《液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)技術(shù)》課后習(xí)題答案(大學(xué)期末復(fù)習(xí)資料)

液壓與氣壓傳動(dòng)PAGE36精品文檔，知識(shí)共享！復(fù)習(xí)思考題1．液壓系統(tǒng)是由哪幾部分組成？各組成部分的作用是什么？答：一個(gè)完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由以下幾部分組成：1．動(dòng)力元件：是將原動(dòng)機(jī)所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能的元件，其作用是向液壓系統(tǒng)提供壓力油。常用的動(dòng)力元件是液壓泵。2．執(zhí)行元件：把液體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)的元件，常用的執(zhí)行元件有液壓缸和液壓馬達(dá)。3．控制元件：包括方向、壓力、流量控制閥，是對系統(tǒng)中油液方向、壓力、流量進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的元件。4．輔助元件：如管道、管接頭、油箱、過濾器等。5．工作介質(zhì)：即液壓油，是用來傳遞能量的媒介物質(zhì)。2．液壓油的粘度有幾種表示方法？它們用什么符號(hào)表示？它們的單位是什么？答：有三種：1．動(dòng)力粘度符號(hào)為：μ單位：帕.秒（Pa.s）或牛.秒/米2（N.s/m2）2.運(yùn)動(dòng)粘度符號(hào)為：ν單位：m2/s3.相對粘度符號(hào)為：°Et3．液壓傳動(dòng)的介質(zhì)污染主要來自哪幾個(gè)方面？應(yīng)該怎樣控制介質(zhì)的污染？答：液壓傳動(dòng)的介質(zhì)污染主要來自以下幾個(gè)方面：1．液壓油雖然是在比較清潔的條件下精煉和調(diào)制的，但油液運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中受到管道、油桶、油罐的污染。2．液壓系統(tǒng)和液壓元件在加工、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、裝配過程中灰塵焊渣、型砂、切屑、磨料等殘留物造成污染。3．液壓系統(tǒng)運(yùn)行中由于油箱密封不完善以及元件密封裝置損壞、不良而由系統(tǒng)外部侵入的灰塵、砂土、水分等污染物造成污染。4．液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的污染物。金屬及密封件因磨損而產(chǎn)生的顆粒，通過活塞桿等處進(jìn)入系統(tǒng)的外界雜質(zhì)，油液氧化變質(zhì)的生成物也都會(huì)造成油液的污染。實(shí)際工作中污染控制主要有以下措施：1．在使用前保持液壓油清潔。2．做好液壓元件和密封元件清洗，減少污染物侵入。3．使液壓系統(tǒng)在裝配后、運(yùn)行前保持清潔。4．在工作中保持液壓油清潔。5．防止污染物從活塞桿伸出端侵入。6．合理選用過濾器。7．對液壓系統(tǒng)中使用的液壓油定期檢查、補(bǔ)充、更換。4．伯努利方程的物理含義是什么？答：伯努利方程是能量守恒定律在流動(dòng)液體中的具體表現(xiàn)。在密閉管道內(nèi)做穩(wěn)定流動(dòng)的理想液體具有三種形式的能量，即壓力能、動(dòng)能和位能。在流動(dòng)過程中，這三種能量之間可以互相轉(zhuǎn)換，但在管道內(nèi)任一截面處的這三種能量的總和為一常數(shù)。5．圖示液壓千斤頂中，小活塞直徑，大活塞直徑，重物，小活塞行程，杠桿，問（1）杠桿端需加多少力才能頂起重物；（2）此時(shí)液體內(nèi)所產(chǎn)生的壓力為多少；（3）杠桿每上下一次，重物升高多少？解：6．試從壓力損失的角度解釋為什么在液壓傳動(dòng)中對管道內(nèi)油液的最大流速要加以限制？答：由于液體流動(dòng)時(shí)各質(zhì)點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)速度不同，速度越大，液體分子間存在內(nèi)摩擦力以及液體與管壁間存在外摩擦力也越大，壓力損失也就越大。故而對管道內(nèi)油液的最大流速要加以限制7．濾油器有哪幾種類型？分別有什么特點(diǎn)？答：1．網(wǎng)式過濾器：濾芯以銅網(wǎng)為過濾材料，在周圍開有很多孔的塑料或金屬筒形骨架上，包著一層或兩層銅絲網(wǎng)，其過濾精度取決于銅網(wǎng)層數(shù)和網(wǎng)孔的大小。這種過濾器一般用于液壓泵的吸油口。2．線隙式過濾器：用鋼線或鋁線密繞在筒形骨架的外部來組成濾芯，依靠銅絲間的微小間隙濾除混入液體中的雜質(zhì)。其結(jié)構(gòu)簡單、通流能力大、過濾精度比網(wǎng)式過濾器高，但其不易清洗，多為回油過濾器。3．紙質(zhì)過濾器：濾芯為微孔濾紙制成的紙芯，將紙芯圍繞在帶孔的由鍍錫鐵做成的骨架上，以增大強(qiáng)度。為增加過濾面積，紙芯一般做成折疊形。其過濾精度較高，一般用于油液的精過濾，但堵塞后無法清洗。4．燒結(jié)式濾油器：濾芯用金屬粉末燒結(jié)而成，利用顆粒間的微孔來擋住油液中的雜質(zhì)通過，其濾芯能承受高壓。復(fù)習(xí)思考題1．液壓泵的工作壓力取決于什么？泵的工作壓力與額定壓力有何區(qū)別？答：1.、液壓泵的工作壓力決定于外界負(fù)載的大小（而與液壓泵的流量無關(guān)），外負(fù)載增大，泵的工作壓力也隨之增大。泵的工作壓力是指液壓泵在實(shí)際工作時(shí)輸出油液的壓力，即油液克服阻力而建立起來的壓力。泵的額定壓力是指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)正常工作的最高工作壓力。液壓泵在工作中應(yīng)有一定的壓力儲(chǔ)備，并有一定的使用壽命和容積效率，通常它的工作壓力應(yīng)低于額定壓力。2．什么是液壓泵的排量、理論流量和實(shí)際流量？它們的關(guān)系如何？答：排量V：液壓泵軸轉(zhuǎn)一周，由其密封容腔幾何尺寸變化計(jì)算而得的排出液體體積稱為液壓泵的排量。理論流量qt:是指在單位時(shí)間內(nèi)理論上可排出的液體體積。它等于排量和轉(zhuǎn)速的乘積。實(shí)際流量q：是指考慮液壓泵泄漏損失時(shí)，液壓泵實(shí)際工作時(shí)的輸出流量。所以液壓泵的實(shí)際流量小于理論流量。3．液壓泵在工作工程中會(huì)產(chǎn)生哪兩方面的能量損失？產(chǎn)生損失的原因何在？答：容積損失和機(jī)械損失。容積損失是因內(nèi)泄漏而造成的流量上的損失。機(jī)械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。4．齒輪泵壓力的提高主要受哪些因素的影響？可以采取措施來提高齒輪泵的壓力？答：受泄漏大和存在徑向不平衡力的影響。采取措施：A）減小徑向不平衡力B)提高軸與軸承的剛度C）對泄漏量最大的端面間隙采用自動(dòng)補(bǔ)償裝置等。5．什么是困油現(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：液壓泵的密閉工作容積在吸滿油之后向壓油腔轉(zhuǎn)移的過程中，形成了一個(gè)閉死容積。如果這個(gè)閉死容積的大小發(fā)生變化，在閉死容積由大變小時(shí)，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(dǎo)致油液發(fā)熱；在閉死容積由小變大時(shí)，又因無油液補(bǔ)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(dǎo)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(yán)重影響泵的使用壽命。原則上液壓泵都會(huì)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(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)且連續(xù)不斷吸、壓油，齒輪的重合度ε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(jìn)入嚙合。在兩對輪齒同時(shí)嚙合時(shí)，它們之間就形成了閉死容積。此閉死容積隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，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(dòng)軸套（浮動(dòng)側(cè)板）上開卸荷槽，使閉死容積限制為最小，容積由大變小時(shí)與壓油腔相通，容積由小變大時(shí)與吸油腔相通。在雙作用葉片泵中，因?yàn)槎ㄗ訄A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(huì)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(zhǔn)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(gè)三角形截面的三角槽，同時(shí)用以減少油腔中的壓力突變，降低輸出壓力的脈動(dòng)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(dá)壓（吸）油窗口之前，柱塞底部的密閉工作容積大小會(huì)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(diǎn)，使柱塞底部容積實(shí)現(xiàn)預(yù)壓縮（預(yù)膨脹），待壓力升高（降低）接近或達(dá)到壓油腔（吸油腔）壓力時(shí)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(dòng)、降低了噪聲。6．試說明限壓式變量葉片泵流量壓力特性曲線的物理意義。泵的限定壓力和最大流量如何調(diào)節(jié)？答：表示泵工作時(shí)流量隨壓力變化的關(guān)系。A點(diǎn)為始點(diǎn)表示空載時(shí)泵的輸出流量（qt）。B為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，Pb就是限定壓力，表示泵在保持最大輸出流量不變時(shí)，可達(dá)到的最高壓力。C點(diǎn)所對應(yīng)的壓力是pc為極限壓力（又稱截止壓力）表示外載進(jìn)一步加大時(shí)泵的工作壓力不再升高，這時(shí)定子和轉(zhuǎn)子間的偏心量為零，泵的實(shí)際輸出流量為零。調(diào)整螺釘1改變原始偏心量e0，就調(diào)節(jié)泵的最大輸出流量。當(dāng)泵的工作壓力超過pb以后，定子和轉(zhuǎn)子間的偏心量減小，輸出流量隨壓力增加迅速減小。調(diào)整螺釘4改變彈簧預(yù)壓縮量，就調(diào)節(jié)泵的限定壓力。調(diào)節(jié)泵的最大輸出流量，即改變A點(diǎn)位置，使AB線段上下平移。調(diào)節(jié)泵的限定壓力，即改變B點(diǎn)位置，使BC段左右平移。7．雙作用葉片泵和限壓式變量葉片泵在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別?答：雙作用葉片泵：定子和轉(zhuǎn)子偏心安置，泵的出口壓力可改變偏心距，從而調(diào)節(jié)泵的輸出流量。在限壓式變量葉片泵中，壓油腔一側(cè)的葉片底部油槽和壓油腔相通，吸油腔一側(cè)的葉片底部油槽和吸油腔相通，這樣，葉片的底部和頂部所受的液壓力是平衡的。這就避免了雙作用葉片泵在吸油區(qū)的定子內(nèi)表面出現(xiàn)磨損嚴(yán)重的問題。限壓式變量葉片泵：與雙作用葉片泵相反，限壓式變量葉片泵中葉片后傾。限壓式變量葉片泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄漏大，徑向力不平衡，噪音大，容積效率和機(jī)械效率都沒有雙作用式葉片泵高，最高調(diào)定壓力一般在7MPa

左右。但它能按負(fù)載大小自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，功率利用合理。8．試比較各類液壓泵性能上的異同點(diǎn)。答：齒輪泵：結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，工作可靠，自吸性好，維護(hù)方便，耐沖擊，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大。但流量不可調(diào)節(jié)，脈動(dòng)大，噪聲大，易磨損，壓力低，效率低。高壓齒輪泵具有徑向或軸向間隙自動(dòng)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，所以壓力較高。內(nèi)嚙合擺線齒輪泵因結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)速高，正日益獲得發(fā)展。單作用葉片泵：軸承上承受單向力，易磨損，泄漏大，壓力不高。改變偏心距可改變流量。與變量柱塞泵相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。雙作用葉片泵：軸承徑向受力平衡，壽命較高，流量均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，結(jié)構(gòu)緊湊。不能做成變量泵，轉(zhuǎn)速必須大于500r/min才能保證可靠吸油。定子曲面易磨損，葉片易咬死或折斷。螺桿泵：結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，流量和壓力脈動(dòng)小，無紊流擾動(dòng)，噪聲小，轉(zhuǎn)速高，工作可靠，壽命長，對油中的雜質(zhì)顆粒度不敏感，但齒形加工困難，壓力不能過高，否則軸向尺寸將很大。徑向柱塞泵：密封性好，效率高，工作壓力高，流量調(diào)節(jié)方便，耐沖擊振動(dòng)能力強(qiáng)，工作可靠，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，與軸向柱塞泵比較，徑向尺寸大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，轉(zhuǎn)速不能過高，對油的清潔度要求高。軸向柱塞泵：由于徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，所以轉(zhuǎn)速高，流量大，壓力高，變量方便，效率也較高；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，油液需清潔，耐沖擊振動(dòng)性比徑向柱塞泵稍差。9．某液壓泵在轉(zhuǎn)速時(shí)，理論流量。在同樣的轉(zhuǎn)速和壓力時(shí)，測得泵的實(shí)際流量為，總效率，求：(1)泵的容積效率；(2)泵在上述工況下所需的電動(dòng)功率；(3)泵在上述工況下的機(jī)械效率；(4)驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩多大？解：（1）（2）（3）（4）復(fù)習(xí)思考題1．活塞式液壓缸有幾種形式？有什么特點(diǎn)？它們分別用在什么場合？答：活塞式液壓缸可分為雙桿式和單桿式兩種結(jié)構(gòu)。雙桿活塞式液壓缸：當(dāng)兩活塞直徑相同、缸兩腔的供油壓力和流量都相等時(shí)，活塞（或缸體）兩個(gè)方向的推力和運(yùn)動(dòng)速度也都相等，適用于要求往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度和輸出力相同的工況，如磨床液壓系統(tǒng)。缸體固定式結(jié)構(gòu)，其工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍約等于活塞有效行程的3倍，一般用于中小型設(shè)備；活塞桿固定式結(jié)構(gòu)，其工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍約等于缸體有效行程的兩倍，常用于大中型設(shè)備中。單桿活塞式液壓缸：由于，故，。即活塞桿伸出時(shí)，推力較大，速度較小；活塞桿縮回時(shí)，推力較小，速度較大。因而它適用于伸出時(shí)承受工作載荷，縮回是為空載或輕載的場合。如，各種金屬切削機(jī)床、壓力機(jī)等的液壓系統(tǒng)。2．如圖所示，已知單桿液壓缸的內(nèi)徑，活塞桿直徑，泵的供油壓力，供油流量。試求：（1）液壓缸差動(dòng)連接時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度和推力；（2）若考慮管路損失，則實(shí)測，而，求此時(shí)液壓缸的推力。解：3．兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔的面積，有桿腔的面積，缸1的輸入壓力，輸入流量，不計(jì)摩擦損失和泄漏，求：（1）兩缸承受相同負(fù)載（）時(shí)，該負(fù)載的數(shù)值及兩缸的運(yùn)動(dòng)速度；（2）缸2的輸入壓力是缸1的一半（P2=1/2P1）時(shí)，兩缸各能承受多少負(fù)載？（3）缸1不承受負(fù)載（）時(shí)，缸2能承受多少負(fù)載？解：（1）為大氣壓（2）（3）4．設(shè)計(jì)一單桿活塞式液壓缸，已知外載，活塞和活塞處密封圈摩擦阻力為，液壓缸的工作壓力為，試計(jì)算液壓缸內(nèi)徑D。若活塞最大移動(dòng)速度為，液壓缸的容積效率為0.9，應(yīng)選用多大流量的液壓泵？若泵的總效率為0.85，電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率應(yīng)為多少？解：5．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。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，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。復(fù)習(xí)思考題1．舉例說明油箱的典型結(jié)構(gòu)及各部分的作用？答：油箱的作用主要是儲(chǔ)油，能夠散發(fā)油液工作時(shí)產(chǎn)生的熱量；同時(shí)還具有沉淀油液中的污物，使?jié)B入油液中的空氣逸出，分離水分的作用；有時(shí)它還有兼作液壓元件的閥塊和安裝臺(tái)等多種功能。2．簡述蓄能器的功用及典型安裝位置。答：蓄能器的功用：1．提高執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度2．作為應(yīng)急能源3．吸收壓力脈動(dòng)，緩和壓力沖擊4．用于停泵保壓蓄能器在液壓回路中的安放位置隨其功用的不同而不同：吸收液壓沖擊或壓力脈動(dòng)時(shí)宜放在沖擊源或脈動(dòng)源近旁；補(bǔ)油保壓時(shí)宜放在盡可能接近有關(guān)的執(zhí)行元件處。3．簡述熱交換器的種類、功用及典型安裝位置。答：熱交換器的種類：1、冷卻器2、加熱器功用：冷卻器：液壓系統(tǒng)中的功率損失幾乎全部變成熱量，使油液溫度升高。采用冷卻器，使油液的平衡溫度降低到合適的范圍內(nèi)。加熱器：在低溫時(shí)，保證油液不解結(jié)凍。典型安裝位置：安裝在油箱中。4．油管和管接頭有哪些類型？各適用于什么場合？答：油管：鋼管多用于中、高壓系統(tǒng)的壓力管道紫銅管一般只用在液壓裝置內(nèi)部配接不便之處黃銅管可承受較高的壓力，但不如紫銅管那樣容易彎曲成形尼龍管有著廣泛的使用前途耐油管適用于工作壓力小于的管道橡膠管用于兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)件之間的連接管接頭：焊接式管接頭用于鋼管連接中卡套式管接頭用在鋼管連接中擴(kuò)口式管接頭用于薄壁銅管、工作壓力不大于的場合膠管接頭隨管徑不同可用于工作壓力在的液壓系統(tǒng)中快速接頭適用于經(jīng)常裝拆處伸縮接頭用于兩個(gè)元件有相對直線運(yùn)動(dòng)要求時(shí)管道連接的場合復(fù)習(xí)思考題1．二位四通電磁閥能否作二位二通閥使用？具體接法如何？答：能，二位四通改二位三通將一個(gè)油口封閉，改二位二通將B、T封閉。2．什么是換向閥的常態(tài)位？答：換向閥的常態(tài)位：閥芯在未受到外力作用時(shí)的位置。如電磁閥失電狀態(tài)等。3．電液動(dòng)換向閥的先導(dǎo)閥，為何選用Y型中位機(jī)能？改用其他型中位機(jī)能是否可以？為什么？答：不行，使液控閥兩邊在先導(dǎo)閥斷電時(shí)無壓力處于中位狀態(tài)，改用其它中位機(jī)能不行，不能達(dá)到上述要求。這樣可以保證主閥芯在中位時(shí)，油液能回油。4．圖5-107所示的雙向差動(dòng)回路中，、、分別代表液壓缸左、右腔及柱塞缸的有效工作面積，為液壓泵輸出流量。如>，+>，試求活塞向左和向右移動(dòng)時(shí)的速度表達(dá)式。圖5-107解：向右時(shí)，電磁鐵的電，向左時(shí)，電磁鐵失電，5．畫出下列各種方向閥的圖形符號(hào)，并寫出流量為的板式中低壓閥的型號(hào)：（1）二位三通交流電磁換向閥；（2）二位二通行程閥（常開）；（3）二位四通直流電磁換向閥（4）三位四通M型手動(dòng)換向閥（定位式）；（5）三位五通Y型直流電磁換向閥；（6）三位四通H型液動(dòng)閥；（7）三位四通P型直流帶阻尼電液換向閥（詳細(xì)與簡化符號(hào)）；（8）液控單向閥。解題5（1）題5（2）題5（3）題5（4）題5（5）題5（6）題5（7）a題5（7）b題5（8）6．圖5-108所示回路的電磁鐵通電后，液壓缸并不動(dòng)作，試分析其原理，并畫出改進(jìn)后的回路。圖5-108解：換向閥中位時(shí)，液壓泵卸荷換向閥的切換壓力不夠，應(yīng)加背壓閥。7．試說明圖5-109由行程換向閥與液動(dòng)換向閥組成的自動(dòng)回路的工作原理。圖5-109解：切換開停閥D，壓力油進(jìn)入缸小腔，活塞向左移動(dòng)。撞塊碰行程閥A的觸頭后，控制壓力油進(jìn)入換向閥C左端使閥C切換，主油路壓力油進(jìn)入缸大腔使活塞向右移動(dòng)。撞塊碰行程閥B的觸頭后，控制壓力油換向，活塞亦換向。8．若先導(dǎo)式溢流閥主閥芯上阻尼孔被污物堵塞，溢流閥會(huì)出現(xiàn)什么樣的故障？如果溢流閥先導(dǎo)閥錐閥座上的進(jìn)油小孔堵塞，又會(huì)出現(xiàn)什么故障。答：第一種情況油液壓力與主閥彈簧力平衡，主閥彈簧很軟，稍有壓力即會(huì)打開。第二種情況倘若阻尼孔被堵塞，先導(dǎo)閥錐閥關(guān)閉，不能產(chǎn)生壓力降，進(jìn)、出油口不能接通，則溢流閥不能溢流，無論系統(tǒng)壓力增加多少，溢流閥也不能溢流，閥一直打不開。9．兩個(gè)不同調(diào)整壓力的減壓閥串聯(lián)后的出口壓力決定于哪一個(gè)減壓閥的調(diào)整壓力？為什么？如兩個(gè)不同調(diào)整壓力的減壓閥并聯(lián)時(shí)，出口壓力又決定于哪一個(gè)減壓閥？為什么？答：兩個(gè)不同調(diào)整壓力的減壓閥串聯(lián)后的出口壓力決定于較小一個(gè)減壓閥的調(diào)整壓力。前大后小決定于第二個(gè)；前小后大，后一個(gè)不起作用。如兩個(gè)不同調(diào)整壓力的減壓閥并聯(lián)時(shí)，出口壓力又決定于較大一個(gè)減壓閥。兩個(gè)閥分別調(diào)整，油路分?jǐn)n后決定于高的。10．試比較溢流閥、減壓閥、順序閥（內(nèi)控外泄式）三者之間的異同點(diǎn)。答：相同點(diǎn)：都是利用控制壓力與彈簧力相平衡的原理，改變滑閥移動(dòng)的開口量，通過開口量的大小來控制系統(tǒng)的壓力。結(jié)構(gòu)大體相同，只是瀉油路不同。不同點(diǎn)：溢流閥是通過調(diào)定彈簧的壓力，控制進(jìn)油路的壓力，保證進(jìn)口壓力恒定。出油口與油箱相連。泄漏形式是內(nèi)泄式，常閉，進(jìn)出油口相通，進(jìn)油口壓力為調(diào)整壓力，在系統(tǒng)中的聯(lián)結(jié)方式是并聯(lián)。起限壓、保壓、穩(wěn)壓的作用。減壓閥是通過調(diào)定彈簧的壓力，控制出油路的壓力，保證出口壓力恒定。出油口與減壓回路相連。泄漏形式為外泄式。常開，出口壓力低于進(jìn)口壓力，出口壓力穩(wěn)定在調(diào)定值上。在系統(tǒng)中的聯(lián)結(jié)方式為串聯(lián)，起減壓、穩(wěn)壓作用。順序閥是通過調(diào)定彈簧的壓力控制進(jìn)油路的壓力，而液控式順序閥由單獨(dú)油路控制壓力。出油口與工作油路相接。泄漏形式為外泄式。常閉，進(jìn)出油口相通，進(jìn)油口壓力允許繼續(xù)升高。實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作時(shí)串聯(lián)，作卸荷閥用時(shí)并聯(lián)。不控制系統(tǒng)的壓力，只利用系統(tǒng)的壓力變化控制油路的通斷11．如圖5-110所示溢流閥的調(diào)定壓力為，若閥芯阻尼小孔造成的損失不計(jì)，試判斷下列情況下壓力表讀數(shù)各為多少？（1）Y斷電，負(fù)載為無限大時(shí)；（2）Y斷電，負(fù)載壓力為時(shí)；（3）Y通電，負(fù)載壓力為時(shí)。圖5-110答：（1）4；（2）2；（3）012．如圖5-111所示的液壓系統(tǒng)，兩液壓缸的有效面積，缸I負(fù)載，缸Ⅱ運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載為零。不計(jì)摩擦阻力、慣性力和管路損失，溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)定壓力分別為、和。求在下列三中情況下，A、B、C處的壓力。（1）液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥處于中位；（2）1Y通電，液壓缸1活塞移動(dòng)時(shí)及活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)；（3）1Y斷電，2Y通電，液壓缸2活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)及活塞碰到固定擋塊。圖5-111解：（1）（2）移動(dòng)時(shí)：終端：（3）移動(dòng)時(shí)：固定時(shí)：13.在圖5-107所示的液壓缸差動(dòng)連接回路中，泵的輸出流量，缸的大小面積為，，快進(jìn)時(shí)負(fù)載，三位四通換向閥壓力損失，二位三通換向閥壓力損失，合成后管路壓力損失，單向調(diào)速閥壓力損失。試求：（1）快進(jìn)時(shí)的缸速及泵輸出壓力；（2）若溢流閥調(diào)定壓力為，此時(shí)回路承載能力有多大？解：（略）14．圖5-112所示液壓系統(tǒng)兩液壓缸的有效面積相等，加緊缸Ⅰ運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載，加載缸運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載第一段行程時(shí)為，第二段行程時(shí)為，各壓力閥的調(diào)整壓力如圖示，試確定在下列情況，A、B、C處的壓力各為多少（管路損失忽略不計(jì)）。（1）液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥均處于中位；（2）電磁鐵1DT通電，液壓缸Ⅰ活塞移動(dòng)時(shí)及活塞加工件時(shí)；（3）電磁鐵1DT斷電，2DT通電，液壓缸Ⅱ活塞在第一段與第二段行程時(shí)及活塞移動(dòng)到終端時(shí)。圖5-112解：（1）（2）缸Ⅰ活塞移動(dòng)時(shí)缸Ⅰ活塞停止時(shí)（3）缸Ⅱ活塞移動(dòng)時(shí)第一段行程：第二段行程：缸Ⅱ活塞停止時(shí)15．在圖5-113所示液壓系統(tǒng)中，已知活塞直徑，活塞桿直徑，活塞及負(fù)載總重，提升時(shí)要求在0.1S時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定速度，下降時(shí)，活塞不會(huì)超速下落，若不計(jì)損失，試說明：（1）閥A、B、C、D在系統(tǒng)中個(gè)起什么作用；（2）閥A、B、D的調(diào)整壓力各位多少？圖5-113解：（1）溢流閥A：調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作壓力，使活塞能以所需的加速度提升重物。平衡閥B：平衡活塞部件自重，使不會(huì)自行下滑。液控單向閥C：停止時(shí)，使活塞部件鎖緊，不會(huì)下落。安全閥D：當(dāng)閥B或C失？時(shí)，防止缸下腔增壓而發(fā)生事故。（2）閥A調(diào)節(jié)壓力慣性力閥B調(diào)節(jié)壓力閥D調(diào)節(jié)壓力16．圖5-114所示增壓回路，泵供油壓力，增壓缸大腔直徑，工作直徑，若工作缸負(fù)載，試求增壓缸小腔直徑d.圖5-114解：小缸壓力17．圖5-115所示為采用中、低壓系列調(diào)速閥的回油調(diào)速回路，溢流閥的調(diào)定壓力，缸徑，活塞桿直徑，負(fù)載力，工作時(shí)發(fā)現(xiàn)活塞運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定，試分析原因，并提出改進(jìn)措施。圖5-115答：節(jié)流閥兩端壓差幾乎沒有。改進(jìn)：如油泵額定壓力可以調(diào)大溢流閥壓力，如不行只有改小最大外載。18．讀懂回路圖5-116，指出是哪一種基本回路，并簡要說明動(dòng)作原理。圖5-116解：圖a）是速度換接回路，回油路節(jié)流調(diào)速回路與卸荷回路工作原理：圖b）是速度換接回路與回油路節(jié)流調(diào)速回路。快進(jìn)行程長度可以調(diào)節(jié)工作原理：圖c）是速度換接回路與回油路節(jié)流調(diào)速回路，可達(dá)到較低速度工作原理：復(fù)習(xí)思考題1．疊加閥與普通滑閥相比較有何主要區(qū)別？答：疊加閥由閥芯閥體組成基本閥通道外，還可任意加上制動(dòng)功能，組成各種液壓閥，流量大。2．圖6-39所示液壓系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)差動(dòng)快進(jìn)→工進(jìn)→快退→原位停止的工作循環(huán)，工進(jìn)時(shí)負(fù)載活塞兩端有效面積。試求：（1）液壓泵流量為時(shí)，差動(dòng)快進(jìn)的速度；（2）若要求工進(jìn)速度為，通過節(jié)流閥的流量為多少？進(jìn)入液壓缸的流量為多少？（3）若節(jié)流閥通過面積為，溢流閥的調(diào)定壓力為多少？沒通過節(jié)流閥的流量方程，式中，；（4）若采用不同的泵源：（a）定量葉片泵;（b）雙聯(lián)葉片泵；（c）限壓式變量葉片泵。試計(jì)算液壓系統(tǒng)在工進(jìn)時(shí)的總效率各位多少？忽略管路損失，液壓泵的總效率均為0.8，雙泵中大流量泵卸荷壓力為。圖6-39解：（1）（2）（3）（4）定量泵3.電液比例閥由兩大部分組成，各具有什么特點(diǎn)？答：電液比例閥由比例電磁鐵和液壓閥組成。比例電磁鐵是一種直流電磁鐵，但它和普通電磁閥所用的電磁鐵有所不同。根據(jù)工作要求，后者只有吸合和斷開兩個(gè)位置，在吸合時(shí)磁路中幾乎沒有氣隙。而比例電磁鐵在工作時(shí)，其要求是吸力或位移與給定的電流成比例，并在銜鐵的全部工作位置上磁路中總是保持一定的氣隙。液壓閥與普通閥差別不大。4．圖6-40（a）和（b）用插裝閥分別組成兩個(gè)方向閥，若閥關(guān)閉時(shí)A、B有壓力差，試判斷電磁鐵得電和斷電時(shí)壓力油能否經(jīng)錐閥流動(dòng)，并分析各自作何種換向閥使用。圖6-40答：可作單向閥和二通閥組成的二位二通閥。5．試用插裝閥組成實(shí)現(xiàn)圖6-41所示的兩種形式的三位換向閥。圖6-41解：6．圖6-42為用插裝閥組成的回路對泵實(shí)現(xiàn)調(diào)壓卸荷，試述其工作原理。圖6-42解：溢流閥，當(dāng)閥（3）失電，A點(diǎn)壓力小于閥（4）調(diào)整壓力，閥（2）關(guān)閉，當(dāng)A點(diǎn)壓力大于閥（4）調(diào)整壓力，閥（2）打開，A、B接通，當(dāng)閥（3）得電，A、B接通、泵卸荷。7．圖6-43所示回路可以實(shí)現(xiàn)快進(jìn)→慢進(jìn)→快退→卸荷工作循環(huán)，試列出其電磁鐵動(dòng)作表。圖6-43解：1DT2DT3DT4DT快進(jìn)+-+-慢進(jìn)+快退-+-+卸荷8．圖6-44所示回路可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)液壓缸的串、并聯(lián)轉(zhuǎn)換、上缸單動(dòng)與快進(jìn)→慢進(jìn)→快退→卸荷工作循環(huán)，試列出其電磁鐵動(dòng)作表。圖6-44解：1DT2DT3DT4DT快進(jìn)++慢進(jìn)-+快退+-卸荷--串聯(lián)-并聯(lián)++上缸單動(dòng)9．圖4-45為實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)—工進(jìn)（1）—工進(jìn)（2）—快退—停止”動(dòng)作的回路，工進(jìn)（1）速度比工進(jìn)（2）快，試列出電磁鐵動(dòng)作的順序表圖6-45解：快進(jìn)工進(jìn)（1）工進(jìn)快退停止1YT＋＋＋－－2YT－－－＋－3YT＋－－－－4YT－＋－－－復(fù)習(xí)思考題1．壓縮空氣的污染主要來源有哪些？怎樣凈化壓縮空氣？答：壓縮空氣的污染主要來自水分、油分和粉塵三個(gè)方面，（1）

水分空氣壓縮機(jī)吸入的是含水分的潮濕空氣，經(jīng)壓縮后提高了壓力，當(dāng)再度冷卻時(shí)就要析出冷凝水，侵入到壓縮空氣中致使管道和元件銹蝕，影響其性能。防止冷凝水侵入壓縮空氣的方法是：及時(shí)排除系統(tǒng)各排水閥中積存的冷凝水，經(jīng)常注意自動(dòng)排水器、干燥器的工作是否正常，定期清洗空氣過濾器、自動(dòng)排水器的內(nèi)部元件等。（2）油分壓縮機(jī)使用的一部分潤滑油成霧狀混入壓縮空氣中，受熱后引起氣化隨壓縮空氣一起進(jìn)入系統(tǒng)，將使密封件變形、造成空氣泄露、摩擦主力增大，閥和執(zhí)行元件動(dòng)作不良，還會(huì)污染環(huán)境。凈化壓縮空氣中油分的方法有：較大的油分顆粒，通過除油器和空氣過濾器的分離作用同空氣分開，從設(shè)備底部排污閥排除。較小的油分顆粒，則可以通過活性炭吸附作用清除。（3）粉塵大氣中含有的粉塵、管道中的銹粉及密封材料的碎屑等侵入到壓縮空氣中，將引起元件中的運(yùn)行件卡死、動(dòng)作失靈、堵塞噴嘴、加速元件磨損降低使用壽命，導(dǎo)致故障發(fā)生，嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能。防止粉塵侵入壓縮機(jī)的主要方法是：經(jīng)常清洗空氣壓縮機(jī)前的預(yù)過濾器、定期清洗空氣過濾器的濾芯，及時(shí)更換濾清元件等。2．什么叫氣動(dòng)三聯(lián)件?每個(gè)元件各起什么作用？畫出其職能符號(hào)。答：空氣過濾器、減壓閥和油霧器一起稱為氣動(dòng)三聯(lián)件?？諝膺^濾器的作用是濾去壓縮空氣中所含的灰塵和雜質(zhì)。油霧器作用是把潤滑油霧化后，經(jīng)壓縮空氣攜帶進(jìn)入系統(tǒng)中需要潤滑的部位，滿足潤滑的需要。減壓閥的作用是一個(gè)高的壓力減到所需要的合適壓力，保護(hù)減壓閥閥后的其他元件不被高壓所破壞，同時(shí)保證出口壓力的穩(wěn)定。3．一個(gè)典型的氣動(dòng)系統(tǒng)由哪幾個(gè)部分組成？氣動(dòng)系統(tǒng)對壓縮空氣有哪些質(zhì)量要求？氣源裝置一般由哪幾部分組成？答：由動(dòng)力裝置、執(zhí)行裝置、控制調(diào)節(jié)裝置、輔助裝置及傳動(dòng)介質(zhì)等部分組成。氣動(dòng)系統(tǒng)對壓縮空氣的主要要求有：具有一定壓力和流量，并具有一定的凈化程度。氣源裝置一般由氣壓發(fā)生裝置、凈化及貯存壓縮空氣的裝置和設(shè)備、傳輸壓縮空氣的管道系統(tǒng)和氣動(dòng)三聯(lián)件四部分組成。4．簡述常見氣缸的類型、功能和用途。答：1)從氣缸活塞承受氣體壓力是單向還是雙向進(jìn)行分類（1）單作用氣缸：氣缸的活塞只能單向受氣壓推動(dòng)，反向時(shí)需要借助外力。（2）雙作用氣缸：氣缸的活塞在正、反兩個(gè)方向上都靠氣壓推動(dòng)。2)從氣缸的安裝形式進(jìn)行分類（1）固定式氣缸：氣缸缸體固定不動(dòng)。（2）軸銷式氣缸：氣缸缸體可圍繞固定軸銷在一定角度內(nèi)擺動(dòng)。（3）回轉(zhuǎn)式氣缸：氣缸缸體通常固定在機(jī)床主軸上，可隨機(jī)床主軸一同旋轉(zhuǎn)，這種氣缸常用于機(jī)床上的氣動(dòng)卡盤。3)從氣缸的功能及用途進(jìn)行分類（1）普通氣缸：包括單作用和雙作用氣缸。在無特殊要求的情況下一般采用此類氣缸。（2）緩沖氣缸：氣缸帶有緩沖裝置，可避免活塞運(yùn)動(dòng)到端部時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈撞擊。在壓力較高和運(yùn)動(dòng)速度較高的工作場合，常采用此類氣缸。（3）氣—液阻尼缸：氣缸與液壓缸串聯(lián)，可以獲得比較精確的運(yùn)動(dòng)速度，對調(diào)速要求較高的場合可采用此類氣缸。（4）擺動(dòng)氣缸：氣缸的動(dòng)作作為繞軸心線作往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，可用于夾具轉(zhuǎn)位、閥門開關(guān)等。（5）沖擊氣缸：是一種以活塞桿高速運(yùn)動(dòng)形成沖擊力的高能缸，可用于沖壓、切斷等。5．空氣壓縮機(jī)有哪些類型？如何識(shí)讀空壓機(jī)上的銘牌？答：空氣壓縮機(jī)按工作原理主要可分為容積式和速度式（葉片式）兩類。銘牌上標(biāo)記著功率,使用電源要求,生產(chǎn)日期,廠商,出廠編號(hào)；進(jìn)氣量,進(jìn)氣壓力,溫度；排氣量,排氣壓力,溫度等。6．如何選用空壓機(jī)？空氣壓縮機(jī)在使用中要注意哪些事項(xiàng)？答：選用空氣壓縮機(jī)的依據(jù)是氣動(dòng)系統(tǒng)所需的工作壓力、流量和一些特殊的工作要求。目前，氣動(dòng)系統(tǒng)常用的工作壓力為0.1～0.8MPa，可直接選用額定壓力為1MPa的低壓空氣壓縮機(jī)，特殊需要時(shí)也可選用中、高壓的空氣壓縮機(jī)?？諝鈮嚎s機(jī)在使用中要注意的事項(xiàng)：往復(fù)式空氣壓縮機(jī)所用的潤滑油一定要定期更換，必須使用不易氧化和不易變質(zhì)的壓縮機(jī)油，防止出現(xiàn)“油泥”；空氣壓縮機(jī)的周圍環(huán)境必須清潔、粉塵少、濕度低、通風(fēng)好，以保證吸人空氣的質(zhì)量；空氣壓縮機(jī)在啟動(dòng)前后應(yīng)將小氣罐中的冷凝水排放掉，并定期檢查過濾器的阻塞情況。7．氣缸有哪些類型？氣缸的選擇的主要步驟有哪些？答：氣缸的選擇的主要步驟：確定氣缸的類型、計(jì)算氣缸內(nèi)徑及活塞桿直徑、對計(jì)算出的直徑進(jìn)行圓整、根據(jù)圓整值確定氣缸型號(hào)。8．真空元件有哪些類型？試舉一