液壓與氣壓傳動-習(xí)題

1、第一章1-1 答：動力元件機械能轉(zhuǎn)化成壓力能；執(zhí)行元件壓力能轉(zhuǎn)化成機械能；液壓介質(zhì)能量傳遞的載體；控制元件介質(zhì)流動的壓力、流量及方向進行控制的元件；輔助元件除了以上元件外，都叫輔助元件。1-2 答：與其他相比，優(yōu)點：無級調(diào)速；功率重量比大；大功率時響應(yīng)快；易于實現(xiàn)自動化；易于過載保護；標(biāo)準(zhǔn)通用化；布置靈活；熱量被油液帶走。缺點：泄漏，傳動比不嚴(yán)格；效率低；溫度及污染敏感；造價高，需要單獨泵源；故障排查困難；1-3 答：相同點：都以液體作為傳動介質(zhì)；不同點：液力傳動機械能轉(zhuǎn)化成動能；液壓傳動機械能轉(zhuǎn)化成壓力能。1-4 答：規(guī)定只表示職能，連接先后次序，不表示具體結(jié)構(gòu)，參數(shù)及安裝位置；油液流動方向

2、以箭頭表示，雙向可逆；元件畫靜止位置或中間零位置第一章2-1 答：工作壓力取決于外負載的大小及管路的壓力損失，與泵流量無關(guān)。工作壓力液壓泵實際工作時的輸出壓力；額定壓力液壓泵正常條件下，長期工作時的最高壓力。額定壓力工作壓力。2-2 答：排量泵每轉(zhuǎn)一圈，排出的液體體積。理論流量不考慮泄漏時，泵單位時間內(nèi)排出的液體體積。實際流量實際工況下，泵單位時間內(nèi)排出的液體體積。關(guān)系：理論流量=排量*轉(zhuǎn)速；實際流量=排量*轉(zhuǎn)速*容積效率。2-3 答：能量損失為容積損失與摩擦損失。容積損失高壓腔泄漏，油液壓縮性，吸空(吸油阻力大，粘度大，轉(zhuǎn)速高)引起的油液不能充滿密封工作腔；摩擦損失機械摩擦及液體粘性摩擦引起

3、的。2-4 答：拐點壓力之前，為低壓、大流量工況，對應(yīng)設(shè)備的快進狀態(tài)；拐點壓力之后，對應(yīng)高壓、小流量工況，對應(yīng)設(shè)備的工進狀態(tài)。能夠自動實現(xiàn)設(shè)備的快進、工進狀態(tài)切換。泵的限定壓力由調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)節(jié)；最大流量由最大流量調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺釘時，泵的拐點壓力將在PQ曲線上左右移動；調(diào)節(jié)最大流量調(diào)節(jié)螺釘時，泵的流量將改變。2-5 答：柱塞泵的關(guān)鍵摩擦副為柱塞與柱塞孔間，為軸孔配合，加工精度高，泄漏少，因此可以適合高壓場合。2-6 答：齒輪泵高壓化需要解決泄漏及徑向不平衡力問題。泄漏：軸向泄漏，采用浮動側(cè)板，浮動軸套及彈性側(cè)板方式補償；徑向泄漏，一般不考慮；嚙合泄漏，不考慮。徑向不平衡力：提高軸承強度

4、，合理設(shè)計齒輪參數(shù)，以及減小齒頂圓上徑向力(擴大吸入角，擴大壓出角，開平衡槽)2-7 答：葉片泵原則上正反轉(zhuǎn)可以實現(xiàn)油液反流，但是由于葉片泵出口位置側(cè)板進行補償，葉片存在前傾與后傾角度，所以不能實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。2-8 答：提高雙作用葉片泵壓力方法：端面間隙補償減小吸油區(qū)葉片對定子曲線的壓力，也能解除雙作用葉片泵的壓力限制：薄葉片結(jié)構(gòu)，雙葉片結(jié)構(gòu)，子母葉片結(jié)構(gòu)，柱銷葉片結(jié)構(gòu)，階梯葉片結(jié)構(gòu)，彈簧葉片結(jié)構(gòu)。2-9 答：齒輪泵 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價格低廉，體積小，質(zhì)量輕，自吸性能好，油液不敏感，可靠度高；缺點：壓力低，脈動大，振動大，噪聲大，排量不可調(diào)。場合：低壓，定量，脈動要求低，環(huán)境差的場合。

5、葉片泵 優(yōu)點：流量均勻，脈動小，噪聲小，振動小，工作平穩(wěn)。缺點：自吸性能不好，油液敏感，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要求比較高。場合：應(yīng)用較廣泛。柱塞泵 優(yōu)點：容積效率高、泄漏小、可在高壓下工作、大多用於大功率液壓系統(tǒng)；缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料和加工精度要求高、價格貴、對油的清潔度要求高。場合：高壓，變量場合。螺桿泵 優(yōu)點：脈動小，無困油，噪聲小，振動小，效率高，壽命長，轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，自吸性能最好，工作可靠，油液污染不敏感。缺點：流量小，價格貴，加工精度高。場合：靜壓機床領(lǐng)域。2-10 答：(1)額定流量Pn=pnqn；(2)容積效率v=總效率/機械效率m；實際流量q=額定理論流量qn容積效率v；泄漏q

6、=額定流量qn-實際流量q。2-11 答：排量V=2m2zb理論流量qn=排量V轉(zhuǎn)速n；容積效率v=實際流量q/理論流量qn；2-12 答：（1）排量V=空載流量q0/轉(zhuǎn)速n0；（2）轉(zhuǎn)速n=1420時，理論流量qn=排量*轉(zhuǎn)速n；容積效率v=實際流量q/理論流量qn；總效率=實際流量q*壓力p/輸入功率。2-13 答：（1）排量V=d2Dz（tan）/4；理論流量qn=排量V轉(zhuǎn)速n；（2）實際流量q=理論流量qn容積效率v；（3）總效率=容積效率v機械效率m；理論功率Pn=理論流量qn壓力p；實際輸入功率=理論功率Pn/總效率；第三章3-1 答：活塞桿液壓缸分別雙活塞桿液壓缸及單活塞桿液壓缸

7、。雙活塞桿液壓缸用于往返速度及輸出力相等的工況；而但活塞桿液壓缸可以選擇無桿腔進油、有桿腔進油及差動連接進油方式，來實現(xiàn)三種不同的運動速度及輸出力的工況。3-2 答：無桿腔進油，F(xiàn)=D2p1m/4；v=4qv/D2；有桿腔進油，F(xiàn)=(D2-d2)p1m/4；v=4qv/(D2-d2)；差動連接，F(xiàn)=d2p1m/4；v=4qv/d2；3-3 答：v=4q/d2注意，直徑選擇柱塞的直徑，不要選擇缸體的內(nèi)徑。3-4 答：P2=F2/A2；P1=F1/A1+P2=F1/A1+F2/A2v1=q1/A1v2=q1/A2注意：要求兩個液壓缸的容積一致。3-5 答：（1）泵的實際輸出流量為：qp=排量Vp轉(zhuǎn)

8、速n容積效率vp；馬達的轉(zhuǎn)速為：nM=泵實際流量qp馬達容積效率vM/馬達排量VM；（2）馬達的輸入壓力為：pm=pp-0.5；馬達的輸入功率為：Pr=pm泵的實際輸出流量qp；馬達的輸出功率為：PM=pr容積效率vM機械效率mM；（3）馬達的輸出轉(zhuǎn)矩為：輸出功率PM/（2*pi*馬達轉(zhuǎn)速nM）。注意條件：不計泄漏是不計管道的泄漏，即泵輸出流量與馬達輸入流量一致。馬達回油壓力損失，即馬達的回油壓力為0.第四章4-1 答：（1）普通單向閥：與其他元件組成組合元件（單向節(jié)流閥，單向順序閥等）；作為背壓閥；多泵供油時作為隔斷（例如，兩工一備時如果不加隔斷，則工作泵打出的油直接從備用泵倒灌回油箱）（2

9、）液控單向閥：液壓鎖；平衡閥；充液閥；4-2 答： 圖5.13 簡式外泄型液控單向閥1 控制活塞； 2 頂桿；3 閥芯。外泄式的活塞背壓腔直接接通油箱，這樣反向開啟時就可以減小P1腔壓力對控制壓力的影響，從而減小控制壓力。故一般在反向出油口壓力較低時采用內(nèi)泄式，高壓系統(tǒng)采用外泄式。4-3 答：OPMYH系統(tǒng)保壓可以可以不可以可以不可以系統(tǒng)卸荷不可以不可以可以不可以可以換向精度高低高低低啟動平穩(wěn)性好好好差差浮動不可以可以不可以可以可以4-4 答：（1）Y型先導(dǎo)閥可以使得主閥兩控制右路壓力為零，主閥閥芯在彈簧力對中作用下位于中位；（2）閥不會動作。因為當(dāng)電磁鐵1得電時，先導(dǎo)閥左位工作，主閥左側(cè)控制

10、腔接進口壓力油；但是由于M型中位機能，使得泵一直處于卸荷狀態(tài)，壓力絕對為零，故不會產(chǎn)生推動主閥運動的液壓力，主閥不會換向。措施是在回油路上接一個背壓閥即可。4-5 答：將執(zhí)行元件鎖緊與元件浮動相反，泵卸荷看P口接什么，答案與4-3基本一樣。4-6 答：溢流閥作用是調(diào)壓溢流以及安全作用；順序閥作用是利用油液壓力作為控制信號控制油路的通斷；減壓閥使系統(tǒng)的某一支路獲得穩(wěn)定的低壓。溢流閥原理：并聯(lián)溢流式壓力負反饋； 減壓閥原理：串聯(lián)減壓式壓力負反饋；順序閥原理：與直動型溢流閥相似，但是順序閥為減小調(diào)壓彈簧剛度，設(shè)置了截面積比閥芯小的控制活塞順序閥不可以作為溢流閥用。其一，出口不是溢流口，因此出口不接回

11、油箱，而是與某一執(zhí)行元件相連，彈簧腔泄油口L必須單獨接回油箱；其二，順序閥不是穩(wěn)壓閥，而是開關(guān)閥，它是一種利用壓力的高低控制油路通斷的“壓控開關(guān)”。4-7 答：（1）如果堵塞該閥將變成直動型溢流閥。（2）主閥始終處于關(guān)閉的狀態(tài)。4-8 答：答案同4-4，不再贅述。4-9 答： 節(jié)流閥為單純節(jié)流口調(diào)速，流量剛度小。調(diào)速閥為定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)，能夠保證外負載變化時節(jié)流閥前后壓差及節(jié)流面積不變，通過的流量不變，流量剛度大。調(diào)速閥用于負載變化大的場合，節(jié)流閥用于負載變化小的場合。4-10 答： 區(qū)別：（1）溢流閥是進口壓力負反饋；減壓閥是出口壓力負反饋（2）溢流閥閥口常閉；減壓閥閥口常開。（3）溢

12、流閥出口接油箱；減壓閥出口接負載。（4）溢流閥無泄油口；減壓閥有泄油口方法：（1）是否有外泄口，有則是減壓閥，無則是溢流閥；（2）在入口吹煙氣，出口冒煙是減壓閥，不冒是溢流閥。4-11 答：(1)、沒有負載； (2)、負載雖有，但由其所決定的壓力值小于減壓閥的調(diào)定值；（3）減壓閥進出油口壓差偏低。當(dāng)進出油口壓差低于0.5MPa時，其出口壓力不穩(wěn)，調(diào)節(jié)困難，即調(diào)不上去；（4）減壓閥進、出油口接反。4-12 答：用于卸荷閥使用時采用外控、內(nèi)泄式。用于背壓閥使用時可采用內(nèi)控、內(nèi)泄式。反之則不行，外控內(nèi)泄式形成不了背壓，內(nèi)控內(nèi)泄式不能使油液卸荷。順序閥當(dāng)卸荷閥及平衡閥時，泄漏口按照內(nèi)泄及外泄方式考慮接

13、通（閥后無節(jié)流閥時，可以內(nèi)泄；閥后有節(jié)流閥時，最后用外泄）；而當(dāng)前端油壓可靠穩(wěn)定，且預(yù)先知道范圍時采用內(nèi)控式；否則采用外控式。內(nèi)控式，結(jié)構(gòu)簡單，但負載變化時可靠度不高；外控式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但可靠度高。4-13 答：當(dāng)XF2壓力為5 MPa時，XF1進口壓力為10MPa，XF1全開。當(dāng)XF2壓力調(diào)整至15MPa時，XF1進口壓力為15MPa，XF1全開。4-14 答： 溢流閥減壓閥順序閥控制油口進口壓力出口壓力進口壓力工作狀態(tài)常閉常開常閉設(shè)泄油口無有有油路流向油箱系統(tǒng)系統(tǒng)4-15 答：薄壁小孔的溫度不敏感，即油液溫度變化時，油液粘度變化，但是薄壁小孔非常短，油液粘度還來不及作用便流過節(jié)流口，不會產(chǎn)

14、生速度變化，因此溫度不敏感。4-16 答：1)通流能力大，特別適用于大流量的場合。2)閥芯動作靈敏、抗堵塞能力強。3)密封性好，泄漏小，油液流經(jīng)閥口壓力損失小。4)結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。第五章5-1 答：（1）O型圈密封，靠變形量來密封油液，靜密封，用于靜態(tài)及速度低的場合。（2）唇形密封，靠唇形邊變形密封油液，動，用于速度高的場合；（3）組合密封，結(jié)合以上優(yōu)點，場合應(yīng)用廣泛。（4）防塵圈，防止外界雜質(zhì)進入系統(tǒng)，用于低壓場合。5-2 答：（1）網(wǎng)式過濾器，一層砂網(wǎng)進行過濾，可以清洗，但過濾精度低，通流能力大，作為吸油過濾器。（2）線隙式過濾器，銅絲或者鋼絲不斷纏繞而依靠絲間間隙進行過濾，不可

15、清洗，過濾精度好，通流能力大，作為回油過濾器。（3）紙質(zhì)式過濾器，采用濾紙過濾，無法清洗，過濾精度高，通流能力小，作為回油及壓油過濾器。（4）燒結(jié)式過濾器，燒結(jié)成多孔介質(zhì)形，過濾精度高，濾芯強度大，作為高壓過濾器。（5）磁性過濾器，專門用磁鐵來過濾鐵屑，與其他過濾器配合使用。5-3 答：（1）吸油過濾器，過濾精度低，通流能力要大。（2）壓油過濾器，承受高壓及沖擊，強度要大，配有堵塞發(fā)信裝置。（3）回油濾油器，過濾精度高，承受壓力低。（4）獨立過濾器，過濾精度及通流能力及承受壓力均自行設(shè)計，獨立運行，與主系統(tǒng)開啟停止無關(guān)，一直過濾。5-4 答：過濾精度為過濾器過濾的雜質(zhì)最小直徑。一般分為NAS0

16、0-13級，00級最好，13級為最低精度，再低儀器直接爆表了。過濾精度根據(jù)后面的元件要求油液清潔等級進行選取。一般要考慮通流能力及工作壓力。若要求通流能力大，則過濾精度一般低；反之，過濾精度高。5-5 答：油箱作用：儲存工作介質(zhì)；散發(fā)熱量；分離空氣；沉淀雜質(zhì)；給泵站提供安裝平臺。設(shè)計考慮的問題有：容積及散熱面積；進出油油管的安放及位置；吊耳；隔板；放油螺塞；清洗口；密封裝置；加熱器；冷卻器；液位計；空氣濾清器等。5-6 答：油管的分類及場合為P115中的表5-2.硬管管接頭：擴口式，低壓場合；卡套式，對軸向尺寸要求不高，但對管道尺寸精度要求高，否則卡不上，拆卸方便；焊接式，簡單方便，但不可拆卸

17、。軟管管接頭：擴口式及壓扣式，一般廠家直接做好，不需自行安裝。5-7 答：蓄能器分為充氣式（氣囊式、活塞式、柱塞式及差動活塞式、直接接觸式等），重力式，彈簧式等。活塞式，結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，用于大體積、大流量場合；反映不靈敏，穩(wěn)定性差，作為吸收脈動用；氣囊式，結(jié)構(gòu)簡答，響應(yīng)快，使用場合廣泛，但工藝復(fù)雜。重力式，反應(yīng)慢，體積龐大，用于冶金等大型系統(tǒng)的恒壓供油。彈簧式，結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)靈敏，容量小，用于低壓、小容量場合。5-8 答：公式：V=V0p01/n(1/p1)1/n-(1/p2)1/n快速供油，n=1.4；V=5L；p0=9MPa；p1=10MPa；p2=20MPa。結(jié)果自己算。5-9 答：公

18、式：V=V0p01/n(1/p1)1/n-(1/p2)1/n慢速供油，n=1；V0=2.5L；p0=2.5MPa；p1=7MPa；p2=12MPa。結(jié)果自己算。5-10 答：考慮通流能力，過濾精度，工作壓差，承受的壓力，清洗方便等。此過濾器流量與泵一致，只能安裝在泵出口，保護系統(tǒng)。5-11 答：吸油口及回油口應(yīng)該在最低液面之下；而泄漏油口應(yīng)該在最高液面之上；回油管端應(yīng)該切45角為佳。隔板高度應(yīng)比最低液面低一點為佳。5-12 答：軸用密封圈是安裝在孔里面，來密封軸孔的，如活塞桿與導(dǎo)向套；孔用密封圈是安裝在軸里面，來密封軸孔的，如活塞與液壓缸內(nèi)壁。因此活塞桿與導(dǎo)向套間需要軸用密封圈，不能用孔用密封

19、圈。Yx型密封圈分成兩種，使用效果更佳。5-13 答：O型密封圈一般用于精密封及速度低的動密封；當(dāng)速度大時，兩側(cè)要安裝有擋圈，防止O型圈擠進縫隙里面。5-14 答：d=2（q/v）0.5；壓油管速度要求：2.5-5；吸油管：0.5-1.5；回油管：1.5-2；控制油管：2-3；軟管：4；=pdn/2/b;b為各種管路的抗拉強度；q=40L/min；p=6.3MPa；n為安全系數(shù)；小于7MPa為8；7、17.5范圍內(nèi)為6；大于17.5為4.結(jié)果自己算5-15 答：計算方式與5-14一致。第六章6-1 答：（1）負載無窮大，YA斷電，則壓力油只能通過先導(dǎo)溢流閥的先導(dǎo)閥開啟，進行溢流，壓力為4MPa

20、。（2）負載為2MPa，YA斷電，則壓力油進入系統(tǒng)，則壓力為2MPa；（3）負載為2MPa，YA得電，電磁溢流閥直接溢流，因此壓力為0MPa。6-2 答：把先導(dǎo)式溢流閥的控制口當(dāng)成泄漏口接油箱，則先導(dǎo)溢流閥直接卸荷，壓力油直接打開主閥回油箱，則系統(tǒng)壓力為0。6-3 答： （1）a圖中，直動式溢流閥C的設(shè)定壓力為2MPa；先導(dǎo)式溢流閥B的先導(dǎo)閥壓力為4MPa，控制口接C閥，壓力為2MPa，閥B的控制壓力取最小值（C閥壓力），為2MPa；同理，先導(dǎo)式溢流閥A的先導(dǎo)閥壓力為6MPa，控制口接閥B，壓力為2MPa，閥A的控制壓力取最小值（B閥壓力），為2MPa，則最終a圖的溢流閥壓力為2MPa；流量分

21、配為：溢流流量通過A閥，分為主流量與小流量；主流量通過A主閥，小流量通過A先導(dǎo)閥；A閥的先導(dǎo)閥流量又分成B閥的主流量與小流量；主流量通過B主閥，小流量通過B先導(dǎo)閥；B閥的先導(dǎo)閥流量為C閥的流量；（2）b圖中，先導(dǎo)式溢流閥B的控制口接油箱，相當(dāng)于閥B直接卸荷，不起作用；因此設(shè)定壓力為閥A與閥C的設(shè)定壓力之和，為6MPa。6-4 答：不同的減壓閥串聯(lián)，其壓力取決于壓力設(shè)定值小的那個閥；兩個并聯(lián)的話，壓力取決于壓力設(shè)定值大的那個閥。6-5 答：P130中圖6-15即為答案。6-6 答：調(diào)速閥進出口裝反后，其中的定差減壓閥閥口全開，不起任何作用，就相當(dāng)于節(jié)流閥。解答：在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，如果調(diào)速閥的進、

22、出油口接反了，調(diào)速閥流量將隨負載的變化而變化，流速不穩(wěn)定。因為進、出油口接反后，調(diào)速閥中的 減壓閥彈簧腔壓力高，減壓口開至最大而不起作用，相當(dāng)于簡式節(jié)流閥。6-7 答：（1）A、C點位置的壓力為2.5MPa，而B位置的壓力為5MPa。（2）A、B、C三點位置的壓力均為1.5MPa。（3）A、B、C三點位置的壓力均為0MPa。6-8 答：（1）快進時，列方程：活塞桿受力平衡方程：p1A1=p2A2； （1）油液流向：泵閥1左腔閥2左腔液壓缸無桿腔液壓缸有桿腔閥3右腔閥2左腔差動連接。各壓力值的方程為：流經(jīng)各閥口的壓力損失為0.2MPa，則p2-0.2=p0；p0-0.2=p1；p3-0.2=p0

23、 （2）聯(lián)立方程（1）與（2），計算得到p1=0.4；p2=0.8；p0=0.6；p3=0.8（2）快進速度為差動連接，實際油液作用面積為A1-A2=A2則液壓缸速度為v=q/A2（3）工進時液壓泵的工作壓力取決于溢流閥，為1MPa；（4）快退時，直接得到：活塞桿受力平衡方程：p1A1=p2A2； （1）各壓力值的方程為：流經(jīng)各閥口的壓力損失為0.2MPa，則p1=0+0.2=0.2；p2=0.4；p0=p2+0.2=0.6；p3=p0+0.2=0.8（5）差動時液壓缸兩腔壓力值不相等。 6-9 答：（1）右行時，列方程：p2=0；活塞受力p1=F/A1；則經(jīng)過節(jié)流閥的流量q1為：q1=kA（p0-p1）m=kA（p0-F/A1）m；（2）左行時，列方程：p2=p0；活塞受力p0A0=F+p1A1- p1=p0A0/A1-F/A1則經(jīng)過節(jié)流閥的流量q2為：q2=kA（p1-0）m=kA（p0A0/A1-F/A1）m；A0q26-10 答：（1）順序閥最小調(diào)定壓力應(yīng)為重物自重作用在有桿腔上產(chǎn)生的壓力，p順序閥=（FG-Ff）/A2；（2）溢流閥最小調(diào)定壓力應(yīng)為推動重物下行的最大工作載荷；重物下行時的工作載荷為：驅(qū)動力=工作載荷+摩擦力-自重；則P溢流閥=（R-FG+Ff）/A1： 6-11 答：（1）液