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第1章 液压系统仿真基础知识1

1.1 仿真概述1

1.2 Amesim中液压仿真的总体介绍4

1.2.1 Amesim中的库4

1.2.2 液压系统的组成6

1.2.3 简单实例9

1.3 系统代数环的概念与解决方案14

1.3.1 代数环的概念14

1.3.2 代数环的解决方法15

第2章 液压油和液压流体力学的仿真方法16

2.1 流体的基本属性16

2.1.1 概述16

2.1.2 流体密度16

2.1.3 流体的可压缩性17

2.1.4 黏性20

2.1.5 存在空气和气泡的流体21

2.1.6 气穴和气蚀现象22

2.1.7 液压流体属性子模型22

2.1.8 流体属性仿真实例25

2.2 流体静力学28

2.2.1 液体的静压力及其特性28

2.2.2 静压力基本方程式29

2.2.3 液体静压力的仿真29

2.2.4 帕斯卡原理30

2.2.5 帕斯卡原理仿真30

2.3 流体动力学33

2.3.1 液体连续性原理33

2.3.2 流体连续性原理仿真34

2.3.3 理想液体的伯努利方程36

2.3.4 实际液体的伯努利方程36

2.3.5 动量方程36

2.4 孔口和缝隙流量37

2.4.1 孔口流动37

2.4.2 缝隙流动40

2.4.3 Amesim中的节流孔40

2.4.4 总结41

2.4.5 孔口流量公式的仿真42

2.4.6 参考压力下的流量44

2.4.7 孔口出流45

2.5 液体流动时的压力损失48

2.5.1 液体的流动状态48

2.5.2 压力损失49

2.5.3 流体属性对层流紊流的影响50

2.6 动量方程的应用54

2.6.1 滑阀液动力54

2.6.2 锥阀阀口通流面积及压力流量方程56

2.6.3 锥阀的稳态液动力57

2.6.4 圆柱滑阀液动力仿真57

2.6.5 锥阀的稳态液动力59

第3章 液压泵的仿真方法61

3.1 采用液压库的液压泵仿真方法61

3.1.1 流量源的使用方法61

3.1.2 定量泵模型的使用方法62

3.1.3 变量泵模型的使用方法62

3.1.4 恒压变量泵模型的使用方法63

3.2 液压泵液压元件设计库仿真基础知识64

3.2.1 常见泵的机械结构及工作原理64

3.2.2 Amesim中构建泵模型常用库元件65

3.3 柱塞泵的仿真68

第4章 液压缸的仿真方法84

4.1 液压缸仿真的基础知识84

4.2 液压库中的液压缸模型84

4.3 柱塞缸仿真85

4.3.1 柱塞缸仿真模型85

4.3.2 柱塞缸仿真实例86

4.4 活塞缸仿真90

4.4.1 单杆双作用90

4.4.2 双杆双作用91

4.4.3 差动式91

4.4.4 单杆单作用92

4.4.5 增压缸92

4.4.6 增速缸93

4.4.7 多级缸仿真93

第5章 蓄能器的仿真方法96

5.1 蓄能器仿真简介96

5.1.1 蓄能器技术概述96

5.1.2 蓄能器功用97

5.1.3 蓄能器的计算和选型97

5.1.4 Amesim中的蓄能器参数99

5.2 蓄能器仿真实例101

5.2.1 蓄能器数学模型的简单验证101

5.2.2 较复杂的蓄能器仿真103

第6章 液压控制阀的仿真方法109

6.1 液压控制阀Amesim仿真概述109

6.2 单向阀109

6.3 方向控制阀的仿真114

6.3.1 方向控制阀的系统级仿真114

6.3.2 方向控制阀的元件级仿真115

6.4 压力控制阀的仿真121

6.4.1 溢流阀仿真121

6.4.2 减压阀仿真132

6.4.3 顺序阀仿真136

6.4.4 压力继电器仿真145

6.5 流量控制阀的仿真149

6.5.1 节流孔的仿真149

6.5.2 节流阀的仿真156

6.5.3 调速阀的仿真156

6.6 插装阀的仿真158

6.6.1 插装方向控制阀158

6.6.2 插装压力控制阀163

6.6.3 插装流量控制阀164

6.6.4 插装阀仿真综合实例165

第7章 液压回路的仿真169

7.1 液压回路仿真的基础知识169

7.2 调速回路的仿真169

7.2.1 进油节流调速回路169

7.2.2 回油节流调速回路174

7.2.3 旁路节流调速回路179

7.3 方向控制回路的仿真181

7.4 压力控制回路的仿真189

7.5 平面机构库和液压库的仿真195

第8章 比例伺服系统的仿真方法201

8.1 伺服系统仿真基础知识201

8.1.1 比例换向阀的流量计算202

8.1.2 流量计算实例203

8.1.3 仿真实例1203

8.2 不考虑负载和摩擦的双活塞杆阀控缸系统204

8.2.1 理论分析204

8.2.2 仿真实例2206

8.3 不考虑负载和摩擦力的单活塞杆阀控缸系统209

8.3.1 单活塞杆液压缸的面积比209

8.3.2 前进行程：两腔的压力和控制边上的压力降210

8.3.3 后退行程：两腔的压力和控制边上的压力降211

8.3.4 速度计算212

8.3.5 使用三位四通比例换向阀的阀控缸系统前进后退速度的比较213

8.3.6 使用三位四通开关阀的阀控缸系统前进后退速度的比较213

8.3.7 仿真实例3213

8.4 考虑负载和摩擦的双活塞杆阀控缸系统216

8.4.1 驱动活塞的最大力216

8.4.2 匀速运动时的活塞力216

8.4.3 负载压力、腔体压力和通过控制边的压力降217

8.4.4 运动速度的计算217

8.4.5 泵的大小218

8.4.6 仿真实例4（考虑负载和摩擦力的双活塞缸液压缸速度的计算）218

8.4.7 负载力对运动速度的影响221

8.5 考虑负载和摩擦的单活塞杆阀控缸系统222

8.5.1 驱动活塞的最大力222

8.5.2 恒定运动速度的输出力223

8.5.3 负载压力、腔体压力和控制边的压力差223

8.5.4 前进和后退行程的速度计算224

8.5.5 负载力的影响224

8.5.6 泵的规格224

8.5.7 仿真实例5（考虑负载和摩擦力的单活塞杆阀控缸速度的计算）225

参考文献227