液壓與氣壓傳動 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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頁數:204

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出版時間:2011-5

價格:25.00元

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isbn號碼:9787111273103

叢書系列:

圖書標籤:

• 液壓傳動
• 氣壓傳動
• 流體動力
• 機械工程
• 自動化
• 工業控製
• 液壓係統
• 氣動係統
• 傳動技術
• 工程技術

機械傳動與控製係統概覽 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的機械傳動與控製係統知識體係。我們將從最基礎的力學原理齣發，逐步深入到各類傳動機構的設計、分析與應用，並重點闡述現代控製理論在機械係統中的應用。全書內容結構清晰，邏輯嚴謹，力求做到理論與實踐相結閤，幫助讀者構建紮實的專業基礎，並掌握解決實際工程問題的能力。 第一篇 機械傳動基礎 本篇將奠定讀者對機械傳動係統的宏觀認識。 第一章 機械傳動係統概述 我們將首先介紹機械傳動係統的基本概念、組成部分及其在現代工業中的重要性。通過分析不同行業的案例，展示機械傳動係統如何實現動力傳遞、速度與扭矩的變換、運動方嚮的改變以及運動的閤成等功能。我們將探討機械傳動係統的分類，例如按照能量傳遞介質（如齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動、螺杆傳動等）、按照運動形式（如圓周運動、直綫運動、擺動運動等）以及按照控製方式（如手動、自動、伺服等）。此外，本章還將簡要介紹機械傳動係統的發展曆程和未來趨勢，為後續章節的學習做好鋪墊。 第二章 機械零件的力學性能與失效分析 機械傳動係統的可靠性與安全性直接取決於其組成零件的性能。本章將深入講解材料力學在機械設計中的應用，包括應力、應變、彈性模量、泊鬆比等基本概念。我們將重點分析常見的機械零件在承受載荷時的受力狀態，如拉伸、壓縮、彎麯、剪切和扭轉。在此基礎上，本章將詳細介紹材料的強度、剛度、塑性、韌性、疲勞強度和硬度等關鍵力學性能指標，以及如何根據工作條件選擇閤適的材料。接著，我們將係統地講解機械零件的失效模式，包括塑性變形、斷裂（脆性斷裂、韌性斷裂、疲勞斷裂）、磨損、腐蝕、屈麯等。通過引入應力集中、應力循環等概念，幫助讀者理解導緻零件失效的根本原因，並為後續的強度設計打下基礎。 第三章 傳動機構的運動與動力分析 本章將聚焦於各類基本傳動機構的運動學與動力學分析。我們將從最簡單的連杆機構、齒輪機構入手，講解如何利用速度多邊形、瞬心法等方法分析機構的運動速度和加速度。隨後，我們將深入到復雜的機構，如凸輪機構、棘輪機構、螺鏇機構等，分析其特定的運動轉換規律。在動力學分析方麵，我們將引入功、能、功率、力矩等概念，分析機構在運動過程中的受力情況，以及能量的傳遞與損耗。本章將貫穿牛頓第二定律、達朗貝爾原理等經典力學方法，幫助讀者掌握計算傳動機構輸齣功率、效率以及確定零件受力的方法。 第四章 常用機械傳動機構詳解 本篇的重頭戲在於對各種主流機械傳動機構的詳細講解。 齒輪傳動： 我們將係統介紹圓柱齒輪、錐齒輪、蝸杆蝸輪等不同類型齒輪的結構、幾何參數（模數、壓力角、齒數等）以及嚙閤原理。重點分析齒輪傳動的傳動比、效率、承載能力和工作穩定性。我們將講解漸開綫齒廓和擺綫齒廓的優缺點，以及直齒、斜齒、人字齒等齒形對傳動性能的影響。此外，齒輪強度的計算（齒根彎麯強度、齒麵接觸強度）也將是本章的重要內容。 帶傳動： 本章將詳細介紹平帶、V帶、同步帶等不同類型的帶傳動。分析帶傳動的傳動比、效率、結構簡單、運行平穩等特點。我們將重點講解帶的張緊、打滑現象及其影響，以及帶的選擇、帶寬、長度的計算。同時，輪緣的結構設計、受力分析也將被涵蓋。 鏈傳動： 鏈傳動的優點包括傳動比準確、結構緊湊、效率高等。本章將介紹滾子鏈、套筒鏈等不同類型的鏈條，以及鏈輪的結構和設計。重點分析鏈傳動的張緊、潤滑、磨損和壽命。我們將講解鏈條規格的選擇、鏈節數目的計算以及鏈條的校準。 螺杆傳動： 螺杆傳動廣泛應用於進給機構、起重機構等。本章將詳細講解普通螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋等不同類型的螺紋，以及螺杆與螺母的嚙閤原理。我們將分析螺杆傳動的傳動比、效率、自鎖性以及受力特性。重點關注螺杆的強度計算和磨損問題。 萬嚮聯軸器與齒輪減速器： 為滿足各種復雜的傳動需求，我們將介紹萬嚮聯軸器在傳遞不等速運動中的應用，以及齒輪減速器作為一種常見的動力源整閤方案，包括其內部的行星齒輪、圓柱齒輪等組件的傳動原理和設計要點。 第二篇 現代機械控製係統 本篇將視角從純粹的動力學分析轉嚮如何精確地控製機械係統的運動。 第五章 自動控製係統基本原理 本章將為讀者引入自動控製係統的核心概念。我們將定義開環控製和閉環控製，並重點闡述閉環控製（反饋控製）的優勢，如提高係統的精度、魯棒性和抗乾擾能力。我們將介紹控製器（如PID控製器）、傳感器、執行器等基本組成單元。PID控製作為最經典的反饋控製算法，其比例（P）、積分（I）、微分（D）三個環節的作用機理，參數整定方法（如Ziegler-Nichols法）及其在機械係統中的應用將是本章的重點。此外，我們將引入穩定性、瞬態響應、穩態誤差等評價控製係統性能的關鍵指標。 第六章 信號檢測與傳感技術 精準的控製離不開準確的信號檢測。本章將深入探討各類用於測量機械量（如位移、速度、加速度、力、溫度、壓力等）的傳感器。我們將介紹光電傳感器、電感傳感器、電容傳感器、霍爾傳感器、壓阻式傳感器、熱電偶等不同類型的傳感器的工作原理、技術特點、優缺點及其適用範圍。同時，本章還將討論傳感器的信號處理，包括放大、濾波、模數轉換等，以及傳感器的選擇原則和標定方法。 第七章 執行機構與驅動技術 執行機構是控製係統將控製指令轉化為實際機械運動的“手臂”。本章將詳細介紹各類執行機構，包括： 電動機： 直流電動機、交流電動機（感應電動機、同步電動機）、步進電動機、伺服電動機等。我們將分析它們的工作原理、性能特點、調速方式以及在機械傳動中的驅動方式（如齒輪傳動、皮帶傳動）。 電機驅動器： 介紹PWM（脈衝寬度調製）技術在電機調速中的應用，以及不同類型的電機驅動電路。 直綫執行器： 介紹電動推杆、電磁鐵、氣缸（盡管本書不側重氣壓傳動，但在此簡要提及作為對比）等，分析其工作原理、驅動方式和應用場景。 第八章 PLC在機械自動化中的應用 可編程邏輯控製器（PLC）是現代工業自動化領域的核心控製設備。本章將詳細介紹PLC的硬件結構（CPU、內存、輸入/輸齣模塊）、軟件編程（指令錶、梯形圖、結構化文本等）以及在機械設備中的實際應用。我們將通過實例演示，講解如何利用PLC實現對機械設備的順序控製、定時控製、計數控製以及與傳感器、執行器的接口連接，從而構建齣功能強大的自動化生産綫。 第九章 伺服係統與運動控製 伺服係統以其高精度、高響應速度成為現代機械控製的焦點。本章將深入講解伺服係統的組成（伺服電機、編碼器、伺服驅動器、控製器）、工作原理及其在位置控製、速度控製、力矩控製等方麵的應用。我們將重點分析伺服係統的反饋機製、PID參數整定在伺服係統中的優化，以及多軸協同運動控製的概念。通過實例，展示伺服係統在機器人、數控機床等高端設備中的關鍵作用。 第十篇 綜閤應用與案例分析 本篇將前兩部分的知識融會貫通，通過具體的工程案例，展示機械傳動與控製係統的設計、集成與優化。 第十一章 機器人與自動化生産綫設計 我們將以機器人為例，分析其機械結構（連杆、關節、末端執行器）的設計，並結閤伺服係統和運動控製技術，講解如何實現機器人的精確運動軌跡規劃和控製。同時，我們將探討自動化生産綫的整體設計理念，包括物料搬運、工序銜接、信息集成等方麵，以及如何利用機械傳動與控製技術構建高效、柔性的生産係統。 第十二章 數控機床技術 數控機床是機械製造領域的重要代錶。本章將介紹數控機床的組成（機床本體、數控係統、刀具、工件夾持係統），重點講解數控係統的基本原理、G代碼與M代碼的含義，以及直綫插補、圓弧插補等關鍵的運動控製技術。我們將分析伺服係統在數控機床中的作用，以及如何實現高精度的加工。 第十三章 機械係統故障診斷與維護 在實際運行過程中，機械傳動與控製係統難免會齣現各種故障。本章將係統介紹常見的機械故障類型（如磨損、鬆動、斷裂、電氣故障等），以及相應的診斷方法（如聽、看、摸、測等）和維護技術。我們將強調預防性維護的重要性，並介紹一些先進的故障預測與健康管理（PHM）技術。 通過以上詳盡的章節安排，本書力求為讀者提供一個全麵、深入且實用的機械傳動與控製係統學習平颱。我們相信，掌握這些知識，將有助於讀者在機械工程領域開啓一段成功的職業生涯。

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