本書以“介質→元件→回路→系統(tǒng)”的體系為線索，從功用類型、工作原理、典型結構、主要性能、產品概覽（國內外知名產品）、使用要點等方面在對氣源及輔件、氣缸、氣馬達、三類普通氣動閥等傳統(tǒng)氣動元件及其應用介紹的同時，對磁耦正弦氣缸、數(shù)字氣缸、伺服氣缸、擺動氣缸及擺臺、直線擺動組合氣缸、氣爪、氣動肌肉（氣動肌腱）、磁性開關、氣動人工肌肉、柔觸氣爪、伯努利真空吸盤、氣動比例閥與氣動伺服閥及智能化元件（氣動微流控芯片及系統(tǒng)、電氣數(shù)字閥、智能閥島、智能真空吸盤等）等新型氣動元件及其應用進行了詳細介紹；書中特別介紹了能源、冶金、機械制造、化工、工業(yè)機器人、車輛與工程機械、河海航空、公共事業(yè)等行業(yè)氣動系統(tǒng)應用的大量工程實際案例，還對氣動系統(tǒng)設計要點、安裝調試及運轉維護進行了專門介紹。全書氣動元件、回路與系統(tǒng)原理圖全部采用國標GB/T 786.1—2009進行繪制。
本書力求通過基礎與提高相結合、傳統(tǒng)與近代相結合、氣動與電控相結合、元件與系統(tǒng)相結合、國內與國外相結合，對氣動技術的普及提高與原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新及引進消化吸收再創(chuàng)新起到一定促進作用。
本書可供各行業(yè)氣動設備與系統(tǒng)的一線工作人員（科研設計、加工制造、安裝調試、現(xiàn)場操作、使用維護與設備管理）參閱，還可作為氣動系統(tǒng)使用維護與故障診斷技術的短期培訓、上崗培訓教材及自學讀本，也可供大專院校相關專業(yè)及方向的教師和研究生、大學生在科研開發(fā)、設計選型及教學或實訓中參考，同時可供氣動技術愛好者學習參閱。
張利平，男，河北科技大學機械電子工程學院，副教授，中國力學會流體控制專委會液壓氣動技術交流開發(fā)中心特聘理事。長期從事液壓氣動技術的教學與科研工作，主持和參與完成DYQ1-E30B電液數(shù)字流量閥、SYF1-E63B電液數(shù)字溢流閥、34SH-L16E-W型新型節(jié)能換向閥（獲中國專利ZL01227157.8）、液壓自動U形管成型機床、氣動脹管機的研制等多項科研項目；長期為工礦企業(yè)各類國內外機電設備的液壓氣動系統(tǒng)進行調試與故障診斷及技術咨詢；1985-今，主編《液壓氣動系統(tǒng)設計手冊》（106萬字，機工版1997）、獨著《液壓站設計與使用》（50萬字，海洋版2004）、主編《現(xiàn)代液壓技術應用220例》（84萬字，化工版2004）、主編《液壓閥原理、使用與維護》（90萬字，化工版2005）、主編《液壓傳動與控制》（高校教材，50萬字，西工大版，2005）、獨著《液壓傳動系統(tǒng)及設計》（64萬字，化工版2005）、獨著《液壓控制系統(tǒng)及設計》（65萬字，化工版2006，已交稿）和參編《模糊論方法學》（30萬字，中國建工版1988）、《對應論方法學》（30萬字，中國建工版1988）、《流體動力回路及系統(tǒng)導論》（30萬字，機工版1985）等著作10部；1988年以來，在臺灣《MM機械技術》、香港《機械制造》和國內《中國機械工程》、《機床與液壓》、《液壓與氣動》、《液壓氣動與密封》、《工程機械》等多種專業(yè)期刊及有關國際學術會議上發(fā)表液壓氣動方面的學術論文60多篇。多年的教學和科研、論著及工程實踐經驗，為本書的編寫質量及按時交稿提供了可靠保證。
第1章氣動元件與系統(tǒng)概論 1
1.1氣動系統(tǒng)原理、組成及表示 1
1.1.1氣動系統(tǒng)的基本原理 1
1.1.2氣動系統(tǒng)的組成 1
1.1.3氣動系統(tǒng)的表示：圖形符號及其含義 2
1.1.4氣動系統(tǒng)原理圖的繪制與分析識讀 4
1.2氣動系統(tǒng)的分類 5
1.3氣動技術的優(yōu)缺點 5
1.4氣動技術的應用 6
1.5氣動技術的發(fā)展 8
第2章氣動介質及其力學基礎 10
2.1氣動介質的功用與性質 10
2.1.1空氣的功用及組成 10
2.1.2空氣的主要物理性質 10
2.2壓縮空氣的使用管理要點 11
2.3氣體力學基礎 12
2.3.1氣體壓力及其表示方法與單位 12
2.3.2氣體狀態(tài)及其變化 13
2.3.3氣體的定常管流 14
2.3.4收縮噴嘴氣流特性 17
2.3.5氣動元件和系統(tǒng)的有效截面積 17
2.4氣動系統(tǒng)壓力和流量的測量 18
2.4.1壓力的測量（壓力表及壓力傳感器） 18
2.4.2流量的測量（流量計及流量傳感器） 21
2.5氣動系統(tǒng)中的充氣與放氣過程 24
2.5.1充氣溫度與時間 24
2.5.2排氣溫度與時間 25
2.6氣阻和氣容及其特性 26
2.6.1氣阻及其特性 26
2.6.2氣容及其特性 27
第3章氣源及輔件 28
3.1氣源 28
3.1.1氣源的組成 28
3.1.2空壓機 29
3.1.3真空泵 34
3.1.4真空發(fā)生器 38
3.2氣源處理元件 43
3.2.1空壓站及其配置 43
3.2.2后冷卻器 45
3.2.3主管道油水分離器 47
3.2.4儲氣罐 48
3.2.5主管道過濾器 50
3.2.6干燥器 52
3.2.7自動排水器 56
3.3其他輔件 58
3.3.1空氣過濾器（濾氣器） 58
3.3.2油霧器 61
3.3.3消聲器（消音器） 64
3.3.4氣電轉換器和電氣轉換器 66
3.3.5氣液轉換器 69
3.3.6外部液壓緩沖器 70
3.3.7管件及管道布置 73
3.3.8密封件 78
第4章氣動執(zhí)行元件 81
4.1功用類型 81
4.2氣缸 81
4.2.1類型原理 81
4.2.2性能參數(shù) 84
4.2.3一般組成 85
4.2.4典型結構 86
4.2.5產品概覽 98
4.3擺動氣缸及擺臺 101
4.3.1類型原理 101
4.3.2性能參數(shù) 101
4.3.3典型結構 102
4.3.4產品概覽 107
4.4直線擺動組合氣缸 108
4.5氣缸的使用維護 109
4.5.1使用要點 109
4.5.2故障診斷 110
4.6氣爪（氣動手指） 112
4.6.1特點類型 112
4.6.2組成原理 112
4.6.3性能參數(shù) 113
4.6.4圖形符號 113
4.6.5典型結構 113
4.6.6產品概覽 120
4.6.7使用維護 122
4.7氣馬達 125
4.7.1類型特點 125
4.7.2結構原理 125
4.7.3性能參數(shù) 127
4.7.4產品概覽 127
4.7.5使用維護 127
4.7.6故障診斷 128
4.8真空吸盤 128
4.8.1結構原理 128
4.8.2類型特點 129
4.8.3性能參數(shù) 130
4.8.4典型結構 130
4.8.5產品概覽 134
4.8.6使用維護 136
4.8.7故障診斷 145
4.9柔觸氣爪 145
4.9.1功用特點 145
4.9.2原理組成 147
4.9.3性能參數(shù) 148
4.9.4典型結構及產品 148
4.9.5使用維護 158
4.10氣動肌肉（氣動肌腱） 159
4.10.1原理特性 159
4.10.2類型特點 160
4.10.3技術參數(shù) 160
4.10.4產品概覽 161
4.10.5應用選型 161
4.10.6使用維護 164
4.10.7故障診斷 166
4.11磁性開關 166
4.11.1功用類型 166
4.11.2結構原理 167
4.11.3性能特點 169
4.11.4規(guī)格性能 169
4.11.5產品概覽 170
4.11.6應用選型 174
4.11.7使用維護 175
第5章氣動控制元件及其應用回路 178
5.1功用類型 178
5.2參數(shù)特點 179
5.3方向閥及其應用回路 180
5.3.1功用種類 180
5.3.2單向型方向閥及其應用回路 182
5.3.3換向型方向閥及其應用回路 189
5.3.4其他方向閥及其應用回路 205
5.3.5方向閥的應用選型 210
5.3.6方向閥的使用維護 214
5.3.7方向閥的故障診斷 216
5.4壓力閥及其應用回路 217
5.4.1功用種類 217
5.4.2安全閥（溢流閥）及其應用回路 217
5.4.3減壓閥及其應用回路 219
5.4.4增壓閥及其應用回路 226
5.4.5順序閥及其應用回路 231
5.5流量閥及其應用回路 234
5.5.1功用類型 234
5.5.2結構原理 234
5.5.3性能參數(shù) 235
5.5.4產品概覽 236
5.5.5應用回路 238
5.5.6選型配置 240
5.5.7安裝配管 240
5.5.8使用維護 241
5.6普通氣動閥的其他回路 241
5.6.1差動快速回路（增速回路） 241
5.6.2多缸動作控制回路 241
5.6.3安全保護與操作回路 243
5.6.4計數(shù)回路 243
5.7真空控制閥及其應用回路 244
5.7.1真空調壓閥及其應用回路 244
5.7.2真空輔助閥（邏輯閥、高效閥或安全閥）及其應用回路 247
5.7.3真空切換閥（真空供給破壞閥）及其應用回路 250
5.7.4真空、吹氣兩用閥 252
5.7.5其他真空吸附回路 252
5.8氣動邏輯控制閥及其應用回路 253
5.8.1功用類型 253
5.8.2組成表示 253
5.8.3原理特點 254
5.8.4參數(shù)產品 256
5.8.5使用要點 256
5.8.6基本回路 256
5.9氣動比例閥與氣動伺服閥 257
5.9.1氣動比例閥 257
5.9.2氣動伺服閥 264
5.10氣動閥島 265
5.10.1閥島的由來 265
5.10.2特點意義 265
5.10.3類型特點 266
5.10.4性能參數(shù)與產品概覽 267
5.10.5選用安裝 268
第6章氣動系統(tǒng)典型應用實例 270
6.1氣動系統(tǒng)典型應用實例分析要點 270
6.2能源機械氣動系統(tǒng) 270
6.2.1礦用連接器雙工位自動注膠機氣動系統(tǒng) 270
6.2.2電纜剝皮機氣動系統(tǒng) 272
6.2.3ZJ70/4500DB 鉆機閥島集成氣控系統(tǒng) 273
6.3冶金機械氣動系統(tǒng) 275
6.3.1采用負壓氣動傳感器的帶材糾偏系統(tǒng)（氣液伺服導向器） 275
6.3.2燒結礦自動打散與卸料裝置氣動系統(tǒng) 276
6.4現(xiàn)代裝備制造業(yè)中的氣動系統(tǒng) 278
6.4.1鑄造車間水平分型覆膜砂制芯機氣動系統(tǒng) 278
6.4.2板料折彎機氣動系統(tǒng) 282
6.4.3VMC1000加工中心氣動系統(tǒng) 283
6.4.4數(shù)控車床真空夾具系統(tǒng) 285
6.4.5氣動肌腱驅動的形封閉偏心輪機構和杠桿式壓板夾具 286
6.5化工機械氣動系統(tǒng) 288
6.5.1膏體產品連續(xù)灌裝機氣動系統(tǒng) 288
6.5.2丁腈橡膠目標靶布料器氣動系統(tǒng) 289
6.6輕工包裝機械氣動系統(tǒng) 290
6.6.1膠印機全自動換版裝置氣動控制系統(tǒng) 291
6.6.2晴雨傘試驗機氣動系統(tǒng) 293
6.6.3紙箱包裝機氣動系統(tǒng) 295
6.6.4彩珠筒煙花全自動包裝機氣動系統(tǒng) 298
6.7電子信息、機械手及機器人氣動系統(tǒng) 300
6.7.1超大超薄柔性液晶玻璃面板測量機氣動系統(tǒng) 300
6.7.2全氣控通用機械手系統(tǒng) 304
6.7.3采用PLC 和觸摸屏的生產線工件搬運機械手氣動系統(tǒng) 305
6.7.4連續(xù)行進式纜索維護機器人氣動系統(tǒng) 307
6.8車輛與工程機械氣動系統(tǒng) 311
6.8.1機車整體衛(wèi)生間氣動沖洗系統(tǒng) 311
6.8.2挖掘機氣控系統(tǒng) 312
6.9河海航空（天）設備氣動系統(tǒng) 314
6.9.1氣控式水下滑翔機氣動系統(tǒng) 314
6.9.2垂直起降火箭運載器著陸支架收放氣動系統(tǒng) 316
6.10醫(yī)療及公共事業(yè)裝備氣動系統(tǒng) 318
6.10.1氣動人工肌肉驅動踝關節(jié)矯正器系統(tǒng) 318
6.10.2反應式腹部觸診模擬裝置氣動系統(tǒng) 319
6.10.3場地自行車起跑器氣動系統(tǒng) 321
第7章智能氣動元件與系統(tǒng) 323
7.1智能氣動元件與系統(tǒng)的特征 323
7.2氣動微流控芯片及系統(tǒng) 323
7.2.1微流控技術、微流控芯片及微流體的操控 323
7.2.2氣動硅流體芯片與雙芯片氣動比例壓力閥及其應用 324
7.2.3PDMS微流控芯片與PDMS微閥及其應用 325
7.3氣動數(shù)字控制閥及其應用 332
7.3.1步進電機式氣動數(shù)字閥 332
7.3.2高速開關式氣動數(shù)字閥 333
7.3.3壓電驅動器式氣動數(shù)字閥 338
7.4智能氣動閥島 340
7.5智能真空吸盤 341
7.5.1功能結構 341
7.5.2氣動回路原理 342
7.5.3控制電路和控制程序 342
7.5.4技術特點 342
7.6智能化氣動設備及系統(tǒng)實例 344
7.6.1高速鐵路動車組智能氣動門控系統(tǒng) 344
7.6.2碾米機精度智能氣動控制系統(tǒng) 345
7.6.3氣動內墻智能抹灰機及系統(tǒng) 346
第8章氣動系統(tǒng)設計要點及實例 349
8.1氣動系統(tǒng)設計流程 349
8.2設計計算實例：鼓風爐鐘罩式加料裝置氣動系統(tǒng)設計 349
8.2.1技術要求 349
8.2.2執(zhí)行元件的選擇配置及動力和運動分析 350
8.2.3確定執(zhí)行元件主要參數(shù) 350
8.2.4選擇控制方式 351
8.2.5設計與擬定氣動系統(tǒng)原理圖 351
8.2.6選擇氣動元件 352
8.2.7氣動系統(tǒng)施工設計 355
8.3真空吸附系統(tǒng)設計簡介 355
8.3.1真空吸附系統(tǒng)的一般組成 355
8.3.2真空吸附系統(tǒng)的設計要點 355
第9章氣動系統(tǒng)的安裝調試與運轉維護 358
9.1氣動系統(tǒng)的安裝 358
9.1.1安裝內容及準備工作 358
9.1.2氣動元件和管道的安裝 358
9.2氣動系統(tǒng)的調試 360
9.2.1調試準備 360
9.2.2氣密性試驗 361
9.2.3總體調試 361
9.3氣動系統(tǒng)的運轉維護及管理 361
9.3.1氣動系統(tǒng)運轉維護的一般注意事項 361
9.3.2運轉要點 361
9.3.3維護保養(yǎng)及檢修 361
9.4氣動系統(tǒng)的故障診斷 363
9.4.1氣動故障及其診斷概述 363
9.4.2做好氣動故障診斷及排除應具備的條件 363
9.4.3氣動系統(tǒng)的常見故障類型 364
9.4.4氣動系統(tǒng)故障特點 365
9.4.5氣動系統(tǒng)的故障診斷策略及一般步驟 365
9.4.6氣動系統(tǒng)故障診斷常用方法 366
9.4.7氣動系統(tǒng)共性故障診斷排除方法 367
9.5氣動系統(tǒng)故障診斷排除典型案例 368
9.5.1HT6350 臥式加工中心主軸換刀慢及空氣污染故障診斷排除 368
9.5.2擠壓機接料小車氣動系統(tǒng)換向故障診斷排除 368
9.5.3膨化硝銨炸藥膨化過程氣動系統(tǒng)氣源故障診斷排除 370
9.5.4煙草樣品制作機氣動系統(tǒng)壓力故障診斷排除 370
9.5.5連鑄連軋設備氣動系統(tǒng)故障排除 371
9.5.6通過式磨革機氣動系統(tǒng)漏氣故障診斷排除 374
9.5.7祖克漿紗機氣動系統(tǒng)泄漏故障排除 375
9.5.8挖掘機氣動系統(tǒng)空壓機常見故障診斷排除 376
9.5.9FCC7KCi-C型60Co治療機氣動系統(tǒng)常見故障診斷排除 377
附錄常用氣動圖形符號（GB/T 786.1—2009摘錄） 379
參考文獻 385
書單推薦
