液壓傳動(dòng)習(xí)題與答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——液壓傳動(dòng)習(xí)題與答案綜合練習(xí)題

1.我國(guó)油液牌號(hào)以___40_°C時(shí)油液的平均__運(yùn)動(dòng)__黏度的___cSt____數(shù)表示。2.油液黏度因溫度升高而__降低______，因壓力增大而__增大______。

3.動(dòng)力黏度μ的物理意義_表示液體在單位速度梯度下滾動(dòng)時(shí)單位面積上的內(nèi)摩擦力；

______其表達(dá)式為_(kāi)_μ=τ?

dy______。du4.運(yùn)動(dòng)黏度的定義是_液體動(dòng)力黏度與液體密度之比；__,其表達(dá)式為_(kāi)__ν=μ/ρ____。

?5.相對(duì)黏度又稱__條件黏度__機(jī)床常用液壓油的相對(duì)黏度E50約在_4_與_10__之間。

6.液體的可壓縮系數(shù)β表示_液體所受的壓力每增加一個(gè)單位壓力時(shí)，其體積相對(duì)變化量，,

__,其表達(dá)式為_(kāi)β=-

1?V1?_，?K，我們稱K為_(kāi)_液體體積彈性模量_。

??pVpv2?h?常量，_。其物理意義是_在密閉管道7.理想氣體的伯努利方程表達(dá)式是_??2g內(nèi)作穩(wěn)定滾動(dòng)的理想流體具有壓力能、動(dòng)能、位能三種能量形式，這三種能量之間可以相互轉(zhuǎn)換，但總和保持不變_。

8.雷諾數(shù)是_流態(tài)判別數(shù)_，其表達(dá)式是Re=__

vd?__；液體滾動(dòng)時(shí)，由層流變?yōu)槲闪鞯臈l

件由_臨界雷諾數(shù)Re臨_決定，當(dāng)_ReRe臨_時(shí)為紊流。9.液體滾動(dòng)中的壓力損失可分為_(kāi)沿程_壓力損失和_局部_壓力損失；它們分別用公式__

Lu2u2Δp=λ?γ??_和_Δp=ζ?γ?__加以計(jì)算。

d2g2g10.液體流經(jīng)直徑為d的圓形截面管時(shí)，其水力半徑為_(kāi)_d/4__，如截面形狀為邊長(zhǎng)等于1

的正方形時(shí)，其水力半徑為_(kāi)_1/4_。

11.油液中混入的空氣泡愈多，則油液的體積壓縮系數(shù)β愈___大__。

12.假定忽略管道本身的彈性，則管道內(nèi)液壓沖擊波的傳播速度相當(dāng)于_液體介質(zhì)中的聲速

_。

13.容積式液壓泵是靠__密封容積的變化_來(lái)實(shí)現(xiàn)吸油和排油的。

14.液壓泵的額定流量是指泵在額定轉(zhuǎn)速和___額定__壓力下的輸出流量。

15.液壓泵的機(jī)械損失是指液壓泵在__戰(zhàn)勝相對(duì)運(yùn)動(dòng)件表面的摩擦__上的損失。16.液壓泵是把__機(jī)械__能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w___壓力_能的轉(zhuǎn)換裝置。

17.齒輪泵的泄漏一般有三個(gè)渠道：__徑向間隙_;__端面間隙；__嚙合處__。其中以__端面

間隙_最為嚴(yán)重。

18.設(shè)液壓馬達(dá)的排量為V（cm3/r），液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為n（r/min），其理論輸入流量為_(kāi)V?

n×10?3___L/min。假使實(shí)際輸入流量為q

實(shí)

，則馬達(dá)的容積效率為

V?n?10?3______。

q實(shí)19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.液壓馬達(dá)是將液體的__壓力___能轉(zhuǎn)換為_(kāi)_機(jī)械__能的轉(zhuǎn)換裝置。液壓缸的__容積__效率是缸的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度和理想運(yùn)動(dòng)速度之比。在工作行程很長(zhǎng)的狀況下，使用_柱塞式__液壓缸最適合。柱塞式液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度與缸閥筒內(nèi)徑_無(wú)關(guān)_。

對(duì)額定壓力為2.5MPa的齒輪泵進(jìn)行性能試驗(yàn)，當(dāng)泵輸出的油液直接通向油箱時(shí)，不計(jì)管道阻力，泵的輸出壓力為_(kāi)_零__________。

為防止產(chǎn)生__空穴___，液壓泵距離油箱液面不能太高。

滑閥機(jī)能為_(kāi)_M___型的換向閥，在換向閥處于中間位置時(shí)液壓泵卸荷;而___O__型的換向閥處于中間位置時(shí)可使液壓泵保持壓力（各空白只寫一種類型）。假使順序閥用閥進(jìn)口壓力作為控制壓力，則該閥稱為_(kāi)_內(nèi)控________式。調(diào)速閥是由__差壓式減壓_____閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成的。溢流節(jié)流閥是由差壓式溢流閥和節(jié)流閥__并____聯(lián)構(gòu)成的。

采用出口節(jié)流的調(diào)速系統(tǒng)，若負(fù)載減小，則節(jié)流閥前的壓力就會(huì)_增大___。

m30.節(jié)流閥流量公式q?C?a???p?，節(jié)流口形狀近似修長(zhǎng)孔時(shí)，指數(shù)m接近于__1__，近似薄壁孔時(shí)，m接近于___0.5______.31.當(dāng)溢流閥通過(guò)_額定___流量時(shí)，進(jìn)口處的壓力稱為全流壓力；全流壓力與__開(kāi)啟__壓力

之差稱為靜態(tài)調(diào)壓偏差。

32.滑閥產(chǎn)生液壓卡緊的主要原因是由__滑閥副幾何形狀誤差和閥孔中心線不重合___引起

的徑向不平衡力，減小該力的方法是__在閥芯上開(kāi)均壓槽______。

33.滑閥的瞬態(tài)液動(dòng)力只與閥的___閥芯移動(dòng)速度___有關(guān)而與閥的__閥口開(kāi)度本身__無(wú)關(guān)。34.液壓缸在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于_摩擦力的“下降〞__特性，常發(fā)生周期性的停頓和騰躍運(yùn)

動(dòng)，稱為_(kāi)_“黏著—滑脫〞現(xiàn)象或稱爬行現(xiàn)象____.

35.電液比例方向閥既可以用來(lái)__改變流液的方向__，又可起到__節(jié)流調(diào)速____作用。36.電液比例壓力閥穩(wěn)態(tài)性能的五項(xiàng)指標(biāo)___線性誤差__,___滯環(huán)誤差__,___靈敏度__,__分

辨率____,____重復(fù)誤差___。

37.伺服閥在__負(fù)載流量為零____時(shí)的壓力放大系數(shù)稱為伺服閥零位壓力放大系數(shù)；理想零

開(kāi)口伺服閥的零位壓力放大系數(shù)為_(kāi)_無(wú)窮大_______.

38.測(cè)定油液污染的方法有__目測(cè)法、比色法、淤積指數(shù)法、稱重法和顆粒計(jì)數(shù)法_____等

方法；一般認(rèn)為液壓系統(tǒng)___75____%以上的故障是由油液中的污染造成的。39.在定量液壓泵變量液壓馬達(dá)容積調(diào)速回路中，當(dāng)系統(tǒng)工作壓力不變時(shí)，液壓馬達(dá)的輸出

__功率____是恒定的。

40.進(jìn)油和回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)效率低，主要損失是__溢流損失和節(jié)流損失_______。41.在要求加工帶臺(tái)階工件外圓磨床上，應(yīng)當(dāng)使用_行程控制制動(dòng)_____式換向回路。

42.如圖1所示，設(shè)溢流閥的調(diào)整壓力為pY,關(guān)小節(jié)流閥a和b的節(jié)流口，得節(jié)流閥a的前端壓力p1，后端壓力p2，且pY?p1;若再將節(jié)流口b完全關(guān)死，此時(shí)節(jié)流閥a的前端壓力___pY_______后端壓力___pY______。

43.在彈簧對(duì)中型電液動(dòng)換向閥中，先導(dǎo)閥的中位機(jī)能應(yīng)選___Y_______型。

44.圖2所示液壓系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)——Ⅰ工進(jìn)——Ⅱ工進(jìn)——快退——中止及卸荷工序，

填寫電磁動(dòng)作（通電為+，斷電為-）于表中。

電磁鐵動(dòng)作順序

工序1YA2YA3YA4YA快進(jìn)Ⅰ工件Ⅱ工件快退中止、卸荷+++-----+--+----++--

二選擇題

1.溶解在油液的空氣含量增加時(shí)，油液的等效體積彈性模量__C_；混入油液中的空氣含

量增加時(shí)，油液的等效體積彈性模量_B__.A.增大B減小C基本不變

2.選擇液壓油時(shí),主要考慮油液的___C___.

A密度B成分C黏度

3.在_B__工作的液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)單發(fā)生氣蝕.

A凹地B高原C平原

4.液壓系統(tǒng)的工作壓力取決于__C__.

A泵的額定壓力B溢流閥的調(diào)定壓力C負(fù)載5.設(shè)計(jì)合理的液壓泵的吸油管應(yīng)當(dāng)比壓油管_B___.

A長(zhǎng)些B粗些C細(xì)些

6.液壓系統(tǒng)利用液體的_C___來(lái)傳遞動(dòng)力.

A位能B動(dòng)能C壓力能D熱能7.高壓系統(tǒng)宜采用_C__

A齒輪泵B葉片泵C柱塞泵8.__A__儲(chǔ)能器的輸出壓力恒定

A重錘式B彈簧式C充氣式9.__B___的系統(tǒng)效率較高

A節(jié)流調(diào)速B容積調(diào)速C容積節(jié)流調(diào)速

10.用過(guò)一段時(shí)間后濾油器的過(guò)濾精度略有_A____

A提高B降低

11．分流閥能基本上保證兩液壓缸運(yùn)動(dòng)__B___同步

A位置B速度C加速度

12．液壓系統(tǒng)的故障大多數(shù)是_C___引起的

A油液黏度不適應(yīng)B油溫過(guò)高C油液污染D系統(tǒng)漏油13．野外工作的液壓系統(tǒng)，應(yīng)選用黏度指數(shù)_A___的液壓油

A高B低

14．當(dāng)負(fù)載流量需求不均衡時(shí)，擬采用B油源

A泵——溢流閥B泵——儲(chǔ)能器

15．存在超負(fù)載（動(dòng)力性負(fù)載），應(yīng)采用_B____調(diào)速。

A進(jìn)油節(jié)流B回油節(jié)流C旁路節(jié)流

16．容積調(diào)速系統(tǒng)的速度剛度比采用調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)的速度剛度_B___.

A高B低

17．圖3為一換向回路，假使要求液壓缸停位確鑿，中止后液壓泵卸荷，那么換向閥中位機(jī)能應(yīng)選擇_D___

AO型BH型CP型DM型

四分析說(shuō)明題

1．分析圖8所示液壓系統(tǒng)，說(shuō)明以下問(wèn)題：

(1)閥1、閥2、閥3組成什么回路?

(2)本系統(tǒng)中閥1、閥2可用液壓元件中哪一種閥來(lái)代替?

(3)系統(tǒng)工作正常時(shí),為使柱塞能夠平穩(wěn)右移,在系統(tǒng)工作壓力p1、、閥2的調(diào)整壓

力p2和閥3的調(diào)整壓力p3這三種中,哪個(gè)壓力值最大.，哪個(gè)最小或者相等,請(qǐng)予以說(shuō)明。

(1)旁路節(jié)流回路（2）可用調(diào)速閥代替(3)p3最大，p2最小。閥3是安全閥，調(diào)整壓力較高

2．圖9為一個(gè)壓力分級(jí)調(diào)壓回路,回路中有關(guān)閥的壓力值已調(diào)好,試問(wèn):(1)該回路能夠?qū)崿F(xiàn)多少壓力級(jí)？

(2)每個(gè)壓力級(jí)的壓力值是多少？是如何實(shí)現(xiàn)的？請(qǐng)分別回復(fù)并說(shuō)明。

本回路用3個(gè)二位二通電磁閥串聯(lián)，每一個(gè)閥都并聯(lián)一個(gè)溢流閥，各溢流閥是按幾何級(jí)數(shù)來(lái)調(diào)整壓力的，即每一個(gè)溢流閥的調(diào)定壓力為前一級(jí)溢流閥的2倍。圖為系統(tǒng)卸荷狀態(tài)。若電磁閥A切換，系統(tǒng)壓力為2MPa，其余類推。共可得從0至3.5MPa，級(jí)差為0.5MPa的8級(jí)壓力組合，見(jiàn)附表（“0〞代表斷電，“1〞代表通電）

附表

換向閥動(dòng)作系統(tǒng)壓力（Mpa）

ABC

0000

0010.5

0101.0

0111.5

1002.0

1012.5

1103.0

1113.5

3．圖10表示一個(gè)雙作用葉片泵的吸油排油兩個(gè)配油盤，試分析說(shuō)明以下問(wèn)題:

（1）標(biāo)出配油盤的吸油窗口和排油窗口。（2）盲槽a，環(huán)槽b和凹坑c有何用途？（3）三角形淺槽d的作用是什么？

（4）圖中的四個(gè)三角形淺溝槽有畫錯(cuò)處，請(qǐng)改正。

（１）配油盤吸油窗口、排油窗口如圖４３所示

圖４３

（２）使葉片側(cè)面的液壓力相互平衡，以免葉片對(duì)配油盤有側(cè)向力而加速磨損。（３）使每?jī)上噜徣~片構(gòu)成的容積從吸油窗口吸滿油液后，向排油區(qū)過(guò)渡時(shí)逐漸升壓，以減小液壓沖擊及油液倒流。（４）兩配油盤上的三角溝槽必需彼此兩兩相對(duì)。改正方法如圖４３所示

4．圖11所示一軸向柱塞式液壓馬達(dá)。

（1）試補(bǔ)A—A視圖,畫出配油盤上的通油窗口。

（2）表達(dá)其工作原理,重點(diǎn)分析一個(gè)柱塞的受力狀況,說(shuō)明輸入壓力油后馬達(dá)軸

為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

（3）設(shè)柱塞數(shù)為Z,柱塞直徑為d,柱塞在缸體中的分布圓半徑為R,斜盤傾角δ,

求轉(zhuǎn)量每排。

（4）設(shè)輸入油液壓力為p回油壓力為零,求馬達(dá)輸出的平均轉(zhuǎn)矩。

(1)A－A視圖及通油窗如圖４４所示

(２)當(dāng)柱塞底部輸入壓力油時(shí)，柱塞外伸，壓在斜盤端面上。斜盤給柱塞一反作用力Ｆ，方向垂直于斜盤平面。力Ｆ可以分解為一個(gè)軸向分力Fx，與壓力油作用在柱塞上的力相平衡；另一個(gè)分力為FY，垂直于柱塞軸線，此力使缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。FY的大小為

FY＝Ｆ?tgδ

力FY使缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的大小，視柱塞在壓油區(qū)所處的位置而定。連續(xù)輸入壓力油，缸體便連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

（３）馬達(dá)排量VMVM＝

?4?d2?2R?tg??Z??2d2?Z?R?tg?

（４）馬達(dá)輸出平均轉(zhuǎn)矩Ｍ

根據(jù)馬達(dá)的輸出功率＝馬達(dá)輸入的液壓功率×?m??V

即Ｍ?ω=p?q??m??V

M=

p?q??m??V??p?q??m??V

2??n又Ｖ＝

q??Vp?V?m所以Ｍ＝n2?5.圖12表示何種控制閥的原理圖?圖中有何錯(cuò)誤?請(qǐng)改正.并說(shuō)明其工作原理和1、2、

3、4、5、6各點(diǎn)應(yīng)接何處,這種閥有何特點(diǎn)及其應(yīng)用場(chǎng)合。

５.該圖是電液動(dòng)換向閥的工作原理圖。其電磁先導(dǎo)閥中位機(jī)能應(yīng)為Ｙ型。

工作原理：當(dāng)電磁鐵１ＹＡ通電時(shí)，電磁先導(dǎo)閥推向右端，控制油經(jīng)管路１→電磁先導(dǎo)閥→單向閥ａ→進(jìn)入液控閥左端，將液控主閥芯推向右端，而主閥芯右端油腔的油經(jīng)節(jié)流閥ｄ→電磁先導(dǎo)閥→管路５回油箱。主閥閥芯右移速度受節(jié)流閥ｄ控制。主閥主油路３和管道２連通，管路６通過(guò)主閥和回油口４連通。２ＹＡ帶電時(shí)，控制油路的壓力油將主閥芯推向左端，使主油路換向。

油路接法：１接控制油源；２、６接執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩腔；３接壓力油源；４、５接油箱。

閥的特點(diǎn)：用于大流量系統(tǒng)，可用較小的電磁閥控制較大液動(dòng)換向閥；先導(dǎo)閥Ｙ型中位機(jī)能使主閥處于中位時(shí)，兩端卸荷，實(shí)現(xiàn)彈簧對(duì)中復(fù)位；換向時(shí)間可調(diào)，實(shí)現(xiàn)換向緩沖。

6.圖13所示液壓系統(tǒng),活塞及模具的重量分別為G1=3000N,G2=5000N;活塞及活塞桿直徑分別為D=250mm,d=200mm;液壓泵1和2的最大工作壓力分別為p1=7Mpa,p2=32Mpa;忽略各處摩擦損失.試問(wèn):

(1)閥a、b、c和d各是什么閥?在系統(tǒng)中有何功用?(2)閥a、b、c和d的壓力各應(yīng)調(diào)整為多少?

6.答：

（1）閥a為直控式順序閥，用來(lái)平衡G1和G2等的重量，防止因自重下滑。

閥b為直控式順序閥，用來(lái)為主油路產(chǎn)生背壓，使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在任何狀況下都保證有足夠的壓力控制三位四通電液換向閥動(dòng)作。

閥c為卸荷閥，當(dāng)系統(tǒng)升為高壓工作時(shí)，使泵1卸荷。閥d為溢流閥，是控制系統(tǒng)最高工作壓力的安全閥。（2）pa??G1?G2??4?D2?d2???3000?5000?4.52?105Pa

3.14?0.252?0.224??5所以pa調(diào)整值應(yīng)為?4.6~6??10

Pb??10~15??105PaPc?70?10MPa5

Pd??320~360??105MPa7.圖14為組合機(jī)床液壓系統(tǒng),用以實(shí)現(xiàn)〞快進(jìn)工進(jìn)快退原位中止、泵卸荷〞工作循環(huán).試分析油路有無(wú)錯(cuò)誤.簡(jiǎn)要說(shuō)明理由并加以改正。

7．答：圖示液壓系統(tǒng)中有以下錯(cuò)誤：

（1）直動(dòng)式P型溢流閥無(wú)遠(yuǎn)程控制口，液壓泵不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控卸荷。應(yīng)更換為先導(dǎo)式Y(jié)型

溢流閥。

（2）單向閥裝反了，系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)節(jié)流調(diào)速。

（3）行程閥應(yīng)為常開(kāi)型。圖示狀況不能實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)〞機(jī)動(dòng)控制。

（4）壓力繼電器應(yīng)裝在節(jié)流閥出口，才能反映液壓缸無(wú)桿大腔壓力變化。實(shí)現(xiàn)活塞碰死

擋后迅速快退。（5）背壓閥應(yīng)裝在換向閥右邊O2回油路上，圖示裝法工進(jìn)時(shí)無(wú)背壓，快退時(shí)反而有背

壓。

8.根據(jù)圖15回復(fù)以下問(wèn)題:

(1)說(shuō)明這是一種什么閥,試標(biāo)出進(jìn)口和出口,并畫出其職能符號(hào)。

(2)說(shuō)明此種閥可用于那幾種節(jié)流調(diào)速回路,試畫出其中的一種原理圖,將此閥接入

回路。

(3)說(shuō)明閥1和閥3起什么作用。

8．答：

（1）溢流節(jié)流閥，其職能符號(hào)如圖45（a）所示。

（2）該閥只用于進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路?；芈窇?yīng)用如45(a)所示

（3）閥1為差壓式溢流閥，該閥上下兩腔分別與節(jié)流閥前后壓力相通，靠調(diào)理溢流口開(kāi)

度x使節(jié)流閥兩端壓差基本保持不變。

閥3是安全閥，只有當(dāng)系統(tǒng)壓力超過(guò)該閥調(diào)整值時(shí)，該閥才開(kāi)啟防止系統(tǒng)過(guò)載。

9.試分析節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)的能量利用效率。在設(shè)計(jì)和使用節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)如何盡量提高

其效率？

9．答：節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)分為普通節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。根據(jù)節(jié)流閥或調(diào)速閥的安裝位置不同又分為進(jìn)油、回油和旁路調(diào)速回路。

普通節(jié)流閥調(diào)速系統(tǒng)，進(jìn)油及回油調(diào)速回路用于負(fù)載恒定（或負(fù)載變化很小）且調(diào)速范圍不大的場(chǎng)合，回路效率較高；用在負(fù)載變化很大的場(chǎng)合時(shí)，回路效率很低。其主要原因是它的溢流損失太大。旁路節(jié)流調(diào)速回路，由于液壓泵的供油壓力與負(fù)載壓力共升降，因而其回路效率較前兩者高。

調(diào)速閥調(diào)速系統(tǒng)，在變負(fù)載工況下，回路效率比普通節(jié)流閥調(diào)速系統(tǒng)高些。（其定量分析及比較，參看教材有關(guān)部分。）

為提高節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)回路效率，液壓泵的流量應(yīng)盡可能接近于液壓缸工作時(shí)所需要的流量，以減少溢流損失。

10.有一臺(tái)液壓傳動(dòng)的機(jī)床，其工作臺(tái)在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生爬行，試分析應(yīng)如何尋覓產(chǎn)生爬行的原

因。

10.答:液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中,當(dāng)液壓缸或液壓馬達(dá)低速運(yùn)行時(shí),可能產(chǎn)生時(shí)斷時(shí)續(xù)運(yùn)動(dòng),這種現(xiàn)象稱為爬行.產(chǎn)生爬行的原因首先是和摩擦力特性有關(guān),若靜摩擦力與動(dòng)摩擦力相等，摩擦力沒(méi)有下降特性,就不易爬行,因此檢查導(dǎo)軌安裝精度、潤(rùn)滑狀況及液壓缸內(nèi)密封件安裝正確與否,對(duì)消除爬行是必要的。

爬行的產(chǎn)生與傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度有關(guān),當(dāng)油中混入空氣時(shí),則油的有效體積彈性系數(shù)大大降低,系統(tǒng)剛度減小,就簡(jiǎn)單產(chǎn)生爬行.因此必需防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng),設(shè)法排出系統(tǒng)中的空氣.另外,供油流量不穩(wěn)定,油液變質(zhì)或污染也會(huì)引起爬行現(xiàn)象。

11.試分析說(shuō)明液壓泵入口產(chǎn)生氣蝕的物理過(guò)程及其危害。

11.答:假使液壓泵的吸油管直徑較小,吸油面過(guò)低,或吸油管路中的其他阻力較大,以致泵的入口處壓力過(guò)低,或者液壓泵的轉(zhuǎn)速太高,在液壓泵入口處油液不能充滿全部空間,就會(huì)產(chǎn)生空穴。當(dāng)其壓力低于當(dāng)時(shí)溫度下油液的蒸汽壓時(shí),油液開(kāi)始沸騰,形成氣泡。同時(shí)，原來(lái)溶于油液中的空氣也會(huì)游離出來(lái),形成氣泡。當(dāng)附著在金屬表面的氣泡破滅時(shí),它所產(chǎn)生的局部高溫柔高壓會(huì)使金屬剝落,同時(shí)從液體中游離出來(lái)的空氣中含有氧氣,這種氧氣有較強(qiáng)的酸化作用,使零件表面粗糙化,或出現(xiàn)海綿狀小洞穴,這種因空穴現(xiàn)象而產(chǎn)生的零件腐蝕稱為氣蝕。

液壓泵入口處產(chǎn)生氣蝕的物理過(guò)程,除使液壓泵產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)外,還破壞了油液連續(xù)性,影響泵的流量,造成流量和壓力的波動(dòng).同時(shí)液壓泵零件不斷承受沖擊載荷,降低液壓泵工作壽命。

12.圖16為一順序動(dòng)作回路，兩液壓缸有效面積及負(fù)載均一致，但在工作中發(fā)生不能按規(guī)

定的A先動(dòng)、B后動(dòng)順序動(dòng)作，試分析其原因，并提出改進(jìn)的方法。

12.答:圖16所示兩缸并聯(lián)回路,缸A需要實(shí)現(xiàn)節(jié)流調(diào)速,故液壓泵輸出壓力已由溢流閥的調(diào)理壓力所決定,當(dāng)順序閥的調(diào)整壓力等于或低于溢流閥調(diào)定壓力，缸A、B將同時(shí)動(dòng)作，當(dāng)順序閥調(diào)整壓力高于溢流閥調(diào)定壓力時(shí)，缸B不能動(dòng)作。

改進(jìn)方法：:圖46所示,回路接法,即可實(shí)現(xiàn)缸A先運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)后,缸B才能動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)順

序。

13．闡述雙作用葉片泵定子曲線的組成及對(duì)曲線的要求。

13.答:雙作用葉片泵定子曲線是由兩段小半徑圓弧,兩段大半徑圓弧,和四段過(guò)渡曲線組成,(見(jiàn)47圖),使定子工作表面呈腰圓形,在兩圓弧部分,兩葉片間的密封容積處于最大和最小,而在過(guò)渡曲線部分,葉片在沿過(guò)渡曲線表面滑動(dòng)時(shí),密封容積的大小起變化,進(jìn)行吸油和壓油。葉片在沿過(guò)度曲線表面滑動(dòng)時(shí)，葉片在斜槽中相對(duì)于轉(zhuǎn)子的徑向速度和徑向加速度的大小,取決于過(guò)渡曲線的形狀，而葉片徑向速度和徑向加速度大小又決定了定子曲線表面是否簡(jiǎn)單磨損以及液壓泵流量是否均勻，因此，對(duì)定子曲線的要求是：（1）過(guò)渡曲線應(yīng)選中擇使葉片徑向速度為常量或接近常量的曲線，以保證流量均勻。（2）過(guò)渡曲線應(yīng)使葉片徑向加速度（即葉片相對(duì)于轉(zhuǎn)子的相對(duì)加速度）不太大，以免葉片從小半徑圓弧向大半徑圓弧方向滑動(dòng)時(shí)發(fā)生脫空現(xiàn)象，（3）過(guò)渡曲線與圓弧曲線要有共同的連接點(diǎn)，使葉片經(jīng)過(guò)過(guò)渡曲線與圓弧曲線的連接部分不發(fā)生騰躍，以避免沖擊，減小噪聲。（4）過(guò)渡曲線與圓弧曲線在連接點(diǎn)處有公共的切線，力求葉片經(jīng)過(guò)連接點(diǎn)時(shí)，徑向速度和徑向加速度不發(fā)生突變或變化盡量小些，以免引起噪聲和嚴(yán)重磨損。

14．闡述雙作用葉片馬達(dá)的工作原理，并指出其結(jié)構(gòu)與葉片泵的區(qū)別。

14.雙作用葉片式液壓馬達(dá)工作原理見(jiàn)圖48。當(dāng)壓力油經(jīng)配油窗口進(jìn)入葉片1、2以及3、4之間時(shí)，由于葉片1、2及3、4伸出的長(zhǎng)度不同，油壓作用面積不等，因此產(chǎn)生使轉(zhuǎn)子逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的力矩，在葉片1、2之間和3、4之間的力矩之和為液壓馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)矩，在供油量為一定值時(shí)，雙作用葉片馬達(dá)將以確定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。改變輸油方向時(shí)馬達(dá)反轉(zhuǎn)。雙作用葉片馬達(dá)與葉片泵相比，結(jié)構(gòu)上有如下區(qū)別：①在結(jié)構(gòu)上，葉片根部設(shè)置了扭力彈簧，使葉片始終貼緊定子，保證馬達(dá)順利啟動(dòng)；②葉片在轉(zhuǎn)子中徑向放置，葉片傾角為零，以滿足馬達(dá)正反轉(zhuǎn)要求；③為保證葉片根部受壓力油作用，馬達(dá)內(nèi)葉片根部油路裝有單向閥。15．當(dāng)閥心與閥套協(xié)同時(shí)，在閥心的外圓柱面上，常開(kāi)有若干環(huán)形槽（寬度及深度≤1mm），試從閥心與閥套的間隙中油壓分布狀況，說(shuō)明該環(huán)形槽的作用。

15.閥芯與閥套協(xié)同，由于滑閥副幾何形狀誤差和同心度變化而引起閥心上產(chǎn)生徑向不平衡液壓力，結(jié)果產(chǎn)生滑閥的液壓卡緊現(xiàn)象，為了減小閥芯上的徑向不平衡力，常在閥芯的外圓柱面上開(kāi)若干環(huán)形槽。其作用分析如下：

（1）未開(kāi)環(huán)形槽前，假使閥芯和閥孔無(wú)幾何形狀誤差，軸心線平行但不重合，這時(shí)閥芯周邊的間隙內(nèi)壓力分布是線性的，圖49中a1和a2線所表示，閥芯上會(huì)出現(xiàn)徑向不平衡力，但實(shí)際上，由于加工誤差和安裝誤差，使閥心和閥孔的協(xié)同間隙內(nèi)的壓力分布不是線性的，如圖49中b1和b2線所示。由于閥芯偏斜，使閥心左端上部縫隙小，壓力下降快，下部縫隙大壓力下降越慢。因此，閥芯周邊間隙壓力分布曲線表示為b1,b2曲線形狀。閥芯上徑向不平衡力為b1,b2間所圍成的面積。

（2）開(kāi)環(huán)形槽后，環(huán)形槽把從p1到p2的壓力分為幾段，由于同一個(gè)環(huán)形槽內(nèi)壓力四處相等，閥芯上部和下部壓力分布曲線變?yōu)閏1,c2。從圖中可見(jiàn)，這時(shí)的徑向不平衡力（陰影線表示的面積）的數(shù)值大大減小，從而可以看出，開(kāi)環(huán)形槽對(duì)于減小徑向不平衡力的明顯作用。

16．圖17所示為容積節(jié)流調(diào)速回路。其中p、q分別為進(jìn)入系統(tǒng)的壓力和流量，pp和qp為泵出口壓力和理論流量，f1,f2,f3為標(biāo)示部分活塞有效面積，s為彈簧推力。

（1）寫出定子偏心量達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的定子受力平衡方程式。

（2）當(dāng)外負(fù)載變化時(shí)，即p變化，液壓泵內(nèi)泄漏變化時(shí)，能否保證輸入系統(tǒng)的流量

q恒定？

（3）外負(fù)載不變，即p不變時(shí)，調(diào)理節(jié)流閥可實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給工況；二位二通閥接通，

可實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給工況；換向閥關(guān)閉可實(shí)現(xiàn)中止。試說(shuō)明三種工況時(shí)壓力pp泵偏心量e流量qp如何變化。

16.答：（1）定子偏心量達(dá)到穩(wěn)定態(tài)時(shí)定子力平衡方程式：pp??f1?f2??p?f3?S（2）能保證輸入系統(tǒng)的流量q恒定

當(dāng)外負(fù)載變化時(shí)，即p變化，如p升高，泵供油壓力pp也隨之升高。泵的泄漏量?q加大，泵的供油量便減少，于是節(jié)流閥前后的壓差也減小。在控制缸的作用下，定子向左移

動(dòng)，加大偏心距e，直至通過(guò)節(jié)流閥的流量q恢復(fù)到接近原來(lái)的調(diào)定值時(shí)為止。這時(shí)定子處于新的平衡位置，在此位置上，節(jié)流閥前后的壓差?p?pp?p也恢復(fù)到其原來(lái)的值。當(dāng)負(fù)載減小時(shí)，p和pp都減小，泄漏量?q也減小，qp便比調(diào)定的q值大，使?p加大，定子便向右移，減小偏心距e，直至壓差?p和流量q都恢復(fù)到各自的原來(lái)值為止?？梢?jiàn)，這種回路能補(bǔ)償因負(fù)載變化而產(chǎn)生的泄漏油變化，回路中的流量基本上不受負(fù)載變化的影響。

（3）當(dāng)外負(fù)載不變時(shí)，調(diào)理節(jié)流閥面積AT，如AT減小，pp便馬上升高，引起定子

右移，偏心量e減小，泵供油量qp減小，直到與通過(guò)節(jié)流閥的流量相適應(yīng)為止?？梢?jiàn)，改變節(jié)流閥流通面積AT，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速。

二位二通閥接通時(shí)，p?pp，定子在彈簧力s作用下左移，泵輸油量qp最大，可實(shí)現(xiàn)快速工況。

換向閥關(guān)閉時(shí)，壓力p馬上升高，安全閥開(kāi)啟，pp也升高。由于節(jié)流閥中仍有很小流

量通過(guò)，然后經(jīng)安全閥回油箱，所以p?pp，戰(zhàn)勝?gòu)椈闪，使偏心量距e減小，泵輸出流量qp減至最小。

17．分析并說(shuō)明直動(dòng)式和先導(dǎo)式溢流閥中阻尼孔作用有何不同，當(dāng)溢流閥的阻尼孔堵塞時(shí)，直動(dòng)式和先導(dǎo)式溢流閥各會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象。

17.答：直動(dòng)式溢流閥中的阻尼孔的作用是對(duì)閥芯運(yùn)動(dòng)形成阻尼，避免閥芯產(chǎn)生振動(dòng)使閥工作平穩(wěn)。

先導(dǎo)式溢流閥中的阻尼孔的阻尼的作用是使油液流過(guò)時(shí)產(chǎn)生壓降，使閥芯頂端油液的壓力小于其底端油液的壓力，通過(guò)這個(gè)壓差作用使閥芯開(kāi)啟，使主閥彈簧剛度降低。溢流閥在溢流量變化時(shí)，溢流閥控制壓力變化較小。

若直動(dòng)式溢流閥阻尼孔堵賽，該閥就失去調(diào)壓作用。主閥芯始終關(guān)閉不會(huì)溢流，將產(chǎn)生超壓事故。若先導(dǎo)式溢流閥阻尼孔堵塞，先導(dǎo)閥就失去對(duì)主閥的壓力調(diào)壓作用。當(dāng)進(jìn)油壓力很低時(shí)，就能將主閥開(kāi)啟溢流，由于主閥彈簧力很小，因此系統(tǒng)建立不起壓力。

18．在圖18所示回路中，溢流節(jié)流閥裝在液壓缸回油路上，其能否實(shí)現(xiàn)調(diào)速，為什么？18.答：當(dāng)溢流節(jié)流閥裝在回油路時(shí)，節(jié)流閥出口壓力為零，差壓式溢流閥有彈簧的一腔油液壓力也為零。當(dāng)液壓缸回油進(jìn)入溢流節(jié)流閥的無(wú)彈簧腔時(shí)只要戰(zhàn)勝?gòu)椈傻淖饔昧?，就能使溢流口開(kāi)度最大。這樣，油液基本上不經(jīng)節(jié)流閥而由溢流口直接回油箱，溢流節(jié)流閥兩端壓差很小，在液壓缸回油腔建立不起背壓，故無(wú)法對(duì)液壓缸實(shí)現(xiàn)調(diào)速。

19．試說(shuō)明溢流閥中的調(diào)壓彈簧鋼度強(qiáng)弱和阻尼孔大小對(duì)溢流閥工作特性的影響。19.答：調(diào)壓彈簧的強(qiáng)弱主要影響溢流閥的靜態(tài)調(diào)壓偏差。彈簧剛度越大，其調(diào)壓偏差越大；反之，調(diào)壓偏差越小。彈簧剛度小，溢流閥調(diào)壓范圍變小。

阻尼孔的大小主要影響溢流閥工作平穩(wěn)性，如先導(dǎo)式溢流閥，阻尼孔小，對(duì)提高主閥芯運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和減震，效果更為顯著。阻尼孔太小，將使溢流閥開(kāi)啟時(shí)的壓力超調(diào)量增大，過(guò)渡時(shí)間加長(zhǎng)。20．液壓系統(tǒng)的噪聲主要來(lái)源液壓泵，試結(jié)合齒輪泵葉片泵軸向柱塞泵分析說(shuō)明液壓泵的噪聲來(lái)源。

20.答：液壓泵的噪聲來(lái)源大致有以下幾方面。（1）液壓泵壓力和流量周期變化

由于泵內(nèi)齒輪、葉片和柱塞在泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行吸油、排油，而使相應(yīng)的工作腔產(chǎn)生周期性的流量和壓力變化，引起流量和壓力脈動(dòng)，造成泵的構(gòu)件振動(dòng)。構(gòu)件的振動(dòng)又引起和其相接觸的空氣產(chǎn)生疏密變化的振動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生噪聲的聲壓被傳播出去。（2）液壓泵的空穴現(xiàn)象

液壓泵工作時(shí)，假使吸油管道阻力過(guò)大，使泵吸油腔真空度過(guò)大，以致達(dá)到油的空氣分開(kāi)壓，氣體大量析出，形成氣泡。隨著泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，帶有氣泡的油液進(jìn)入高壓區(qū)，氣泡受高壓作用而縮小、破碎和消失，形成很高的局部高頻壓力沖擊，使泵產(chǎn)生很大的壓力振動(dòng)和噪聲。（3）液壓泵的困油現(xiàn)象

齒輪泵要能正常工作，其重疊系數(shù)??1兩輪齒嚙合處便產(chǎn)生困油現(xiàn)象.葉片泵兩葉片夾角,配油盤上封油區(qū)夾角及定子的表面圓弧部分夾角,三者之間必需保持確定的關(guān)系.否則不可避免的形成困油或產(chǎn)生空穴現(xiàn)象.軸向柱塞泵在配油盤上的吸油,壓油窗口之間有一封油區(qū),這個(gè)封油夾角必需適當(dāng),若稍大,將引起柱塞缸中的困油現(xiàn)象.。

油液的可壓縮性很小,困油區(qū)的容積變化引起壓力急劇變化.被困油液受擠壓,壓力急劇上升,使泵軸承受到很大的徑向力.當(dāng)泵繼續(xù)回轉(zhuǎn),這個(gè)封閉空間的容積又逐漸增大,產(chǎn)生部分真空度,進(jìn)而油液中空氣分開(kāi),蒸發(fā)氣化,從而產(chǎn)生噪聲.。

(4)液壓泵內(nèi)零件的機(jī)械振動(dòng)

齒輪泵中齒形的誤差及軸線不平行都會(huì)造成齒輪嚙合時(shí)接觸不良而產(chǎn)生振動(dòng),柱塞泵,葉片泵的轉(zhuǎn)子不平衡及滾動(dòng)軸承中滾動(dòng)體也會(huì)引起振動(dòng),變量柱塞泵的斜盤因剛性差而引起振動(dòng)等,這些都是因泵內(nèi)零件的機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲的噪聲源。五設(shè)計(jì)計(jì)算題

1.圖19所示增壓器，大小活塞直徑分別為D和d，兩測(cè)壓管內(nèi)徑相等，液體為同種不可壓縮流體。已知右測(cè)壓管內(nèi)液面距離增壓器軸線的高度為H,求增壓器的活塞處于平衡時(shí)兩測(cè)壓管內(nèi)液面高度差h，若又將體積為V的同種液體參與左測(cè)壓管內(nèi)，此時(shí)活塞移動(dòng)量L為多少？

1.解：

（1）活塞平衡方程式為

??H??4?d2???(H?h)??4?D2

d2故h?(1?2)?H

D（2）設(shè)測(cè)壓管內(nèi)經(jīng)為d1，將體積為V的同種液體全參與左測(cè)壓管后，左、右測(cè)壓管均上升h?,活塞重新平衡。此時(shí)平衡方程式為

?2??2?L??D?h?d1?V??44?

?L???d2?h???d21?4?4解得L?L?4

?(D2?d2)

2.活塞桿通過(guò)滑輪提升重物，如圖20所示，設(shè)液壓缸有桿腔的有效面積A=100cm2,溢流閥的調(diào)整壓力Py=2.5Mpa，液壓泵輸出流量q=10L/min，重物W=50kN，求液壓泵輸出壓力和重物上升速度。

2.解：提起重物時(shí)，液壓缸有桿腔壓應(yīng)力為

p?W50000??5MPa?4A100?10而溢流閥的調(diào)整壓力pY保持在2.5MPa，油液全部從溢流閥排出。故液壓泵輸出壓力為2.5MPa，重物上升速度為零。

3.如圖21所示，活塞下部的油腔中充滿油液，活塞面積為A,其上的小孔為薄壁孔，直徑為d.忽略活塞活塞桿處的摩擦力和泄漏，求重物下降的速度。3.油流流經(jīng)薄壁孔的流量公式為q?K?f??p式中f?0.5

?4?d2；?p節(jié)流口前后壓差，?p