液压与气压传动高殿荣习题答案.docx
《液压与气压传动高殿荣习题答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《液压与气压传动高殿荣习题答案.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
液压与气压传动高殿荣习题答案
第一章
1-1答:
①动力元件—机械能转化成压力能;
②执行元件—压力能转化成机械能;
③液压介质—能量传递的载体;
④控制元件—介质流动的压力、流量及方向进行控制的元件;
⑤辅助元件—除了以上元件外,都叫辅助元件。
1-2答:
与其他相比,优点:
①无级调速;
②功率重量比大;
③大功率时响应快;
④易于实现自动化;
⑤易于过载保护;
⑥标准通用化;
⑦布置灵活;
⑧热量被油液带走。
缺点:
①泄漏,传动比不严格;
②效率低;
③温度及污染敏感;
④造价高,需要单独泵源;
⑤故障排查困难;
1-3答:
相同点:
都以液体作为传动介质;
不同点:
液力传动—机械能转化成动能;
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
第一章
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;
缺点:
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。
缺点:
自吸性能不好,油液敏感,结构复杂,制造工艺要求比较高。
场合:
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;
缺点:
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。
场合:
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。
缺点:
流量小,价格贵,加工精度高。
场合:
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;
容积效率ηv=实际流量q/理论流量qn;
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;
理论流量qn=排量V×转速n;
(2)实际流量q=理论流量qn×容积效率ηv;
(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
可以
不可以
可以
不可以
系统卸荷
不可以
不可以
可以
不可以
可以
换向精度
高
低
高
低
低
启动平稳性
好
好
好
差
差
浮动
不可以
可以
不可以
可以
可以
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
进口压力
工作状态
常闭
常开
常闭
设泄油口
无
有
有
油路流向
油箱
系统
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。
(