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文檔簡介

1、液壓復習題(附參考答案一、填空題1液壓系統(tǒng)中的壓力取決于( ),執(zhí)行元件的運動速度取決于( ) 。 ( 負載 ;流量)2液壓傳動裝置由( )、( )、( )和( )四部分組成,其中( )和( )為能量轉換裝置。 (動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件;動力元件、執(zhí)行元件)3 液體在管道中存在兩種流動狀態(tài),( )時粘性力起主導作用,( )時慣性力起主導作用,液體的流動狀態(tài)可用( )來判斷。 (層流;紊流;雷諾數(shù))4由于流體具有( ),液流在管道中流動需要損耗一部分能量,它由( ) 損失和( ) 損失兩部分組成。 (粘性;沿程壓力;局部壓力)5通過固定平行平板縫隙的流量與( )一次方成正比,與(

2、 )的三次方成正比,這說明液壓元件內的( )的大小對其泄漏量的影響非常大 。 (壓力差;縫隙值;間隙)6 變量泵是指( )可以改變的液壓泵,常見的變量泵有( 、( 、( 其中 ( )和( )是通過改變轉子和定子的偏心距來實現(xiàn)變量,( ) 是通過改變斜盤傾角來實現(xiàn)變量。 (排量;單作用葉片泵、徑向柱塞泵、軸向柱塞泵;單作用葉片泵、徑向柱塞泵;軸向柱塞泵)7液壓泵的實際流量比理論流量( );而液壓馬達實際流量比理論流量( ) 。 (大;?。?斜盤式軸向柱塞泵構成吸、壓油密閉工作腔的三對運動摩擦副為( 與 )、( 與 ) 、( 與 )。 (柱塞與缸體、缸體與配油盤、滑履與斜盤)9外嚙合齒輪泵位于輪齒

3、逐漸脫開嚙合的一側是( )腔,位于輪齒逐漸進入嚙合的一側是( ) 腔。 (吸油;壓油)10為了消除齒輪泵的困油現(xiàn)象,通常在兩側蓋板上開 ( ) ,使閉死容積由大變少時與( ) 腔相通,閉死容積由小變大時與 ( )腔相通。 ( 卸荷槽;壓油;吸油)11齒輪泵產(chǎn)生泄漏的間隙為( )間隙和( )間隙,此外還存在( ) 間隙,其中( )泄漏占總泄漏量的80%85%。 (端面、徑向;嚙合;端面)12雙作用葉片泵的定子曲線由兩段( )、兩段( )及四段( )組成,吸、壓油窗口位于( )段。 (大半徑圓弧 、小半徑圓弧、 過渡曲線;過渡曲線)13調節(jié)限壓式變量葉片泵的壓力調節(jié)螺釘,可以改變泵的壓力流量特性曲

4、線上( )的大小,調節(jié)最大流量調節(jié)螺釘,可以改變( ) 。 (拐點壓力;泵的最大流量)14溢流閥為( )壓力控制,閥口常( ),先導閥彈簧腔的泄漏油與閥的出口相通。定值減壓閥為( )壓力控制,閥口常( ),先導閥彈簧腔的泄漏油必須( )。 (進口;閉 ;出口;開; 單獨引回油箱)15調速閥是由( )和節(jié)流閥( ) 而成,旁通型調速閥是由( )和節(jié)流閥( )而成。 (定差減壓閥,串聯(lián);差壓式溢流閥,并聯(lián))16兩個液壓馬達主軸剛性連接在一起組成雙速換接回路,兩馬達串聯(lián)時,其轉速為( );兩馬達并聯(lián)時,其轉速為( ),而輸出轉矩( )。串聯(lián)和并聯(lián)兩種情況下回路的輸出功率( ) 。(高速 低速 增加

5、相同)17在變量泵變量馬達調速回路中,為了在低速時有較大的輸出轉矩、在高速時能提供較大功率,往往在低速段,先將 ( ) 調至最大,用( ) 調速;在高速段,( )為最大,用( )調速。(馬達排量,變量泵;泵排量,變量馬達)18順序動作回路的功用在于使幾個執(zhí)行元件嚴格按預定順序動作,按控制方式不同,分為( )控制和( )控制。同步回路的功用是使相同尺寸的執(zhí)行元件在運動上同步,同步運動分為( )同步和( ) 同步兩大類。(壓力,行程;速度,位置)二、選擇題1流量連續(xù)性方程是( )在流體力學中的表達形式,而伯努力方程是( )在流體力學中的表達形式。(A )能量守恒定律 (B )動量定理 (C )質量

6、守恒定律 (D )其他 (C ;A )2液體流經(jīng)薄壁小孔的流量與孔口面積的( )和小孔前后壓力差的( )成正比。(A )一次方 (B )1/2次方 (C )二次方 (D )三次方 (A ;B )3流經(jīng)固定平行平板縫隙的流量與縫隙值的( )和縫隙前后壓力差的( )成正比。(A )一次方 (B )1/2次方 (C )二次方 (D )三次方 (D ;A )4雙作用葉片泵具有( )的結構特點;而單作用葉片泵具有( )的結構特點。(A ) 作用在轉子和定子上的液壓徑向力平衡(B ) 所有葉片的頂部和底部所受液壓力平衡(C ) 不考慮葉片厚度,瞬時流量是均勻的(D ) 改變定子和轉子之間的偏心可改變排量

7、(A 、C ;B 、D )5一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,液壓泵卸荷,且液壓缸浮動,其中位機能應選用( );要求閥處于中位時,液壓泵卸荷,且液壓缸閉鎖不動,其中位機能應選用( )。(A )O 型 (B )M 型 (C ) Y 型 (D ) H 型 (D ;B )6有兩個調整壓力分別為5MPa 和10MPa 的溢流閥串聯(lián)在液壓泵的出口,泵的出口壓力為( );并聯(lián)在液壓泵的出口,泵的出口壓力又為( )。(A ) 5MPa (B ) 10MPa (C )15MPa (D )20MPa (C ;A )7在下 面幾種調速回路中,( )中的溢流閥是安全閥,( )中的

8、溢流閥是穩(wěn)壓閥。(A 定量泵和調速閥的進油節(jié)流調速回路(B 定量泵和旁通型調速閥的節(jié)流調速回路(C 定量泵和節(jié)流閥的旁路節(jié)流調速回路(D 定量泵和變量馬達的閉式調速回路 (B 、C 、D ;A )8容積調速回路中,( )的調速方式為恒轉矩調節(jié);( )的調節(jié)為恒功率調節(jié)。(A )變量泵變量馬達 (B )變量泵定量馬達 (C )定量泵變量馬達 (B;C9已知單活塞杠液壓缸的活塞直徑D 為活塞直徑d 的兩倍,差動連接的快進速度等于非差動連接前進速度的( );差動連接的快進速度等于快退速度的( )。(A )1倍 (B )2倍 (C )3倍 (D )4倍 (D;C10有兩個調整壓力分別為5MPa 和10

9、MPa 的溢流閥串聯(lián)在液壓泵的出口,泵的出口壓力為( );有兩個調整壓力分別為5MPa 和10MPa 內控外泄式順序閥串聯(lián)在液泵的出口,泵的出口壓力為( )。(A )5Mpa B )10MPa (C )15MPa (C ;B )11用同樣定量泵,節(jié)流閥,溢流閥和液壓缸組成下列幾種節(jié)流調速回路,( )能夠承受負值負載,( )的速度剛性最差,而回路效率最高。(A )進油節(jié)流調速回 (B )回油節(jié)流調速回路 (C )旁路節(jié)流調速回路 (B 、C )12為保證負載變化時,節(jié)流閥的前后壓力差不變,是通過節(jié)流閥的流量基本不變,往往將節(jié)流閥與( )串聯(lián)組成調速閥,或將節(jié)流閥與( )并聯(lián)組成旁通型調速閥。(A

10、 )減壓閥 (B )定差減壓閥 (C )溢流閥 (D )差壓式溢流閥 (B ;D )13在定量泵節(jié)流調速閥回路中,調速閥可以安放在回路的( ),而旁通型調速回路只能安放在回路的( )。(A )進油路 (B )回油路 (C )旁油路 (A 、B 、C ;A )14液壓缸的種類繁多,( )可作雙作用液壓缸,而( )只能作單作用液壓缸。(A )柱塞缸 (B )活塞缸 (C )擺動缸 (B 、C ;A )15下列液壓馬達中,( )為高速馬達,( )為低速馬達。(A )齒輪馬達 (B )葉片馬達 (C )軸向柱塞馬達 (D )徑向柱塞馬達 (A、B 、C ;D16三位四通電液換向閥的液動滑閥為彈簧對中型

11、,其先導電磁換向閥中位必須是( )機能,而液動滑閥為液壓對中型,其先導電磁換向閥中位必須是( )機能。(A )H 型 (B )M 型 (C )Y 型 (D )P 型 (C ;D )17為保證鎖緊迅速、準確,采用了雙向液壓鎖的汽車起重機支腿油路的換向閥應選用( )中位機能;要求采用液控單向閥的壓力機保壓回路,在保壓工況液壓泵卸載,其換向閥應選用( )中位機能。(A )H 型 (B )M 型 (C )Y 型 (D )D 型 (A 、C ;A 、B )18液壓泵單位時間內排出油液的體積稱為泵的流量。泵在額定轉速和額定壓力下的輸出流量稱為( );在沒有泄漏的情況下,根據(jù)泵的幾何尺寸計算而得到的流量稱為

12、( ),它等于排量和轉速的乘積。(A )實際流量 (B )理論流量 (C )額定流量 (C ;B )19在實驗中或工業(yè)生產(chǎn)中,常把零壓差下的流量(即負載為零時泵的流量)視為( );有些液壓泵在工作時,每一瞬間的流量各不相同,但在每轉中按同一規(guī)律重復變化,這就是泵的流量脈動。瞬時流量一般指的是瞬時( )。(A )實際流量 (B )理論流量 (C )額定流量 (B ;B )20當限壓式變量泵工作壓力p p 拐點時,隨著負載壓力上升,泵的輸出流量( );當恒功率變量泵工作壓力p p 拐點時,隨著負載壓力上升,泵的輸出流量( )。(A )增加 (B )呈線性規(guī)律衰減(C )呈雙曲線規(guī)律衰減 (D )基

13、本不變 (B ;C )21在減壓回路中,減壓閥調定壓力為p j ,溢流閥調定壓力為p y ,主油路暫不工作,二次回路的負載壓力為p L 。若p y p j p L ,減壓閥進、出口壓力關系為( );若p y p L p j ,減壓閥進、出口壓力關系為( )。(A )進口壓力p 1p y , 出口壓力p 2p j(B )進口壓力p 1p y , 出口壓力p 2p L(C )p 1p 2p j ,減壓閥的進口壓力、出口壓力、調定壓力基本相等(D )p 1p 2p L ,減壓閥的進口壓力、出口壓力與負載壓力基本相等 (D ;A )22當控制閥的開口一定,閥的進、出口壓力差p pE ;當泵的工作壓力p

14、 B 15105Pa 時,先導閥關閉,阻尼小孔內無油液流動,p B p E 。3)二位二通閥的開啟或關閉,對控制油液是否通過阻尼孔(即控制主閥芯的啟閉)有關,但這部分的流量很小,溢流量主要是通過CD 油管流回油箱。4圖(a ),(b ),(c )所示的三個調壓回路是否都能進行三級調壓(壓力分別為60105Pa 、40105Pa 、10105Pa )?三級調壓閥壓力調整值分別應取多少?使用的元件有何區(qū)別? 解:圖(b )不能進行三級壓力控制。三個調壓閥選取的調壓值無論如何交換,泵的最大壓力均由最小的調定壓力所決定,p 10105Pa 。圖(a )的壓力閥調定值必須滿足p a160105Pa ,p

15、 a240105Pa ,p a310105Pa 。如果將上述調定值進行交換,就無法得到三級壓力控制。圖(a )所用的元件中,a1、a2必須使用先導型溢流閥,以便遠程控制。a3可用遠程調壓閥(直動型)。圖(c )的壓力閥調定值必須滿足p c160105Pa ,而p c2、p c3是并聯(lián)的閥,互相不影響,故允許任選。設p c240105Pa ,p c310105Pa ,閥c1必須用先導式溢流閥,而c2、c3可用遠程調壓閥。兩者相比,圖(c )比圖(a )的方案要好。5圖示的液壓回路,原設計要求是夾緊缸I 把工件夾緊后,進給缸II 才能動作;并且要求夾緊缸I 的速度能夠調節(jié)。實際試車后發(fā)現(xiàn)該方案達不

16、到預想目的,試分析其原因并提出改進的方法。 解:圖(a )的方案中,要通過節(jié)流閥對缸I 進行速度控制,溢流閥必然處于溢流的工作狀況。這時泵的壓力為溢流閥調定值,p B = py 。B 點壓力對工件是否夾緊無關,該點壓力總是大于順序閥的調定值p x ,故進給缸II 只能先動作或和缸I 同時動作,因此無法達到預想的目的。圖(b )是改進后的回路,它是把圖(a )中順序閥內控方式改為外控方式,控制壓力由節(jié)流閥出口A 點引出。這樣當缸I 在運動過程中, A 點的壓力取決于缸I 負載。當缸I 夾緊工件停止運動后,A 點壓力升高到p y ,使外控順序閥接通,實現(xiàn)所要求的順序動作。圖中單向閥起保壓作用,以防

17、止缸II 在工作壓力瞬間突然降低引起工件自行松開的事故。6圖(a ),(b )所示為液動閥換向回路。在主油路中接一個節(jié)流閥,當活塞運動到行程終點時切換控制油路的電磁閥3,然后利用節(jié)流閥的進油口壓差來切換液動閥4,實現(xiàn)液壓缸的換向。試判 斷圖示兩種方案是否都能正常工作? 解:在(a )圖方案中,溢流閥2裝在節(jié)流閥1的后面,節(jié)流閥始終有油液流過?;钊谛谐探K了后,溢流閥處于溢流狀態(tài),節(jié)流閥出口處的壓力和流量為定值,控制液動閥換向的壓力差不變。因此,(a )圖的方案可以正常工作。在(b )圖方案中,壓力推動活塞到達終點后,泵輸出的油液全部經(jīng)溢流閥2回油箱,此時不再有油液流過節(jié)流閥,節(jié)流閥兩端壓力相等

18、。因此,建立不起壓力差使液動閥動作,此方案不能正常工作。7在圖示的夾緊系統(tǒng)中,已知定位壓力要求為10105Pa ,夾緊力要求為3104,夾緊缸無桿腔面積1=100cm ,試回答下列問題: 1)A ,B ,C ,D 各件名稱,作用及其調整壓力; 2)系統(tǒng)的工作過程。 解:1) A 為 內控外泄順序閥,作用是保證先定位、后夾緊的順序動作,調整壓力略大于10105Pa ;B 為卸荷閥,作用是定位、夾緊動作完成后,使大流量泵卸載,調整壓力略大于10105Pa ; C 為壓力繼電器,作用是當系統(tǒng)壓力達到夾緊壓力時,發(fā)訊控制其他元件動作,調整壓力為30105PaD 為溢流閥,作用是夾緊后,起穩(wěn)壓作用,調整

19、壓力為30105Pa 。2)系統(tǒng)的工作過程:系統(tǒng)的工作循環(huán)是定位夾緊拔銷松開。其動作過程:當1DT 得電、換向閥左位工作時,雙泵供油,定位缸動作,實現(xiàn)定位;當定位動作結束后,壓力升高,升至順序閥A 的調整壓力值,A 閥打開,夾緊缸運動;當夾緊壓力達到所需要夾緊力時,B 閥使大流量泵卸載,小流量泵繼續(xù)供油,補償泄漏,以保持系統(tǒng)壓力,夾緊力由溢流閥D 控制,同時,壓力繼電器C 發(fā)訊,控制其他相關元件動作。8 如圖所示采用蓄能器的壓力機系統(tǒng)的兩種方案,其區(qū)別在于蓄能器和壓力繼電器的安裝位置不同。試分析它們的工作原理,并指出圖(a )和(b )的系統(tǒng)分別具有哪些功能? 解:圖(a )方案,當活塞在接觸

20、工件慢進和保壓時,或者活塞上行到終點時,泵一部分油液進入蓄能器。當蓄能器壓力達到一定值,壓力繼電器發(fā)訊使泵卸載,這時,蓄能器的壓力油對壓力機保壓并補充泄漏。當換向閥切換時,泵和蓄能器同時向缸供油,使活塞快速運動。蓄能器在活塞向下向上運動中,始終處于壓力狀態(tài)。由于蓄能器布置在泵和換向閥之間,換向時兼有防止液壓沖擊的功能。圖(b )方案,活塞上行時蓄能器與油箱相通,故蓄能器內的壓力為零。當活塞下行接觸工件時泵的壓力上升,泵的油液進入蓄能器。當蓄能器的壓力上升到調定壓力時,壓力繼電器發(fā)訊使泵卸載,這時缸由蓄能器保壓。該方案適用于加壓和保壓時間較長的場合。與(a )方案相比,它沒有泵和蓄能器同時供油、

21、滿足活塞快速運動的要求及當換向閥突然切換時、蓄能器吸收液壓沖擊的功能。六、問答題1液壓傳動中常用的液壓泵分為哪些類型?答:1) 按液壓泵輸出的流量能否調節(jié)分類有定量泵和變量泵。定量泵:液壓泵輸出流量不能調節(jié),即單位時間內輸出的油液體積是一定的。 變量泵:液壓泵輸出流量可以調節(jié),即根據(jù)系統(tǒng)的需要,泵輸出不同的流量。2)按液壓泵的結構型式不同分類有齒輪泵(外嚙合式、內嚙合式)、 葉片泵(單作用式、雙作用式)、柱塞泵(軸向式、徑向式)螺桿泵。2什么叫液壓泵的工作壓力,最高壓力和額定壓力?三者有何關系?答:液壓泵的工作壓力是指液壓泵在實際工作時輸出油液的壓力,即油液克服阻力而建立起來的壓力。液壓泵的工

22、作壓力與外負載有關,若外負載增加,液壓泵的工作壓力也隨之升高。液壓泵的最高工作壓力是指液壓泵的工作壓力隨外載的增加而增加,當工作壓力增加到液壓泵本身零件的強度允許值和允許的最大泄漏量時,液壓泵的工作壓力就不再增加了,這時液壓泵的工作壓力為最高工作壓力。液壓泵的額定壓力是指液壓泵在工作中允許達到的最高工作壓力,即在液壓泵銘牌或產(chǎn)品樣本上標出的壓力??紤]液壓泵在工作中應有一定的壓力儲備,并有一定的使用壽命和容積效率,通常它的工作壓力應低于額定壓力。在液壓系統(tǒng)中,定量泵的工作壓力由溢流閥調定,并加以穩(wěn)定;變量泵的工作壓力可通過泵本身的調節(jié)裝置來調整。應當指出,千萬不要誤解液壓泵的輸出壓力就是額定壓力

23、,而是工作壓力。3什么叫液壓泵的排量,流量,理論流量,實際流量和額定流量?他們之間有什么關系? 答:液壓泵的排量是指泵軸轉一轉所排出油液的體積,常用V 表示,單位為ml/r。液壓泵的排量取決于液壓泵密封腔的幾何尺寸,不同的泵,因參數(shù)不同,所以排量也不一樣。液壓泵的流量是指液壓泵在單位時間內輸出油液的體積,又分理論流量和實際流量。理論流量是指不考慮液壓泵泄漏損失情況下,液壓泵在單位時間內輸出油液的體積,常用q t 表示,單位為l/min(升/分)。排量和理論流量之間的關系是:q t nV (l min 式中 n 液壓泵的轉速(r/min);q 液壓泵的排量(ml/r)實際流量q 是指考慮液壓泵泄

24、漏損失時,液壓泵在單位時間內實際輸出的油液體積。由于液壓泵在工作中存在泄漏損失,所以液壓泵的實際輸出流量小于理論流量。額定流量q s 是指泵在額定轉速和額定壓力下工作時,實際輸出的流量。泵的產(chǎn)品樣本或銘牌上標出的流量為泵的額定流量。4什么叫液壓泵的流量脈動?對工作部件有何影響?哪種液壓泵流量脈動最???答:液壓泵在排油過程中,瞬時流量是不均勻的,隨時間而變化。但是,在液壓泵連續(xù)轉動時,每轉中各瞬時的流量卻按同一規(guī)律重復變化,這種現(xiàn)象稱為液壓泵的流量脈動。液壓泵的流量脈動會引起壓力脈動,從而使管道,閥等元件產(chǎn)生振動和噪聲。而且,由于流量脈動致使泵的輸出流量不穩(wěn)定,影響工作部件的運動平穩(wěn)性,尤其是對

25、精密的液壓傳動系統(tǒng)更為不利。通常,螺桿泵的流量脈動最小,雙作用葉片泵次之,齒輪泵和柱塞泵的流量脈動最大。5齒輪泵的徑向力不平衡是怎樣產(chǎn)生的? 會帶來什么后果? 消除徑向力不平衡的措施有哪些?答:齒輪泵產(chǎn)生徑向力不平衡的原因有三個方面:一是液體壓力產(chǎn)生的徑向力。這是由于齒輪泵工作時,壓油腔的壓力高于吸油腔的壓力,并且齒頂圓與泵體內表面存在徑向間隙,油液會通過間隙泄漏,因此從壓油腔起沿齒輪外緣至吸油腔的每一個齒間內的油壓是不同的,壓力逐漸遞減。二是齒輪傳遞力矩時產(chǎn)生的徑向力。這一點可以從被動軸承早期磨損得到證明,徑向力的方向通過齒輪的嚙合線,使主動齒輪所受合力減小,使被動齒輪所受合力增加。三是困油

26、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。齒輪泵由于徑向力不平衡,把齒輪壓向一側,使齒輪軸受到彎曲作用,影響軸承壽命,同時還會使吸油腔的齒輪徑向間隙變小,從而使齒輪與泵體內產(chǎn)生摩擦或卡死,影響泵的正常工作。消除徑向力不平衡的措施: 1) 縮小壓油口的直徑,使高壓僅作用在一個齒到兩個齒的范圍,這樣壓力油作用在齒輪上的面積縮小了,因此徑向力也相應減小。有些齒輪泵,采用開壓力平衡槽的辦法來解決徑向力不平衡的問題。如此有關零件(通常在軸承座圈)上開出四個接通齒間壓力平衡槽,并使其中兩個與壓油腔相通,另兩個與吸油腔相通。這種辦法可使作用在齒輪上的徑向力大體上獲得平衡,但會使泵的高低壓區(qū)更加接近,

27、增加泄漏和降低容積效率。6限壓式變量葉片泵適用于什么場合? 有何優(yōu)缺點? 答:限壓式變量葉片泵的流量壓力特性曲線如圖所示。在泵的供油壓力小于p 限時,流量按AB 段變化,泵只是有泄漏損失,當泵的供油壓力大于p 限時,泵的定子相對于轉子的偏心距e 減小,流量隨壓力的增加而急劇下降,按BC 曲線變化。由于限壓式變量泵有上述壓力流量特性,所以多應用于組合機床的進給系統(tǒng),以實現(xiàn)快進工進快退等運動;限壓式變量葉片泵也適用于定位、夾緊系統(tǒng)。當快進和快退,需要較大的流量和較低的壓力時,泵在AB 段工作;當工作進給,需要較小的流量和較高的壓力時,則泵在BC 段工作。在定位夾緊系統(tǒng)中,當定位、夾緊部件的移動需要

28、低壓、大流量時,泵在AB 段工作;夾緊結束后,僅需要維持較高的壓力和較小的流量(補充泄漏量),則利用C 點的特性。總之,限壓式變量葉片泵的輸出流量可根據(jù)系統(tǒng)的壓力變化(即外負載的大?。?,自動地調節(jié)流量,也就是壓力高時,輸出流量??;壓力低時,輸出流量大。優(yōu)缺點:1)限壓式變量葉片泵根據(jù)負載大小,自動調節(jié)輸出流量,因此功率損耗較小,可以減少油液發(fā)熱。2)液壓系統(tǒng)中采用變量泵,可節(jié)省液壓元件的數(shù)量,從而簡化了油路系統(tǒng)。3)泵本身的結構復雜,泄漏量大,流量脈動較嚴重,致使執(zhí)行元件的運動不夠平穩(wěn)。4)存在徑向力不平衡問題,影響軸承的壽命,噪音也大。7什么是困油現(xiàn)象?外嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和軸向柱塞泵

29、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:液壓泵的密閉工作容積在吸滿油之后向壓油腔轉移的過程中,形成了一個閉死容積。如果這個閉死容積的大小發(fā)生變化,在閉死容積由大變小時,其中的油液受到擠壓,壓力急劇升高,使軸承受到周期性的壓力沖擊,而且導致油液發(fā)熱;在閉死容積由小變大時,又因無油液補充產(chǎn)生真空,引起氣蝕和噪聲。這種因閉死容積大小發(fā)生變化導致壓力沖擊和氣蝕的現(xiàn)象稱為困油現(xiàn)象。困油現(xiàn)象將嚴重影響泵的使用壽命。原則上液壓泵都會產(chǎn)生困油現(xiàn)象。外嚙合齒輪泵在嚙合過程中,為了使齒輪運轉平穩(wěn)且連續(xù)不斷吸、壓油,齒輪的重合度必須大于1,即在前一對輪齒脫開嚙合之前,后一對輪齒已進入嚙合。在兩對輪齒同時

30、嚙合時,它們之間就形成了閉死容積。此閉死容積隨著齒輪的旋轉,先由大變小,后由小變大。因此齒輪泵存在困油現(xiàn)象。為消除困油現(xiàn)象,常在泵的前后蓋板或浮動軸套(浮動側板)上開卸荷槽,使閉死容積限制為最小,容積由大變小時與壓油腔相通,容積由小變大時與吸油腔相通。在雙作用葉片泵中,因為定子圓弧部分的夾角配油窗口的間隔夾角兩葉片的夾角,所以在吸、壓油配流窗口之間雖存在閉死容積,但容積大小不變化,所以不會出現(xiàn)困油現(xiàn)象。但由于定子上的圓弧曲線及其中心角都不能做得很準確,因此仍可能出現(xiàn)輕微的困油現(xiàn)象。為克服困油現(xiàn)象的危害,常將配油盤的壓油窗口前端開一個三角形截面的三角槽,同時用以減少油腔中的壓力突變,降低輸出壓力

31、的脈動和噪聲。此槽稱為減振槽。在軸向柱塞泵中,因吸、壓油配流窗口的間距缸體柱塞孔底部窗口長度,在離開吸(壓)油窗口到達壓(吸)油窗口之前,柱塞底部的密閉工作容積大小會發(fā)生變化,所以軸向柱塞泵存在困油現(xiàn)象。人們往往利用這一點,使柱塞底部容積實現(xiàn)預壓縮(預膨脹),待壓力升高(降低)接近或達到壓油腔(吸油腔)壓力時再與壓油腔(吸油腔)連通,這樣一來減緩了壓力突變,減小了振動、降低了噪聲。8柱塞缸有何特點?答:1)柱塞端面是承受油壓的工作面,動力是通過柱塞本身傳遞的。2)柱塞缸只能在壓力油作用下作單方向運動,為了得到雙向運動,柱塞缸應成對使用,或依靠自重(垂直放置)或其它外力實現(xiàn)。3)由于缸筒內壁和柱

32、塞不直接接觸,有一定的間隙,因此缸筒內壁不用加工或只做粗加工,只需保證導向套和密封裝置部分內壁的精度,從而給制造者帶來了方便。4)柱塞可以制成空心的,使重量減輕,可防止柱塞水平放置時因自重而下垂。9液壓缸為什么要密封?哪些部位需要密封?常見的密封方法有哪幾種?答:液壓缸高壓腔中的油液向低壓腔泄漏稱為內泄漏,液壓缸中的油液向外部泄漏叫做外泄漏。由于液壓缸存在內泄漏和外泄漏,使得液壓缸的容積效率降低,從而影響液壓缸的工作性能,嚴重時使系統(tǒng)壓力上不去,甚至無法工作;并且外泄漏還會污染環(huán)境,因此為了防止泄漏的產(chǎn)生,液壓缸中需要密封的地方必須采取相應的密封措施。液壓缸中需要密封的部位有:活塞、活塞桿和端

33、蓋等處。常用的密封方法有三種:)間隙密封 這是依靠兩運動件配合面間保持一很小的間隙,使其產(chǎn)生液體摩擦阻力來防止泄漏的一種密封方法。用該方法密封,只適于直徑較小、壓力較低的液壓缸與活塞間密封。為了提高間隙密封的效果,在活塞上開幾條環(huán)形槽, 這些環(huán)形槽的作用有兩方面,一是提高間隙密封的效果,當油液從高壓腔向低壓腔泄漏時, 由于油路截面突然改變,在小槽內形成旋渦而產(chǎn)生阻力,于是使油液的泄漏量減少;另一是阻止活塞軸線的偏移,從而有利于保持配合間隙,保證潤滑效果,減少活塞與缸壁的磨損,增加間隙密封性能。2)橡膠密封圈密封 按密封圈的結構形式不同有型、型、Yx 型和型密封圈,形密封圈密封原理是依靠形密封圈

34、的預壓縮,消除間隙而實現(xiàn)密封。型、Yx 型和型密封圈是依靠密封圈的唇口受液壓力作用變形,使唇口貼緊密封面而進行密封,液壓力越高,唇邊貼得越緊,并具有磨損后自動補償?shù)哪芰Α?)橡塑組合密封裝置 由O 型密封圈和聚四氟乙烯做成的格來圈或斯特圈組合而成。這種組合密封裝置是利用O 型密封圈的良好彈性變形性能,通過預壓縮所產(chǎn)生的預壓力將格來圈或斯特圈緊貼在密封面上起密封作用。O 型密封圈不與密封面直接接觸,不存在磨損、扭轉、啃傷等問題,而與密封面接觸的格來圈或斯特圈為聚四氟乙烯塑料,不僅具有極低的摩擦因素(0.020.04,僅為橡膠的1/10),而且動、靜摩擦因素相當接近。此外因具有自潤滑性,與金屬組成

35、摩擦付時不易粘著;啟動摩擦力小,不存在橡膠密封低速時的爬行現(xiàn)象。此種密封不緊密封可靠、摩擦力低而穩(wěn)定,而且使用壽命比普通橡膠密封高百倍,應用日益廣泛。10液壓缸為什么要設緩沖裝置?答:當運動件的質量較大,運動速度較高時,由于慣性力較大,具有較大的動量。在這種情況下,活塞運動到缸筒的終端時,會與端蓋發(fā)生機械碰撞,產(chǎn)生很大的沖擊和噪聲,嚴重影響加工精度,甚至引起破壞性事故,所以在大型、高壓或高精度的液壓設備中,常常設有緩沖裝置,其目的是使活塞在接近終端時,增加回油阻力,從而減緩運動部件的運動速度,避免撞擊液壓缸端蓋。11液壓馬達和液壓泵有哪些相同點和不同點?答:液壓馬達和液壓泵的相同點:1)從原理

36、上講,液壓馬達和液壓泵是可逆的,如果用電機帶動時,輸出的是液壓能(壓力和流量),這就是液壓泵;若輸入壓力油,輸出的是機械能(轉矩和轉速),則變成了液壓馬達。 2)從結構上看,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行吸油和排油的。對于液壓泵,工作容積增大時吸油,工作容積減小時排出高壓油。對于液壓馬達,工作容積增大時進入高壓油,工作容積減小時排出低壓油。液壓馬達和液壓泵的不同點:1)液壓泵是將電機的機械能轉換為液壓能的轉換裝置,輸出流量和壓力,希望容積效率高;液壓馬達是將液體的壓力能轉為機械能的裝置,輸出轉矩和轉速,希望機械效率高。因此說,液壓泵是能源裝置,而液壓馬達

37、是執(zhí)行元件。2)液壓馬達輸出軸的轉向必須能正轉和反轉,因此其結構呈對稱性;而有的液壓泵(如齒輪泵、葉片泵等)轉向有明確的規(guī)定,只能單向轉動,不能隨意改變旋轉方向。3)液壓馬達除了進、出油口外,還有單獨的泄漏油口;液壓泵一般只有進、出油口(軸向柱塞泵除外),其內泄漏油液與進油口相通。4)液壓馬達的容積效率比液壓泵低;通常液壓泵的工作轉速都比較高,而液壓馬達輸出轉速較低。另外,齒輪泵的吸油口大,排油口小,而齒輪液壓馬達的吸、排油口大小相同;齒輪馬達的齒數(shù)比齒輪泵的齒數(shù)多;葉片泵的葉片須斜置安裝,而葉片馬達的葉片徑向安裝;葉片馬達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

38、部的壓力油和離心力作用壓緊在定子表面上。12什么是換向閥的“位”與“通”?各油口在閥體什么位置?答:1)換向閥的“位”:為了改變液流方向,閥芯相對于閥體應有不同的工作位置,這個工作位置數(shù)叫做“位”。職能符號中的方格表示工作位置,三個格為三位,兩個格為二位。換向閥有幾個工作位置就相應的有幾個格數(shù),即位數(shù)。2)換向閥的“通”:當閥芯相對于閥體運動時,可改變各油口之間的連通情況,從而改變液體的流動方向。通常把換向閥與液壓系統(tǒng)油路相連的油口數(shù)(主油口)叫做“通”。3)換向閥的各油口在閥體上的位置:通常,進油口P 位于閥體中間,與閥孔中間沉割槽相通;回油口O 位于P 口的側面,與閥孔最邊的沉割槽相通;工

39、作油口A 、B 位于P 口的上面,分別與P 兩側的沉割槽相通;泄漏口L 位于最邊位置。13選擇三位換向閥的中位機能時應考慮哪些問題?答:1)系統(tǒng)保壓 當換向閥的P 口被堵塞時,系統(tǒng)保壓。這時液壓泵能用于多執(zhí)行元件液壓系統(tǒng)。2)系統(tǒng)卸載 當油口P 和O 相通時,整個系統(tǒng)卸載。3)換向平穩(wěn)性和換向精度 當工作油口A 和B 各自堵塞時,換向過程中易產(chǎn)生液壓沖擊,換向平穩(wěn)性差,但換向精度高。反之,當油口A 和B 都與油口O 相通時,換向過程中機床工作臺不易迅速制動,換向精度低,但換向平穩(wěn)性好,液壓沖擊也小。4)啟動平穩(wěn)性 換向閥中位,如執(zhí)行元件某腔接通油箱,則啟動時該腔因無油液緩沖而不能保證平穩(wěn)啟動。

40、5)執(zhí)行元件在任意位置上停止和浮動 當油口A 和B 接通,臥式液壓缸和液壓馬達處于浮動狀態(tài),可以通過手動或機械裝置改變執(zhí)行機構位置;立式液壓缸則因自重不能停止在任意位置。14溢流閥在液壓系統(tǒng)中有何功用?答:溢流閥在液壓系統(tǒng)中很重要,特別是定量泵系統(tǒng),沒有溢流閥幾乎不可能工作。它的主要功能有如下幾點:1)起穩(wěn)壓溢流作用 用定量泵供油時,它與節(jié)流閥配合,可以調節(jié)和平衡液壓系統(tǒng)中的流量。在這種場合下,閥口經(jīng)常隨著壓力的波動而開啟,油液經(jīng)閥口流回油箱,起穩(wěn)壓溢流作用。2)起安全閥作用 避免液壓系統(tǒng)和機床因過載而引起事故。在這種場合下,閥門平時是關閉的,只有負載超過規(guī)定的極限時才開啟,起安全作用。通常,

41、把溢流閥的調定壓力比系統(tǒng)最高壓力調高1020%。3)作卸荷閥用 由先導型溢流閥與二位二通電磁閥配合使用,可使系統(tǒng)卸荷。4)作遠程調壓閥用 用管路將溢流閥的遙控口接至調節(jié)方便的遠程調節(jié)進口處,以實現(xiàn)遠控目的。5)作高低壓多級控制用 換向閥將溢流閥的遙控口和幾個遠程調壓閥連接,即可實現(xiàn)高低壓多級控制。6)用于產(chǎn)生背壓 將溢流閥串聯(lián)在回油路上,可以產(chǎn)生背壓,使執(zhí)行元件運動平穩(wěn)。此時溢流閥的調定壓力低,一般用直動式低壓溢流閥即可。15試比較先導型溢流閥和先導型減壓閥的異同點。答:相同點:溢流閥與減壓閥同屬壓力控制閥,都是由液壓力與彈簧力進行比較來控制閥口動作;兩閥都可以在先導閥的遙控口接遠程調壓閥實現(xiàn)

42、遠控或多級調壓。差別:1)溢流閥閥口常閉,進出油口不通;減壓閥閥口常開,進出油口相通。2)溢流閥為進口壓力控制,閥口開啟后保證進口壓力穩(wěn)定;減壓閥為出口壓力控制,閥口關小后保證出口壓力穩(wěn)定。3)溢流閥出口接油箱,先導閥彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥體內流道內泄至出口;減壓閥出口壓力油去工作,壓力不為零,先導閥彈簧腔的泄漏油有單獨的油口引回油箱。16影響節(jié)流閥的流量穩(wěn)定性的因素有哪些?答:1 節(jié)流閥前后壓力差的影響。壓力差變化越大,流量q 的變化也越大。2)指數(shù)m 的影響。m 與節(jié)流閥口的形狀有關,m 值大,則對流量的影響也大。節(jié)流閥口為細長孔(m =1)時比節(jié)流口為薄壁孔(m =0.5)時對流量的影響大。

43、3 節(jié)流口堵塞的影響。節(jié)流閥在小開度時,由于油液中的雜質和氧化后析出的膠質、瀝青等以及極化分子,容易產(chǎn)生部分堵塞,這樣就改變了原來調節(jié)好的節(jié)流口通流面積,使流量發(fā)生變化。一般節(jié)流通道越短,通流面積越大,就越不容易堵塞。為了減小節(jié)流口堵塞的可能性,節(jié)流口應采用薄壁的形式。4 油溫的影響。油溫升高,油的粘度減小,因此使流量加大。油溫對細長孔影響較大,而對薄壁孔的影響較小。17為什么調速閥能夠使執(zhí)行元件的運動速度穩(wěn)定?答:調速閥是由節(jié)流閥和減壓閥串聯(lián)而成。調速閥進口的油液壓力為p 1,經(jīng)減壓閥流到節(jié)流閥的入口,這時壓力降到p 2再經(jīng)節(jié)流閥到調速閥出口,壓力由p 2又降到p 3。油液作用在減壓閥閥芯左

44、、右兩端的作用力為(p 3A +F t )和p 2A ,其中A 為減壓閥閥芯面積,F(xiàn) t 為彈簧力。當閥芯處于平衡時(忽略彈簧力),則 p 2A= p3A+ Ft , p 2p 3F t /A常數(shù)。為了保證節(jié)流閥進、出口壓力差為常數(shù),則要求p 2和p 3必須同時升高或降低同樣的值。當進油口壓力 p 1升高時,p 2也升高,則閥芯右端面的作用力增大,使閥芯左移,于是減壓閥的開口減小,減壓作用增強,使p 2又降低到原來的數(shù)值;當進口壓力p 1降低時,p 2也降低,閥芯向右移動,開口增大,減壓作用減弱,使p 2升高,仍恢復到原來數(shù)值。當出口壓力 p 3升高時,閥芯向右移動,減壓閥開口增大,減壓作用減

45、弱,p 2也隨之升高;當出口壓力p 3減小時,閥芯向左移動,減壓閥開口減小,減壓作用增強了,因而使p 2也降低了。這樣,不管調速閥進、出口的壓力如何變化,調速閥內的節(jié)流閥前后的壓力差(p 2p 3)始終保持不變,所以通過節(jié)流閥的流量基本穩(wěn)定,從而保證了執(zhí)行元件運動速度的穩(wěn)定。18調速閥和旁通型調速閥(溢流節(jié)流閥)有何異同點?答:調速閥與旁通型調速閥都是壓力補償閥與節(jié)流閥復合而成,其壓力補償閥都能保證在負載變化時節(jié)流閥前后壓力差基本不變,使通過閥的流量不隨負載的變化而變化。用旁通型調速閥調速時,液壓泵的供油壓力隨負載而變化的,負載小時供油壓力也低,因此功率損失較小;但是該閥通過的流量是液壓泵的全

46、部流量,故閥芯的尺寸要取得大一些;又由于閥芯運動時的摩擦阻力較大,因此它的彈簧一般比調速閥中減壓閥的彈簧剛度要大。這使得它的節(jié)流閥前后的壓力差值不如調速閥穩(wěn)定,所以流量穩(wěn)定性不如調速閥。旁通型調速閥適用于對速度穩(wěn)定性要求稍低一些、而功率較大的節(jié)流調速回路中。液壓系統(tǒng)中使用調速閥調速時,系統(tǒng)的工作壓力由溢流閥根據(jù)系統(tǒng)工作壓力而調定,基本保持恒定,即使負載較小時,液壓泵也按此壓力工作,因此功率損失較大;但該閥的減壓閥所調定的壓力差值波動較小,流量穩(wěn)定性好,因此適用于對速度穩(wěn)定性要求較高,而功率又不太大的節(jié)流調速回路中。 旁通型調速閥只能安裝在執(zhí)行元件的進油路上,而調速閥還可以安裝在執(zhí)行元件的回油路、旁油路上。這是因為旁通型調速閥中差壓式溢流閥的彈簧是弱彈簧,安裝在回油路或旁油路時,其中的節(jié)流閥進口壓力建立不起來,節(jié)流閥也就起不到調節(jié)流量的作用。19什么是液壓基本回路?常見的液壓基本回路有幾類?各起什么作用?答:由某些液壓元件組成、用來完成特定功能的典型回路,稱為液壓基本回路。常見的液壓基本回路有三大類:

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