液壓與氣動(dòng)技術(shù)(第4版)習(xí)題答案1-7章全書章節(jié)練習(xí)題參考答案題庫(kù)含原題

第1章液壓傳動(dòng)和流體力學(xué)基礎(chǔ)1-1.液壓系統(tǒng)通常都由哪些部分組成？各部分的主要作用是什么？答：液壓系統(tǒng)由能源裝置、執(zhí)行裝置、控制調(diào)節(jié)裝置、輔助裝置、工作介質(zhì)五部分組成；能源裝置：將電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓油的壓力能；執(zhí)行裝置：將液壓油的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能；控制調(diào)節(jié)裝置：對(duì)液壓系統(tǒng)中液壓油的壓力、流量、和流動(dòng)方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)；輔助裝置：保證液壓系統(tǒng)可靠和穩(wěn)定地工作；工作介質(zhì)：在液壓系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)換的介質(zhì)。1-2.選用液壓油主要考慮哪些因素？答:1.主要考慮液壓油的粘溫特性。2.液壓系統(tǒng)的工作條件。3.液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境4.綜合經(jīng)濟(jì)分析。5.液壓系統(tǒng)的壓力。6.液壓系統(tǒng)的溫度和速度。1-3.液壓系統(tǒng)中壓力的含義是什么？壓力的單位是什么？答：液壓系統(tǒng)中的壓力實(shí)際上是指液壓油的靜壓強(qiáng)，在液壓傳動(dòng)與控制領(lǐng)域大家約定俗成的用壓力代替靜壓強(qiáng)；單位是Pa（帕斯卡）或者N/m21-4.液壓系統(tǒng)中液壓是怎樣形成的？壓力的大小取決于什么？答：是由液壓系統(tǒng)允許的情況下，液壓油為克服系統(tǒng)中的各種阻力而達(dá)到的壓力稱之為液壓；液壓系統(tǒng)的工作壓力取決于負(fù)載的大??；1-5.一個(gè)潛水員在海深300m處工作,若海水密度ρ=1000kg/m3,問潛水員身體受到的靜壓力等于多少？解：靜壓力P=ρɡh=3×106Pa=3MPa1-6.圖1-29所示液壓千斤頂大活塞直徑為120mm，小活塞直徑為10mm，杠桿尺寸a=25mm,b=30mm。如果要頂起質(zhì)量m=500kg的重物，需要多大的力F？解：假設(shè)小活塞收到的正壓力為F1由杠桿定理可得:因此F=16N1-7.說(shuō)明連續(xù)性方程的本質(zhì)是什么？他的物理意義是什么？答：其本質(zhì)是質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的應(yīng)用；其物理意義是液體通過(guò)管道內(nèi)任意通流截面的流量相等。1-8.寫出理想液體的伯努利方程，并說(shuō)明他的物理意義。答：；其物理意義是在密閉管道內(nèi)做定常流動(dòng)的理想液體具有三種形式的能量，即壓力能、位能和動(dòng)能；在沿管道流動(dòng)的過(guò)程中，三種形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化，但在任意截面處，其能量的總和為一個(gè)常數(shù)。1-9.圖1-30所示的連接器，中間有一活動(dòng)隔板T，一只活塞面積A1=1×10-3m2，F(xiàn)1=100N，G=1000N，活塞自重不計(jì)，問：.當(dāng)中間用隔板T隔開時(shí)，連通器兩腔壓力P1、P2各是多少？.當(dāng)把中間隔板抽去，使連通器連通時(shí)，兩腔壓力P1、P2各是多少？力F1能否頂起重物G？解：（1）；（2）當(dāng)中間隔板抽去時(shí)，連通器連通且G>F1，此時(shí)變成F1為系統(tǒng)負(fù)載，P1=P2由此可得F1不能舉起重物G；1-10.如圖1-31所示，液壓泵從油箱吸油。液壓泵排量V=72cm3/r，轉(zhuǎn)速n=1500r/min，油液黏度v=40×10-4m2/s，密度ρ=900kg/m3。吸油管長(zhǎng)度L=6m，吸油管直徑d=30mm，在不計(jì)局部損失時(shí)，試求為保證泵吸油口真空度不超過(guò)0.4×105Pa，液壓泵吸油口高于油箱液面的最大值H，并回答此H是否與液壓泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)。解：由理想液體的伯努利方程①;②；③；由于，因此，，即可得：④聯(lián)立①②③可得將V2結(jié)果帶入④可得H=0.44m1-11.如圖1-32所示，一流量計(jì)在截面1-1、2-2處的通流面積分別為A1、A2，測(cè)壓管讀數(shù)差為Δh，求通過(guò)管路的流量Q。解：由題意可得①②③由于油管水平放置，因此,即④又因?yàn)棰萋?lián)立①②④⑤可得因此第2章液壓動(dòng)力元件2-1.液壓傳動(dòng)中常用的液壓泵按結(jié)構(gòu)分為哪些類型？答：①齒輪泵，又可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵；②葉片泵，又可分為單作用葉片泵、雙作用葉片泵及限壓式葉片泵；③柱塞泵，又可分為徑向柱塞泵（軸配流柱塞泵）和軸向柱塞泵（盤配流柱塞泵）；④螺桿泵2-2.如果與液壓泵吸油口相通的油箱是完全封閉的，不與大氣相通，液壓泵能否正常工作？答：不能；因?yàn)楫?dāng)油箱內(nèi)液體的絕對(duì)壓力小于大氣壓強(qiáng)時(shí)，對(duì)于容積式液壓泵來(lái)說(shuō)無(wú)法正常吸油。2-3.什么叫液壓泵的工作壓力、最高壓力和額定壓力？三者有何關(guān)系?答：①工作壓力（P）:液壓泵實(shí)際工作時(shí)輸出的壓力②最高壓力（Pm）:在超過(guò)額定壓力的條件下，根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，允許液壓泵短暫運(yùn)行的最高壓力值；③額定壓力（Pn）:液壓泵在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力值。三者關(guān)系是：Pm>Pn>P2-4.什么叫液壓泵的排量、流量、理論流量、實(shí)際流量和額定流量？它們之間有何關(guān)系？答：①排量（V）：液壓泵每轉(zhuǎn)一圈所排除液體的體積；②流量（Q）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)液壓泵所排出的油液體積；③理論流量（Qt）:在不考慮液壓泵泄漏流量的條件下，在單位時(shí)間內(nèi)所排出的液體體積；④實(shí)際流量（Q）:液壓泵在某一具體工況下，單位時(shí)間內(nèi)所排出的液體體積；⑤額定流量（Qn）:在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（如在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下）必須保證的流量。它們之間的關(guān)系：Qt=Vn；Qt>Q2-5.齒輪泵的密封容積是怎樣形成的？答：①齒輪與殼體；②兩齒輪互相嚙合時(shí)2-6.什么是困油現(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：兩齒輪在嚙合過(guò)程中會(huì)形成一個(gè)密閉的容積，該容積從大到小再變大的過(guò)程叫困油現(xiàn)象；外嚙合齒輪泵有困油現(xiàn)象，其解決方法是在齒輪泵的兩側(cè)端蓋上開御荷槽；葉片泵和軸向柱塞泵不存在困油現(xiàn)象。2-7.某液壓泵的輸出壓力為5MPa，排量為10mL/r，機(jī)械效率為0.95，容積效率為0.9。當(dāng)轉(zhuǎn)速為1000r/min時(shí)，泵的輸出功率和驅(qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)功率各是多少？解：假設(shè)泵的輸出功率為P出，驅(qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)功率為P電則：因此泵的輸出功率為750W,電動(dòng)機(jī)功率為877W。2-8.某液壓泵的轉(zhuǎn)速950r/min，排量為168mL/r，為在額定壓力為29.5MPa和同樣轉(zhuǎn)速下，測(cè)得的實(shí)際流量為150L/min，額定工作情況下的總效率為0.87，求：泵的理論流量泵的容積效率和機(jī)械效率泵在額定工作情況下，所需要的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率解：（1）（2）（3）2-9.已知液壓泵的輸出壓力p為10MPa，泵的排量V為100mL/r，轉(zhuǎn)速n為1450r/min，容積效率ηv為0.95，機(jī)械效率ηm為0.9。計(jì)算：該泵的實(shí)際流量Q驅(qū)動(dòng)該泵的電動(dòng)機(jī)功率解：（1）（2）2-10.已知泵的額定流量為100L/min，額定壓力為2.5MPa，當(dāng)轉(zhuǎn)速為1450r/min時(shí)，機(jī)械效率為0.9。由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，當(dāng)泵出口壓力為零時(shí)，流量為106L/min；壓力為2.5MPa時(shí)，流量為100.7L/min，求：泵的容積效率如泵的轉(zhuǎn)速下降到500r/min，在額定壓力下工作時(shí)，估計(jì)泵的流量為多少？上述兩種轉(zhuǎn)速下泵的驅(qū)動(dòng)功率。解：（1）（2）（3） 2-11.已知某液壓系統(tǒng)工作時(shí)所需最大流量Q=5×10-4m3/s，最大工作壓力P=40×105Pa,取k壓=1.3，k流=1.1，試從下列泵中選擇液壓泵。若泵的效率η=0.7，計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率。CB-B50型泵，Q額=50L/min,p額=25×105Pa。YB-40型泵，Q額=40L/min，p額=63×105Pa。解：由于，且因此選用YB-40型泵第3章液壓執(zhí)行元件3-1簡(jiǎn)述液壓缸的分類。答：液壓缸按作用方式可分為單作用液壓缸和雙作用液壓缸兩類;按結(jié)構(gòu)形式可分為活塞缸、柱塞缸和伸縮缸三類。其中活塞缸又分為單桿活塞缸和雙桿活塞缸兩類。除以上分類外，還有擺動(dòng)式液壓缸。3-2液壓缸由哪幾部分組成？答：常見的液壓油缸有活塞式和柱塞式?；钊接透椎闹饕M成零件有：缸體、活塞、活塞桿、端板和密封圈等。柱塞式油缸的主要組成零件有：缸體、柱塞、導(dǎo)向套、密封膠圈和端壓蓋等。3-3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題,所以會(huì)考慮油缸行程,大都會(huì)讓行程有富余，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.3-4液壓馬達(dá)和液壓泵有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？答：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)進(jìn)入高壓油，工作容積減小時(shí)排出低壓油。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；3-5增壓缸大腔直徑D=90mm，小腔直徑d=40mm，進(jìn)口壓力為p1=63×105Pa，流量為Q1=0.001m3/s，不計(jì)摩擦和泄漏，求出口壓力P2和流量Q2各為多少？解：由題意知，增壓缸出口壓力出口流量3-6用一定量泵驅(qū)動(dòng)單活塞桿液壓缸，已知活塞直徑D=100mm，活塞桿直徑d=70mm，被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載∑R=1.2×105N。有桿腔回油背壓為0.5MPa，設(shè)缸的容積效率v=0.99，機(jī)械效率m=0.98，液壓泵的總效率=0.9。求：（1）當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)速度為100mm/s時(shí)液壓泵的流量。（2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率。解：1）液壓泵輸出流量2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率液壓缸驅(qū)動(dòng)負(fù)載所需工作壓力液壓泵需提供功率電機(jī)輸出功率3-7如圖3-19所示，兩個(gè)相同的液壓缸串聯(lián)，兩缸的無(wú)桿腔和有桿腔的有效工作面積分別為A1=100cm2，A2=80cm2，輸入的壓力p1=18×105Pa，輸入的流量Q=16L/min，所有損失均不考慮，試求：（1）當(dāng)兩缸的負(fù)載相等時(shí)，可能承擔(dān)的最大負(fù)載F為多少。（2）當(dāng)兩缸的負(fù)載不相等時(shí)，計(jì)算F1max和F2max的數(shù)值。（3）兩缸的活塞運(yùn)動(dòng)速度各是多少?解：1）兩缸的負(fù)載相等時(shí)而所以故2）兩缸的負(fù)載不相等時(shí)活塞1產(chǎn)生的推力由上式可知，要使活塞1產(chǎn)生的推力F1最大，則p2=0。所以活塞2產(chǎn)生的推力由上式可知，要使活塞2產(chǎn)生的推力F2最大，則p2=p1。所以3)兩缸運(yùn)動(dòng)的速度活塞1運(yùn)動(dòng)速度活塞2運(yùn)動(dòng)速度3-8有一徑向柱塞液壓馬達(dá)，其平均輸出轉(zhuǎn)矩T=24.5N·m，工作壓力P=5MPa，最小轉(zhuǎn)速nmin=2r/min，最大轉(zhuǎn)速nmax=300r/min，容積效率v=0.9，求所需的最小流量和最大流量為多少？解：1）求馬達(dá)的排量由有2）所需的最小流量和最大流量3-9有一液壓泵，當(dāng)負(fù)載壓力為P=80×105Pa時(shí)，輸出流量為96L/min，而負(fù)載壓力為100×105Pa時(shí)，輸出流量為94L/min。用此泵帶動(dòng)一排量V=80cm3/r的液壓馬達(dá)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為120Ｎ·ｍ時(shí)，液壓馬達(dá)機(jī)械效率為0.94，其轉(zhuǎn)速為1100r/min。求此時(shí)液壓馬達(dá)的容積效率。解：液壓馬達(dá)的工作壓力由有由題意知，該工況下，液壓泵輸出流量為94L/min由有3-10泵和馬達(dá)組成系統(tǒng)，已知泵輸出油壓pp=100×105Pa，排量Vp=10cm3/r，機(jī)械效率mp=0.95，容積效率vp=0.9；馬達(dá)排量VM=10cm3/r，機(jī)械效率mM=0.95，容積效率vM=0.9，泵出口處到馬達(dá)入口處管路的壓力損失為5×105Pa，泄漏量不計(jì)，馬達(dá)回油管和泵吸油管的壓力損失不計(jì)，試求：（1）泵轉(zhuǎn)速為1500r/min時(shí)，所需的驅(qū)動(dòng)功率Prp；（2）泵輸出的液壓功率Pop；（3）馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速nM；（4）馬達(dá)輸出功率PM；（5）馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩TM。解：1）液壓泵的輸出功率液壓泵的輸出流量液壓泵的輸出功率2）所需的驅(qū)動(dòng)功率3）液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速不計(jì)管路中的流量損失，液壓馬達(dá)的輸入流量等于液壓馬達(dá)的輸出流量，所以液壓馬達(dá)的理論流量：液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速4）液壓馬達(dá)的輸出功率5）液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩第四章液壓控制元件與液壓基本回路4-1簡(jiǎn)述液壓控制閥的作用和類型。液壓控制閥，簡(jiǎn)稱為液壓閥，它是液壓系統(tǒng)中的控制元件，其作用是控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液壓油的流動(dòng)方向、壓力的高低和流量的大小，以滿足液壓缸、液壓馬達(dá)等執(zhí)行元件不同的動(dòng)作要求。液壓閥的類型如表4-1所示。表4-1 液壓閥的類型分類方法類型詳細(xì)分類按用途分壓力控制閥溢流閥、順序閥、減壓閥、壓力繼電器流量控制閥節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥、集流閥方向控制閥單向閥、液控單向閥、換向閥按結(jié)構(gòu)分類滑閥圓柱滑閥、旋轉(zhuǎn)閥、平板滑閥座閥椎閥、球閥、噴嘴擋板閥射流管閥射流閥按操作方式分人力操縱閥手把及手輪、踏板、杠桿操縱閥機(jī)械操縱閥擋塊、彈簧操縱閥液壓（或氣動(dòng)）操縱閥液壓、氣動(dòng)操縱閥電動(dòng)操縱閥電磁鐵、電液操縱閥按控制方式分類比例閥比例壓力閥、比例流量閥、比例換向閥、比例復(fù)合閥伺服閥單、兩級(jí)電液流量伺服閥、三級(jí)電液流量伺服閥數(shù)字控制閥數(shù)字控制壓力控制流量閥與方向閥按連接方式分類管式連接螺紋式連接、法蘭式連接閥板式及疊加式連接單層連接板式、雙層連接板式、整體連接板式、疊加閥插裝式連接螺紋式插裝閥、法蘭式插裝閥4-2簡(jiǎn)述普通単向閥和液控單向閥的作用、組成和工作原理。單向閥可分普通單向閥和液控單向閥兩種。1．普通單向閥的作用、組成和工作原理普通單向閥的作用是使油液只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，不許它反向倒流，故又稱為止回閥。如圖4-1所示為普通單向閥的外形圖，圖4-2所示為其結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)圖，這種閥由閥體1、閥芯2、彈簧3等零件組成。當(dāng)壓力油從閥體左端的通口P1流入時(shí)，油液在閥芯的左端上產(chǎn)生的壓力克服彈簧3作用在閥芯2上的力，使閥芯向右移動(dòng)，打開閥口，并通過(guò)閥芯2上的徑向孔a、軸向孔b，從閥體右端的通口P2流出。當(dāng)壓力油從閥體右端的通口P2流入時(shí)，液壓力和彈簧力一起使閥芯錐面壓緊在閥座上，使閥口關(guān)閉，油液無(wú)法通過(guò)。圖4-1普通單向閥外形圖圖4-2普通單向閥

1—閥體2—閥芯3—彈簧

a—徑向孔b—軸向孔2．液控單向閥的作用、組成和工作原理液控單向閥可使油液在兩個(gè)方向自由通流，可用作二通開關(guān)閥，也可用作保壓閥，用兩個(gè)液控單向閥還可以組成“液壓鎖”。（c）實(shí)物圖圖4-3液控單向閥

1—控制活塞2—頂桿3—閥芯如圖4-3所示為液控單向閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)圖，這種閥由控制活塞1、頂桿2、閥芯3和彈簧等組成。當(dāng)控制口K處無(wú)控制壓力油通入時(shí)，它的工作原理和普通單向閥一樣，壓力油只能從通口P1流向通口P2，不能反向倒流。當(dāng)控制口K有控制壓力油通入時(shí)，因控制活塞1右側(cè)a腔通泄油口（圖中未畫出），活塞1右移，推動(dòng)頂桿2克服彈簧的壓力，頂開閥芯3，使通口P1和P2接通，油液就可在兩個(gè)方向自由通流。液控單向閥具有良好的單向密封性，常用于執(zhí)行元件需要長(zhǎng)時(shí)間保壓、鎖緊的回路中。4-3簡(jiǎn)述三位四通電液換向閥的作用、組成和工作原理。電液換向閥是由電磁換向閥與液動(dòng)換向閥組成的復(fù)合閥。電磁換向閥為先導(dǎo)閥，它用來(lái)改變控制油路的方向；液動(dòng)換向閥為主閥，它用來(lái)改變主油路的方向。這種閥的優(yōu)點(diǎn)是用反應(yīng)靈敏的小規(guī)格電磁閥方便地控制大流量的液動(dòng)閥換向。如圖4-12所示為三位四通電液換向閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)圖，當(dāng)電磁換向閥的兩個(gè)電磁鐵均不通電時(shí)，電磁換向閥閥芯4在其對(duì)中彈簧作用下處于中位，此時(shí)來(lái)自液動(dòng)換向閥P口或外接油口的控制壓力油均不進(jìn)入主閥芯的左、右兩油腔，液動(dòng)換向閥芯左右兩腔的油液通過(guò)先導(dǎo)電磁換向閥中間位置的A′、B′兩油口與先導(dǎo)電磁閥T′口相通，再?gòu)囊簞?dòng)換向閥的T口或外接油口流回油箱。液動(dòng)換向閥閥芯在兩端對(duì)中彈簧的預(yù)壓力的推動(dòng)下，依靠閥體定位，準(zhǔn)確地回到中位，此時(shí)主閥的P、A、B和T油口均不通；當(dāng)先導(dǎo)電磁換向閥左邊的電磁鐵3通電后，使其閥芯向右邊位置移動(dòng)，來(lái)自液動(dòng)換向閥P口或外接油口的控制壓力油可經(jīng)先導(dǎo)電磁換向閥的A′口和左單向閥進(jìn)入液動(dòng)換向閥左端油腔，并推動(dòng)主閥閥芯向右移動(dòng)，這時(shí)液動(dòng)換向閥閥芯右端油腔中的控制油液可通過(guò)右邊的節(jié)流閥經(jīng)先導(dǎo)電磁換向閥的B′口和T′口，再?gòu)囊簞?dòng)換向閥的T口或外接油口流回油箱，使液動(dòng)換向閥P與A、B和T的油路相通；反之，由先導(dǎo)電磁換向閥右邊的電磁鐵5通電，可使P與B、A與T的油路相通。液動(dòng)換向閥閥芯的移動(dòng)速度可由右邊的節(jié)流閥調(diào)節(jié)。因此可使換向平穩(wěn)，無(wú)沖擊。(a)結(jié)構(gòu)圖(b)圖形符號(hào)圖（c）簡(jiǎn)化圖形符號(hào)圖圖4-12三位四通電液換向閥4-4何謂換向閥的“位”與“通”？畫出三位四通電磁換向閥、二位三通機(jī)動(dòng)換向閥及三位五通電液換向閥的職能符號(hào)。換向閥的“位”是指換向閥的工作位置，換向閥的“通”是指換向閥的所有進(jìn)油通道和出油通道數(shù)。換向閥的“位”和“通”的符號(hào)如圖4-5所示。二位三通三位四通三位五通圖4-5換向閥的“位”和“通”的符號(hào)4-5何謂中位機(jī)能？畫出“O”型、“M”型和“P”型中位機(jī)能，并說(shuō)明各適用何種場(chǎng)合。三位四通換向閥的中位機(jī)能是指閥處于中位時(shí)各油口的連通方式，如表4-4所示為常見三位四通換向閥的中位機(jī)能。表4-4常見三位四通換向閥的中位機(jī)能型式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖形符號(hào)中位油口狀況、特點(diǎn)及應(yīng)用O型P、A、B、T四口全封閉，執(zhí)行元件閉鎖，可用于多個(gè)換向閥并聯(lián)工作P型P、A、B口相通，T封閉；泵與執(zhí)行元件兩腔相通，可組成差動(dòng)回路M型P、T口相通，A與B口均封閉；執(zhí)行元件兩油口都封閉，泵卸荷，也可用多個(gè)M型換向閥并聯(lián)工作4-6簡(jiǎn)述先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖4-20所示為一種典型的三節(jié)同心結(jié)構(gòu)中壓先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)圖，圖4-17為其外形圖。這種閥由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成。先導(dǎo)閥是一個(gè)小規(guī)格錐閥芯直動(dòng)式溢流閥，主閥的閥芯6上開有阻尼小孔5，閥體上還加工有孔道。工作時(shí)，壓力油從進(jìn)油口P進(jìn)入，經(jīng)主閥芯6上的徑向孔進(jìn)入主閥芯6的下端，同時(shí)壓力油又經(jīng)阻尼孔5進(jìn)入主閥芯6的上端，并作用于先導(dǎo)閥的錐閥芯1上，此時(shí)K控口不接通。當(dāng)進(jìn)油口P的壓力低于先導(dǎo)閥彈簧9的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥芯6上下兩端壓力相等，主閥芯在主閥彈簧8作用下處于最下端，主閥關(guān)閉，不溢流。當(dāng)進(jìn)油口P的壓力高于先導(dǎo)閥彈簧9的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥被推開，主閥芯上腔的壓力油經(jīng)錐閥閥口、回油腔T流回油箱。由于阻尼孔5的作用，在主閥芯上下端形成一定的壓力差，主閥芯便在此壓力差的作用下克服主彈簧的張力上移，P與T接通達(dá)到溢流的目的。調(diào)節(jié)螺母即可改變先導(dǎo)閥彈簧9的預(yù)壓縮量，從而調(diào)整系統(tǒng)的壓力。(a)結(jié)構(gòu)圖(b)圖形符號(hào)圖1-錐閥芯(先導(dǎo)閥)；2-錐閥座；3-閥蓋；4-閥體；5-阻尼孔；6-主閥芯；7-主閥座；8-主閥彈簧；9-調(diào)壓(先導(dǎo)閥)彈簧圖4-20先導(dǎo)式溢流閥4-7簡(jiǎn)述直動(dòng)式順序閥的作用、組成和工作原理。順序閥是利用系統(tǒng)壓力變化來(lái)控制油路的通斷，以實(shí)現(xiàn)各執(zhí)行元件按先后順序動(dòng)作的壓力閥。按控制壓力的不同，順序閥可分為內(nèi)控式和外控式兩種，前者用閥進(jìn)口處的油壓力控制閥芯的啟閉，后者用外來(lái)的控制壓力油控制閥芯的啟閉(即液控順序閥)。按結(jié)構(gòu)的不同，順序閥又可分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種，前者一般用于低壓系統(tǒng)，后者用于中高壓系統(tǒng)。圖4-27所示為直動(dòng)式順序閥的結(jié)構(gòu)、實(shí)物圖和圖形符號(hào)圖。這種閥由下端蓋、控制活塞、閥體、閥芯、彈簧等組成。當(dāng)進(jìn)油口壓力較低時(shí)，閥芯在彈簧作用下處下端位置，進(jìn)油口P1和出油口P2不相通。當(dāng)作用在閥芯下端的油液的液壓力大于彈簧的預(yù)緊力時(shí)，閥芯向上移動(dòng)，閥口打開，進(jìn)油口P1和出油口P2相通，油液便經(jīng)閥口從出油口流出，從而操縱另一執(zhí)行元件或其他元件動(dòng)作。因順序閥利用其進(jìn)油口壓力控制，稱為普通順序閥（也稱內(nèi)控外泄式順序閥）。若將圖4-27(a)中端蓋轉(zhuǎn)180o或90o安裝，并將外控口K的螺塞取下后，在該處接控制油管并通控制油，則閥的啟閉便由外部壓力油控制，便可構(gòu)成外控外泄式順序閥。若將閥蓋6轉(zhuǎn)180o安裝，使泄油口處的小孔與閥體上的小孔連通，并將泄油口用螺堵封住，并使順序閥的出油口與回油箱連通，這時(shí)順序閥成為卸荷閥（也稱外控內(nèi)泄式順序閥）。當(dāng)順序閥內(nèi)裝并聯(lián)的單向閥，可構(gòu)成單向順序閥。單向順序閥也有內(nèi)外控之分。若將出油口接通油箱，且將外泄改為內(nèi)泄，即可作平衡閥用，使垂直放置的液壓缸不因自重而下落。（d）實(shí)物圖圖4-27直動(dòng)式順序閥4-8簡(jiǎn)述先導(dǎo)式減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。減壓閥是利用油液通過(guò)縫隙時(shí)產(chǎn)生壓降的原理，使系統(tǒng)中某一支路獲得較液壓泵供油壓力低的穩(wěn)定壓力的壓力閥。減壓閥也有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。直動(dòng)式減壓閥很少單獨(dú)使用，而先導(dǎo)式減壓閥則應(yīng)用較多。如圖4-24所示為先導(dǎo)式減壓閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)圖。這種閥由先導(dǎo)閥和主閥組成，先導(dǎo)閥由手輪、彈簧、先導(dǎo)閥閥芯和閥座等組成。主閥由主閥芯、主閥體、閥蓋等組成。油壓為P1的壓力油由主閥進(jìn)油口流入，經(jīng)減壓閥閥口x后由出油口流出，其壓力為p2。當(dāng)出口壓力P2低于先導(dǎo)閥彈簧的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)，主閥閥芯上、下腔油壓力相等，在主閥彈簧力作用下處于最下端位置，x開度最大，不起減壓作用。當(dāng)出口壓力P2高于先導(dǎo)閥彈簧的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥開，主閥閥芯上升，x開度減小，△P=P1-P2增大，由于出口壓力為調(diào)定值P2，因此其進(jìn)口壓力P1值會(huì)升高，起減壓作用。這時(shí)如果由于負(fù)荷增大或進(jìn)口壓力向上波動(dòng)使出口壓力P2增大，在P2高于先導(dǎo)閥彈簧的調(diào)定壓力，主閥閥芯上升，x開度迅速減小，△P=P1-P2進(jìn)一步增大，出口壓力P2便自動(dòng)下降，但仍恢復(fù)為原來(lái)的調(diào)定值，由此可見，減壓閥能利用出油口壓力的反饋?zhàn)饔茫詣?dòng)控制閥口開度，保證出口壓力基本上為彈簧調(diào)定壓力，因此這種減壓閥也稱為定值減壓閥。圖4-24J型先導(dǎo)式減壓閥4-9簡(jiǎn)述普通節(jié)流閥的作用、結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖4-41所示為普通節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)圖，圖4-26所示為普通節(jié)流閥的外形圖。這種閥的節(jié)流油口為軸向三角槽式，主要由閥芯、推桿、手輪和彈簧等組成。圖4-41軸向三角槽式節(jié)流閥

l—頂蓋2—導(dǎo)套3—閥體4—閥芯5—彈簧6—底蓋壓力油從油口P1流入，經(jīng)閥芯4左端的軸向三角槽后由P2流出。閥芯4在彈簧力的作用下始終緊貼在推桿的端部。旋轉(zhuǎn)手輪可使推桿沿軸向移動(dòng)，改變節(jié)流口的通流截面積，從而調(diào)節(jié)通過(guò)閥的流量。4-10簡(jiǎn)述調(diào)速閥的工作原理。如圖4-44所示為調(diào)速閥的工作原理圖，這種調(diào)速閥由定差式減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成。節(jié)流閥用來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)的流量，定差減壓閥則自動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載變化的影響，使節(jié)流閥前后的壓力差為定值，消除了負(fù)載變化對(duì)流量的影響。若減壓閥進(jìn)口壓力為，出口壓力為，節(jié)流閥出口壓力為，則減壓閥a腔、b腔油壓力為，c腔油壓力為。若減壓閥a、b、c腔有效工作截面積分別為、、，則。節(jié)流閥出口的壓力為由液壓缸的負(fù)載決定。（d）實(shí)物圖圖4-44調(diào)速閥的工作原理

1—減壓閥芯2—節(jié)流閥當(dāng)減壓閥閥芯在其彈簧力、油液壓力和的作用下處于某一平衡位置時(shí)，則：p2A1+p2A2=p3A+FS則由于彈簧剛度較低，且在工作過(guò)程中減壓閥閥芯位移很小，認(rèn)為基本不變，故也基本不變。故節(jié)流閥面積不變，流量（）也為定值，也就是說(shuō)，無(wú)論負(fù)載如何變化，也恒定不變，液壓元件的運(yùn)動(dòng)速度也不變。如果負(fù)載增大，增大，減壓閥右腔推力也增大，閥芯左移，閥口開大，閥口的液阻減小，也增大，而卻不變。如果負(fù)載減小，減小，減壓閥右腔推力也減小，閥芯右移，閥口開度減小，閥口的液阻增大，也減小，而也不變。因此調(diào)速閥適用于負(fù)荷變化較大，速度平穩(wěn)性要求較高的組合機(jī)床、銑床等的液壓系統(tǒng)。4-11何謂疊加閥？疊加閥有何特點(diǎn)?疊加式液壓閥簡(jiǎn)稱疊加閥，是在板式液壓閥集成化基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型的控制元件。每個(gè)疊加閥不僅起控制閥的作用，而且還起連接塊和通道的作用。每個(gè)疊加的閥體均有上下兩個(gè)安裝平面和四到五個(gè)公共通道，每個(gè)疊加閥的進(jìn)出油口與公共通道并聯(lián)或串聯(lián)，同一通徑的疊加閥的上下安裝面的油口相對(duì)位置與標(biāo)準(zhǔn)的板式液壓閥的油口位置相一致。疊加閥也可分為換向閥、壓力閥和流量閥三種，只是方向閥中僅有單向閥類，而換向閥采用標(biāo)準(zhǔn)的板式換向閥。由疊加閥構(gòu)成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造周期短、外觀整齊、便于改造和升級(jí)。但目前疊加閥的通徑較?。ㄒ话悴淮笥?0mm）。4-12雙向變量泵方向控制回路中，變量泵是哪種泵？怎樣實(shí)現(xiàn)方向的改變？蓄能器起什么作用？答：變量泵是排量可變的泵。變量泵可以為單作用葉片泵、徑向柱塞泵或軸向柱塞泵。單作用葉片泵通過(guò)改變轉(zhuǎn)子和定子之間的偏心距的方向可改變輸出油液的方向；徑向柱塞泵也可通過(guò)改變轉(zhuǎn)子和定子之間的偏心距的方向可改變輸出油液的方向；軸向柱塞泵可通過(guò)改變斜盤的傾斜方向可改變輸出油液的方向。蓄能器作用：為了補(bǔ)償在閉式液壓回路中單桿液壓缸兩側(cè)油腔的油量差，采用了一個(gè)蓄能器。當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，蓄能器放出油液以補(bǔ)償泵吸油量的不足。當(dāng)活塞向上運(yùn)行時(shí)，壓力油將液控單向閥打開，使液壓缸上腔多余的回油流入蓄能器。4-13主油路節(jié)流調(diào)速回路中溢流閥的作用是什么？壓力調(diào)整有何要求？節(jié)流閥調(diào)速和調(diào)速閥調(diào)速在性能上有何不同？答：溢流閥的作用：主油路節(jié)流調(diào)速是將節(jié)流閥串聯(lián)在主油路上，并聯(lián)一溢流閥，多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱，由于溢流閥一直處于工作狀態(tài)，所以泵出口壓力保持恒定不變。溢流閥的壓力大學(xué)系統(tǒng)壓力和節(jié)流閥的損失壓力之和。節(jié)流調(diào)速回路由于閥的進(jìn)口壓力和出口壓力差不定，流量不穩(wěn)導(dǎo)致調(diào)速不穩(wěn)，當(dāng)系統(tǒng)壓力較大時(shí)，流量太小出現(xiàn)爬行。由于調(diào)速閥采用壓力反饋，進(jìn)出口壓力差穩(wěn)定，從而使輸出的油液流量穩(wěn)定，執(zhí)行結(jié)構(gòu)的運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)械特性硬，獲得理想的運(yùn)行速度。4-14圖4-52雙泵供油快速回路中，1泵和2泵各有什么特點(diǎn)？單向閥的作用是什么？溢流閥3為什么接在去系統(tǒng)油路上？答：雙泵供油快速運(yùn)動(dòng)回路工作原理：圖中1高壓小流量泵，用以實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。2低壓大流量泵，用以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓泵2輸出的油經(jīng)單向閥4和液壓泵1輸出的油共同向系統(tǒng)供油。在工作進(jìn)給時(shí)，系統(tǒng)壓力升高，打開液控順序閥(卸荷閥)3使液壓泵2卸荷，此時(shí)單向閥4關(guān)閉，由液壓泵1單獨(dú)向系統(tǒng)供油。溢流閥5控制液壓泵1的供油壓力是根據(jù)系統(tǒng)所需最大工作壓力來(lái)調(diào)節(jié)的，而卸荷閥3使液壓泵2在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)供油，在工作進(jìn)給時(shí)則卸荷4521345213

圖4-52雙泵供油快速回路(元件標(biāo)注與教材圖形有所差異)4-15簡(jiǎn)述圖4-53液壓壓床的補(bǔ)油回路的工作過(guò)程，并說(shuō)出該系統(tǒng)的特點(diǎn)？答：當(dāng)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)泵打出的油液進(jìn)入截面積小的輔助缸，是輔助缸快速向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)主缸活塞向下運(yùn)動(dòng)，是主缸的上腔形成真空，從而高位油箱中的油液經(jīng)過(guò)液控單向閥進(jìn)入主缸上腔，實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。4-16在兩個(gè)慢速換接回路中能否利用兩調(diào)速閥并聯(lián)回路？為什么？答：不能，當(dāng)一個(gè)調(diào)速閥工作時(shí)，而另一個(gè)調(diào)速閥內(nèi)無(wú)油通過(guò)，它的減壓閥不起作用而處于最大開口狀態(tài)，因而速度換接時(shí)大量油液通過(guò)該處將使機(jī)床工作部件產(chǎn)生突然前沖現(xiàn)象。4-17在圖4-30（a）所示的二級(jí)調(diào)壓回路中為什么閥4的調(diào)定壓力一定要小于閥2的調(diào)定壓力？在圖4.30（b）中三個(gè)調(diào)節(jié)閥的調(diào)定壓力的關(guān)系如何？答：閥4相當(dāng)于閥2的先導(dǎo)閥，如果閥4調(diào)定壓力大于閥2的調(diào)定壓力會(huì)造成閥2打開而閥4未動(dòng)作的故障，從而起不到雙極調(diào)壓的目的。閥2、閥3的調(diào)定壓力小于閥2的調(diào)定壓力，閥2與閥3之間的壓力沒有關(guān)系，可以根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行調(diào)定。4-18如圖4-84所示，溢流閥調(diào)定壓力Ps1

=

5

MPa，減壓閥的調(diào)定壓力Ps2

=

1.5

MPa，Ps3

=

3.5

MPa，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)載FL

=

2000N，活塞面積A

=

20

10?4m2，減壓閥全開時(shí)的壓力損失及管路損失忽略不計(jì)，求：（1）活塞運(yùn)動(dòng)及到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，A、B、C各點(diǎn)的壓力是多少？（2）當(dāng)負(fù)載FL

=

4000N時(shí)，A、B、C各點(diǎn)的壓力是多少？答：（1）當(dāng)運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)是A點(diǎn)壓力是系統(tǒng)壓力5MPAB點(diǎn)（ps2）3.5mpac點(diǎn)（ps3）是3.5mpa（2）A點(diǎn)壓力是5mpaB點(diǎn)是3.5mpaC也是3.5mpa圖4-844-19試分析下列各情況，并說(shuō)明減壓閥閥口處于什么狀態(tài)。圖4-85（1）當(dāng)泵壓力等于溢流閥調(diào)定壓力時(shí)，夾緊缸使工件夾緊后，A、C點(diǎn)的壓力各為多少？（2）當(dāng)泵壓力由于工作缸快進(jìn)、壓力降到1.5MPa時(shí)（工件原先處于夾緊狀態(tài)），A、C點(diǎn)的壓力為多少？（3）夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B、C三點(diǎn)的壓力各為多少？解:（1）當(dāng)泵壓力等于溢流閥調(diào)定壓力時(shí)，夾緊液壓缸使工件夾緊后，泵的出口壓力等于溢流閥調(diào)定壓力（PB1=Py=5Mpa）時(shí)，C點(diǎn)壓力PC1隨著負(fù)載（夾緊力）壓力上升，當(dāng)A點(diǎn)的壓力PA1等于減壓閥的調(diào)整壓力Pj時(shí)，減壓閥開始起作用穩(wěn)定其出口壓力，此時(shí)，PA1=PC1=Pj=2.5Mpa。(2)泵的出口壓力由于工作缸快進(jìn)，壓力降為1.5Mpa時(shí)（工件原先處于夾緊狀態(tài)），泵的出口壓力由工作缸負(fù)載確定，PB2=1.5Mpa<Py=5Mpa,溢流閥關(guān)閉。由于單向閥的逆向截止作用，夾緊缸保壓，PC2=2.5Mpa。A點(diǎn)壓力PA2由2.5Mpa下降到1.5Mpa。（3）夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于夾緊缸的負(fù)載壓力為零，減壓閥全開，PB3=PA3=PC3=0Mpa。圖4-864-20液壓缸的活塞面積為A

=

100

10?4m2，負(fù)載在500～40000N的范圍內(nèi)變化，為使負(fù)載變化時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定，在液壓缸進(jìn)口處使用一個(gè)調(diào)速閥，若將泵的工作壓力調(diào)到泵的額定壓力（壓力為6.3MPa）圖4-86答：最大壓力P=F/A=40000/100

10?4=4MPa調(diào)速閥最小壓差P1=0.5MPa液壓泵工作壓力Pp=P+P1=4+0.5=4.5MPa6.3Mpa能保證流量的穩(wěn)定，但能耗不利。4-21如圖

4-86

所示，上模重量為30000N，活塞下降時(shí)回（1）順序閥的調(diào)定壓力需要多少？（2）上模在液壓缸上端且不動(dòng)，換向閥在中立位置，圖中壓力表指示的壓力是多少？（3）當(dāng)活塞下降至上模觸到工作物時(shí)，圖中壓力表指示壓力是多少？答：（1）摩擦阻力、慣性力、管路損失忽略不計(jì)，順序閥的調(diào)定壓力0Mpa;（2）此時(shí)克服重力，P=F/A=3000/0.006=5MPA；（3）此時(shí)克服壓力逐漸上升直到溢流閥打開，此時(shí)壓力表壓力為P3=7Mpa;4-22圖4-87所示液壓系統(tǒng)，液壓缸有效面積A1

=

100

10?4m2，A2

=

100

10?4m2，液壓缸A負(fù)載FL

=

35000N，液壓缸B活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載為零。摩擦損失、慣性力、管路損失忽略不計(jì)。溢流閥、順序閥、減壓閥調(diào)定壓力分別為4MPa、3MPa、2MPa。求在下列情形之下，C、D和E處的壓力。（1）泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，兩換向閥處于中立位置。（2）A+線圈通電，液壓缸A活塞移動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)。（3）A+線圈斷電，B+線圈通電，液壓缸B活塞運(yùn)動(dòng)到盡頭時(shí)。圖4-87解：（1）液壓泵啟動(dòng)后兩換向閥處于中位時(shí)，泵的油液只能從溢流閥回油箱，所以PA=4Mpa，因順序閥調(diào)定壓力小于PA，順序閥開啟，但順序閥出油口封閉，所以PB=PA=4Mpa，由于減壓閥出油口封閉，減壓閥的先導(dǎo)閥打開，減壓閥口關(guān)小，減壓，所以PC=2Mpa.(2)換向閥電磁線圈1YA通電，液壓缸1活塞移動(dòng)時(shí)液壓缸1活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)，B、A兩點(diǎn)壓力升高到溢流閥打開，這時(shí)(3)換向閥電磁線圈1YA斷電，2YA通電液壓缸2活塞移動(dòng)時(shí)當(dāng)液壓缸2活塞碰到固定擋塊時(shí)，減壓閥的先導(dǎo)閥打開，減壓閥口關(guān)小，順序閥開啟，溢流閥打開，則4-23圖4-88所示為由插裝式錐閥組成方向閥的兩個(gè)例子，如果在閥關(guān)閉時(shí)，A、B有壓力差，試判斷電磁鐵通電和斷電時(shí)，壓力油能否開啟錐閥而通流，并分析各自是作為何種換向閥使用的。圖4-88答：1）當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)圖a：若pA>pB，則閥關(guān)閉；若pA<pB，則B→A;圖b：若pA>pB，則A→B；若pA<pB，則閥關(guān)閉;2）當(dāng)電磁鐵通電時(shí)圖a：控制油腔通油箱,若pA>pB，則A→B；若pA<pB，則B→A;圖b：控制油腔通油箱,若pA>pB，則A→B；若pA<pB，則B→A。3）兩個(gè)插裝閥均可做二位二通換向閥使用。4-24圖4-89是采用非限制式變量泵的調(diào)壓回路，請(qǐng)說(shuō)出它的調(diào)壓原理。答：采用非限壓式變量泵時(shí)，系統(tǒng)的最高壓力由安全閥限定，安全閥一般采用直動(dòng)型溢流閥為好；當(dāng)采用限壓式變量泵時(shí)，系統(tǒng)的最高壓力由泵調(diào)節(jié)，其值為泵處于無(wú)流量輸出時(shí)的壓力值。圖4-894-25在圖4-90所示的回路中，若溢流閥的調(diào)定壓力分別為pYl

=

6MPa，pY2

=

4.5MPa，泵出口處的負(fù)載阻力為無(wú)限大，試問，在不計(jì)管道損失和調(diào)壓偏差的情況下。（1）換向閥下位接入回路時(shí)，泵的工作壓力為多少？B點(diǎn)和C點(diǎn)的壓力各為多少？（2）換向閥上位接入回路時(shí)，泵的工作壓力為多少？B點(diǎn)和C點(diǎn)的壓力又是多少？圖4-90答：（1）解：1）換向閥下位接入回路時(shí)，即關(guān)閉Py2的外泄油口Pp=Py1=6Mpa,PB=6Mpa,Pc=0Mpa2）換向閥上位接入回路時(shí)，閥1和閥2并聯(lián)，泵的工作壓力為兩者調(diào)整壓力的較小者，故，Pp=py2=4.5Mpa，PB=4.5Mpa,Pc=0Mpa（通油箱）。4-26在圖4-91所示的回路中，已知活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載F

=

1.2kN，活塞面積為1510?4m2，溢流閥調(diào)定值為4.5MPa，兩個(gè)減壓閥的調(diào)定值分別為pJ1

=

3.5MPa和pJ2

=

2MPa，如油液流過(guò)減壓閥及管路時(shí)的損失可忽略不計(jì)，試確定活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)和停在終端位置時(shí)，A、B、C三點(diǎn)的壓力值。圖4-91答：解：1)運(yùn)動(dòng)時(shí)，pApBpC0.8Mpa此時(shí)，Pc=F/A=1200/（15×10－4）Pa＝0.8MPa，即ppj1,ppj2，故兩減壓閥都不工作，閥口常開，相當(dāng)于一通道，又ppY，溢流閥關(guān)閉，所以，pApBpC0.8Mpa2)停在終端位置時(shí)，pA3.5Mpa,pB4.5Mpa,pC2Mpa4-27圖4-92所示為由復(fù)合泵驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)，活塞快速前進(jìn)時(shí)負(fù)荷F

=

0，慢速前進(jìn)時(shí)負(fù)荷F

=

20000N，活塞有效面積為40

10?4m2，左邊溢流閥及右邊卸荷閥調(diào)定壓力分別是7MPa與3MPa。大排量泵流量大

=

20L/min，小排量泵流量為小

=

5L/min，摩擦阻力、管路損失、慣性力忽略不計(jì)，求：（1）活塞快速前進(jìn)時(shí)，復(fù)合泵的出口壓力是多少？進(jìn)入液壓缸的流量是多少？活塞的前進(jìn)速度是多少？（2）活塞慢速前進(jìn)時(shí)，大排量泵的出口壓力是多少？復(fù)合泵出口壓力是多少？要改變活塞前進(jìn)速度，需由哪個(gè)元件來(lái)調(diào)整？圖4-92答：(1)活塞快速前進(jìn)時(shí)，復(fù)合泵的出口壓力是零，此時(shí)流量為25L/Min，活塞的前進(jìn)速度是(2)活塞慢速前進(jìn)時(shí)，大排量泵出口壓力是零，（因?yàn)槁偾斑M(jìn)時(shí)，大排量泵排出的油全部進(jìn)油箱），復(fù)合泵的出口壓力是要改變活塞前進(jìn)速度，需由節(jié)流閥和圖中電磁換向閥調(diào)整。4-28但負(fù)載分別為F1

=

8

000N，F(xiàn)2

=

4

000N，如溢流閥的調(diào)定壓力為4.5MPa，試分析當(dāng)減壓閥壓力調(diào)定值分別為1MPa、2MPa、4MPa時(shí)，兩液壓缸的動(dòng)作情況。圖4-93答：按已知條件,缸1運(yùn)動(dòng)時(shí)需pA1=4Mpa,缸2運(yùn)動(dòng)時(shí)需pA2=2Mpa.

1、當(dāng)減壓閥壓力調(diào)定值為1MPa時(shí)由于減壓閥調(diào)定壓力未達(dá)到缸2運(yùn)動(dòng)所需壓力,故減壓閥處于關(guān)閉狀態(tài),缸2不動(dòng),因溢流閥設(shè)定壓力為4.5Mpa,大于缸1運(yùn)動(dòng)所需壓力,所以缸1運(yùn)動(dòng).2、減壓閥壓力調(diào)定值為2MPa時(shí)減壓閥設(shè)定壓力與缸2所需壓力相等,即減壓閥處于動(dòng)態(tài)接通與關(guān)閉狀態(tài),接通時(shí)缸2運(yùn)動(dòng),關(guān)閉時(shí)缸1運(yùn)動(dòng)（原因見問題1）,由于減壓閥關(guān)閉時(shí)缸2因慣性運(yùn)動(dòng)使得減壓閥出口壓力下降造成減壓閥接通,此時(shí)系統(tǒng)壓力下降,因此缸1因壓力不足也處于慣性運(yùn)動(dòng)中,即減壓閥壓力調(diào)定值為2MPa,時(shí),缸1與缸2是交替運(yùn)行的,由于交替時(shí)間很短,因此宏觀上看到的是兩缸同時(shí)運(yùn)行。3、當(dāng)減壓閥壓力調(diào)定值為4MPa時(shí)由于設(shè)定壓力大于缸2所需運(yùn)動(dòng)壓力,故缸2運(yùn)動(dòng),此時(shí)系統(tǒng)壓力為2Mpa,因此缸1不動(dòng),等缸2運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn),減壓閥關(guān)閉,系統(tǒng)壓力上升達(dá)到缸1運(yùn)動(dòng)所需壓力,缸1運(yùn)動(dòng).

這是一道典型的壓力控制元件應(yīng)用題,多個(gè)液壓傳動(dòng)。4-29分析圖4-94回路的工作過(guò)程，說(shuō)明回路特點(diǎn)。圖4-94答：電磁換向閥兩側(cè)不得電時(shí)，液壓缸處于鎖定狀態(tài)；當(dāng)下面電磁換向閥左側(cè)得電時(shí)，上面電磁換向閥得電時(shí)，下面換向至左位，液壓缸左腔進(jìn)油，右腔的由調(diào)速閥回油箱，屬于回油調(diào)速，液壓缸運(yùn)動(dòng)速度由調(diào)速閥決定；當(dāng)下面電磁換向閥右側(cè)得電時(shí)，上面電磁換向閥得電時(shí)，下面換向至右位，油液經(jīng)單向閥進(jìn)入液壓缸右腔，液壓缸左腔油回油箱，液壓缸快速向左運(yùn)動(dòng)。第5章液壓輔助元件5-1密封件應(yīng)滿足哪些基本要求？答：防止液壓元件和液壓系統(tǒng)中液壓油的內(nèi)漏和外漏，保證液壓系統(tǒng)能建立必要的工作壓力，還可以防止外漏油液污染工作環(huán)境。密封裝置應(yīng)具有良好的密封性、耐磨、耐油、耐用、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝維護(hù)方便。5-2安裝Y形密封圈時(shí)應(yīng)注意什么問題？答：這種密封能隨著工作壓力的變化自動(dòng)調(diào)整密封性能，壓力越高則唇邊被壓得越緊，密封性越好；當(dāng)壓力降低時(shí)唇邊壓緊程度也隨之降低，從而減少了摩擦阻力和功率消耗，它還能自動(dòng)補(bǔ)償唇邊的磨損，保持密封性能不降低。工作壓力可達(dá)20MPa，工作溫度為-30～100℃。在裝配時(shí)應(yīng)注意唇邊應(yīng)對(duì)著有壓力油的油腔5-3選用過(guò)濾器時(shí)應(yīng)考慮哪些問題？答：1）過(guò)濾精度應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)的要求2）能較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持足夠的通流能力3）濾芯具有足夠的強(qiáng)度4）濾芯抗腐蝕性能好，能在規(guī)定的溫度下持久的工作5）濾芯的清洗、更換和維護(hù)要方便5-4過(guò)濾器分為哪些種類？繪圖說(shuō)明過(guò)濾器一般安裝在液壓系統(tǒng)中的什么位置？答：根據(jù)濾芯的不同可分為網(wǎng)式、線隙式、紙質(zhì)式、燒結(jié)式和磁性濾油器等。一般在液壓系統(tǒng)中的安裝位置1、2、3、4、5。5-5蓄能器有哪些功用？安裝和使用蓄能器應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？答：蓄能器是一種儲(chǔ)存油液壓力能，并在需要時(shí)釋放出來(lái)供給系統(tǒng)的能量?jī)?chǔ)存裝置。它能作輔助動(dòng)力源、充當(dāng)應(yīng)急動(dòng)力源、補(bǔ)漏保壓、吸收脈動(dòng)，降低噪聲。根據(jù)蓄能器內(nèi)油液加載方式不同，可分為重力式，彈簧式和充氣式三種。目前常用的多是利用氣體壓縮和膨脹來(lái)儲(chǔ)存、釋放液壓能的充氣式蓄能器。它有氣囊式、活塞式、氣瓶式等幾種。5-6油管的種類有哪些？答：油管的作用是將各液壓元器件連接起來(lái)。液壓系統(tǒng)中使用的油管有鋼管、紫銅管、橡膠管、尼龍管、耐油塑料管等。采用哪種油管必須根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力、使用環(huán)境及其安裝位置正確選用。第6章典型液壓系統(tǒng)6-1如圖6-8所示的液壓系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)：“A夾緊→B快進(jìn)→B工進(jìn)→B快退→B停止→A松開→泵卸荷”等順序動(dòng)作的工作循環(huán)。(1）試列出上述循環(huán)時(shí)電磁鐵動(dòng)態(tài)表。(2）說(shuō)明系統(tǒng)是由哪些基本回路組成的。圖6-8題圖6-1電磁鐵動(dòng)作順序表電磁鐵動(dòng)作1YA2YA3YA4YA5AA夾緊———+—B快進(jìn)+—++—B工進(jìn)+——+—B快退—+—+—原位停止——+++B停止———+—A松開—————-泵卸荷————+該系統(tǒng)有：由閥5實(shí)現(xiàn)的減壓回路、閥10構(gòu)成的差動(dòng)回路、閥9構(gòu)成單向調(diào)速回路、閥4構(gòu)成的卸荷回路、溢流閥2構(gòu)成的調(diào)壓回路、單向閥3構(gòu)成回路、單向閥7構(gòu)成保壓回路、換向閥6構(gòu)成的換向回路等組成。6-2如圖6-9是汽車庫(kù)升降平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖和液壓系統(tǒng)圖，分析其工作過(guò)程和回路的特點(diǎn)。圖6-9題圖6-2圖6-9題圖6-2答：首先右邊二位閥電磁鐵得電，活塞向右運(yùn)動(dòng)，拔出定位銷，然后三位換向閥左邊電磁鐵得電時(shí)，油液通過(guò)三位換向閥液控單向閥是伸縮式柱塞缸向上運(yùn)動(dòng)，舉起汽車到相應(yīng)位置，等達(dá)到位置后，三位閥左邊電磁鐵斷電，當(dāng)汽車離開升降臺(tái)后，使右邊電磁鐵得電，同時(shí)使左邊二位閥電磁鐵得電，液控單向閥打開，在升降臺(tái)的自重的作用下，液壓缸向下運(yùn)動(dòng)，由于回油路上有節(jié)流閥產(chǎn)生背壓，所以液壓缸安全下行，當(dāng)下行到位后，碰到相應(yīng)的行程開關(guān)，使三個(gè)電磁鐵斷電，主缸停止運(yùn)動(dòng)，輔助缸左行，將定位銷插入銷孔，到位后相應(yīng)行程開關(guān)使液壓泵電機(jī)斷電，整個(gè)系統(tǒng)停止工作。該系統(tǒng)利用了柱塞式伸縮缸，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離工作。利用液控單向閥實(shí)現(xiàn)保壓，利用三位四通換向閥的H型中位機(jī)能，對(duì)單向閥進(jìn)口卸荷，保證單向閥可靠關(guān)閉，利用節(jié)流閥產(chǎn)生背壓，使主缸勻速可靠下落，保護(hù)了系統(tǒng)的安全，輔助缸后部加裝彈簧，使泵停車時(shí)銷子可靠插入銷孔。6-3根據(jù)圖6-10所示，填寫當(dāng)實(shí)行下列工作循環(huán)時(shí)的電磁鐵動(dòng)作順序表。圖6-10題圖6-3電磁鐵動(dòng)作順序表電磁鐵動(dòng)作1YA2YA3YA4YA快進(jìn)+—++中速進(jìn)給+———慢速進(jìn)給+——+快退—+——原位停止————6-4圖6-11是移動(dòng)式汽車維修舉升液壓系統(tǒng)，分析該系統(tǒng)的工作過(guò)程和特點(diǎn)。指出二位二通電磁閥、液控單向閥、分流集流閥的作用。圖6-11題圖6-4答：1YA、3YA得電，倆三位換向閥右位工作，通過(guò)分流集流閥進(jìn)入同步缸向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)所需位置時(shí)，1YA、3YA失電，換向閥位于中位，單向閥進(jìn)口與油箱相連，保證液控單向閥可靠工作，同時(shí)二位二通閥電磁鐵得電，對(duì)泵卸荷。汽車維修完畢后，2YA、4YA得電，二位二通閥電磁鐵失電，三位換向閥工作在右位，打開液控單向閥，同步缸返回，放下汽車。該系統(tǒng)采用機(jī)械和分流集流閥實(shí)現(xiàn)缸的同步運(yùn)動(dòng)，利用液控單向閥構(gòu)成平衡回路，汽車在維修過(guò)程中，保證安全，利用二位二通閥構(gòu)成卸荷回路，保護(hù)油泵的安全，利用換向閥的中位機(jī)能保證單向閥的可靠工作。二位二通閥構(gòu)成卸荷回路，保護(hù)油泵。和缸相連的液控單向閥構(gòu)成平衡回路，保證汽車在維修的過(guò)程中，活塞不會(huì)向下運(yùn)動(dòng)，保證維修過(guò)程中的安全。下面液控單向閥，保證分流集流發(fā)內(nèi)一直充滿油液。分流集流閥用于相連接的缸的同步。6-5圖6-12是JG21Y-160沖床液壓系統(tǒng)圖，其工作過(guò)程是“滑塊快速下降→沖剪下降→快速上升→停止”工作循環(huán)。試分析其工作過(guò)程和系統(tǒng)特點(diǎn)。圖6-12題圖6-5答：滑塊快速下降：三通閥電磁鐵得電，油進(jìn)入缸的C腔，由于C腔相當(dāng)于柱塞缸，所以通流面積小，缸的運(yùn)動(dòng)速度快；同時(shí)油液經(jīng)過(guò)四通閥的左工作位，經(jīng)過(guò)插裝閥的下腔使A腔的油液進(jìn)入B腔，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，使滑塊運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)一步加快，因此滑塊快速下滑；沖剪下降：當(dāng)C腔充滿油液后，四通閥電磁鐵得電，開始沖剪下降工作運(yùn)動(dòng)，此時(shí)油液直接全部進(jìn)入B腔，A 腔中的油液直接流回油箱，增加工作壓力，實(shí)現(xiàn)沖剪運(yùn)動(dòng)?？焖偕仙喝ㄩy和四通閥的電磁鐵失電，油液進(jìn)入A腔，并打開插裝閥，B腔的油液經(jīng)過(guò)插裝閥進(jìn)入A 腔，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使滑塊快速上升；停止：當(dāng)滑塊到達(dá)最高位置時(shí)，二通閥得電，泵卸荷，滑塊停止運(yùn)動(dòng)。第7章氣動(dòng)傳動(dòng)技術(shù)7-1說(shuō)明空氣壓縮機(jī)的工作原理。答：活塞式空壓機(jī)是通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)使活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)吸、壓氣，并達(dá)到提高氣體壓力的目的。曲柄10由原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)）帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)活塞5在缸體4內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)容積增大而開成部分真空，活塞左腔的壓力低于大氣壓力Pa，吸氣閥2開戶，外界空氣進(jìn)入缸內(nèi)，這個(gè)過(guò)程稱為“吸氣過(guò)程”；當(dāng)活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸氣閥關(guān)閉，隨著活塞的左移，缸內(nèi)壓力高于輸出氣管內(nèi)力p后，排氣閥1被打開，壓縮空氣送至輸出氣管內(nèi)，這個(gè)過(guò)程稱為“排氣過(guò)程”。曲柄旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)行程一次，即完成一個(gè)工作循環(huán)。7-2說(shuō)明后冷卻器的作用。答：后冷卻器安裝在空氣壓縮機(jī)出口處的管道上。它將空氣壓縮機(jī)排出的壓縮空氣溫度由140～170℃降至40～50℃。這樣就可以使壓縮空氣中的油霧和水汽迅速達(dá)到飽和，使其大部分析出并凝結(jié)成油滴和水滴，以便經(jīng)油水分離器排出。7-3說(shuō)明儲(chǔ)氣罐的作用。答：（1）貯存一定數(shù)量的壓縮空氣；消除壓力波動(dòng)，保證輸出氣流的連續(xù)性；（2）調(diào)節(jié)用氣量或以備發(fā)生故障和臨時(shí)需要應(yīng)急使用；進(jìn)一步分離壓力空氣中的水分和油分。7-4在壓縮空氣站中，為什么既有除油器，又有油霧器？答：除油器作用是分離并排出壓縮空氣中凝聚的油分、水分和灰塵雜質(zhì)等，使壓縮空氣得到初步凈化。氣動(dòng)控制中的各種閥和汽缸都需要潤(rùn)滑，如汽缸的活塞在缸體中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，若沒有潤(rùn)滑，活塞上的密封圈很快就會(huì)磨損，影響系統(tǒng)的正常工作，因此必須給系統(tǒng)進(jìn)行潤(rùn)滑。油霧器是一種特殊的注油裝置，它以壓縮空氣為動(dòng)力，將潤(rùn)滑油噴射成霧狀并混合于壓縮空氣中，隨著壓縮空氣進(jìn)入需要潤(rùn)滑的部位，達(dá)到潤(rùn)滑氣動(dòng)元件的目的。7-5常用氣源三聯(lián)件是指哪些元件？安裝順序如何？如果不按順序安裝，會(huì)出現(xiàn)什么問題？答：氣源三聯(lián)件指：過(guò)濾器、減壓閥、油霧器安裝順序：過(guò)濾器→減壓閥→油霧器過(guò)濾器其作用是過(guò)濾空氣中的水分、油污等雜質(zhì)；減壓閥主要對(duì)氣源進(jìn)行穩(wěn)壓，使氣源處于恒定狀態(tài)，可減小因氣源氣壓突變時(shí)對(duì)閥門或執(zhí)行器等硬件的損傷；油霧器主要是給系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件提供潤(rùn)滑油；三者的安裝順序不能顛倒，會(huì)影響壓縮空氣中雜質(zhì)除不盡，從而影響器件的正常使用，最終會(huì)影響系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。7-6汽缸有哪些類型？答：按結(jié)構(gòu)特征分：活塞式、膜片式和組合式；按作用方式分：?jiǎn)巫饔檬胶碗p作用式；按功能分：普通氣缸和特殊氣缸7-7氣動(dòng)方向控制閥有哪些類型？各自具有什么功能？答：氣動(dòng)方向控制閥可分單向型和換向型兩種。單向型：氣壓只能順著一個(gè)方向進(jìn)出；換向型：利用換向閥中不同的出口可以有效地改變執(zhí)行原件的運(yùn)動(dòng)方向。7-8氣動(dòng)方向控制閥與液壓方向控制閥有何相同或相異之處？答：氣動(dòng)方向控制閥與液壓方面控制閥比較相同之處：工作原理，實(shí)現(xiàn)的功能；不同之處：結(jié)構(gòu)、密封條件。7-9快速排氣閥為什么能快速排氣？在使用和安裝快速排氣閥時(shí)應(yīng)注意哪些問題？答：快速排氣閥經(jīng)常是安裝在氣缸與換向閥之間的，主要特點(diǎn)在于氣壓回流時(shí)直接排到大氣中，無(wú)須回流到換向閥中，因此大大加快了氣缸中的氣壓排出速度。應(yīng)注意的問題：1.快速排氣閥安裝在氣缸與換向閥之間時(shí)應(yīng)盡量靠近氣缸排氣口，或直接擰在氣缸排氣口上；2.運(yùn)用于管道排氣的自動(dòng)排氣閥應(yīng)安裝在熱水循環(huán)的頂端，氣體容易堆積的地方。3.排氣閥不能安裝在容易凍結(jié)的地方。4.安裝于暖氣片的自動(dòng)排氣閥排氣方向應(yīng)垂直向上。圖7-1或門型梭閥在手動(dòng)—自動(dòng)換向回路中的應(yīng)用7-10簡(jiǎn)述圖圖7-1或門型梭閥在手動(dòng)—自動(dòng)換向回路中的應(yīng)用答：梭閥主要作用是控制與氣缸相連的換向閥的工作狀態(tài)。當(dāng)梭閥中有氣壓進(jìn)入時(shí)，在梭閥的作用下，與氣缸相連的換向閥的右位將取代左位工作。7-11什么是氣動(dòng)邏輯元件？試述“是門”、“與門”、“或門”、“非門”的邏輯功能，并繪出其邏輯符號(hào)。答：（見課本7.4.4介紹）7-