使用维护部门的工程技术人员、现场工作人员学习和参考，也可作为普通高等学校工科类机械设计制造及其自动化、机械设计与制造、机械电子工程、车辆工程等专业本科生的气压传动与控制课程的教材和教学参考资料。
全书共分12章：第1章介绍气压传动的基础知识；第2～5章分别介绍了各类气动执行元件、气动控制阀、气动能源和气动辅助元件、气动转换元件和比例阀的工作原理、结构特征、性能特点和故障排除方法；第6章介绍了真空元件的结构、原理、性能和使用注意事项；第7章介绍了逻辑代数与逻辑控制系统，简要介绍了卡诺图法在逻辑控制系统中的应用；第8章介绍了行程程序控制系统的设计分析方法，着重讨论了障碍信号及其判别、消除的方法，其中包括XD状态线图法、程序控制线图法等；第9章介绍气动伺服阀的分析方法，讨论了喷嘴挡板阀、气动滑阀和射流管阀的压力流量特性、阀系数和其他性能特征；第10章介绍了各类动力机构特别是射流管阀控制对称和非对称气缸的伺服控制基础知识；第11章列举了气动的基本回路、一些功能回路和应用回路；第12章则介绍了气动系统的设计计算方法并给出设计实例。
本书在编写过程中，立足于工程设计及应用实际，注重理论知识与实际应用相结合，在突出基本内容的基础上，反映气动技术在应用、分析及设计方法上的最新成果，突出气动系统在不同类型设备中的使用特点。在文字的表述上，准确、通俗、简洁，便于自学。本书可读性与可查性并重，书中的论述性内容有助于读者了解、掌握、利用气动技术的基本理论、分析设计方法及新动向和新成果，提高气动技术的设计使用水平与分析解决问题的能力，书中利用有限的篇幅介绍了较多的气动控制回路、电气控制回路和应用实例，有助于各行业读者从中汲取经验与方法，解决气动控制系统设计、使用工作中的各类问题，书中介绍的一些常用公式及标准资料，可供读者在设计中直接参考引用。本书也可作为各类成人高校、高职、自学考试等有关机械类和近机类学生的参考用书。
本书由吴晓明等编著，其中，第1～８、１１、１２章由燕山大学机械工程学院吴晓明编写，第9、10章由北京理工大学宇航学院姚晓先编写，燕山大学机械工程学院刘涛参与了第3章和第６章部分内容的编写，燕山大学机械工程学院刘劲军参与了第２章部分内容的编写，全书由吴晓明统稿。
本书在编写过程中得到了化学工业出版社的大力支持与帮助，在此一并表示衷心感谢。
由于编著者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正。
编著者
