广工液压与气压传动考试重点.docx

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广工液压与气压传动考试重点

绪论

1.流体传动按介质分类：

液体传动，气体传动

按工作原理分类：

液力传动——利用液体动能传递动力

液压传动——利用液体的静压能传递动力

气压传动——利用压缩空气的静压能传递动力

2.液压与气压传动的两个特征

压力与负载关系：

p=F/A；速度与流量关系：

v=q/An=q/V

液压系统中的压力取决于负载，执行元件的运动速度取决于流量

3.液压/气压传动的组成：

能源装置——把机械能转化为液压能的装置

执行元件——把油液的液压能转化为机械能输出的装置

控制元件——对系统中油液压力、流量和流动方向进行控制或调节的装置

辅助元件——保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置

4.优点（前五）

1、功率质量比大

2、工作平稳

3、无极调速

4、自动控制

5、过载保护

缺点

1、易出现泄露

2、传动效率低

3、传动比不准确

4、对温度敏感

5、制造成本高

第一章

1.黏性定义：

液体在外力作用下流动时液体分子的内聚力会阻碍分子相对运动，即分子间产生一种内摩擦力，这一特性称为液体的黏性。

黏性是液体产生机械能损失的根源

动力黏度：

当速度梯度等于1时，接触液体液层间单位面积上的内摩擦力。

也称绝对粘度，表征液体粘度的内摩擦系数，计算公式

运动粘度：

动力粘度和该液体密度之比值

相对粘度：

又称条件粘度，是采用特定的粘度计在规定的条件下测出来的液体粘度。

温度和粘度的关系：

油液温度升高时，其粘度显著下降

粘度对系统的影响：

粘度过高，会导致液体流动压力损失增大及发热量增大，从而降低液压系统的效率；粘度过低，会使泄漏量加大，导致系统的容积效应下降。

粘度选择：

工作压力高的液压系统宜用黏度大的液压油以减少泄露

环境温度高时宜用黏度大的液压油

速度高时宜选用黏度较低的液压油

2.沿程压力损失：

液体在等直径管中流动时因黏性摩擦而产生的损失

局部压力损失：

液体流经管道的弯头接头突然变化的截面时产生的压力损失

总压力损失：

所有沿程压力损失+所有局部压力损失

3.小孔节流公式：

具体应用：

节流器

4.通过平行板缝隙的流量和缝隙值的三次方成正比，与压差成正比，与动力黏度成反比

偏心圆柱环形缝隙是同心圆柱环形泄漏量

倍，

为偏心率。

偏心率为1时，2.5倍。

5.液压冲击：

液压系统中，因某些原因液体压力会在一瞬间突然升高，产生很高的压力峰值，这种压力被称为液压冲击

减少方法：

1、尽量延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间。

2、限制管道流速和运动部件的速度

3、适当增大管径，缩短管道长度

4、用橡胶软管或在冲击源处设置储能器，也可在容易出现液压冲击的地方安装限制压力升高的安全阀。

6.气穴现象：

液压系统中某处的压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，产生大量气泡

气蚀现象：

附着于金属表面的气泡破灭时产生的高温高压会使金属表面疲劳，造成金属的侵蚀剥落的现象

第二章

1.泵的能量转换关系：

机械能→液体压力能

构成泵的基本条件：

1、容积密闭：

具有封闭的工作腔

2、密闭容积周期性变化：

封闭工作腔容积大小能实现周期性的交替变化

3、配流：

具有合适的配油机构能实现吸油腔鱼压油腔不相连

2.工作压力p：

液压泵工作时出口处的实际运行压力

额定压力pn：

正常工作条件下按实验标准连续运转的最高压力

最高压力pmax：

液压泵超过额定压力的短暂运行压力

排量V：

泵轴每转一周理论上应排出的油液体积。

大小仅与泵的几何尺寸有关。

单位为

流量：

额定流量qn：

液压泵在额定压力条件下额定转速必须保证的实际流量

输出功率Po：

液压泵实际输出的液压功率

输入功率Pi：

电机驱动泵轴的机械功率

容积效率

随p升高而降低，总效率

随p升高而升高，至额定压力附近达到最大

3.

容积效率（实际流量）随泵的工作压力升高而降低，压力为零时容积效率100%实际流量=理论流量；液压泵的总效率随泵的工作压力升高而升高，接近液压泵的额定压力时总效率最高

4.一、外啮合齿轮的主要结构特点：

（没有专门的配油机构）

三种泄露：

（端盖与齿轮端盖之间的）轴向间隙

（泵体内孔与齿轮齿圆间）径向间隙

（齿轮啮合线处的）齿面间隙

采用静压平衡措施：

在齿轮和盖板之间增加一个补偿零件，如浮动轴套或浮动侧板，经通道在浮动零件的背面引入压力油，让作用在背面的液压力稍大于正面的液压力，其差值由一层很薄的油膜承受，减小轴套和齿轮间间隙

径向不平衡液压力：

沿齿顶圆周从压油腔到吸油腔的压力分布是逐级降低的，且合力相当于给齿轮轴一个单向作用径向力。

（困油现象加剧？

？

）

减小措施：

缩小压油口，扩大压（吸）油腔，开平衡槽

困油现象：

封闭腔中被困油液膨胀或压缩的现象

消除措施：

在两侧端盖或浮动套筒上开卸荷槽

二、单双作用叶片泵的不同点：

双作用式叶片泵只能是定量泵，单作用式叶片泵多为变量泵。

双作用叶片泵因转子旋转一周，叶片在转子叶片槽内滑动两次，完成两次吸油和压油而得名；单作用叶片泵转子每转一周，吸、压油各一次，故称为单作用

三、限压式变量叶片泵：

不变量段（曲线AB段）：

快速p

变量段（曲线BC段）：

慢速p＞pB,q随p而变化；

特性曲线的变化：

改变最大偏心距，可使AB段上下平移。

泵的内泄漏：

减小流量，B点下移

调节弹簧预压缩量，可使BC段左右平移；

改变弹簧刚度，可改变BC段斜率，ks越小，BC越陡；

第三章

1.液压马达的能量转换：

液压能转化为机械能，输出转矩和转速。

马达工作原理：

转矩的产生：

斜盘对柱塞的反作用力F分解为水平分力Fx和垂直分力Fy，垂直分力产生转矩Ti，带动马达轴旋转。

马达和泵的区别：

a.马达要求能正反转，其结构有对称性，泵为了保证其自吸性，结构上采取某些措施。

两者不一定能通用

b.马达带负载启动，要求启动力矩大，机械效率高。

液压泵要求密封性好，容积效率高。

C．进出口压力不同。

2.（跟泵差不多）

工作压力p：

液压马达工作时出口处的实际运行压力

额定压力pn：

正常工作条件下按实验标准连续运转的最高压力

最高压力pmax：

液压马达超过额定压力的短暂运行压力

流量V：

液压马达没有泄露情况下，马达轴旋转一周所需吸入液体的体积

输出效率：

结合泵液压缸计算

3.高速马达：

齿轮，叶片，多数轴向柱塞马达

低速马达：

主要是径向柱塞式（少部分是轴向柱塞式）

4.柱塞缸特点：

1.柱塞与缸筒无配合关系，缸筒内孔不需精加工，只是柱塞与缸盖上的

导向套有配合关系。

2.为减轻重量，减少弯曲变形，柱塞常做成空心。

（只能作单作用缸，要求往复运动时，需成对使用。

柱塞缸能承受一定的径向力）

双缸式活塞缸&缸体固定：

工作台移动范围约为活塞有效行程的三倍，占地范围大，适合小型机械

单杆、双杆活塞缸&缸体固定和双杆&活塞杆固定：

工作台移动范围仅为活塞有效行程的两倍，占地范围小适合大型机械

单作用、双作用的区别：

单作用是液压推出去，其余力（弹簧力）退回来；双作用液压推出去退回来

能量转换关系：

液压能转换成机械能

增压缸：

增压缸作为中间环节，用在低压系统要求有局部高压油路的场合。

增速缸：

增速缸用于快速运动回路，在不增加泵的流量的前提下，使执行元件获得尽可能大的工作速度。

各类缸的有效工作面积、推力、速度计算：

柱塞缸

双杆活塞缸速度

双杆活塞缸推力

单杆活塞缸

单杆活塞缸

5.单活塞缸差动连接原理：

单活塞杆缸两腔同时通压力油，活塞杆只能向着伸出的方向运动

连接图：

速度和力特性

伸出与快速回退速度相等的条件：

D=缸内径，d=活塞杆直径

6.缸的组成（五大部分）：

缸体组件，活塞组件，密封装置，缓冲装置，排气装置。

第四章

1.液压阀的基本结构：

阀芯、阀座（阀体）、阀芯驱动装置。

三种阀芯：

滑阀、锥阀、球阀，其中滑阀（间隙密封）密封性能较差，锥阀球阀（线密封、开启无死角）密封性能好。

2.单向阀圆形符号：

单向阀工作原理：

单向阀特点：

单向阀应用：

3.液控单向阀图形符号：

液控单向阀原理：

液控单向阀特点：

液控单向阀应用：

多用在液压系统的保压或锁紧回路，也可用作蓄能器供油回路的充液阀。

4.换向阀图形符号：

换向阀位、通、常态位：

三位阀的中位机能符号及特点：

中位机能的选择：

保压：

P封闭

卸载：

P与T连通

浮动：

A、B互通

闭锁：

A、B任一或两者都封闭

5.电液换向阀的组成：

电磁换向阀（先导阀）和液动换向阀（主阀）。

【溢流阀和减压阀的比较（工作原理、阀口的状态、泄油口，工作状态时的进、出口压力）P76~P83】

6.溢流阀工作原理

减压阀工作原理

溢流阀与减压阀的比较（工作原理、阀口的状态、泄油口，工作状态时的进、出口压力）：

7.节流阀的工作原理：

节流阀的三种应用：

（1）节流调速

（2）负载阻尼（3）压力缓冲

8.调速阀有两种：

由节流阀与定差减压阀串联组成的定差减压型调速阀；由节流阀与压差式溢流阀并联组成的溢流节流阀。

各部分作用P89?

?

?

?

调速阀的稳速条件：

（△p>0.5MPa）

第五章

1.油箱容积的设计依据：

油箱必须有较大的容积，以满足散热要求，泵不工作时能容纳系统所有油液，而工作时又能保证适当的油位。

主要根据系统的发热量和散热量，从热平衡角度来确定。

2.蓄能器的作用：

主要功能是存储能量、吸收压力冲击和消除压力脉动。

第六章

1.调压回路：

调整压力大小

卸载回路：

卸除压力

减压回路：

减小支路压力

调压：

卸载（中位机能）：

卸载（溢流阀）

减压

2.进油节流调速回路与回油节流调速回路对比。

3.进、回油节流调速回路的不同之处

A承受负值负载的能力：

后者好于前者；负值负载：

FL<0（拉力），可以防止前冲。

B运动平稳性:

后者好于前者，防止前窜；背压能阻止空气从回油管进入系统，能提高运动平稳性。

C油液发热对泄漏的影响:

后者进油箱冷却，好于前者进入油缸工作。

D停车后的启动性能：

停车后出现回油腔泄露，启动时背压不易立刻建立，前者好于后者：

进油可调，能够消除前冲。

E回油腔压力:

后者的回油腔压力较高，特别是负载接近零时压力更高，影响回油管的安全、密封及寿命。

4.回路的功率损失组成（进/回：

节流、溢流）

5.效率比较：

容积调速回路>容积节流调速回路>节流调速回路

第九章

1.与液压相比气压传动的优缺点

优点：

a.介质取排方便，成本低

b.管路压力损失小，便于集中供应和远程输送

c.工作压力低，对元件材料和制造精度要求低

d.维护简单使用安全，无防爆问题且便于实现过载保护

e.恶劣环境能正常进行工作

2.缺点

a.压缩性远大于液压油，因此动作的响应能力速度的平稳性不如液压

b.传动出力小，传动效率低

3.气体粘度受压力影响小可忽略不计，受温度影响大，温度升高粘度增加

绝对湿度：

每立方米空气所含水蒸气的质量常用x（单位kg/m^3）

相对湿度：

在一定温度压力下，湿空气的绝对湿度与饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度。

含湿量：

质量含湿量：

在含有1kg质量干空气的湿空气中所混合的水蒸气的质量。

容积含湿量：

在含有1m3体积干空气的湿空气中所混合的水蒸气的质量。

4.马赫数：

工程上，将气流在某处的速度v与当地声速a之比称为马赫数。

亚声速流动：

与不可压缩流体特征相同，沿着流动方向管道截面积减小时，气流速度增加，压力减小，沿着流动方向管道截面积加大时，气流速度减小，压力增大。

超声速流动：

与不可压缩流体特征相反，沿着流动方向的管道横截面积减小，气流速度减小，压力增大，沿着流动方向的管道横截面积加大时，气流速度将增大，压力减小。

第十章

1.气源装置组成：

气体发生装置，压缩空气净化储存装置，压缩空气输送管道系统

2.气动三联件：

过滤器：

辅助过滤压缩空气中的杂质。

减压阀：

辅助控制系统压力。

油雾器：

负责后端元件的油润滑。