液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)習(xí)題答案

1、第一章 概述 思考題與習(xí)題1-1說(shuō)明什么叫液壓傳動(dòng)?解：用液體作為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞的傳動(dòng)方式稱為液體傳動(dòng)。按照其工作原理的不同，液體傳動(dòng)又可分為液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)兩種形式。液壓傳動(dòng)主要是利用液體的壓力能來(lái)傳遞能量；而液力傳動(dòng)則主要利用液體的動(dòng)能來(lái)傳遞能量。1-2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由哪幾部分組成？試說(shuō)明各組成部分的作用。解：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由以下四個(gè)部分組成：(1)動(dòng)力元件 將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能的裝置，其作用是為液壓系統(tǒng)提供壓力油，是系統(tǒng)的動(dòng)力源。如各類液壓泵。(2)執(zhí)行元件 將液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，其作用是在壓力油的推動(dòng)下輸出力和速度(或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速)，以驅(qū)動(dòng)工作

2、部件。如各類液壓缸和液壓馬達(dá)。(3)控制調(diào)節(jié)元件 用以控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中油液的壓力、流量和流動(dòng)方向的裝置。如溢流閥、節(jié)流閥和換向閥等。(4)輔助元件 除以上元件外的其它元器件都稱為輔助元件，如油箱、工作介質(zhì)、過(guò)濾器、蓄能器、冷卻器、分水濾氣器、油霧器、消聲器、管件、管接頭以及各種信號(hào)轉(zhuǎn)換器等。它們是一些對(duì)完成主運(yùn)動(dòng)起輔助作用的元件，在系統(tǒng)中也是必不可少的，對(duì)保證系統(tǒng)正常工作有著重要的作用。1-3液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)、缺點(diǎn)是什么？解：1.液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)(1)液壓傳動(dòng)容易做到對(duì)速度的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，且其調(diào)速圍大，并且對(duì)速度的調(diào)節(jié)還可以在工作過(guò)程中進(jìn)行；(2)在相同功率的情況下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小、重量輕、

3、結(jié)構(gòu)緊湊；(3)液壓傳動(dòng)工作比較平穩(wěn)、反應(yīng)快、換向沖擊小，能快速起動(dòng)、制動(dòng)和頻繁換向；(4)液壓裝置易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以方便地對(duì)液體的流動(dòng)方向、壓力和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并能很容易地與電氣、電子控制或氣壓傳動(dòng)控制結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和操作；(5)液壓傳動(dòng)易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，液壓元件能夠自行潤(rùn)滑，故使用壽命較長(zhǎng)；(6)液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。2.液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)(1)液體的泄漏和可壓縮性使液壓傳動(dòng)難以保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比；(2)液壓傳動(dòng)在工作過(guò)程中能量損失較大，因此，傳動(dòng)效率相對(duì)低，不宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；(3)液壓傳動(dòng)對(duì)油溫變化比較敏感，不宜在較高和較低的溫度下工作

4、；(4)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，不易診斷?？偟恼f(shuō)來(lái)，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)非常突出，其缺點(diǎn)也將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐漸得到克服。1-4國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)液壓系統(tǒng)職能符號(hào)的繪制主要有哪些規(guī)定？解：一般液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖都應(yīng)按照GB/T7861.1-93所規(guī)定的液壓圖形符號(hào)來(lái)繪制。圖1-1（a）所示液壓系統(tǒng)，用圖形符號(hào)繪制的系統(tǒng)圖如圖1-2所示。使用圖形符號(hào)可使液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖簡(jiǎn)單明了，便于繪制。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖中的圖形符號(hào)只表示元件的功能、操作(控制)方法和外部連接口，而不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)；液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖只表示各元件的連接關(guān)系，而不表示系統(tǒng)管道布置的具體位置或元件在機(jī)器中的實(shí)際安裝位置；液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖中的圖形符號(hào)通常

5、以元件的靜止位置或零位來(lái)表示。1-5國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)液壓油的牌號(hào)是如何規(guī)定的？解：GB 7631.2一87等效采用S0 6743/4的規(guī)定。液壓油采用統(tǒng)一的命名方式，其一般形式如下： 類品種數(shù)字 L Hv 22 其中：L-類別(潤(rùn)滑劑及有關(guān)產(chǎn)品，GB7631.1) HV-品種(低溫抗磨) 22-牌號(hào)(粘度級(jí)，GB3141) 液壓油的粘度牌號(hào)由GB 3141做出了規(guī)定，等效采用ISO的粘度分類法，以40'C運(yùn)動(dòng)粘度的中心值來(lái)劃分牌號(hào)。第二章 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)思考題與習(xí)題2-1 什么是液體的粘性？常用的粘度表示方法有哪幾種？說(shuō)明粘度的單位。解：1、液體的粘性：液體在外力作用下流動(dòng)時(shí)，分子間的聚力會(huì)阻

6、止分子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生摩擦力，這種特性叫做液體的粘性。 2、粘度表示方法：動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度和相對(duì)粘度三種。 3、動(dòng)力粘度的法定計(jì)量單位為Pa·s和MPa·s； 運(yùn)動(dòng)粘度的法定計(jì)量單位為m2/s和mm2/s； 2-2 2O時(shí)水的運(yùn)動(dòng)粘度為1.0mm2/s，密度為1000.0kg/m3；2O時(shí)空氣的運(yùn)動(dòng)粘度為15.0mm2/s，密度為1.2kg/m3。請(qǐng)比較水和空氣的粘性。(提示：只有動(dòng)力粘度才能直接反映粘性大小)解：由于是等式比較，且單位相同，所以可直接比較。由得，所以水的粘性比空氣大。2-3 液壓油有哪些主要品種？如何選用液壓油？解：（1）液壓油的品種我國(guó)液壓油的主要品

7、種、粘度等級(jí)、組成和特性見(jiàn)表2-1。 我國(guó)液壓油(液)的主要品種油名(品種)粘度等級(jí)組成和特性L-HLL-HML-HGL-HFCL-HFDRL-HFAEL-HFBL-HVL-HS15、22、32、46、68、100、15015、22、32、46、68、100、15032、46、6815、22、32、46、68、10O15、22、32、46、68、1007、10、15、22、3222、32、46、68、10015、22、32、46、68、10010、15、22、32、46精制礦油、RO精制礦油、R0、AW精制礦油、R0、AW、ASS含聚合物水溶液、LS、HVI、LPP磷酸酯無(wú)水合成液、LS、AW

8、水包油乳化液、LS油包水乳化液、LS精制礦油、R0、AW、HVI、LPP合成液(合成烴油)、R0、AW、HVI、LPP注：RO抗氧防銹，AW抗磨，HVI高粘度指數(shù)，LPP低傾點(diǎn)，ASS防爬，LS難燃（2）液壓油品種的選擇液壓油品種的選擇通?？蓞⒖急?-2，根據(jù)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作環(huán)境、工況條件和液壓泵的類型等選擇液壓油的品種。一般而言，齒輪泵對(duì)液壓油的抗磨性要求比葉片泵和柱塞泵低，因此齒輪泵可選用L-HL或L-HM油，而葉片泵和柱塞泵一般則選用L-HM油。 液壓油(液)品種的選擇環(huán)境、工況壓力：7.0MPa以下溫度：50以下壓力：7.014.0MPa溫度：50以下壓力：7.0MPa以上溫度：50

9、100室、固定液壓設(shè)備露天寒冷和嚴(yán)寒區(qū)高溫?zé)嵩椿蛎骰鸶浇麹-HLL-HVL-HFAEL-HL，L-HML-HV，L-HSL-HFB，L-HFCL-HML-HV，L-HSL-HFDR2-4 壓力的定義是什么？壓力有哪幾種表示方法？相互之間的關(guān)系如何？解：（1）在面積作用有法向力時(shí)，該點(diǎn)處的壓力可定義為 （2）壓力的表示方法有：在壓力測(cè)試中，根據(jù)度量基準(zhǔn)的不同，液體壓力分為絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力兩種。以絕對(duì)零壓為基準(zhǔn)測(cè)得的壓力稱為絕對(duì)壓力。以大氣壓力為基準(zhǔn)測(cè)得的高于大氣壓力的那部分壓力稱為相對(duì)壓力。在地球表面上，一切物體都受到大氣壓的作用，大氣壓力的作用都是自相平衡的，因此一般壓力儀表在大氣中的讀數(shù)為

10、零。由測(cè)壓儀表所測(cè)得的壓力就是高于大氣壓的那部分壓力，所以相對(duì)壓力也稱為表壓力。在液壓技術(shù)中，如不持別指明，壓力均指相對(duì)壓力。當(dāng)絕對(duì)壓力低于大氣壓時(shí)，比大氣壓小的那部分壓力稱為真空度。 （3）幾種壓力相互之間的關(guān)系：2-5 什么是液體的層流與紊流？說(shuō)明其判別方法。解：19世紀(jì)末，英國(guó)學(xué)者雷諾通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察水在圓管的流動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)液體有兩種流動(dòng)狀態(tài)，即層流和紊流。在層流時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)互不干擾，流動(dòng)呈層狀且平行于導(dǎo)管軸線；在紊流時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章，除了平行于導(dǎo)管軸線的運(yùn)動(dòng)外，還存在劇烈的橫向運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)證明，液體在圓管中的流動(dòng)狀態(tài)與管液體的平均流速、管道徑d和液體的運(yùn)動(dòng)粘度有關(guān)。判定液體流動(dòng)狀態(tài)

11、常用由這三個(gè)參數(shù)所組成的雷諾數(shù)。 2-6伯努利方程的物理意義是什么？實(shí)際液體伯努利方程與理想液體伯努利方程的區(qū)別是什么？解：（1）伯努利方程的物理意義是：在某通道作穩(wěn)定流動(dòng)的理想液體具有三種形式的能量，即壓力能、位能和動(dòng)能。這三種形式的能量在液體流動(dòng)過(guò)程中可以相互轉(zhuǎn)化，但其總和在各個(gè)截面處均為定值。（2）在實(shí)際液體的計(jì)算當(dāng)中，還要考慮液體粘性和流態(tài)的影響，對(duì)其加以修正。2-7 如題2-6圖所示，由一直徑為d，重量為G的活塞浸在液體中，并在力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。若液體的密度為，活塞浸入深度為h，試確定液體在測(cè)壓管的上升高度x。題2-6圖解：取活塞底端為研究水平面則有：故2-8 圖2-3所示液

12、壓千斤，若大活塞的直徑為50.0cm，小活塞的直徑為12.5cm。問(wèn)在小活塞上所加的力為多大才能將重力為5×103N的重物頂起？解：由帕斯卡原理得，所以2-9 如題2-7圖所示，容器充滿密度為的油液，容器的壓力由水銀壓力計(jì)的讀數(shù)來(lái)確定。若壓力計(jì)與容器用軟管連接，將壓力計(jì)的測(cè)壓管向下移動(dòng)距離，這時(shí)容器的壓力不變，但測(cè)壓管的讀數(shù)由變?yōu)?。試確定與的關(guān)系。 題2-7圖解：設(shè)初始油柱高度為，則有聯(lián)立兩方程可得2-10 如題圖2-8所示，管道輸送密度900kg/m3的液體，已知15m，處的壓力為4.5×105Pa，2處的壓力為4×105Pa，試判斷管中液流的方向。題 2-8圖

13、解：假設(shè)也流從1流向2，則：p1+1/2v2= p2+gh2+1/2v2+pw由連續(xù)性方程可得：qv1=qv2v1A1= v2A2所以，p1=p2+pgh2+pw450000=40000+900*10*15+ pw所以，pw=-85000pa所以，流向與假設(shè)方向相反，液體由2流向1.2-11 如題2-9圖所示變截面水平圓管，通流截面直徑d1=d2/4，在1-1截面處的液體平均流速為8.0m/s、壓力為1.0MPa，液體的密度為1000.0kg/m3。求2-2截面處的平均流速和壓力。(按理想液體考慮)題2-9圖解:聯(lián)立上面兩方程得，。2-12 如題2-10圖所示，活塞上作用有外力3000N，活塞

14、直徑50mm，若使油從液壓缸底部的銳緣孔口流出，設(shè)孔口直徑10mm，孔口速度系數(shù)Cv0.97，流量系數(shù) Cq0.63，油液的密度870kg/m3，不計(jì)摩擦，試求作用在液壓缸缸底壁面上的力。題2-10圖解：F在缸體產(chǎn)生的壓力為：p=4F/D2=1.529*106pa小孔流量為：qv=CqAT(2p/)0.5=0.63*0.25*3.14*(10*10-3)2(2*15.29*105/870)0.5=0.00293m3/s活塞速度為：v=4qv/3.14D2=1.493m/s孔口液流速度為:Vd=4qv/3.14d2=37.3m/s若以缸的液體為控制液體，設(shè)作用在液壓缸缸底壁面上的力為R，則由動(dòng)量

15、方程得：F-R=qv(v0-v)R= F-qv(v0-v)=3000-870*0.00293 *(37.3-1.493)=2908.72(N)向右2-13 如題2-12圖所示，液壓泵輸出流量可手動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)流量為25.0L/min時(shí)，測(cè)得阻尼孔前的壓力為0.05MPa；若流量為50.0L/min時(shí)，阻尼孔前的壓力為多大？(提示：阻尼孔分別按細(xì)長(zhǎng)孔和薄壁孔兩種情況考慮，阻尼孔后壓力為零)題2-12圖解：（1）細(xì)長(zhǎng)孔由公式代入數(shù)據(jù)得（2）薄壁孔由公式得2-14 研究孔口及縫隙的流量特性具有什么意義？解：在液壓系統(tǒng)中，液流流經(jīng)小孔或縫隙的現(xiàn)象是普遍存在的。例如，液壓傳動(dòng)中常利用液體流經(jīng)閥的小孔或縫隙來(lái)

16、控制系統(tǒng)的流量和壓力，液壓元件的泄漏也屬于縫隙流動(dòng)，因此有必要研究液體流經(jīng)小孔和縫隙的流量計(jì)算。2-15 管路中的壓力損失有哪幾種？各受哪些因素影響？解：（1）沿程壓力損失液體在直徑不變的直通道中流動(dòng)時(shí)因其摩擦而產(chǎn)生的能量損失，稱為沿程壓力損失。它主要決定于液體平均流速、動(dòng)力粘度、通道的長(zhǎng)度和徑等。 （2）局部壓力損失 液體流經(jīng)管道的彎頭、大小管的接頭、突變截面、閥口和網(wǎng)孔等局部障礙處時(shí)，因液流方向和速度大小發(fā)生突度，使液體質(zhì)點(diǎn)間相互撞擊而造成的能量損失，稱為局部壓力損失。液體流過(guò)這些局部障礙處時(shí)，流態(tài)極為復(fù)雜，影響因素較多，一般都依靠實(shí)驗(yàn)求得各種類型局部障礙的局部阻力系數(shù)，然后再計(jì)算局部壓力

17、損失。2-16 液壓沖擊和空穴現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的？有什么危害？如何防止？解：一、液壓沖擊(1)產(chǎn)生液壓沖擊的原因a閥門(mén)突然關(guān)閉引起液壓沖擊 若有一較大容腔(如液壓缸、蓄能器等)和在另一端裝有閥門(mén)的管道相通。當(dāng)閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)，管液體從閥門(mén)流出。當(dāng)閥門(mén)突然關(guān)閉時(shí)，從閥門(mén)處開(kāi)始液體動(dòng)能將逐層轉(zhuǎn)化為壓力能，相應(yīng)產(chǎn)生一從閥門(mén)向容腔推進(jìn)的壓力沖擊波，出現(xiàn)液壓沖擊。b運(yùn)動(dòng)部件突然制動(dòng)引起液壓沖擊 如換向閥突然關(guān)閉液壓缸的回油通道而使運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)時(shí)，這一瞬間運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為被封閉油液的壓力能，壓力急劇上升，出現(xiàn)液壓沖擊。c液壓系統(tǒng)中元件反應(yīng)不靈敏造成液壓沖擊 如系統(tǒng)壓力突然升高時(shí)，溢流閥不能迅速打開(kāi)溢流閥口，

18、或限壓式變量泵不能及時(shí)自動(dòng)減小輸出流量等，都會(huì)導(dǎo)致液壓沖擊。(2)液壓沖擊的危害在液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生液壓沖擊時(shí)，瞬時(shí)壓力峰值有時(shí)比正常壓力要大好幾倍，會(huì)引起振動(dòng)和噪聲，導(dǎo)致密封裝置、管路和液壓元件的損壞，甚至還會(huì)使某些液壓元件(如壓力繼電器、順序閥等)產(chǎn)生誤動(dòng)作，從而影響系統(tǒng)正常工作?？梢?jiàn)應(yīng)力求減小液壓沖擊。(3)通?？刹扇∠铝写胧﹣?lái)減少液壓沖擊：a延長(zhǎng)閥門(mén)關(guān)閉和運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)換向的時(shí)間。可采用換向時(shí)間可調(diào)的換向閥。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)換向時(shí)間大于0.3s時(shí)，液壓沖擊就大大減少。b限制管路液體的流速及運(yùn)動(dòng)部件的速度。一般在液壓系統(tǒng)中將管路流速控制在4.5ms以，運(yùn)動(dòng)部件的速度一般小于10.0/min，并且當(dāng)運(yùn)

19、動(dòng)部件的質(zhì)量越大，則其運(yùn)動(dòng)速度就應(yīng)該越小。c適當(dāng)增大管徑。這樣不僅可以降低流速，而且可以減小壓力沖擊波傳播速度。d盡量縮小管道長(zhǎng)度，可以減小壓力波的傳播時(shí)間。e用橡膠軟管或在沖擊源處設(shè)置畜能器，以吸收沖擊的能量；也可以在容易出現(xiàn)液壓沖擊的地方，安裝限制壓力升高的安全閥。二、空穴現(xiàn)象（1）產(chǎn)生原因：在液壓系統(tǒng)中，如果某處壓力低于油液工作溫度下的空氣分離壓時(shí)，油液中的空氣就會(huì)分離出來(lái)而形成大量氣泡；當(dāng)壓力進(jìn)一步降低到油液工作溫度下的飽和蒸汽壓力時(shí)，油液會(huì)迅速汽化而產(chǎn)生大量汽泡。這些氣泡混雜在油液中，產(chǎn)生空穴，使原來(lái)充滿管道或液壓元件中的油液成為不連續(xù)狀態(tài)，這種現(xiàn)象一般稱為空穴現(xiàn)象?？昭ìF(xiàn)象一般發(fā)生

20、在閥口和液壓泵的進(jìn)油口處。油液流過(guò)閥口的狹窄通道時(shí)，液流速度增大，壓力大幅度下降，就可能出現(xiàn)空穴現(xiàn)象。液壓泵的安裝高度過(guò)高，吸油管道徑過(guò)小，吸油阻力太大，或液壓泵轉(zhuǎn)速過(guò)高、吸油不充足等，均可能產(chǎn)生空穴現(xiàn)象。（2）危害：液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)空穴現(xiàn)象后，氣泡隨油液流到高壓區(qū)時(shí)，在高壓作用下氣泡會(huì)迅速破裂，周?chē)后w質(zhì)點(diǎn)以高速來(lái)填補(bǔ)這一空穴，液體質(zhì)點(diǎn)間高速碰撞而形成局部液壓沖擊，使局部的壓力和溫度均急劇升高，產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲。在氣泡凝聚處附近的管壁和元件表面，因長(zhǎng)期承受液壓沖擊及高溫作用，以及油液中逸出氣體的較強(qiáng)腐蝕作用，使管壁和元件表面金屬顆粒被剝落，這種因空穴現(xiàn)象而產(chǎn)生的表面腐蝕稱為氣蝕。故應(yīng)力求避

21、免空穴現(xiàn)象得產(chǎn)生。(3)避免措施：a減小閥孔或其他元件通道前后的壓力差。b降低液壓泵的吸油高度，采用徑較大的吸油管，并盡量少用彎頭，以減小管路阻力，必要時(shí)對(duì)大流量泵采用輔助泵供油。c各元件的連接處要密封可靠，以防止空氣進(jìn)入。d整個(gè)系統(tǒng)管路應(yīng)盡可能直，避免急彎和局部狹窄等。e提高元件的抗氣蝕能力。對(duì)容易產(chǎn)生氣蝕的元件，如泵的配油盤(pán)等金屬材料，增加元件的機(jī)械強(qiáng)度。第三章 液壓泵思考題與習(xí)題3-1 液壓泵要完成正常的工作過(guò)程，必須具備哪些條件？解：（1）具備密封容積； （2）密封容積周期變化； （3）進(jìn)油口和出油口分開(kāi)。3-2 液壓泵的工作壓力取決于什么?泵的工作壓力與公稱壓力有何關(guān)系?解：液壓泵的

22、工作壓力取決于負(fù)載； 泵的工作壓力一般小于公稱壓力。3-3 要提高齒輪泵的工作壓力需解決哪些關(guān)鍵問(wèn)題？通常都采用哪些措施？解：在液壓泵中，運(yùn)動(dòng)件間是靠微小間隙密封的。這些微小間隙從運(yùn)動(dòng)學(xué)上形成摩擦副，而高壓腔的油液通過(guò)間隙向低壓腔泄漏是不可避免的；齒輪泵壓油腔的壓力油可通過(guò)三條途徑泄漏到吸油腔去：一是通過(guò)齒輪嚙合線處的間隙（齒側(cè)間隙），二是通過(guò)體定子環(huán)孔和齒頂間隙的徑向間隙（齒頂間隙），三是通過(guò)齒輪兩端面和側(cè)板間的間隙（端面間隙）。在這三類間隙中，端面間隙的泄漏量最大，壓力越高，由間隙泄漏的液壓油液就越多。因此為了實(shí)現(xiàn)齒輪泵的高壓化，為了提高齒輪泵的壓力和容積效率，需要從結(jié)構(gòu)上來(lái)采取措施，一般

23、采用對(duì)齒輪端面間隙進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償?shù)霓k法。3-4 簡(jiǎn)述齒輪泵、葉片泵和柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。解：由于各類液壓泵各自突出的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)、功用和動(dòng)轉(zhuǎn)方式各不相同，因此應(yīng)根據(jù)不同的使用場(chǎng)合選擇合適的液壓泵。一般在機(jī)床液壓系統(tǒng)中，往往選用雙作用葉片泵和限壓式變量葉片泵；而在筑路機(jī)械、港口機(jī)械以及小型工程機(jī)械中往往選擇抗污染能力較強(qiáng)的齒輪泵；在負(fù)載大、功率大的場(chǎng)合往往選擇柱塞泵。3-5 齒輪泵產(chǎn)生困油現(xiàn)象是什么?有何危害?如何解決?解：齒輪泵要能連續(xù)地供油，就要求齒輪嚙合的重疊系數(shù)大于1，也就是當(dāng)一對(duì)齒輪尚未脫開(kāi)嚙合時(shí)，另一對(duì)齒輪已進(jìn)入嚙合，這樣就出現(xiàn)同時(shí)有兩對(duì)齒輪嚙合的瞬間，在兩對(duì)齒輪的齒向嚙合線之

24、間形成了一個(gè)封閉容積。一部分油液也就被困在這一封閉容積中見(jiàn)圖3-5(a)，齒輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，這一封閉容積便逐漸減小，到兩嚙合點(diǎn)處于圖3-5(b) 所示節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的對(duì)稱位置時(shí)，封閉容積為最小。齒輪再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，封閉容積又逐漸增大，直到圖3-5(c)所示位置時(shí)，容積又變?yōu)樽畲?。在封閉容積減小時(shí)，被困油液受到擠壓，壓力急劇上升，使軸承上突然受到很大的沖擊載荷，使泵劇烈振動(dòng)，這時(shí)高壓油從一切可能泄漏的縫隙中擠出，造成功率損失，使油液發(fā)熱等。當(dāng)封閉容積增大時(shí)，由于沒(méi)有油液補(bǔ)充，因此形成局部真空，使原來(lái)溶解于油液中的空氣分離出來(lái)，形成了氣泡。油液中產(chǎn)生氣泡后，會(huì)引起噪聲、氣蝕等一系列惡果。以上情況就是齒輪泵的

25、困油現(xiàn)象。這種困油現(xiàn)象極為嚴(yán)重地影響著泵的工作平穩(wěn)性和使用壽命。為了消除困油現(xiàn)象，在CBB型齒輪泵的泵蓋上銑出兩個(gè)困油卸荷凹槽，其幾何關(guān)系如圖3-6所示。卸荷槽的位置應(yīng)該使困油腔由大變小時(shí)，能通過(guò)卸荷槽與壓油腔相通；而當(dāng)困油腔由小變大時(shí)，能通過(guò)另一卸荷槽與吸油腔相通。兩卸荷槽之間的距離為a，必須保證在任何時(shí)候都不能使壓油腔和吸油腔互通。3-6 軸向柱塞泵的斜盤(pán)傾角為什么不能太大？其配油盤(pán)的配油窗口和斜盤(pán)應(yīng)保持怎樣的幾何關(guān)系？裝配時(shí)若誤將配油盤(pán)從正確位置上轉(zhuǎn)過(guò)90°，會(huì)出現(xiàn)什么后果？解：（1）當(dāng)斜盤(pán)傾角太大時(shí)，容易使柱塞與斜盤(pán)間摩擦增大，降低效率，如果達(dá)到自鎖角，兩者將不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)；（

26、2）配油盤(pán)的配油窗口和斜盤(pán)應(yīng)保證當(dāng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞吸油腔和壓油腔隔開(kāi)； （3）當(dāng)裝配時(shí)若誤將配油盤(pán)從正確位置上轉(zhuǎn)過(guò)90°，柱塞泵不能吸油和壓油。3-7 某齒輪泵的節(jié)圓直徑為28mm，齒數(shù)為10，齒寬為16mm，容積效率在泵進(jìn)、出口壓差為10MPa、轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí)為0.9。試求：(1)該泵的排量和實(shí)際輸出流量；(2)若已知泵的機(jī)械效率為0.88，試計(jì)算泵的輸入功率。解：（1） （2）3-8 某液壓泵的工作壓力為10.0MPa，轉(zhuǎn)速為1450.0r/min，排量為46.2mL/r，容積效率為0.95，總效率為0.9。求泵的實(shí)際輸出功率和驅(qū)動(dòng)該泵所需的電機(jī)功率。解：泵的實(shí)際輸出

27、功率為驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為3-9 某葉片泵的定子短半徑為35.35mm，長(zhǎng)半徑為37.8mm，葉片寬度為20mm,厚度4.72mm，葉片傾角為12°，葉片數(shù)為10，泵的轉(zhuǎn)速為1500r/min。若已知泵的工作壓力為14MPa時(shí)，其輸出流量為4L/min，試求泵的容積效率為多少？解：由可得4×10-3/60=2×0.02（3.14（0.03782-0.035352）-（0.0378-0.03535）0.00472×10/cos12o）××1500/60。=（4×10-3/60）÷（2×0.02（3.14×

28、;（0.03782-0.035352）-（0.0378-0.03535）0.00472×10/cos12o）×1500/60）=71%3-10 設(shè)軸向柱塞泵的斜盤(pán)傾角為22°33，柱塞直徑為22mm，柱塞在缸體上的分布圓直徑為68mm，柱塞數(shù)為7，其容積效率，機(jī)械效率，轉(zhuǎn)速，泵進(jìn)、出口的壓差，試計(jì)算泵的理論輸出流量、實(shí)際流量及泵的輸入功率分別為多少？解：泵的理論流量為，代入數(shù)據(jù)得， 泵的理實(shí)際量為， 泵的輸入功率為3-11如題3-11圖所示的雙泵供油液壓系統(tǒng)，由低壓大流量泵高壓小流量泵2、溢流閥3、單向閥、液控順序閥（卸荷閥）5和8換向閥6以及單向順序閥7組成。試

29、問(wèn)： （1）系統(tǒng)中的負(fù)載壓力由哪個(gè)元件控制？（2）液壓泵1向系統(tǒng)供油或卸荷由什么控制？（3）單向閥4和液控順序閥5在系統(tǒng)中的作用是什么？圖3-1解：（1）當(dāng)負(fù)載無(wú)窮大時(shí)，系統(tǒng)為低壓時(shí)，系統(tǒng)壓力由閥5決定；當(dāng)系統(tǒng)為高壓時(shí)，系統(tǒng)壓力油閥3決定。（2）液壓泵1向系統(tǒng)供油或卸荷由換向閥控制。（3）當(dāng)系統(tǒng)需要高壓小流量時(shí)，單向閥4防止高壓油進(jìn)入液壓泵1，即隔離高壓和低壓油液，此時(shí)液控順序閥5在高壓油的作用下打開(kāi)，使液壓泵1在較小壓力下卸荷。4液壓缸與液壓馬達(dá) 思考題與習(xí)題4-1液壓缸與液壓馬達(dá)在功能特點(diǎn)上有何異同？解：液壓缸是輸出直線運(yùn)動(dòng)，而液壓馬達(dá)是輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。4-2為什么伸縮套筒式液壓缸活塞伸出的

30、順序是從大到小，而縮回的順序是由小到大? (提示：應(yīng)考慮有效工作面積)解：當(dāng)伸出時(shí)，作用面積最大的先伸出，因此活塞伸出順序是從大到小；同理，縮回時(shí)順序由小到大。4-3 活塞與缸體、活塞桿與端蓋之間的密封形式有幾種？各應(yīng)用于什么場(chǎng)合？解：液壓缸中常見(jiàn)的密封裝置如下圖所示。圖中(a)所示為間隙密封，它依靠運(yùn)動(dòng)間的微小間隙來(lái)防止泄漏。為了提高這種裝置的密封能力，常在活塞的表面上制出幾條細(xì)小的環(huán)形槽，以增大油液通過(guò)間隙時(shí)的阻力。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦阻力小，可耐高溫，但泄漏大，加工要求高，磨損后無(wú)法恢復(fù)原有能力，只有在尺寸較小、壓力較低、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的缸筒和活塞間使用。圖4中(b)所示為摩擦環(huán)密封，它

31、依靠套在活塞上的摩擦環(huán)(尼龍或其他高分子材料制成)在O形密封圈彈力作用下貼緊缸壁而防止泄漏。這種材料效果較好，摩擦阻力較小且穩(wěn)定，可耐高溫，磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償能力，但加工要求高，裝拆較不便，適用于缸筒和活塞之間的密封。圖中(c)、 (d)所示為密封圈(O形圈、V形圈等)密封，它利用橡膠或塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈貼緊在靜、動(dòng)配合面之間來(lái)防止泄漏。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償能力，性能可靠，在缸筒和活塞之間、缸蓋和活塞桿之間、活塞和活塞桿之間、缸筒和缸蓋之間都能使用。密封裝置間隙密封(b)摩擦環(huán)密封(c)O形圈密封(d)V形圈密封4-4 單活塞桿缸差動(dòng)連接時(shí)，有桿腔與無(wú)桿腔相比誰(shuí)的壓力

32、高？為什么？解：可以認(rèn)為兩者壓力相等。但需要說(shuō)明的是：開(kāi)始工作時(shí)差動(dòng)缸左右兩腔的油液壓力相同，但是由于左腔(無(wú)桿腔)的工作面積比右腔(有桿腔)的工作面積大，活塞向右的推力大于向左的推力，故其活塞向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使右腔中排出的油液(流量為qv)也進(jìn)入左腔，加大了流入左腔的流量(qv+qv)，從而也加快了活塞移動(dòng)的速度。實(shí)際上活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于差動(dòng)缸兩腔間的管路中有壓力損失，所以右腔中油液的壓力稍大于左腔油液壓力。而這個(gè)差值一般都較小可以忽略不計(jì)4-5 如何實(shí)現(xiàn)液壓缸的排氣和緩沖？解：（1）液壓缸的排氣裝置：在液壓系統(tǒng)安裝時(shí)或停止工作后又重新啟動(dòng)時(shí)，液壓缸里和管道系統(tǒng)中會(huì)滲入空氣，為了防止執(zhí)行元件出

33、現(xiàn)爬行，噪聲和發(fā)熱等不正?，F(xiàn)象，必須把液壓系統(tǒng)中的空氣排出去。對(duì)于要求不高的液壓缸往往不設(shè)專門(mén)的排氣裝置，而是將油口布置在缸筒兩端的最高處，通過(guò)回油使缸的空氣排往油箱，再?gòu)挠兔嬉莩?，?duì)于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓缸或大型液壓缸，常在液壓缸兩側(cè)的最高位置處(該處往往是空氣聚積的地方)設(shè)置專門(mén)的排氣裝置。常用的排氣裝置有兩種形式，如下圖所示。 排氣裝置1缸蓋 2放氣小孔 3缸體 4活塞桿（2）液壓缸的緩沖裝置：為了防止活塞在行程的終點(diǎn)與前后端蓋板發(fā)生碰撞，引起噪音，影響工件精度或使液壓缸損壞，常在液壓缸前后端蓋上設(shè)有緩沖裝置，以使活塞移到快接近行程終點(diǎn)時(shí)速度減慢下來(lái)終至停止。緩沖裝置的工作原理是利用

34、活塞或缸筒在其走向行程終端時(shí)封住活塞和缸蓋之間的部分油液，強(qiáng)迫它從小孔或細(xì)縫中擠出，以產(chǎn)生很大的阻力，使工作部件受到制動(dòng)，逐漸減慢運(yùn)動(dòng)速度，達(dá)到避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的。4-6 要使差動(dòng)連接單活塞桿缸快進(jìn)速度是快退速度的2倍，則活塞與活塞桿直徑之比應(yīng)為多少？解：設(shè)快進(jìn)速度為，快退速度為。差動(dòng)連接時(shí)，快進(jìn)，快退，由可得所以，要使差動(dòng)連接單活塞桿缸快進(jìn)速度是快退速度的2倍，活塞與活塞桿直徑之比應(yīng)為。4-7 如圖所示的液壓系統(tǒng)中，液壓泵銘牌參數(shù)qv=18L/min，p=6.3MPa，設(shè)活塞直徑D=90mm，活塞直徑d=60mm， F=28000N時(shí)，不計(jì)壓力損失，試求在各圖示情況下壓力表的指示壓

35、力。解：設(shè)無(wú)桿腔面積為，有桿腔面積為。（1）；（2）；（3）得4-8 已知單桿液壓缸缸筒徑D=100 mm，活塞桿直徑d=50 mm，工作壓力p1=2 MPa，流量qv=10 L/min，回油壓力p2=0.5MPa。試求活塞往返運(yùn)動(dòng)時(shí)的推力和速度。 解：（1）活塞伸出時(shí)：=12.8kN，（2）活塞退回時(shí)：4-9 下圖為兩結(jié)構(gòu)尺寸相同的液壓缸，A1=100cm2，A2=80cm2，p1=0.9Mpa，=15L/min。若不計(jì)摩擦損失和泄漏，試求： （1）當(dāng)兩缸負(fù)載相同(F1=F2)時(shí)，兩缸能承受的負(fù)載是多少？（2）此時(shí)，兩缸運(yùn)動(dòng)的速度各為多少？ 解：由題意可得，缸1的有桿腔與缸2的無(wú)桿腔壓力相等

36、，設(shè)為：則：（1）由以上3式可得。（2） 4-10 設(shè)計(jì)一差動(dòng)連接液壓缸，已知泵的公稱流量為25L/min，公稱壓力為6.3MPa，工作臺(tái)快進(jìn)、快退速度為5m/min。試計(jì)算液壓缸徑D和活塞桿直徑d。當(dāng)快進(jìn)外負(fù)載為25×1O3N時(shí)，液壓缸的壓力為多少?解:, 又因快進(jìn)和快退速度相等，所以由得，4-11 已知液壓馬達(dá)的排量=250mL/r，入口壓力為=9.8MPa,出口壓力為=0.49MPa,此時(shí)總效率=0.9,容積效率=0.92。當(dāng)輸入流量=22L/min時(shí)，試求：(1)液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩（N·m）；(2)液壓馬達(dá)的輸出功率（kw）；(3)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速（r/min）。解：

37、（1） （2） （3）4-12 一液壓馬達(dá)，要求輸出轉(zhuǎn)矩為52.5N·m，轉(zhuǎn)速為30r/min，馬達(dá)的排量為105mL/r，求所需要的流量和壓力各為多少？（馬達(dá)的機(jī)械效率和容積效率各為0.9）解： 4-13如題4-12圖，泵輸出壓力=10MPa，排量VP=10mL/r，轉(zhuǎn)速=1450r/min，機(jī)械效率=0.9，容積效率=0.9；馬達(dá)排=10mL/r，機(jī)械效率=0.9，容積效率=0.9。泵出口和馬達(dá)進(jìn)油管路間的壓力損失為0.5MPa，假設(shè)其它損失不計(jì)，且系統(tǒng)無(wú)過(guò)載，試求：（1）泵的輸出功率；（2）驅(qū)動(dòng)泵的電機(jī)功率；（3）馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩；（4）馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速。題4-12圖解：（1） （

38、2） （3） （4）5. 液壓控制閥思考題與習(xí)題5-1液控單向閥和單向閥功能上有何區(qū)別？解：液控單身閥當(dāng)控制油路給油時(shí)，可以反向?qū)ǎ庀蜷y只能正向?qū)ā?-2換向閥的種類有哪些？舉例說(shuō)明“位”和“通”的含義是什么？分別說(shuō)明0型、M型、P型和H型三位四通換向閥在中間位置時(shí)的性能特點(diǎn)？解：（1）按換向閥按閥芯在閥體孔的工作位置數(shù)和換向閥所控制的油口通路數(shù)可分為二位二通、二位三通和三位五通等；按換向閥的控制方式可分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)和電液動(dòng)等；按閥芯運(yùn)動(dòng)方式可分為滑閥、轉(zhuǎn)閥等類型。（2）A、位置數(shù)位置數(shù)（位）是指閥芯在閥體孔中的位置，有幾個(gè)位置就稱之為幾位；比如有兩個(gè)位置即稱之為為“兩位”

39、，有三個(gè)位置我們就稱之為“三位”，依次類推。職能符號(hào)圖圖形中“位”是用用粗實(shí)線方格（或長(zhǎng)方格）表示，有幾位即畫(huà)幾個(gè)方格來(lái)表示。三位換向閥的中格和二位換向閥靠近彈簧的一格為常態(tài)位置(或稱靜止位置或零位置)，即閥芯末受到控制力作用時(shí)所處的位置；靠近控制符號(hào)的一格為控制力作用下所處的位置。B、通路數(shù)通路數(shù)（通）是指換向閥控制的外連工作油口的數(shù)目。一個(gè)閥體上有幾個(gè)進(jìn)、出油口就是幾通。將位和通的符號(hào)組合在一起就形成了閥體整體符號(hào)。在圖形符號(hào)中，用“”和“”表示油路被閥芯封閉，用“”或“”表示油路連通，方格的箭頭表示兩油口相通，但不表示液流方向。一個(gè)方格油路與方格的交點(diǎn)數(shù)即為通路數(shù)，幾個(gè)交點(diǎn)就是幾通。(3

40、)中位型式結(jié)構(gòu)原理圖符號(hào)中位特點(diǎn)O液壓閥從其它位置轉(zhuǎn)換至中位時(shí)，執(zhí)行元件立即停止，換向位置精度高，但液壓沖擊大；執(zhí)行元件停止工作后，油液被封閉在閥后的管路、元件中，重新啟動(dòng)時(shí)較平穩(wěn)；在中位時(shí)液壓泵不能卸荷H換向平穩(wěn)，液壓缸沖出量大，換向位置精度低；執(zhí)行元件浮動(dòng)；重新啟動(dòng)時(shí)有沖擊；在中位時(shí)液壓泵卸荷PT口封閉，P、A、B導(dǎo)通。換向平穩(wěn)，液壓缸沖出量大，換向位置精度低；執(zhí)行元件浮動(dòng)（差動(dòng)液壓缸不能浮動(dòng)）；重新啟動(dòng)時(shí)有沖擊；在中位時(shí)液壓泵不卸荷M液壓閥從其它位置轉(zhuǎn)換到中位時(shí)，執(zhí)行元件立即停止，換向位置精度高，但液壓沖擊大；執(zhí)行元件停止工作后，執(zhí)行元件及管路充滿油液，重新啟動(dòng)時(shí)較平穩(wěn)；在中位時(shí)，液壓泵

41、卸荷5-3選用換向閥時(shí)要考慮哪些問(wèn)題？解：根據(jù)系統(tǒng)的性能要求,選擇滑閥的中位機(jī)能及位數(shù)和通數(shù)。考慮換向閥的操縱要求。如人工操縱的用手動(dòng)式、腳踏式；自動(dòng)操縱的用機(jī)動(dòng)式、電動(dòng)式、液動(dòng)式、電液動(dòng)式；遠(yuǎn)距離操縱的用電動(dòng)式、電液式；要求操縱平穩(wěn)的用機(jī)動(dòng)式或主閥芯移動(dòng)速度可調(diào)的電液式；可靠性要求較高的用機(jī)動(dòng)式。根據(jù)通過(guò)該閥的最大流量和最高工作壓力來(lái)選取(查表)。最大工作壓力和流量一般應(yīng)在所選定閥的圍之,最高流量不得超過(guò)所選閥額定流量的120%,否則壓力損失過(guò)大,引起發(fā)熱和噪聲。若沒(méi)有合適的,壓力和流量大一些也可用,只是經(jīng)濟(jì)性差一些。除注意最高工作壓力外,還要注意最小控制壓力是否滿足要求(對(duì)于液動(dòng)閥和電液動(dòng)

42、換向閥)。選擇元件的聯(lián)接方式一一管式(螺紋聯(lián)接)、板式和法蘭式,要根據(jù)流量、壓力及元件安裝機(jī)構(gòu)的形式來(lái)確定。流量超過(guò)63L/min時(shí),不能選用電磁閥,否則電磁力太小,推不動(dòng)閥芯。此時(shí)可選用其他控制形式的換向閥,如液動(dòng)、電液動(dòng)換向閥。5-4滑閥閥芯的卡緊現(xiàn)象是怎樣引起的？如何解決？解：引起液壓卡緊的原因，可能是由于臟物進(jìn)入縫隙而使閥芯移動(dòng)困難，或者縫隙過(guò)小在油溫升高時(shí)閥芯膨脹而卡死，但是主要原因是來(lái)自滑閥結(jié)構(gòu)主體的幾何形狀誤差和同心度變化所引起的徑向不平衡液壓力。如下圖中（a)所示，當(dāng)閥芯和閥體孔之間無(wú)幾何形狀誤差，且軸心線平行但不重合時(shí)，閥芯周?chē)g隙的壓力分布是線性的(圖中A1和A2線所示)，

43、且各向相等，閥芯上不會(huì)出現(xiàn)不平衡的徑向力；當(dāng)閥芯因加工誤差而帶有倒錐(錐部大端朝向高壓腔)且軸心線平行而不重合時(shí)，閥芯周?chē)g隙的壓力分布如下圖中(b)中曲線A1和A2所示，這時(shí)閥芯將受到徑向不平衡力(圖中陰影部分)的作用而使偏心距越來(lái)越大，直到兩者表面接觸為止，這時(shí)徑向不平衡力達(dá)到最大值；但是，如閥芯帶有順錐(錐部大端朝向低壓腔)時(shí)，產(chǎn)生的徑向不平衡力將使閥芯和閥孔間的偏心距減?。幌聢D中(c)所示為閥芯表面有局部凸起(相當(dāng)于閥芯碰傷、殘留毛刺或縫隙中楔入臟物時(shí)，閥芯受到的徑向不平衡力將使閥芯的凸起部分推向孔壁。當(dāng)閥芯受到徑向不平衡力作用而和閥孔相接觸后，縫隙中存留液體被擠出，閥芯和閥孔間的摩擦

44、變成半干摩擦乃至干摩擦，因而使閥芯重新移動(dòng)時(shí)所需的力增大。5-5電液換向閥適用于什么場(chǎng)合？它的先導(dǎo)閥中位機(jī)能為 X 型行嗎？為什么？解：（1）電液換向閥適用于高壓大流量，因?yàn)楦邏捍罅髁繄?chǎng)合時(shí)，需要很大的推理打開(kāi)控制油路的主閥芯，電液換向閥控制油路的主閥芯不是靠電磁鐵的吸力直接推動(dòng)的，是靠電磁鐵操縱控制油路上的壓力油液推動(dòng)的，因此推力可以很大，操縱也很方便。此外，主閥芯向左或向右移動(dòng)的速度可以由節(jié)流閥控制，這就可以使系統(tǒng)中的執(zhí)行元件能夠得到平穩(wěn)無(wú)沖擊的換向。所以電液換向閥的換向性能也是很好的，適用與高壓大流量場(chǎng)合。（2）它的先導(dǎo)閥中位機(jī)能可以為X型，X型的特點(diǎn)是：在中位時(shí)，A、B、P油口都與T回

45、油口相通。5-6畫(huà)出溢流閥、減壓閥及順序閥的職能符號(hào)圖形，并比較它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的異同之處？解： （1）溢流閥 （2）減壓閥 （3）順序閥三者在結(jié)構(gòu)上的異同：5-7直動(dòng)式溢流閥為何不適用于作高壓大流量的溢流閥？解：因?yàn)橹眲?dòng)式是靠液壓系統(tǒng)中的壓力油直接作用在閥芯上與彈簧力相平衡，控制閥芯的啟閉動(dòng)作實(shí)現(xiàn)溢流，當(dāng)系統(tǒng)壓力較高時(shí)，作用在閥芯上的液壓力較大，控制靈敏度下降。5-8采用先導(dǎo)式溢流閥為何能減小系統(tǒng)的壓力波動(dòng)？閥中的小孔各起什么作用？ 解：（1）由于需要通過(guò)先導(dǎo)閥的流量較小，錐閥的閥孔尺寸也較小，調(diào)壓彈簧2的剛度也就不大，因此調(diào)壓比較輕便。主閥芯因兩端均受液壓力作用，平衡彈簧只需很小剛度，當(dāng)溢流量

46、變化而引起主閥平衡彈簧4壓縮量變化時(shí)，溢流閥所控制的壓力變化也就較小。 （2）各小孔作用為：下圖所示為Y型先導(dǎo)型溢流閥，由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成，壓力油從進(jìn)油口進(jìn)入進(jìn)油腔P后，經(jīng)主閥芯5的徑向孔再分為兩路，一路經(jīng)軸向孔f進(jìn)入主閥芯的下端；另一路經(jīng)阻尼孔e進(jìn)入主閥芯的上端，再經(jīng)孔c和b作用于先導(dǎo)閥的錐閥3上。系統(tǒng)壓力較低時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥芯兩端液壓力相等，主閥芯在平衡彈簧4作用下處于最下端(圖示位置)，主閥溢流閥口關(guān)閉；系統(tǒng)壓力升高到作用于錐閥的液壓力大于先導(dǎo)閥調(diào)壓彈簧2的作用力時(shí)，先導(dǎo)閥(先導(dǎo)閥可視為小型直動(dòng)型溢流閥)開(kāi)啟，此時(shí)，P油腔壓力油經(jīng)孔、c、b、錐閥閥口、孔和T油腔流回油箱，由于阻

47、尼小孔的作用，在主閥芯兩端形成一定壓力差，主閥芯在此壓力差作用下克服平衡彈簧的彈力而向上移動(dòng)，主閥溢流閥口開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)溢流穩(wěn)壓作用；調(diào)節(jié)手輪1可調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧的預(yù)壓縮量，進(jìn)而調(diào)整系統(tǒng)壓力。5-9分析比較溢流閥、減壓閥和順序閥的作用及區(qū)別？解：溢流閥的作用是穩(wěn)定閥的入口壓力,減壓閥是穩(wěn)定閥的出口壓力,而順序閥則是接通(當(dāng)順序閥工作時(shí))或切斷(當(dāng)順序閥關(guān)閉時(shí))某一油路。順序閥可以做溢流閥使用(只是性能稍差),只要將其入口和液壓泵相淫,出口連接油箱即可。如直動(dòng)式順序閥做直動(dòng)式溢流閥用即是一例。5-10先導(dǎo)順序閥的工作過(guò)程是什么?其符號(hào)是什么？解：當(dāng)控制油口K控制油液壓力超過(guò)順序閥的調(diào)定壓力時(shí)，閥口打開(kāi)，

48、油腔P1和P2相通。順序閥的閥口啟閉與其進(jìn)油腔P1的壓力高低無(wú)關(guān)，決定于控制油口K處控制油液壓力。符號(hào)如下圖： 5-11試舉例繪圖說(shuō)明溢流閥在系統(tǒng)中的不同用處。解：5-12 如題5-12圖所示的兩閥組，兩減壓閥的調(diào)定壓力一大一小，并且所在支路有足夠的負(fù)載，兩閥組的出油口壓力取決于哪個(gè)減壓閥?為什么?題5-12圖 題5-13圖解：（1）兩減壓閥串聯(lián)時(shí)：當(dāng)調(diào)定壓力較高閥在前時(shí)，系統(tǒng)壓力經(jīng)過(guò)該閥進(jìn)行第一次減壓，然后壓力油液經(jīng)過(guò)調(diào)定壓力較低的閥，進(jìn)行第二次減壓，最終壓力由調(diào)定壓力較低的閥決定。當(dāng)調(diào)定壓力較低的閥在前時(shí)，系統(tǒng)壓力經(jīng)過(guò)該閥進(jìn)行第一次減壓，由于高壓閥在后，所以此時(shí)，高壓閥閥口全開(kāi)，不起作用，

49、此時(shí)，系統(tǒng)最終壓力仍由調(diào)定壓力較低的閥決定。（2）兩減壓閥并聯(lián)時(shí)：調(diào)定壓力較低的閥閥口關(guān)閉，調(diào)定壓力較高的閥工作，因此，系統(tǒng)壓力由高壓閥決定。5-13如題5-13圖示回路，溢流閥的調(diào)整壓力為5MPa，順序閥的調(diào)整壓力為3MPa，問(wèn)下列情況時(shí)A、B點(diǎn)的壓力各為多少？（1）液壓缸活塞桿伸出時(shí)，負(fù)載壓力pL=4MPa時(shí)；（2）液壓缸活塞桿伸出時(shí)，負(fù)載壓力pL=1MPa時(shí)；（3）活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)。解：（1）A=B=4MPa； （2）A=1MPa；B=3MPa； （3）A=B=5MPa。5-14為什么減壓閥的調(diào)壓彈簧腔要接油箱？如果把這個(gè)油口堵死將會(huì)怎樣？解： 由上圖可知，減壓閥調(diào)壓彈簧腔接油箱是為了使

50、彈簧3所在油腔不處于封閉狀態(tài)，閥芯可在壓力油的作用下向上移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓；如將油口L堵死，則閥芯不能移動(dòng)，此睦閥將不能工作。5-15有哪些閥在系統(tǒng)中可以當(dāng)背壓閥使用？性能有何差異？解：一般單向閥、節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流閥和順序閥可以當(dāng)背壓閥使用，單向閥背壓較小，溢流閥作背壓閥效果最好，能較好保持壓力恒定。5-16在下列各圖中，各溢流閥的調(diào)定壓力如圖所示，當(dāng)完全關(guān)閉節(jié)流閥時(shí)，系統(tǒng)的壓力p各為多少？。題5-16圖解：圖a中P=2MPa；圖b中P=9MPa；圖c中，圖示狀態(tài)P=13MPa，當(dāng)1DT得電時(shí)，P=4MPa。5-17使用調(diào)速閥時(shí)，進(jìn)、出油口能不能反接？試分析原因？解：不能反接，因?yàn)檎{(diào)速實(shí)際

51、上是一減壓閥和一節(jié)流閥串聯(lián)而成，當(dāng)進(jìn)、出油口反接時(shí)，減壓閥閥口將關(guān)閉，此時(shí)，調(diào)速閥將不能工作。6 液壓輔助元件思考題與習(xí)題6-1舉例說(shuō)明常用油管的種類及使用圍？答：種類特點(diǎn)和適用場(chǎng)硬管鋼管能承受高壓，價(jià)格低廉，耐油，抗腐蝕，剛性好，但裝配時(shí)不能任意彎曲；在裝拆方便處常用作壓力管道；中、高壓用無(wú)縫管，低壓用焊接管紫銅管易彎曲成各種形狀，承壓能力一般不超過(guò)4.510MPa，抗振能力較弱，又易使油液氧化；常用在液壓裝置配接不便之處軟管尼龍管乳白色半透明，加熱后可以隨意彎曲成形或擴(kuò)口，冷卻后又能定形不變，承壓能力因材質(zhì)而異，2.5MPa8MPa不等塑料管質(zhì)輕耐油，價(jià)格便宜，裝配方便，但承壓能力低，長(zhǎng)期

52、使用會(huì)變質(zhì)老化，只宜用作壓力低于0.5MPa的回油管、泄油管等橡膠管高壓管由耐油橡膠夾幾層鋼絲編織網(wǎng)制成，鋼絲網(wǎng)層數(shù)越多，耐壓越高，價(jià)格昂貴，用作中、高壓系統(tǒng)中兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)件之間的壓力管道；低壓管由耐油橡膠夾帆布制成，可用作回油管道6-2如何正確選用油管的徑和壁厚？答：油管的規(guī)格尺寸(管道徑和壁厚)可由下面式子計(jì)算出d、后，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選定。 式中：d為油管徑；q為管流量；v為管中油液的流速，吸油管取0.51.5m/s，高壓管取2.55m/s(壓力高的取大值，低的取小值)，回油管取1.52.5m/s，短管及局部收縮處取57m/s；為油管壁厚；p為管工作壓力；n為安全系數(shù)，對(duì)鋼管來(lái)說(shuō)，p7MPa

53、時(shí)取n=8，7MPap17.5MPa時(shí)取n=6，p17.5MPa時(shí)取n=4；b為管道材料的抗拉強(qiáng)度。6-3過(guò)濾器有哪幾種類型？安裝過(guò)濾器時(shí)應(yīng)考慮哪些問(wèn)題？答：1.按過(guò)濾器濾芯材料的過(guò)濾機(jī)制來(lái)分，有表面型過(guò)濾器、深度型過(guò)濾器和吸附型過(guò)濾器三種。2.1）根據(jù)使用目的（用途）選擇過(guò)濾器的種類，根據(jù)安裝位置情況選擇過(guò)濾器的安裝形式。2）過(guò)濾器應(yīng)具有足夠大的通油能力，并且壓力損失要小。3）過(guò)濾精度應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)或元件所需清潔度要求。4）濾芯使用的濾材應(yīng)滿足所使用工作介質(zhì)的要求，并且有足夠強(qiáng)度。5）過(guò)濾器的強(qiáng)度及壓力損失是選擇時(shí)需重點(diǎn)考慮的因素，安裝過(guò)濾器后會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成局部壓降或產(chǎn)生背壓。6）濾芯的更換及

54、清洗應(yīng)方便。6-4蓄能器有哪些用途？安裝和使用蓄能器時(shí)應(yīng)考慮哪些問(wèn)題？答：蓄能器的用途主要是儲(chǔ)存油液多余的壓力能，并在需要時(shí)釋放出來(lái)；還可以用作短時(shí)供油和吸收系統(tǒng)的振動(dòng)和沖擊的液壓元件。6-5安裝、使用油箱時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？答：使用蓄能器必須注意以下容：(1)充氣式蓄能器中應(yīng)使用惰性氣體(一般為氮?dú)?，工作壓力視蓄能器結(jié)構(gòu)形式而定（皮囊式為3.532MPa）；(2)蓄能器各有其適用的工作圍，皮囊式蓄能器的皮囊強(qiáng)度不高，不能承受很大的壓力波動(dòng)，只能在-2070的溫度圍工作；(3)皮囊式蓄能器原則上應(yīng)垂直安裝(油口向下)，只有在空間位置受限制時(shí)才允許傾斜或水平安裝；否則使蓄能器的氣囊與殼體磨損影響

55、蓄能器的使用壽命；(4)裝在管路上的蓄能器須用支板或支架固定，以承受蓄能器蓄能或釋放能量時(shí)所產(chǎn)生的反作用力；(5)蓄能器與管路系統(tǒng)之間應(yīng)安裝截止閥，供充氣、檢修時(shí)使用。蓄能器與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥，防止液壓泵停車(chē)時(shí)蓄能器儲(chǔ)存的壓力油液倒流；(6)蓄能器安放位置視其功能來(lái)確定：吸收液壓沖擊或壓力脈動(dòng)時(shí)宜放在沖擊源或脈動(dòng)源近旁；補(bǔ)油保壓時(shí)宜放在盡可能接近有關(guān)的執(zhí)行元件處；(7)拆裝及搬運(yùn)蓄能器時(shí)應(yīng)該先排出壓縮氣體。第七章 液壓基本回路思考題與習(xí)題7-1 何謂液壓基本回路？按所能完成的功能，液壓基本回路通常分為哪幾類？答：所謂液壓基本回路就是指由若干個(gè)有關(guān)液壓元件組成，用來(lái)完成某一特定功能的典型油路。例如工作壓力的限制和調(diào)整、執(zhí)行元件速度和方向的調(diào)整和變換、幾個(gè)元件同時(shí)動(dòng)作或先后次序的協(xié)調(diào)等。液壓基本回路通常按所能完成的功能分為壓力控制回路、速度控制回路、方向控制回路和多執(zhí)行元件動(dòng)作控制回路等。7-2 何謂壓力控制回路？壓力控制回路有幾種？各有何功用？答：壓力控制回路是利用壓力控制閥來(lái)控制液壓系統(tǒng)的工作壓力，以滿足執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)負(fù)載的要求，達(dá)到系統(tǒng)的調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷以及平衡等目的。調(diào)壓回路是用來(lái)調(diào)定或限定液壓系統(tǒng)的最高工作壓力，或者使執(zhí)行元件在工作過(guò)程中的不同階段獲得不同的壓力。減壓回路是用來(lái)使某個(gè)執(zhí)行元件或某一支路獲得比溢流閥