液压与气压传动作业答案.docx

1、液压与气压传动作业答案液压与气压传动平时作业 平时作业（一） 第一章 概述 1.液压传动系统由哪几部分组成？各个组成部分的作用是什么？ 答:（1）能源装置：将原动机所提供的机械能转变成液压能的装置，通常称液压泵。 （2）执行元件：将液压泵所提供的液压能转变称机械能的元件。 （3）控制元件：控制或调节液压系统中液压油的压力、流量和液压油的流动方向元件。 （4）辅助元件：上述三部分以外的其他元件，例如油箱、油管、管接头、蓄能器、滤油器、冷却器、加热器及各种检测仪表等，它们的功能各不相同，但对保证系统正常工作有重要作用。 （5）工作介质：油液或液压液，是液压传动中能量传递的载体。 2.液压传动的主要

2、优缺点是什么？ 答：优点： （1）与机械传动、电力传动同功率相比较时，液压传动的体积小、重量轻、结构紧凑。 （2）工作平稳、反应快、冲击小、能高速启动、制动、能够频繁换向。 （3）可实现大范围的无级调速，能在运行过程中进行调速，调速范围可达（2000：1）。 （4）控制方便，易于实现自动化，对压力、流量、方向易于进行调节或控制。 （5）易于实现过载保护。 （6）液压元件已经标准化、系列化和通用化，在液压系统的设计和使用中都比较方便。 （7）有自润滑和吸振性能。 缺点：（1）不能保证严格的传动比。 （2）损失大，有利于远距离传输。 （3）系统工作性能易受温度影响，因此不易在很高或很低的温度条件下

3、工作。 （4）液压元件的制造精度要求高，所以元件价格贵。 （5）液压诉故障不易查找。 （6）工作介质的净化要求高。 第二章 液压油与液压流体力学基础 1.试解释下列概念 （1）恒定流动：液体流动时，若液体中任何一点的压力、流速和密度都不随时间而变化，这种流动就称为恒定流动。 （2）非恒定流动：流动时压力、流速和密度中任何一个参数会随时间变化，则称为非恒定流动（也称非定常流动）。 （3）通流截面：液体在管道中流动时，垂直于流动方向的截面称为通流截面。 （4）流量：单位时间内，流过通流截面的液体体积为体积流量，简称流量。 （5）平均流速：液压缸工作时，活塞的运动速度就等于缸内液体的平均流速。 （6

4、）密度：单位体积液体的质量称为该液体的密度。 2.什么叫液体的粘性？常用的粘度表示方法有哪几种？他们之间如何换算？ 答：液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力阻碍分子间的相对运动，而产生内摩擦力的性质称为粘性。 常用的粘度有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。 3.什么是压力？压力有哪几种表示方法？液压系统的工作压力与负载有什么关系？ 答：（1）液体单位面积上所受的法向力称为压力。 ）压力有两种表示方法：绝对压力和相对压力。以绝对真空作为基准进行度量的压力，称为绝对2（压力；以当地大气压力为基准进行度量的压力，称为相对压力。 （3）P=F/A液压系统的工作压力由负载决定。 4.伯努利方程的物

5、理意义是什么？该方程的理论式与实际式有什么区别？ 5.管路中的压力损失有哪几种？分别受哪些因素影响？ 压力损失分为沿程压力损失和局部压力损失。 沿程压力损失： 局部压力损失： 6.选用液压油时应满足哪些要求？ 答：（1）粘温性好。在使用温度范围内，温度的变化愈小愈好。 （2）润滑性能好。在规定的范围内有足够的油膜强度，以免产生干摩擦。 （3）化学稳定性好。在贮存和工作过程中不易氧化变质，以防胶质深淀物影响系统正常工作；防止油液变酸，腐蚀金属表面。 （4）质地纯净、抗泡沫性好。油液中含有机械杂质易堵塞油路，若含有易挥发性物质，则会使油液中产生气泡，影响运动平稳性。 （5）闪点要高，凝固点要低。油

6、液用于高温场合时，为了防火安全，闪点要求高；在温度低的环境下工作时，凝固点要求低。一般液压系统中，所用的液压油的闪点约为130150，凝固点约为10-15。 7.产生液压冲击的原因有哪些？ 答：（1）当管道路内的液体运动时，如在某一瞬时将液流通路迅速切断（如阀门迅速关闭），则液体的流 速鼗突然降为零。（2）液压系统中的高速运动部件突然制动时，也可引起液压冲击。 （3）当液压系统中的某些元件反应不灵敏时，也可能造成液压冲击。 8.说明液压冲击的危害。 答：液压系统中产生液压冲击时，瞬时压力峰值有时比正常压力要大好几倍，这就容易引起液压设备振动，导致密封装置、管道和元件的损坏。有时还会使压力继电器

7、、顺序阀等液压元件产生误动作，影响系统的正常工作。因此，在液压系统设计和使用中，必须设法防止或减小液压冲击。 9.要减小液压冲击的危害应采取哪些措施？ 答：液压冲击危害极大，根据其产生的原因，可以采取适当措施来减小液压冲击。 （1）关闭阀门的速度不能过快。 （2）在液压冲击源附近设置蓄能器。 （3）限制管中流速。 （4）在液压冲击源前装安全阀。 10.为了防止产生气穴现象和气蚀可采取哪些措施？ 答：（1）减小液流在小孔或间隙处的压力降。 （2）正确确定液压泵管径，对流速要加以限制，降低吸油高度。 （3）整个系统的管道应尽可能做到平直，避免急弯和局部窄缝，密封要好，配置要合理。 （4）提高零件抗

8、气蚀能力。如提高零件的机械强度、采用抗腐蚀能力强的金属材料，减小零件加工的表面粗糙度等。 第三章 液压泵 1.液压泵是如何吸油和排油的？它的出口压力是如何建立起来的？泵的工作压力与额定压力有何区别？ 出口压力是液压泵克服负载阻力所建立起来的 。 （1）额定压力 液压泵在正常工作条件下，按试难标准规定能连续运转的最高压力称为泵的额定压力。液压泵的工作压力超过额定压力时，泵就会过载。 （2）工作压力 是指液压泵工作时输出油液的压力值。液压泵的工作压力取决于外界负载，外负载增大，泵的工作压力也随升高；反之，则工作压力降低。如果液压泵出口压力直通油箱，其出口压力公克服回油管的阻力，近似为零。 2.什么

9、是齿轮泵的困油现象？有什么危害？如何解决？ 危害：闭死容积由大变小时油液受掠夺，导致压务冲击和油液发热，闭死容积由小变大时，会引起 气蚀和噪声。 解决：在前后盖板或浮动同套上开卸荷槽。 减小齿轮泵径向力的措施有哪些？3.）缩小齿轮泵压油口。为了减小径向不平衡力，压油腔的包角越小越好，使压力油仅作用在一个1答：（ 齿到两个齿的范围内。 ）适当增大径向间隙，使齿顶不和泵体接触。（2）开设平衡槽。在过渡区开设两个平衡槽，分别与高压腔、低压腔相通，这种结构大大减小了作用3（ 在轴承上的径向力，但增加内泄漏，使容积效率下降。 什么叫液压泵的流量脉动？对工作部件有何影响？哪种液压泵的流量脉动最小？4.液压

10、在排油过程中，瞬时流量是不均匀的，随时间而变化，但是在液压泵连续转动时，每转中各瞬 时的流量却按同一规律重复变化，这种现象称为液压泵的流量脉动。影响：液压泵的流量脉动会引起压力脉动，从而使管道、阀待元件产生振动和噪声，而且由于流量 流量不稳定，影响工作部件的运动平稳性，尤其是对精密的液压传动系统更为不利。脉动致使泵的输出 通常螺杆泵的流量脉动最小，双作用叶片泵次之，齿轮泵和柱塞泵的流量脉动最大。 5.为什么叶片泵的叶片槽根部必须通油？ 6.斜轴式轴向柱塞泵与斜盘式轴向柱塞泵在结构及工作原理上有什么异同？ 结构上：斜盘式指传动轴轴线与缸体轴线一致，与圆盘轴线倾斜。 斜轴式指传动轴轴线与圆盘轴线一

11、致，与缸体轴线倾斜。 齿轮泵具有哪些优缺点？7. 提高双作用叶片泵工作压力的主要措施有哪些？8. ）改2（ 变叶片结构?=2230z=7，当斜盘倾角为，转速，柱塞数9.某轴向柱塞泵直径d=22mm，分度圆直径D=68mm?inrmn?960=0.90时，试求：泵的理论流量；机械效率=0.95，输出压力p=10Mpa容积效率，vm 泵的实际流量；所需电机功率。 3?62?m80L?qmmkg?900?30?10ms吸油管已知泵的流量，油液粘度油液密度10. ，当吸油管内经为d=16mm时，液压泵无法吸油。请分析原因。长l=1m ?rL2r1450minV?46.n?，=0.95某液压泵的输出油压

12、11.p=10Mpa，排量，转速，容积效率v? 总效率。液压泵的输出功率和驱动泵的电动机功率各为多少？=0.9 mLmm1500rinn?53，这时实测泵6.3Mpa12.某叶片泵转速为时，输出流量为，在输出压力为?mm56L。，试求该泵的容积效率 ；当空载卸荷运转时，输出流量为消耗功率为7kW和总效率v 平时作业（二） 液压缸与液压马达 第四章不变的情况下，要使单杆活塞式液压缸的活塞杆伸出速度和回程速度相等，油路应在供油流量q1. 之间的关系。并计算活塞杆的直径d与活塞直径D该怎样连接， 杆的伸出和答：应该采用差动联接回路，如图所示，而且为使活塞 和活塞杆的直径d应有如下的关系：回程速度相等

13、，活塞的直径D?Vqq ? ?222dDd? 44d2 简化与整理后得：D=现有一个单活塞杆双作用活塞式气缸和一个双活塞杆2.以及需要用哪些液压双作用活塞式液压缸，两者应如何连接，反向运动都能独立调节的元件组成回路，使它们组成一个正、 图 题4.5 气液阻尼缸？绘图并说明所用元件的名称及作用。单向阀其中，答：两缸的连结方式和液压回路如图所示。可以从单向阀5和632和节流阀供气缸活塞右移调速用，单向阀1和节流阀4供气缸活塞左移调速用。 油杯7吸油，分别用以补充油缸左腔或右腔的泄漏损失。 3.液压马达与液压泵在结构上有何异同？液压马达和液压泵在工作原理上互逆的，当向泵输入压力油时，其轴输出转速和转

14、矩就成为马达。 但由于二者任务和要求有所不同，故在实际结构上也存在区别。 液压泵在结构上需保证具有自吸能力，而马达就没有这一要求液压马达一般需要正反转，所以在内部结构上应具有对称性，而液压泵一般是单方向旋转的，没有 这一要求。从具体机构细节来看：齿轮泵的吸油口大，排油口小，而齿轮液压马达的吸、排油口大小相同；齿轮马达的齿数比齿轮泵的齿数多；叶片泵的叶片须斜置安装，而叶片马达的叶片径向安装；叶片马达的叶片式依靠根部的燕式弹簧，使其压紧在定子表面，而叶片泵的叶片式依靠根部的压力油和离心力作用 压紧在定子表面上。 4.对某一液压马达，若想改变其输出转速，应如何办？如何实现马达的反转？ 可以通过改变注

15、入流量来实现，也可以改变排量来实现。 当改变变油流方向时，便可改变马达的旋转方向，如将配流盘旋转180度装配也可实现马达反转。 5.液压马达的性能指标主要有哪几个方面？）实际输入功率、实际和容积效率，）实际流量（2）几何排量，（1（）平均转速和理论流量，3q（4 输出功率。 马达的输出扭矩与哪些参数有关？6. （牛.米）。电机扭矩即电动机的输出扭矩，为电动机的基本参数之一。单位为N.M 电机输出的扭矩与电动机的转速和功率有关。 力矩=转速*W=A*M(功率 7.什么是液压马达的排量？它与泵的流量、系统的压力是否有关？ 8.如何确定液压缸结构的参数？液压缸4.液压缸长度的确定，5.液压缸工作压力

16、的确定，2.液压缸内径的确定，3.液压缸行程，1. 6.活塞杆长度的确定。缸体壁厚，p?2MPa，流压径d=50mm，工作力量杆，筒液9.已知单杆压缸缸直径D=100mm活塞直1q?10Lminp?0.5MPa，试求活塞往复运动时的推力和运动速度。，回油背压力 2 q?10Lmin，试求：，活塞杆直径D=50mmd=35mm，液压泵供油流量已知单杆液压缸缸筒直径10.（1）液压缸差动连接时的运动速度；（2）若液压缸在差动阶段所能克服的外负载F=3000N，求缸内油液 。的压力（不计管内压力损失） ，缸筒直q11.一柱塞式液压缸柱塞固定，缸筒运动，压力油从空心柱赛中通入，压力为p，流量为d0 d

17、，柱塞外径为，内孔直径为，试求柱赛式液压缸所产生的推理和运动速度。径为D 解：柱塞缸产生的推动力为?2pF?d 4 柱塞缸的速度为q? ?2d 4 设计一单杆活塞式液压缸，要求快进时为差动连接，快进和快退（有杆控进油）时的速度均为12.minm25MPa，采用额。工进时（无杆腔进油，非差动连接）6，可驱动的负载F=25000N，回油背压力inm25L6.3MPa）缸筒壁厚2，额定流量为1）缸筒内径和活塞杆直径；（液压泵。试确定：（定压力为 。（缸筒材料选用无缝钢管） ）根据油缸差动连接且油缸快进和快退时速度相等得解：（1?222?)(Ddd? 2144222dD?d?d?D2 ），快进时有：而

18、 6 （m/min21?2?d?q 4q4?d? ?3?4?2510 ?310?d?5.305?6 ?2?2107.3?d?53.05?10?（ m ） D?0.103?2d （m）根据缸筒缸杆尺寸系列取D = 0.1（m），d = 0.07（m）。 根据工进时的力平衡关系得： ?222)p?(DF?Ddp 2144?22)p?(DdF? 24?p 1?2D 4?622?2500025?100.07)?0.(01.? 4? ?210.? 4 =3310599 （Pa） pD1? ?2 缸筒壁厚 ?600b（ MPa） 钢材料选45?600b?120? 5n ）（MPa0.13310599?0.

19、001379? 610120?2? ）（m ?=2.5mm的无缝钢管。，壁厚为 根据冷拔精密无缝钢管系列，选取内径为?100mm 液压控制阀第五章 什么是液压控制阀？按机能分为哪几类？按连接方式分为哪几类？1. 控制油液流动方向、流量的大小和系统压力的元件叫做液压系统中的液压控制阀。 按机能分为：开关或定值控制阀、电液比例阀、伺服阀、数字控制阀。 按连接方式分：管式连接，板式及斤斗式连接，叠加式连接。 2.什么叫单向阀？其工作原理是什么？开启压力有哪些要求？若做背压阀时应采取何种措施？ 它是一种只允许油液正向流动，反向关闭的阀，故又称为逆止阀或止回阀。 开启压力要求： 3.液控单向阀为什么要有

20、内泄式和外泄式之分？什么情况下采用外泄式？ 因控制活塞泄油方式的不同而有内泄式和外泄式的两种， 当A口压力较大时宜采用外泄式的液控单向阀。 4.什么是换向阀的“位”与“通”？图形符号应如何表达？ 换向阀是利用阀芯在阀体中的相对运动，使阀体上的油路口的液流通路接通、关断、变换液体的流动方向，从而使执行元件启动、停止或停留、变换运动方向，这种控制阀芯在阀体内所处的工作位置称为“位”，将阀体上的油路口称为“通”。 5.换向阀的操纵、定位和复位方式有哪些？电液换向阀有什么特点？ （1）手动换向阀，(2)机动换向阀，(3)电磁换向阀，(4)液动换向阀，(5)电液换向阀，(6)多路换向阀 电液换向阀主要用

21、在流量超过电磁换向阀额定流量的液压系统中，从而用较小的电磁铁就能控制较大的流量。 6.什么是换向阀的中位机能？选用时应考虑哪几点？ 中位机能：是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原始位置时阀中各油口的连通形式，体现了换向阀 的控制机能。 7.溢流阀的作用是什么？其工作原理是什么？若进、出油口接反了会出现什么情况？ 作用：通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力维持恒定，实现稳压、调压或限压作用。 工作原理： 溢流阀工作时，是利用弹簧的压力来调节、控制液压油的压力大小。从图3-50中可以看到：当液压油的压力小于工作需要压力时，阀芯被弹簧压在液压油的流入口，当液压油的压力超过其工作允许压力即大于弹簧压

22、力时，阀芯被液压油顶起，液压油流入。 一般溢流阀接反了不起溢流作用,系统压力不断升高,超过规定压力,损坏终端液压元件。 8.先导式溢流阀的阻尼孔有什么作用？是否可将它堵死或随意加大？ 所谓的阻尼就是在油液流动的时候起到压力衰减的作用让上下腔有一定的压力差来控制阀的开启 先导式溢流阀阻尼孔有两个，一个是在进油口通先导阀的油路上，防止先导阀阀芯突然开启和关闭，另一个是在先导阀主阀芯的中心孔里面 ，控制主阀芯的启闭。 不可以，主阀芯阻尼孔被堵塞后，上腔无压力油，主阀芯在很低油压力下抬起溢流，使进油口压力无法调高。 10.减压阀的作用是什么？其工作原理如何？其进、出油口可否接反？ 减压阀主要用于降低系

23、统某一支路的油液压力，使其获得一 个较主系统 的稳定的工作压力。 工作原理： 把减压阀的进、出油口反接，会发生先导阀打开，主阀口关小，最终关死，使输出流量为零。 12.顺序阀的控制与泄油的组合方式有哪些？简述其用途。 内控外泄式顺序阀的，外控内汇式顺序阀，内控外汇式先导式顺序阀 （1）控制多个执行元件的顺序动作。 （2）与单向阀组成平衡阀，保持垂直放置的液压缸不因自重而下落。 （3）用外控顺序阀使双泵系统的大流量泵卸荷。 （4）用内控顺序阀接在液压缸回油路上，增大背压，以使活塞的运动速度稳定。 13.现有一溢流阀和一减压阀，铭牌不清，在不拆开阀的情况下如何区分？ （1）溢流阀口常闭，减压阀口常

24、开，吹一口气，通气者为减压阀，不通气者为溢流阀。 （2）减压阀有外泄油口，溢流阀则没有。 （3）若阀是在管路上安装着，由a.减压阀和所控制的油路成串联，溢流阀则成并联。b.减压阀进出油口均为压力油，其出油口与系统相通，溢流阀出口不是压力油，其出口与油箱相通。 14.影响节流阀流量稳定性的因素有哪些？ 影响流量稳定性的因素有压力、温度和节流口的形状等。 15.调速阀与节流阀的结构及流量压力曲线有何区别？当调速阀进、出油口接反时会出现什么情况？ 接反时：在节流调速系统中，如果调速阀的进、出油口接反了，调速阀流量将随负载的变化而变化，流速不稳定。因为进、出油口接反，调速阀中的减压阀弹簧腔压力高，减压

25、口开至最大而不起作用。相当于简式节流阀。 第六章 辅助元件 蓄能器的功用是什么？1. 2.设计油箱时应考虑哪些问题？其容积如何确定？ 设计油箱时应考虑以下几点： 油箱的容积、壁板、底板与底脚、顶板、隔板、回油管及油管、油箱壁板应设有液面指示器、油箱顶板上需装空气滤清器 3.滤油器有哪几种类型？各有什么特点？各用在什么场合？ 4.什么情况下设置加热器和冷却器？ 液压系统中，当液压系统领先自然冷却不能使油温控制在3050范围内，则需安装冷却器。 若环境温度低于10，液压油粘度太大，致使液压泵无法启动或正常运转时，则需安装加热器，将油温升高到15以上。 5.如何计算油管的内径和壁厚？ 6.蓄能器安装

26、时应注意哪些问题？ 7.油箱有哪些功能？ 8.滤油器的作用有哪些？什么是滤油器的过滤精度？ 平时作业（三） 第七章 液压传动基本回路 1.什么是液压系统的基本回路？基本回路的类型有哪几种？ 基本回路是由一些液压元件和管路按一定方式组合起来的、能够完成一定功能的油路结构。 基本回路一般包括方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和多执行元件回路等。 2.锁紧回路需要采用什么方式实现？常用的有哪几种？ 锁紧回路可以采用液压元件实现，如单向阀、液控单向阀、O或M型的中位机能的换向阀、液压锁等。 液控单向阀的锁紧回路、换向阀的锁紧回路、 3.压力调节回路有哪几种？各有什么特点？ 压力调节回路的基本类型

27、有调压回路、减压回路、保压回路、增压回路、平衡回路和卸荷回路等。 4.如何实现液压泵的卸荷？请画出两个回路。 不需要保压的卸荷回路一般直接采用液压元件实现卸荷；还可以在系统中直接采用具有卸荷和溢流组合功能的电磁卸荷溢流阀进行卸荷； 需要保压的卸荷回路可以采用蓄能器或采用限压式变量泵保压的卸荷回路。 5.顺序动作回路的目的是什么？有哪几种控制方式？ 可以实现多个执行元件按预定的次序动作。 按照控制方法，顺序动作回路一般分为压控制回路和行程控制回路。 6.对调速回路的基本要求是什么？有哪些类型？有什么特点？ 容积调速回路特点：效率高，产生的热量少，适合大功率或对发热有严格限制的液压系统。其缺点是要

28、采用变量泵或变量马达，变量泵或变量马达的结构要比定量泵和定量马达复杂得多，而且油路也相对复杂，一般需要有补油油路和设备、散热回路和设备。因此，容积调速回路的成本比节流调速回路的 高。容积节流调速回路特点：适用于要求效率高、低速稳定性好的场合，可以采用容积节流调速方式。 与调速阀的节流回路相比，容积式调速回路的低速稳定性较差。 7.普通节流阀和调速阀的调速回路的油路结构是怎样的？有什么特点？应用在什么场合？ 普通节流阀调速回路 调速阀节流调速回路：用调速阀代替节流调速回路中的节流阀组成调速阀的节流回路。 采用调速阀可以提高回路的速度刚度，改善速度负载特性，提高速度的稳定性。 8.容积调速回路的类

29、型、特性、应用场合各有哪些？、变量泵与变量液压马达类型：容积调速回路的形式有变量泵与定量执行元件（液压缸或液压马达） 以及定量泵与变量液压马达等几种组合。 9.容积节流调速回路的类型、特性、应用场合各有哪些？ 容积节流调速回路有限压式调速阀容积节流调速回路和压差式节流阀容积节流调速回路。 快速运动回路有哪几种？是如何实现换接的？11.）采用蓄能器的快速运动3（2）双泵供油的快速运动回路，（1）液压缸的差动连接快速运动回路， 回路液压缸的差动连接快速运动回路：利用三位四通换向阀实现快速运动，当换向阀处于左位时，液压 泵提供的液压油和液压缸右腔液压油同时进入液压缸左腔，使活塞快速向右运动。的压力油

30、经过单 双泵供油的快速运动回路：当系统的执行元件空载快速运动时，低压大流量泵输出向阀后与高压小流量泵汇合后，共同向系统供油，而当执行元件开始工作进给时，系统的压力增大，液控顺序阀打开，单向阀关闭，低压大流量泵卸荷，这时由高压小流量泵独自向系统供油，实现执行元件 的工作进给。采用蓄能器的快速运动回路：当换向阀在中位时，液压泵启动后首先向蓄能器供油，当蓄能器的充油压力达到设定值时，液控卸荷阀打开，液压泵卸荷，蓄能器完成能量存储，当换向阀动作后，液压泵 和蓄能器同时经过换向阀向执行元件供油，使执行元件快速运动，这时蓄能器释放能量。 如何实现液压执行元件的同步运动？12.）采用同步缸或同步马达的）采用串联液压缸的同步回路，（3（1）采用流量控制阀的同步回路，（2 （4）采用比例阀或伺服阀的同步回路同步回路，2m2A?50cA?为流量泵，液工压路流在14.进口节液压回中，液缸有效作面积压2124MPa.210Lminp?q0.02cm，流量系数，溢流阀调定压力，节流阀小孔的流通面积是yp3?620.?CF?10000N、5500Nmkg?900和。试分别按载荷，油密度0三种情况，计算液压缸dL 的运动速度和速度刚度。 2m2A?50c?A为泵流量，液