0.943601031664.122300
该状态是层流状态，即
液压泵的吸油高度Hs为2.15m.
2-14题2-14图所示的柱塞直径d=20mm，缸套的直径D=22mm；长l=70mm.
柱塞在力F=40N的作用下往下运动。
若柱塞与缸套同心，油液的动力粘度
=0.784x10-6Pa.s,求柱塞下落0.1m所需的时间。
解：
当柱塞往下运动时，缸套中的油液可以看成是缝隙流动
以柱塞为研究对象有
4h3F
242
ld2（3d6hh2）
0.001340
d
0.32m/s
3242
3.1478.4100.070.02（30.0260.0010.001）
0.02
t=-0i1=0.3125s
0.32
第三章
3-1要提高齿轮泵的压力须解决哪些关键问题？
通常都采用哪些措施？
答：
要解决：
1、径向液压力不平衡2、轴向泄漏问题
为了减小径向不平衡力的影响，通常可采取：
1）缩小压油腔尺寸的办法，压油腔的包角通常<45°；
2）将压油腔扩大到吸油腔侧，使在工作过程中只有1~2个齿起到密封作用。
利用对称区域
的径向力平衡来减小径向力的大小；
3）还可合理选择齿宽B和齿顶圆直径De。
高压泵可fB，fDe；中、低压泵B可大些,
这样可以减小径向尺寸，使结构紧凑。
4）液压平衡法：
在过渡区开设两个平衡油槽，分别和高低压腔相同。
这种结构可使作用在轴承上的力但容积效率（nv）J
齿轮泵的泄漏途径主要有三条：
端面间隙泄漏（也称轴向泄漏，约占75~80%）,指压油腔和过渡区段齿间的压力油由齿间
根部经端面流入轴承腔内（其与吸油腔相通）。
径向间隙泄漏（约占15~20%）,指压油腔的压力油经径向间隙向吸油腔泄漏。
齿面啮合处（啮合点）的泄漏，在正常情况下，通常齿面泄漏很小，可不予考虑。
因此适当的控制轴向间隙的大小是提高齿轮泵容积效率的重要措施。
3-2叶片泵能否实现正反转？
请说出理由并进行分析。
答：
不能。
因为定量叶片泵前倾13°，是为了减小压力角，从而减轻磨损。
而变量叶片泵后
倾24°，有利于叶片紧贴定子内表面，有利于它的伸出，有效分割吸压油腔。
3-4已知液压泵的输出压力p为10MPa，泵的排量q为100ml/r，转速n为1450r/min，泵的
容积率v=0.90,机械效率m=0.90,计算：
1）该泵的实际流量；
2）驱动该泵的电机功率。
解：
理论流量qt=qn=100x1450=145000ml/min=145l/min
__q_
v=
qt
实际流量q=vqt=0.90x145=130.5l/min
Pi=T=26852w
3-5某机床液压系统采用一限压式变量泵，泵的流量-压力特性曲线ABC如题3-5图所
示。
液压泵总效率为0.7。
如机床在工作进给时，泵的压力p=4.5MPa，输出流量q=2.5L/min,
在快速移动时，泵的压力p=2MPa，输出流量q=20L/min，问限压式变量泵的流量压力特性
曲线应调成何种图形？
泵所需的最大驱动功率为多少？
解：
在图上标出D点（2MPa，20L/min），过D点作线段AB的平行线，交q轴于G点。
在图上再标出E点（4.5MPa，2.5L/min），过E点作线段BC的平行线，交p轴于H点。
GD,EH相交于F点。
A（0，27.5）B（45，25）D（20,20）所以G（0，21.1）
B（45，25）C（63，0）E（45，2.5）所以H（48.5，0）
所以GF为y=-0.06x+21.1HF为y=-1.39x+67.42
所以卩点（34.8，19）
QL/min
qMt
58
V
92.06%
qM
63
理论输出转矩
T|Mt
pVm
6.3MPa40mL/min
=40.13N.m
M
可得
也93.45%
T“t
V
M86.03%
3-7某液压马达的进油压力p=10Mpa，理论排量q0=200mL/r，总效率=0.75，机械效率
=0.9。
试计算:
（1）该马达所能输出的理论转矩
（2）若马达的转速n=500r/min，则进入马达的实际流量应是多少？
（3）当外负载为200N.m（n=500r/min）时，该马达的输入功率和输出功率各为多少?
解：
11
（1）理论转矩M0=pMq0=X10X106x200X10-3X10-3=318.5N.m
223.14
（2）实际流量
v=nq。
/
50020010
=120L/min
0.75
0.9
（3）输入功率PMi=pMqM=10X106X120X103/60=20kw
23.14500
输出功率Pm。
=2nTM=2OO=10.5kw
60
第四章
第四章
V1
q
A1
4qv
VD2；
V22V
A
4qv
（D2d2）
故：
v2aD2
V1A（D2d2）
2
即:
D2
2d2
4-4如图所示的液压缸的速比为2,缸内允许工作压力不能超过16Mpa。
如果缸的回油口封
闭且外载阻力为零，是否允许缸进口压力p提升到10Mpa?
解：
速比指的是液压缸往复运动的速度之比，图示为单杆双作用液压缸，其往复速度分别为:
当缸的回油口封闭且外载阻力为零，若将进口压力提升至
10Mpa，则根据活塞的受力分析
可得:
2,2
Dd
P进P回—
44
p回p进—10220MPaPmax16MPad
所以，不能把进口压力提升至10Mpa
4-5如题4-5所示，某一单杆活塞式液压缸的内径D=100mm，活塞杆直径d=70mm,
qo=25L/min，po=2Mpa。
求：
在图示三种情况下，缸可承受的负载F及缸体移动速度各为多
少（不计损失）。
要求在图中标出三种情况下缸的运动方向。
解：
（1）为差动连接
缸向左运动；
（2）无杆腔进油
―人p14d2p2-（d2d2）
D2P0
3.14
10021062106
15700N
4
4
q
4q
425103
0.05m/s
A1
D2
60
3.141002106
缸向左运动;
（3）缸有杆腔进油
226
（10°70）102106=8007N
4
缸向右运动。
4-8一单杆液压缸，快速伸出时采用差动连接，快速退回时高压油输入缸的有杆腔。
假设此缸往复快动时的速度都是0.1m/s，慢速移动时，活塞杆受压，其推力为25000N;已知输入
33
流量q=25X10cm/min，背压p2=0.2MPa。
（1）试决定活塞和活塞杆的直径；
（2）如缸筒材料采用45钢，试计算缸筒的壁厚;
（3）如缸的活塞杆铰接，缸筒固定，其安装长度l=1.5m，试校核活塞杆的纵向稳定性。
m=0.95,P0=0.2MPa
（1）活塞杆的直径由v3
有d4q\V3
查缸径及活塞杆标准系列取d=80mm
活塞直径D=组d2=108.2mm
Vv2
查缸径及活塞杆标准系列取D=150mm
（2）缸筒材料为45钢时，[d]=db/n==600/4=150MPa
222
F1=[4DP-4（D-d）P0]m
122
—-（Dd）P。
m4
Pn=P=」=1.49MPa16MPa
-D2
4
Py=1.5Pn=1.493.12=4.65MPa
按薄壁圆筒计算壁厚
PyD
2
4.65150
2.33mm（取2.5mm）
2
150
（3）纵向稳定性校核
查表得
185;22;
E2.06
1011N
m2;f
8
4910
Nm2;a15000
计算得jd4
3.1480
4
-200.9610
4
64
64
!
.285、2120
第五章
第五章
5-3说明O形、M形、P形、和H形三位四通换向阀在中间位置时的特点。
答：
O形：
中位时，各油口互不相通，系统保持压力，油缸两腔的油液被封闭，处于锁紧状态，停位精度高。
油缸进/回油腔充满压力油，故启动时较平稳。
M形：
中位时，P、T口连通，A、B口封闭；泵卸荷，不可并联其他执行机构；油缸两腔的油液被封闭，处于锁紧状态，停位精度高。
缸启动较平稳，与O型相似。
P形：
中位时，P、A、B连通，T口封闭；可形成差动回路；泵不卸荷，可并联其他执行机构；缸启动平稳；换向最平稳，常用。
H形：
中位时各油口互通，泵卸荷，油缸活塞处于浮动状态，其他执行元件不能并联使用（即不能用于并联多支路系统）；执行元件停止位置精度低；由于油缸油液回油箱，缸启动有冲
5-5现有三个外观形状相似的溢流阀、减压阀和顺序阀，铭牌已脱落，如何根据其特点做出正确的判断？
答：
溢流阀的先导阀泄油方式是内泄，常态下阀口常闭。
工作时，进、出口相通，进油口压力为调整压力，一般并联于系统。
出油口一般直接接回油箱，用于定压溢流或安全保护。
减压阀的先导阀泄油方式是外泄，常态下阀口常开。
工作时，出油口压力稳定在调定值
上，一般串联于系统。
顺序阀的先导阀泄油方式多数情况是外泄，压力很低时是内泄，阀口处于常闭状态。
工作时，进、出油口相通，进油口压力允许随负载的增加而进一步增加。
实现顺序动作时串联于系统，出油口与负载油路相连，不控制系统的压力，只利用系统的压力变化控制油路的通断。
作卸荷阀用时并联于系统。
可将三个阀分别接于油路中，通过测试进出口压力及与负载的关系来判断阀的类型。
具体内容可参照上述部分。
5-6先导式溢流阀的阻尼小孔起什么作用？
如果它被堵塞或加工成大的通孔，将会出现什么问题？
答：
先导式溢流阀中的阻尼孔的作用是使油液流过时，使主阀芯上下端形成压力差。
当作用于先导阀上压力达到调定压力后主阀上腔油液产生流动，阻尼孔使下腔油液来不及补充上去，主阀芯上下端形成压力差，作用在主阀芯上产生的液压力超过主阀弹簧力、摩擦力和主阀芯自重时，主阀打开，油液经主阀阀口流回油箱，实现溢流作用。
如果先导式溢流阀主阀芯上的阻尼孔堵塞，进口油液无法进入主阀上腔，亦无法作用于先导阀上，溢流阀变成一个以主阀软弹簧为阻力的直动式溢流阀，很小的压力即使主阀芯打开而成为一个低压卸荷阀，不能控制系统压力。
如果把阻尼孔加工成通孔，主阀芯上下腔压力相等，主阀始终关闭不能溢流，会导致系统压力失控而引发危险或破坏。
5-7为什么高压、大流量时溢流阀要采用先导型结构？
答：
由于在高压大流量下，直动式溢流阀的弹簧力变形量较大，人工操作旋转调整螺母很费力,压力稳定性差。
故直动式溢流阀适用于低压、小流量系统。
而先导式溢流阀则因其调压偏差小，主阀芯上的平衡弹簧刚度小，开启比大，定压精度高，调节省力。
因为调压弹簧刚度虽然很大，但导阀锥阀的有效承压面积很小，故弹簧力自然减小，调节省力、灵活而适用于高压大流量系统。
5-8单向阀与普通节流阀能否都可以作背压阀使用？
答：
都可以作背压阀。
若将单向阀软弹簧更换成合适的硬弹簧，安装在液压系统的回油路上，可做背压阀使用，其压力通常为：
0.3~0.5MPa
普通节流阀通过改变阀的节流口的面积来控制阀的流量，液体通过节流阀会产生压差，因此，亦有背压作用。
5-11电液比例阀与普通开关阀比较，有何特点？
1能实现自动控制、远程控制和程序控制;
2能连续地、按比例地控制执行元件的力、速度和方向，并能防止压力或速度变化及换向
时的冲击现象；
3把电传动的快速灵活等优点与液压传动功率大等特点结合起来。
4简化了系统，减少了元件的使用量。
5制造简便，价格比普通液压阀高。
6使用条件、保养和维护与普通液压阀相同,
5-13利用两个插装阀单元组合起来作为主级,于二位三通电液换向阀。
解：
抗污染性能好。
以适当的电磁换向阀作为先导级，构成相当
5-14利用四个插装阀单元组合起来作为主级,于二位四通、三位四通电液换向阀。
1位三通
以适当的电磁换向阀作为先导级，构成相当
通
四
位
一
解:
三位四通
5-15如题5-15图所示，当节流阀完全关闭时，液压泵的出口压力各为多少?
（b）
so
答：
（a）30105Pa；（b）120105Pa；（c）30105Pa；（d）11O105Pa。
5-16如题5-16图（a）、（b）所示，回路参数相同，液压缸无杆腔面积A=50cm2，负载
Fl=1OOOON，各液压阀的调整压力如图所示，试分别确定两回路在活塞运动时和活塞运动到终点停止时A、B两点的压力。
1、当活塞运动时:
B点压力为2MPa，
图（a）负载压力小于减压阀的调定压力，出口压力由负载决定，所以
A点压力为2MPa
图（b）顺序阀调定压力为3MPa，故A点压力为3MPa,B点压力为2MPa。
2、当活塞运动到终点时，无杆腔的压力升高。
图（a）由于压力升高，减压阀工作，所以B点压力为3MPa，A点压力为5MPa
图（b）B点压力为5MPa，A点压力为5MPa
第七章
7-1图示回路，最多可实现几级调压？
各个溢流阀调定压力Py1,Py2,Py3什么关系？
解：
三个溢流阀，当Py1>Py2>Py3时，可实现三级调压。
A缸的
7-2如题7-2图所示，液压缸A和B并联，要求液压缸A先动作，速度可调，且当活塞运动到终点后，液压缸B才动作。
试问图示回路能否实现要求的顺序动作？
为什么?
在不增加元件数量（允许改变顺序阀的控制方式）的情况下应如何改进？
.
7-4如题7-4图所示，一个液压系统，当液压缸固定时，活塞杆带动负载实现“快速进给一—工作进给一一快速退回一一原位停止一一油泵卸荷”五个工作循环。
试列出各电磁铁的动
作顺序表。
（“+”表示电磁铁通电，“-”表示电磁铁断电）
、工作循环
电磁铁
快进
工进
快退
原位停止
油泵卸荷
1YA
+
-
-
-
-
2YA
-
-
+
-
-
3YA
+
-
+（-）
-
-
4YA
-
-
-
-
+
2
7-5如题7-5图所示的进口节流调速系统中，液压缸大、小腔面积各为Ai=100cm,A2=50
cm2，负载Fmax=25KN。
（1）若节流阀的压降在Fmax时为3MPa，问液压泵的工作压力Pp和溢流阀的调整压力各
为多少?
（2）若溢流阀按上述要求调好后，负载从Fmax=25KN降为15KN时，液压泵工作压力和
活塞的运动速度各有什么变化?
25103
4=2.5MPaPp=Pi+FT=2.5+3=5.5MPa
10010
（2）液压泵工作压力降低，Pp=P1+Pt=1.5+3=4.5MPa，压力取决于负载！
根据v丑CT（Pp—）m节流阀（AT）的面积一定时，随负载（F）的J,速度（v）
A1A1pA,
To
7-6如题7-6图所示，如变量泵的转速n=1000r/min,排量V=40mL/r,泵的容积效率v=0.9,
机械效率m=0.9，泵的工作压力Pp=6MPa，进油路和回油路压力损失PtP回1
MPa，液压缸大腔面积A1=100cm2，小腔面积A2=50cm2，液压缸的容积效率v=0.98,
机械效率m=0.95，试求:
（1）液压泵电机驱动功率;
（2）活塞推力；
（3）液压缸输出功率;
（4）
系统的效率。
7-7改正如题7-7图所示的进口节流调速回路中的错误，并简要分析出现错误的原因（压力继电器用来控制液压缸反向）。
w
7T
UJ
wl^lIbn
7-8分别用电磁换向阀、行程阀、顺序阀设计实现两缸顺序动作的回路，并分析比较其特点。
可利用电气实现
$
用电磁换向阀实现的顺序动作回路这种回路调整行程方便，只需改变电气控制线路就可以组成多种动作顺序,
互锁，动作可靠。
T
百
V
7L
O1■
>1
用顺序阀实现的顺序动作回路
行程控制单一，改变动作顺序较困难
7-9如题7-9图所示，液压缸和固定，由活塞带动负载。
试问:
（1）图示回路属于什么液压回路？
说明回路的工作原理。
（2）各种液压阀类在液压回路中起什么作用？
（3）写出工作时各油路流动情况。
（1）此回路属于用调速阀的同步回路。
压力油同时进入两液压缸的无杆腔，活塞上升。
调速阀4、5采用单向阀桥式整流油路，改变调速阀开口大小以调节流量，使两缸活塞同步运动。
（2）溢流阀：
应作定压溢流阀用。
电磁换向阀、单向阀：
控制油液流动方向。
单向阀桥式整流油路能保证活塞上下运动均能通过调速阀4调速。
调速阀：
控制油液流量大小。
（3）换向阀中位时，泵卸荷。
换向阀1DT通电，进油：
油液从泵1换向阀左位单向阀6调速阀4单向阀9缸的无杆腔；油液从泵1换向阀左位单向阀10调速阀5单向阀13缸的无杆腔。
回油：
、缸的有杆腔换向阀左位油箱。
换向阀2DT通电，进油：
油液从泵1换向阀右位、缸的有杆腔。
回油：
缸
的无杆腔单向阀8调速阀4单向阀7换向阀右位油箱；缸的无杆腔单
向阀12调速阀5单向阀11换向阀右位油箱。
第八章
第八章
8-1列出如题8-1图所示的液压系统实现“快进一一工进一一挡铁停留一一快退一一停止”工作循环的电磁铁压力继电器动作顺序表，说明系统图中各元件的名称和作用，并分析该系
统由哪些基本回路组成。
动作
1DT
2DT
3DT
YJ
快进
+
-
-
-
工进
+
-
+
-
挡铁停留
-
-
+
+
快退
-
+
-
-
原位停止
-
-
-
-
各个元件名称和作用：
变量泵
（1）:
提供流量可变的油液
单向阀（2、5、7）:
单向导通
电液换向阀（3）:
控制油路方向
二位二通电磁阀（4）:
作为油路开关换向调速阀（6）：
控制流量，改变缸动作速度顺序阀（8）：
快进到工进的顺序控制溢流阀（9）：
背压
基本回路：
换向回路、锁紧回路、卸荷回路、容积节流调速回路、速度换接回路、外控顺序阀控制的背压回路。
8-2、有一个液压系统，用液压缸A来夹紧工件，液压缸B带动刀架运动来进行切削加工,试拟定满足下列要求的液压系统原理图。
（1）工件先夹紧，刀架再进刀，刀架退回以后，工件才能松夹；
（2）刀架能实现“快进一一工进一一快退一一原位停止”的循环；
（3）工件夹紧力可以调节，而且不会因为各动作循环负载的不同而改变；
（4）在装夹和测量工件尺寸时，要求液压泵卸荷。
8-3阅读如题8-3图所示的液压系统，并根据题8-3表所列的动作循环表中附注的说明填写
电气元件动作循环表，并写出各个动作循环的油路连通情况。
题8-3表电气兀件动作循环表
电磁铁动作
1DT
2DT
3DT
4DT
5DT
6DT
YJ
附注
定位夹紧
-
-
-
-
-
-
-
i、n两缸各自进行独立循环动作，互不约束。
4DT、6DT中任何一个通电时，1DT便通电；4DT、6DT均断
快进
+
-
+
+
+
+
-
工作卸荷（低）
-
-
+
-
+
-
+
快退
+
-
-
+
-
+
+
松开拔销
-
+
-
-
-
-
-
原位卸荷（低）
-
-
-
-
-
-
-
升级会员 