液压与气压传动高殿荣习题答案文档格式.docx

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液压传动—机械能转化成压力能。

1-4答：

规定

①只表示职能，连接先后次序，不表示具体结构，参数及安装位置；

②油液流动方向以箭头表示，双向可逆；

③元件画静止位置或中间零位置

2-1答：

工作压力取决于外负载的大小及管路的压力损失，与泵流量无关。

工作压力—液压泵实际工作时的输出压力；

额定压力—液压泵正常条件下，长期工作时的最高压力。

额定压力>

工作压力。

2-2答：

排量—泵每转一圈，排出的液体体积。

理论流量—不考虑泄漏时，泵单位时间内排出的液体体积。

实际流量—实际工况下，泵单位时间内排出的液体体积。

关系：

理论流量=排量*转速；

实际流量=排量*转速*容积效率。

2-3答：

能量损失为容积损失与摩擦损失。

容积损失—高压腔泄漏，油液压缩性，吸空（吸油阻力大，粘度大，转速高）引起的油液不能充满密封工作腔；

摩擦损失—机械摩擦及液体粘性摩擦引起的。

2-4答：

拐点压力之前，为低压、大流量工况，对应设备的快进状态；

拐点压力之后，对应高压、小流量工况，对应设备的工进状态。

能够自动实现设备的快进、工进状态切换。

泵的限定压力由调节螺钉来调节；

最大流量由最大流量调节螺钉来调节

调节调节螺钉时，泵的拐点压力将在PQ曲线上左右移动；

调节最大流量调节螺钉时，泵的流量将改变。

2-5答：

柱塞泵的关键摩擦副为柱塞与柱塞孔间，为轴孔配合，加工精度高，泄漏少，因此可以适合高压场合。

2-6答：

齿轮泵高压化需要解决泄漏及径向不平衡力问题。

泄漏：

轴向泄漏，采用浮动侧板，浮动轴套及弹性侧板方式补偿；

径向泄漏，一般不考虑；

啮合泄漏，不考虑。

径向不平衡力：

提高轴承强度，合理设计齿轮参数，以及减小齿頂圆上径向力（扩大吸入角，扩大压出角，开平衡槽）

2-7答：

叶片泵原则上正反转可以实现油液反流，但是由于叶片泵出口位置侧板进行补偿，叶片存在前倾与后倾角度，所以不能实现正反转。

2-8答：

提高双作用叶片泵压力方法：

端面间隙补偿

减小吸油区叶片对定子曲线的压力，也能解除双作用叶片泵的压力限制：

薄叶片结构，双叶片结构，子母叶片结构，柱销叶片结构，阶梯叶片结构，弹簧叶片结构。

2-9答：

齿轮泵优点：

结构简单，制造方便，价格低廉，体积小，质量轻，自吸性能好，油液不敏感，可靠度高；

压力低，脉动大，振动大，噪声大，排量不可调。

场合：

低压，定量，脉动要求低，环境差的场合。

叶片泵优点：

流量均匀，脉动小，噪声小，振动小，工作平稳。

自吸性能不好，油液敏感，结构复杂，制造工艺要求比较高。

应用较广泛。

柱塞泵优点：

容积效率高、泄漏小、可在高压下工作、大多用於大功率液压系统；

结构复杂，材料和加工精度要求高、价格贵、对油的清洁度要求高。

高压，变量场合。

螺杆泵优点：

脉动小，无困油，噪声小，振动小，效率高，寿命长，转速高，结构简单，自吸性能最好，工作可靠，油液污染不敏感。

流量小，价格贵，加工精度高。

静压机床领域。

2-10答：

（1）额定流量Pn=pn×

qn；

（2）容积效率ηv=总效率η/机械效率ηm；

实际流量q=额定理论流量qn×

容积效率ηv；

泄漏Δq=额定流量qn-实际流量q。

2-11答：

排量V=2πm2zb

理论流量qn=排量V×

转速n；

容积效率ηv=实际流量q/理论流量qn；

2-12答：

（1）排量V=空载流量q0/转速n0；

（2）转速n=1420时，理论流量qn=排量*转速n；

总效率η=实际流量q*压力p/输入功率。

2-13答：

（1）排量V=πd2Dz（tanα）/4；

（2）实际流量q=理论流量qn×

（3）总效率η=容积效率ηv×

机械效率ηm；

理论功率Pn=理论流量qn×

压力p；

实际输入功率=理论功率Pn/总效率η；

第三章

3-1答：

活塞杆液压缸分别双活塞杆液压缸及单活塞杆液压缸。

双活塞杆液压缸用于往返速度及输出力相等的工况；

而但活塞杆液压缸可以选择无杆腔进油、有杆腔进油及差动连接进油方式，来实现三种不同的运动速度及输出力的工况。

3-2答：

无杆腔进油，

F=πD2p1ηm/4；

v=4qηv/π/D2；

有杆腔进油，

F=π（D2-d2）p1ηm/4；

v=4qηv/π/（D2-d2）；

差动连接，

F=πd2p1ηm/4；

v=4qηv/π/d2；

3-3答：

v==4q/π/d2

注意，直径选择柱塞的直径，不要选择缸体的内径。

3-4答：

P2=F2/A2；

P1=F1/A1+P2=F1/A1+F2/A2

v1=q1/A1

v2=q1/A2

注意：

要求两个液压缸的容积一致。

3-5答：

（1）泵的实际输出流量为：

qp=排量Vp×

转速n×

容积效率ηvp；

马达的转速为：

nM=泵实际流量qp×

马达容积效率ηvM/马达排量VM；

（2）马达的输入压力为：

pm=pp-0.5；

马达的输入功率为：

Pr=pm×

泵的实际输出流量qp；

马达的输出功率为：

PM=pr×

容积效率ηvM×

机械效率ηmM；

（3）马达的输出转矩为：

输出功率PM/（2*pi*马达转速nM）。

注意条件：

不计泄漏是不计管道的泄漏，即泵输出流量与马达输入流量一致。

马达回油压力损失，即马达的回油压力为0.

第四章

4-1答：

（1）普通单向阀：

与其他元件组成组合元件（单向节流阀，单向顺序阀等）；

作为背压阀；

多泵供油时作为隔断（例如，两工一备时如果不加隔断，则工作泵打出的油直接从备用泵倒灌回油箱）

（2）液控单向阀：

液压锁；

平衡阀；

充液阀；

4-2答：

外泄式的活塞背压腔直接接通油箱，这样反向开启时就可以减小P1腔压力对控制压力的影响，从而减小控制压力。

故一般在反向出油口压力较低时采用内泄式，高压系统采用外泄式。

4-3答：

O

P

M

Y

H

系统保压

可以

不可以

系统卸荷

换向精度

高

低

启动平稳性

好

差

浮动

4-4答：

（1）Y型先导阀可以使得主阀两控制右路压力为零，主阀阀芯在弹簧力对中作用下位于中位；

（2）阀不会动作。

因为当电磁铁1得电时，先导阀左位工作，主阀左侧控制腔接进口压力油；

但是由于M型中位机能，使得泵一直处于卸荷状态，压力绝对为零，故不会产生推动主阀运动的液压力，主阀不会换向。

措施是在回油路上接一个背压阀即可。

4-5答：

将执行元件锁紧与元件浮动相反，泵卸荷看P口接什么，答案与4-3基本一样。

4-6答：

溢流阀作用是调压溢流以及安全作用；

顺序阀作用是利用油液压力作为控制信号控制油路的通断；

减压阀使系统的某一支路获得稳定的低压。

溢流阀原理：

并联溢流式压力负反馈；

减压阀原理：

串联减压式压力负反馈；

顺序阀原理：

与直动型溢流阀相似，但是顺序阀为减小调压弹簧刚度，设置了截面积比阀芯小的控制活塞

顺序阀不可以作为溢流阀用。

其一，出口不是溢流口，因此出口不接回油箱，而是与某一执行元件相连，弹簧腔泄油口L必须单独接回油箱；

其二，顺序阀不是稳压阀，而是开关阀，它是一种利用压力的高低控制油路通断的“压控开关”。

4-7答：

（1）如果堵塞该阀将变成直动型溢流阀。

（2）主阀始终处于关闭的状态。

4-8答：

答案同4-4，不再赘述。

4-9答：

节流阀为单纯节流口调速，流量刚度小。

调速阀为定差减压阀与节流阀串联，能够保证外负载变化时节流阀前后压差及节流面积不变，通过的流量不变，流量刚度大。

调速阀用于负载变化大的场合，节流阀用于负载变化小的场合。

4-10答：

区别：

（1）溢流阀是进口压力负反馈；

减压阀是出口压力负反馈

（2）溢流阀阀口常闭；

减压阀阀口常开。

（3）溢流阀出口接油箱；

减压阀出口接负载。

（4）溢流阀无泄油口；

减压阀有泄油口

方法：

（1）是否有外泄口，有则是减压阀，无则是溢流阀；

（2）在入口吹烟气，出口冒烟是减压阀，不冒是溢流阀。

4-11答：

（1）、没有负载；

（2）、负载虽有，但由其所决定的压力值小于减压阀的调定值；

（3）减压阀进出油口压差偏低。

当进出油口压差低于0.5MPa时，其出口压力不稳，调节困难，即调不上去；

（4）减压阀进、出油口接反。

4-12答：

用于卸荷阀使用时采用外控、内泄式。

用于背压阀使用时可采用内控、内泄式。

反之则不行，外控内泄式形成不了背压，内控内泄式不能使油液卸荷。

顺序阀当卸荷阀及平衡阀时，泄漏口按照内泄及外泄方式考虑接通（阀后无节流阀时，可以内泄；

阀后有节流阀时，最后用外泄）；

而当前端油压可靠稳定，且预先知道范围时采用内控式；

否则采用外控式。

内控式，结构简单，但负载变化时可靠度不高；

外控式，结构复杂，但可靠度高。

4-13答：

当XF2压力为5MPa时，XF1进口压力为10MPa，XF1全开。

当XF2压力调整至15MPa时，XF1进口压力为15MPa，XF1全开。

4-14答：

溢流阀

减压阀

顺序阀

控制油口

进口压力

出口压力

工作状态

常闭

常开

设泄油口

无

有

油路流向

油箱

系统

4-15答：

薄壁小孔的温度不敏感，即油液温度变化时，油液粘度变化，但是薄壁小孔非常短，油液粘度还来不及作用便流过节流口，不会产生速度变化，因此温度不敏感。

4-16答：

1）通流能力大，特别适用于大流量的场合。

2）阀芯动作灵敏、抗堵塞能力强。

3）密封性好，泄漏小，油液流经阀口压力损失小。

4）结构简单，易于实现标准化。

第五章

5-1答：

（1）O型圈密封，靠变形量来密封油液，静密封，用于静态及速度低的场合。

（2）唇形密封，靠唇形边变形密封油液，动，用于速度高的场合；

（3）组合密封，结合以上优点，场合应用广泛。

（4）防尘圈，防止外界杂质进入系统，用于低压场合。

5-2答：

（1）网式过滤器，一层砂网进行过滤，可以清洗，但过滤精度低，通流能力大，作为吸油过滤器。

（2）线隙式过滤器，铜丝或者钢丝不断缠绕而依靠丝间间隙进行过滤，不可清洗，过滤精度好，通流能力大，作为回油过滤器。

（3）纸质式过滤器，采用滤纸过滤，无法清洗，过滤精度高，通流能力小，作为回油及压油过滤器。

（4）烧结式过滤器，烧结成多孔介质形，过滤精度高，滤芯强度大，作为高压过滤器。

（5）磁性过滤器，专门用磁铁来过滤铁屑，与其他过滤器配合使用。

5-3答：

（1）吸油过滤器，过滤精度低，通流能力要大。

（2）压油过滤器，承受高压及冲击，强度要大，配有堵塞发信装置。

（3）回油滤油器，过滤精度高，