液壓系統(tǒng)第二階段作業(yè)

1、第二階段作業(yè) 一、填空題1外嚙合齒輪泵的排量與 （ 模數(shù) ） 的平方成正比， 與（ 齒 數(shù) ）的一次方成正比。因此，在齒輪節(jié)圓直徑一定時(shí)，增大（ 模 數(shù) ），減少 （ 齒數(shù) ）可以增大泵的排量。2外嚙合齒輪泵位于輪齒逐漸脫開(kāi)嚙合的一側(cè)是（吸油 ）腔，位于輪齒逐漸進(jìn)入嚙合的一側(cè)是（ 壓油 ） 腔。3為了消除齒輪泵的困油現(xiàn)象，通常在兩側(cè)蓋板上開(kāi) （ 卸 荷槽 ） ，使閉死容積由大變少時(shí)與（ 壓油 ） 腔相通，閉 死容積由小變大時(shí)與 （ 吸油 ）腔相通。4齒輪泵產(chǎn)生泄漏的間隙為 （ 斷面 ）間隙和（ 徑向 ） 間隙，此外還存在（ 嚙合 ） 間隙，其中（ 斷面 ）泄漏 占總泄漏量的80%85%。5雙作

2、用葉片泵的定子曲線由兩段（ 長(zhǎng)半徑圓弧 ）、兩段 （ 短半徑圓弧 ）及四段（ 過(guò)度曲線 ）組成，吸、壓油窗 口位于（ 過(guò)度曲線 ）段。6調(diào)節(jié)限壓式變量葉片泵的壓力調(diào)節(jié)螺釘，可以改變泵的壓力 流量特性曲線上 （ 拐點(diǎn)壓力 ）的大小，調(diào)節(jié)最大流量調(diào)節(jié)螺釘， 可以改變（ 泵的最大流量 ） 。7溢流閥的進(jìn)口壓力隨流量變化而波動(dòng)的性能稱為 （ 壓力流 量特性 ），性能的好壞用（ 調(diào)壓偏差 ）或（ 開(kāi)啟壓力 比 ）、（ 閉合壓力比 ）評(píng)價(jià)。顯然（Ps Pk）、（Ps Pb）小好，nk 和 nb 大好。8溢流閥為（ 進(jìn)口 ）壓力控制，閥口常（ 閉 ），先導(dǎo) 閥彈簧腔的泄漏油與閥的出口相通。定值減壓閥為（ 出

3、口 ）壓 力控制，閥口常（ 開(kāi) ），先導(dǎo)閥彈簧腔的泄漏油必須（ 單獨(dú)引 回油箱 ）。9調(diào)速閥是由（ 定差減壓閥 ）和節(jié)流閥（ 串聯(lián) ） 而 成，旁通型調(diào)速閥是由（ 差壓式溢流閥 ）和節(jié)流閥（ 并聯(lián) ） 而成。二、選擇題1一水平放置的雙伸出桿液壓缸，采用三位四通電磁換向閥， 要求閥處于中位時(shí)，液壓泵卸荷，且液壓缸浮動(dòng)，其中位機(jī)能應(yīng)選 用（ D ）；要求閥處于中位時(shí)，液壓泵卸荷，且液壓缸閉鎖不動(dòng)， 其中位機(jī)能應(yīng)選用（ B ）。（A） O型（B） M 型（C） Y型（D） H 型2 .有兩個(gè)調(diào)整壓力分別為5MPa和10MPa的溢流閥串聯(lián)在液 壓泵的出口，泵的出口壓力為（ C ）；并聯(lián)在液壓泵的出口，

4、泵的 出口壓力又為（ A ）。（A） 5MPa （B） 10MPa （C） 15MPa （D） 20MPa3.為平衡重力負(fù)載，使運(yùn)動(dòng)部件不會(huì)因自重而自行下落，在恒 重力負(fù)載情況下， 采用（ B ）順序閥作平衡閥，而在變重力負(fù)載情 況下，采用（ D ）順序閥作限速鎖。(A)內(nèi)控內(nèi)泄式 (B)內(nèi)控外泄式 (C)外控內(nèi)泄式 D )外 控外泄式4順序閥在系統(tǒng)中作卸荷閥用時(shí)，應(yīng)選用( C )型，作背壓 閥時(shí)，應(yīng)選用( A )型。(A)內(nèi)控內(nèi)泄式 (B)內(nèi)控外泄式 (C)外控內(nèi)泄式 (D) 外控外泄式三、判斷題1雙作用葉片泵因兩個(gè)吸油窗口、兩個(gè)壓油窗口是對(duì)稱布置，因 此作用在轉(zhuǎn)子和定子上的液壓徑向力平衡，

5、 軸承承受徑向力小、 壽命 長(zhǎng)。 (V )2雙作用葉片泵的轉(zhuǎn)子葉片槽根部全部通壓力油是為了保證葉 片緊貼定子內(nèi)環(huán)。(X )3液壓泵產(chǎn)生困油現(xiàn)象的充分且必要的條件是：存在閉死容積 且容積大小發(fā)生變化。 ( V )4齒輪泵多采用變位齒輪是為了減小齒輪重合度，消除困油現(xiàn)象。 ( X )5液壓馬達(dá)與液壓泵從能量轉(zhuǎn)換觀點(diǎn)上看是互逆的，因此所有 的液壓泵均可以用來(lái)做馬達(dá)使用。 ( X )6因存在泄漏， 因此輸入液壓馬達(dá)的實(shí)際流量大于其理論流量， 而液壓泵的實(shí)際輸出流量小于其理論流量。 ( V )7雙活塞桿液壓缸又稱為雙作用液壓缸，單活塞桿液壓缸又稱為單作用液壓缸。(x )8滑閥為間隙密封，錐閥為線密封，后

6、者不僅密封性能好而且 開(kāi)啟時(shí)無(wú)死區(qū)。（V ）9節(jié)流閥和調(diào)速閥都是用來(lái)調(diào)節(jié)流量及穩(wěn)定流量的流量控制閥。（x）10單向閥可以用來(lái)作背壓閥。（ x ）11同一規(guī)格的電磁換向閥機(jī)能不同，可靠換向的最大壓力和最 大流量不同。 （ V ）12因電磁吸力有限，對(duì)液動(dòng)力較大的大流量換向閥則應(yīng)選用液 動(dòng)換向閥或電液換向閥。 （ V ）13串聯(lián)了定值減壓閥的支路，始終能獲得低于系統(tǒng)壓力調(diào)定值 的穩(wěn)定的工作壓力。 （ x ）14增速缸和增壓缸都是柱塞缸與活塞缸組成的復(fù)合形式的執(zhí)行 元件。 （ 錯(cuò) ）四、問(wèn)答題1齒輪泵的徑向力不平衡是怎樣產(chǎn)生的 ?會(huì)帶來(lái)什么后果 ?消除徑向 力不平衡的措施有哪些 ?答：齒輪泵產(chǎn)生徑向

7、力不平衡的原因有三個(gè)方面： 一是液體壓力產(chǎn)生的徑向力。 這是由于齒輪泵工作時(shí)， 壓油腔的 壓力高于吸油腔的壓力所產(chǎn)生的徑向不平衡力。二是齒輪嚙合時(shí)徑向力時(shí)所產(chǎn)生的徑向不平衡力。三是困油現(xiàn)象產(chǎn)生的徑向力，致使齒輪泵徑向力不平衡現(xiàn)象加 劇。工作壓力越高， 徑向不平衡力也越大。 徑向不平衡力過(guò)大時(shí)能使 泵軸彎曲，齒頂與泵體接觸，產(chǎn)生摩擦；同時(shí)也加速軸承的磨損，這 是影響齒輪泵壽命的主要原因。為了減小徑向不衡力的影響， 常采用的最簡(jiǎn)單的辦法就是縮小壓 油口，使壓油腔的壓力油僅作用在一個(gè)齒到兩個(gè)齒的范圍內(nèi)； 也可采 用在泵端蓋設(shè)徑向力平衡槽的辦法。 4什么是困油現(xiàn)象？外嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和軸向柱塞

8、泵存 在困油現(xiàn)象嗎？它們是如何消除困油現(xiàn)象的影響的？ 答：液壓系統(tǒng)工作時(shí)， 在吸壓油腔之間形成一個(gè)閉死容積， 該容積的 大小隨著傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)發(fā)生變化， 導(dǎo)致壓力沖擊和氣蝕的現(xiàn)象稱為困 油現(xiàn)象。它們都存在困油現(xiàn)象。它們都是開(kāi)卸荷槽來(lái)消除困油現(xiàn)象的。外嚙合齒輪泵的卸荷槽的位置是在齒輪泵的側(cè)板上。 雙作用葉片 泵其位置是在葉片由封油區(qū)進(jìn)入排液區(qū)的排液窗口一邊。 軸向柱塞 泵其位置是在配流盤(pán)吸，排液腰形槽的邊緣。 6液壓缸為什么要密封？哪些部位需要密封？常見(jiàn)的密封方法有哪 幾種？ 答：液壓缸的主要用途是通過(guò)液壓油推動(dòng)活塞將能量傳遞給受力體。 如果液壓缸不密封， 那么它的兩個(gè)腔體就會(huì)互通， 形成內(nèi)漏就不

9、能推 動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)了。密封部位：活塞與缸筒，缸筒與端蓋，活塞與活塞桿，活塞桿與 端蓋（或?qū)蛱祝┑?。常?jiàn)的密封圈有0型，Y型，V型和滑環(huán)組合式等。7液壓缸為什么要設(shè)緩沖裝置？ 答：液壓缸的活塞及活塞桿 ,在液壓力的驅(qū)動(dòng)下具有很大的動(dòng)量 .它在 行程終端 ,當(dāng)桿頭進(jìn)入液壓缸的端蓋和缸底部分時(shí) ,會(huì)引起機(jī)械碰撞 , 產(chǎn)生很大的沖擊 .為了防止帶來(lái)的沖擊對(duì)油缸的影響 ,設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮到油缸收到底 時(shí)活塞與缸筒底的碰撞問(wèn)題 ,所以會(huì)考慮油缸行程 ,大都會(huì)讓行程有富 裕 ,快到行程終端時(shí)外部都有機(jī)械限位 ,防止油缸內(nèi)部碰撞 ,任何時(shí)候 都不會(huì)用到油缸的全行程 .若在行程方面無(wú)法得到解決的話 ,就必須在油缸的

10、設(shè)計(jì)時(shí)采用緩 沖裝置 ,來(lái)避免油缸較強(qiáng)的機(jī)械碰撞 .在緩沖裝置的作用下 ,在行程終 端時(shí)能實(shí)現(xiàn)速度遞減 ,直至為零.避免機(jī)械碰撞 ,從而達(dá)到對(duì)油缸的保 護(hù)作用.9液壓馬達(dá)和液壓泵有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？ 答：液壓馬達(dá)和液壓泵的相同點(diǎn)：1）從原理上講，液壓馬達(dá)和液壓泵是可逆的，如果用電機(jī)帶動(dòng) 時(shí)，輸出的是液壓能（壓力和流量） ，這就是液壓泵；若輸入壓力油， 輸出的是機(jī)械能（轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速） ，則變成了液壓馬達(dá)。2）從結(jié)構(gòu)上看，二者是相似的。3）從工作原理上看，二者均是利用密封工作容積的變化進(jìn)行吸油和排油的。 對(duì)于液壓泵， 工作容積增大時(shí)吸油， 工作容積減小時(shí)排 出高壓油。對(duì)于液壓馬達(dá)， 工作容積增大時(shí)

11、進(jìn)入高壓油， 工作容積減 小時(shí)排出低壓油。液壓馬達(dá)和液壓泵的不同點(diǎn)：1）液壓泵是將電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的轉(zhuǎn)換裝置，輸出流 量和壓力， 希望容積效率高； 液壓馬達(dá)是將液體的壓力能轉(zhuǎn)為機(jī)械能 的裝置，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，希望機(jī)械效率高。因此說(shuō)，液壓泵是能源 裝置，而液壓馬達(dá)是執(zhí)行元件。2）液壓馬達(dá)輸出軸的轉(zhuǎn)向必須能正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，因此其結(jié)構(gòu)呈對(duì) 稱性；而有的液壓泵（如齒輪泵、葉片泵等）轉(zhuǎn)向有明確的規(guī)定，只 能單向轉(zhuǎn)動(dòng)，不能隨意改變旋轉(zhuǎn)方向。3）液壓馬達(dá)除了進(jìn)、出油口外，還有單獨(dú)的泄漏油口；液壓泵 一般只有進(jìn)、出油口（軸向柱塞泵除外） ，其內(nèi)泄漏油液與進(jìn)油口相 通。4）液壓馬達(dá)的容積效率比液壓泵低； 通

12、常液壓泵的工作轉(zhuǎn)速都比較高，而液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速較低。另外， 齒輪泵的吸油口大， 排油口小， 而齒輪液壓馬達(dá)的吸、 排油口大小相 同；齒輪馬達(dá)的齒數(shù)比齒輪泵的齒數(shù)多；葉片泵的葉片須斜置安裝， 而葉片馬達(dá)的葉片徑向安裝；葉片馬達(dá)的葉片是依靠根部的燕式彈 簧，使其壓緊在定子表面， 而葉片泵的葉片是依靠根部的壓力油和離 心力作用壓緊在定子表面上。 10液壓控制閥有哪些共同點(diǎn)？應(yīng)具備哪些基本要求？答：液壓控制閥的共同點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)上，所有的閥都由閥體、閥芯和操縱機(jī)構(gòu)三部分組成。2）原理上，所有的閥都是依靠閥口的開(kāi)、閉來(lái)限制或改變油液 的流動(dòng)和停止的。3）只要有油液流經(jīng)閥口，都要產(chǎn)生壓力降和溫度升高等現(xiàn)象，

13、 通過(guò)閥口的流量滿足壓力流量方程，式中 A為閥口通流面積， p 為閥口前后壓力差。對(duì)液壓控制閥的基本要求：1）動(dòng)作靈敏，工作可靠，沖擊和振動(dòng)盡量小。2）閥口全開(kāi)時(shí)，油液通過(guò)閥口時(shí)的壓力損失要小。3）閥口關(guān)閉時(shí)密封性能好，不允許有外泄漏。4）所控制的參數(shù)（壓力或流量）穩(wěn)定，受外干擾時(shí)變化量小。 12什么是換向閥的 “位”與“通”？各油口在閥體什么位置？ 答：換向閥的“位”是指換向閥的閥芯相對(duì)于閥體的穩(wěn)定工作狀態(tài)換向閥的“通”是指換向閥對(duì)外連接的主油管通常，進(jìn)油口 P位于閥體中間，與閥孔中間沉割槽相通；回油口 O 位于 P 口的側(cè)面，與閥孔最邊的沉割槽相通；工作油口 A、B 位于P 口的上面，分別

14、與P兩側(cè)的沉割槽相通；泄漏口 L位于最邊 位置。14溢流閥在液壓系統(tǒng)中有何功用？答：1.起溢流作用 2.起溢流作用 2安全保護(hù)作用 3 作卸荷閥用 4.作遠(yuǎn) 程控制閥用 5.作高低壓多級(jí)控制 6.作順續(xù)閥用 7.用于產(chǎn)生背壓16使用順序閥應(yīng)注意哪些問(wèn)題？答：1.由于執(zhí)行元件的啟動(dòng)壓力在調(diào)定壓力一下，液壓回路中壓力控 制閥又具有超調(diào)特性， 因此控制順序動(dòng)作的順序閥的調(diào)定壓力不能調(diào) 低，否則會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作。2.順序閥作為卸荷發(fā)使用時(shí)， 應(yīng)注意它對(duì)執(zhí)行元件工作壓力的影 響。由于卸荷閥也可以調(diào)整壓力，旋緊調(diào)整螺釘，壓緊彈簧，使卸荷 的調(diào)定壓力升高； 放松調(diào)整螺釘， 放松彈簧，使卸荷的調(diào)定壓力降低， 這就

15、使系統(tǒng)工作壓力產(chǎn)生了差別，應(yīng)充分注意。3.順序閥左位平衡閥使用時(shí)，要求它必須具有高速的密封性能， 不能產(chǎn)生內(nèi)部泄露， 使它能長(zhǎng)時(shí)間保持液壓缸的所在為， 不因自重而 下滑。17試比較先導(dǎo)型溢流閥和先導(dǎo)型減壓閥的異同點(diǎn)。 答：相同點(diǎn)： 溢流閥與減壓閥同屬壓力控制閥， 都是通過(guò)液壓力與彈 簧力進(jìn)行比較來(lái)控制閥口動(dòng)作； 兩閥都可以在先導(dǎo)閥的遙控口接遠(yuǎn)程 調(diào)壓閥實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控或多級(jí)調(diào)壓。不同點(diǎn)：1）溢流閥閥口常閉，進(jìn)出油口不通；減壓閥閥口常開(kāi)，進(jìn)出油 口相通。2）溢流閥為進(jìn)口壓力控制，閥口開(kāi)啟后保證進(jìn)口壓力穩(wěn)定；減 壓閥為出口壓力 控制，閥口關(guān)小后保證出口壓力穩(wěn)定。3）溢流閥出口接油箱，先導(dǎo)閥彈簧腔的泄漏油經(jīng)

16、閥體內(nèi)流道內(nèi)泄至出口；減壓閥出口壓力油去工作，壓力不為零，先導(dǎo)閥彈簧腔的泄漏油有單獨(dú)的油口引回油箱。五、分析題1. 如圖所示定量泵輸出流量為恒定值 qp ,如在泵的出口接一節(jié) 流閥，并將閥的開(kāi)口調(diào)節(jié)的小一些，試分析回路中活塞運(yùn)動(dòng)的速度v和流過(guò)截面P, A, B三點(diǎn)流量應(yīng)滿足什么樣的關(guān)系(活塞兩腔的面 積為Ai和A2,所有管道的直徑d相同)。解：圖示系統(tǒng)為定量泵，表示輸出流量qP不變。根據(jù)連續(xù)性方程，當(dāng)閥的開(kāi)口開(kāi)小一些，通過(guò)閥口的流速增加，但通過(guò)節(jié)流閥的流量并不發(fā)生改變，qA= qp，因此該系統(tǒng)不能調(diào)節(jié)活塞運(yùn)動(dòng)速度 v,如果要實(shí)現(xiàn)調(diào)速就須在節(jié)流閥的進(jìn)口并聯(lián)一溢流閥，實(shí)現(xiàn)泵的流量分流。連續(xù)性方程只適合于同一管道，活塞將液壓缸分成兩腔，因此求qB不能直接使用連續(xù)性方程。根據(jù)連續(xù)性方程，活塞運(yùn)動(dòng)速度v = qA/A1 , qB = qA/A1= (A2 / A1 ) qP六、計(jì)算題1、有一壓力機(jī)，工作行程h =120mm,活塞以vYOmm/s的速度運(yùn)動(dòng)， 負(fù)載F=150KN,系統(tǒng)最高壓力由溢流閥調(diào)定為 p2 =20mpa。系統(tǒng)克服 負(fù)載時(shí)的工作壓力為 p =13mPa。蓄能器充氣壓力 po =10mpa，充油為等溫過(guò)程，排油為絕熱過(guò)程,試求：系統(tǒng)壓力