高端液压元件理论与实践_訚耀保著_9787547834022

本书系统地论述高端液压元件理论与实践。主要内容有：高端液压元件的由来及其演变过程，新型工作介质，射流管伺服阀特性与冲蚀磨损数值模拟方法，射流管压力伺服阀，偏转板伺服阀模型与流场特性，直接驱动式电液伺服阀，飞行器单级溢流阀与极端小尺寸双级溢流阀，飞行器液压减压阀，非对称液压阀与对称不均等正开口液压滑阀，增压油箱与液压附件，新原理双边气动伺服阀与四边气动伺服阀等。附有我国电液伺服阀代表单位的系列产品结构与参数。本书力图内容翔实，图文并茂，深入浅出，侧重系统性、专业性、前沿性，前瞻性理论与实践案例紧密结合，国家重大装备核心基础零部件(元器件)事例丰富、翔实。

　　纵观世界液压元件发明史，经历了从原理到元件、从复杂高端元件到一般工业基础件的发展过程。古希腊数学家阿基米德发现浮力定律，15世纪初法国物理学家帕斯卡（Blaise Pascal）发现静止流体可以传递力和功率的规律以来，欧洲人和美国人在16世纪末至20世纪中叶相继发明了各种液压元件。如1795年英国人Joseph Braman发明水压机，1905年将工作介质由水改为油，1911年英国人H.S.Hele-Shaw申请径向柱塞泵与马达专利，1935年瑞士人Hans Thoma发明斜轴式轴向柱塞泵与马达，1931年美国人H.F.Vickers发明先导式溢流阀并用于液压泵的压力控制，1942年美国人Jean Mercier发明皮囊式蓄能器，1950年美国发明自增压油箱与冷气挤压式液压能源为飞行器供油。
　　20世纪40年代以来，高端电液伺服元件原理相继诞生。德国Askania发明射流管阀，美国Foxboro发明单喷嘴挡板阀，德国Siemens发明双喷嘴挡板阀。1946年英国Tinsiey获得两级阀专利，美国Raytheon和Bell发明两级电液伺服阀，1957年R.Atchley研制两级射流管伺服阀，1970年MOOG公司开发两级偏转板伺服阀。从此拉开了高端液压元件及其在重大装备、航空航天及舰船等领域的应用序幕。第二次世界大战前后，出于军事和宇航开发的需要，美国空军先后组织四十余个早期机构，研制了各种形式的单级和双级电液伺服阀，形成了电液伺服元件新结构、新原理、试制产品，并撰写了包括各类电液伺服元件数学模型、传递函数、功率键合图、实验等内容的国防科技报告，但保密30～50年。高端装备高新技术，处于价值链的高端和产业链的核心环节。多年来，极端温度、极端尺寸、极端环境、高性能的高端液压元件理论和技术已经被列为各国重点研究的课题，公开著作尚不多见。
　　核心基础零部件（元器件）已列为《中国制造2025》实施工业强基工程的重点突破瓶颈之一。针对百余年来高端装备一直被国外垄断的现状，本书作者结合多年来从事重大装备和武器系统研制过程中的实践成果，包括作者所承担的国防武器系统、国家高技术研究发展计划（863计划）、国家科技支撑计划、国家自然科学基金、航空科学基金、上海市浦江人才计划项目，系统地及时地总结了二十余年潜心研究高端液压元件的基础理论与实践案例，涉及航天能源与舵机、航空装备、智能工程机械、海洋工程装备和智能装备等方面。全书共分为14章。第1章绪论，着重阐述液压元件的由来，电液伺服元件和高端液压元件的演变过程，主要介绍世界液压元件的产生背景及过程。第2章工作介质，介绍新型液压油、磷酸酯液压油、喷气燃料（燃油）、航天煤油、自然水（淡水与海水）、压缩气体（空气、氮气、惰性气体）、燃气发生剂与燃气介质等的成分和特性。第3、4章射流管伺服阀和压力伺服阀，叙述射流管伺服阀数学模型、压力特性、射流负压现象以及前置级冲蚀磨损数值模拟方法，压力伺服阀结构与特性。第5章阐述偏转板伺服阀原理与静动态特性，流场规律与卡门涡街现象。第6章直接驱动式电液伺服阀，包括由来、旋转直接驱动式电液伺服阀、大流量电气四余度液压双余度两级直接驱动伺服阀。第7、8、9章介绍飞行器单级溢流阀、极端小尺寸的集成式双级溢流阀、飞行器液压减压阀，着重介绍新结构和整体集成式一体化设计方法，包括新原理、振动环境下的数学模型、双级溢流阀稳定性与极端尺寸之间的关系，典型应用案例。第10、11章描述非对称液压阀和对称不均等正开口液压滑阀的新原理、阀特性与阀控缸特性。第12章介绍闭式液压系统增压油箱与液压附件结构与原理。第13、14章阐述双边气动伺服阀与四边气动伺服阀结构、特性及气动阀控缸典型案例。为便于读者了解电液伺服阀结构、性能，附录列出了电液伺服阀术语与定义，以及我国电液伺服阀高端产品。本书旨在为我国重大装备和武器系统的研究、设计、制造、试验和管理的专业技术人员提供有益的前瞻性基础理论和实践案例，也希望为探索高端液压元件目前未知的基础理论、技术途径或解决方案，破解重大装备、重点领域整机核心元件理论和关键技术难题，提高我国核心基础零部件（元器件）的原始创新能力起到一定的促进作用。
　　本书根据作者多年来在国外和国内的实践经验和理论成果系统地凝练、归纳而成，包括作者与南京机电液压工程研究中心郭生荣、上海航天控制技术研究所傅俊勇等同仁的共同研究成果。附录由上海航天控制技术研究所张鑫彬、南京机电液压工程研究中心方向、中航工业西安飞行自动控制研究所牛世勇、中国运载火箭技术研究院第十八研究所王书铭、上海衡拓液压控制技术有限公司金瑶兰、上海诺玛液压系统有限公司曹涌提供素材编写而成。在出版过程中得到了上海科学技术出版社、上海市教育委员会和上海市新闻出版局“上海高校服务国家重大战略出版工程”、同济大学研究生教材出版基金的大力支持和帮助。同济大学訚耀保教授研究室博士研究生原佳阳、王玉、李长明、张曦，硕士研究生张鹏、傅嘉华、张晓琪、张阳进行成果归纳工作，2009-2016年硕士生进行资料整理工作。本书作为同济大学博士研究生教材、硕士研究生教材已在教学中连续使用。
　　限于作者水平，书中难免有不妥和错误之处，恳请读者批评、指正。

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