液压元件.docx

1.什么是液压传动？液压传动的主要缺点？液压传动：液压传动是以液体作为工作介质，进行能量转换、传递和控制的一种传动方式。主要缺点：液压传动以液体作为工作介质，在液压元件中相对运动的摩擦副间无法避免泄露，再加上液体的可压缩性及管路弹性变形等原因难以实现严格的传动比。油液泄露将造成环境污染、资源浪费，油液燃烧可能导致重大事故。液体粘度和温度有密切的的关系，当粘度随温度变化时，将直接影响泄露、压力损失及通过节流元件的流量等，从而引起执行元件运动特性的变化。传动效率低。液压传动的可靠性目前不如电力传动和机械传动。液压元件的制造精度要求高，造价比较贵使用和维护要求有一定的专业知识和较高的技术水平。2.液压传动的四个基本特征？液压传动系统的组成？四个基本特征：容积式液压泵的工作压力p和流量q不具有相关性，而是具有刚性的压力-流量特性。容积式液压泵的工作压力主要取决于负载。液压缸的运动速度主要取决于流量与负载无关。液压功率等于压力与流量的乘积。系统组成：液压动力元件液压执行元件液压控制元件液压辅助元件工作介质3.什么是液压泵和液压马达的排量？主轴每转一周，根据计算其密封容腔几何尺寸的变化而得出的排除（或流入）的液体体积，称为液压泵（或液压马达）的理论排量。4.什么是液压泵和液压马达的容积效率以及总效率？液压泵的容积效率vp为其实际输出的流量qp与理论输出流量的qt比值。vp=qpqt液压马达的容积效率vm为其理论输入流量qt与实际输入流量qm的比值。vm=qtqm液压泵的总效率p等于其实际输出功率pop与实际输入功率的pip比值。p=poppip=vpmp液压马达的总效率m等于其实际输出功率pop与实际输入功率pip的比值。m=poppip=vmmm5.外啮合齿轮泵、双作用叶片泵和轴向柱塞泵的特点？外啮合齿轮泵：优点：结构简单；渐开线齿轮的加工工艺性好；体积小；质量轻，功率密度大；对恶劣工况的适应性强。缺点：排量不能调节，只能作定量泵；外啮合齿轮泵的流量脉动及噪声比较大；低速运转时容积效率低。双作用叶片泵：由于定子内表面采用了两对不等径的圆弧工作曲线，很好地保证了双作用叶片泵输出流量的均匀性，因而振动和噪声小，工作平稳。高低腔各自成对称分布，转子受到的径向力是平衡的，轴承的工作寿命长。叶片顶部在定子内表面滑动，产生磨损后可自动补偿，可以长时间保持较高的容积效率。叶片在转子槽中滑动的间隙只有0.01mm0.02mm，如果油液不经过很好的过滤，不仅会使叶片磨损，甚至可能导致叶片卡死造成事故。轴向柱塞泵：优点：工作参数高。效率高。变量方便。使用寿命长。可以使用不同的介质。单位功率的质量比较轻。缺点：结构较复杂，零件数量多。制造工艺要求高，价格较贵。除阀配流外，一般对液压介质的污染比较敏感因此，对使用和维护的技术水平要求较高。6.什么是外啮合齿轮泵的困油现象？开卸荷槽总原则？困油现象：因封闭容积大小变化导致压力冲击产生气蚀的现象称为困油现象。开卸荷槽的总原则：两卸荷槽之间的距离必须保证在任何时候都不使吸油腔与压油腔相通。7.减小外啮合齿轮泵泄漏的措施有哪些？轴向端面间隙自动补偿采用弹性侧板的自动补偿装置。采用浮动轴套的轴向间隙自动补偿装置顶隙自动补偿8.减小外啮合齿轮泵不平衡径向力的措施有哪些？扩大高压区扩大低压区开液压平衡槽减小压油口尺寸9.双作用叶片泵的定子曲线确定原则是什么？什么是“软冲”点和“硬冲”点？确定原则：叶片不能脱空。叶片受力良好，矢径p与定子曲线法线的夹角不能太大。曲线要使瞬时流量均匀曲线一定要光滑对称。硬冲点： dd 出现突跳的点。 软冲点： d2d2 出现突跳的点。10.双作用叶片泵高压化面临的问题有哪些？如何克服？问题：吸油区叶片顶部对定子内表面的严重磨损。解决办法：采用字母叶片、柱销叶片、双叶片、阶梯叶片、弹簧叶片等特殊材料叶片顶出压紧机构，目的是减小叶片根部承受油压力的有效面积，以减小将叶片顶出的的液压推力。在叶片泵内部设置减压阀，降低作用在吸油区叶片根部的压力。改进叶片顶部的轮廓形状，合理选择配对材料，提叶片定子这对摩擦副的耐磨性能。问题：减少泄漏，提高叶片泵容积效率。解决办法：采用浮动配流盘问题：降低噪声解决办法：采用预压缩、预扩张定子曲线和设置带v形尖槽的配流盘等措施以减缓大小圆弧区封闭容积中的压力的急剧变化。12.内反馈式变量叶片泵的变量原理？当叶片泵工作时，由于负载的作用，定子环内侧表面将产生一个倾斜向上作用的不平衡径向液压力F0，该力可分解为相互垂直的两个分力F1和F2，其中垂直向上的分力F1由支撑滑块4承受，水平向左的分力F2由调压弹簧2承受。当叶片泵的工作压力升高到使水平分力F2超过弹簧的预紧力时，定子将克服弹簧力向左移动，使偏心量e自动减小，从而减小叶片泵的排量。工作压力越高，则偏心量越小，叶片泵的输出流量也越小，直至偏心量等于零，则叶片的排量为零。13.SCY14-1型斜盘式轴向柱塞泵中中心弹簧的作用？滑靴的工作原理？SCY14-1型斜盘式轴向柱塞泵中中心弹簧的作用是使柱塞回程。滑靴的工作原理：通过柱塞中心的小孔将排出侧的压力油引入滑靴底面的油室，使其产生的液压支撑力F0和压紧力Fn相平衡。15.手动伺服变量机构的工作原理？泵输出的高压油Pd由通道经单向阀a进入变量机构壳体5的下腔d，减压力作用在变量活塞的4的下端。当与控制滑阀1相连的阀杆6不动时（图示状态），变量活塞4的上腔g处于封闭状态，变量活塞不动，斜盘3处于图示位置。当阀杆6向下移动时，推动控制滑阀1一起向下移动，使d腔的压力油经通道e进入上腔g。由于变量活塞上端的有效面积大于下端的有效面积，向下的液压力大于向上的液压力，故变量活塞4也随之向下移动，直到将通道e的油口封闭为止。变量活塞的移动量等于阀杆的位移量。当变量活塞向下移动，通过轴销带动斜盘3摆动，斜盘倾角增加，泵的输出流量随之增加。当阀杆6带动控制滑阀1向上运动时，将通道f打开，上腔g通过泄压通道f接通油箱而卸压，变量活塞向上移动，直至滑阀1将卸压通道关闭为止。它的移动量也等于阀杆的移动量。这时斜盘也被带动作相应的摆动，使其倾角减小，泵的流量也随之减小。16.恒压变量机构的工作原理？泵出口压力Pd被引入先导控制滑阀1的左端，形成液压推力PdAc和右端压力控制弹簧的作用力Fs相比较。弹簧力Fs代表了恒压泵的给定压力p0=FsAc。当泵的工作压力PdP0时，滑阀1的开度x=0，差动变量活塞2大直径端压力p=0，在小直径端油压Pd的推动下，活塞2将斜盘推向角最大值的位置，使泵保持最大流量qmax。当泵的工作压力增大到恒压变量泵的给定值，即Pd=P0时，滑阀1左端的液压推力PdAc将克服右端的弹簧力Fs，把阀口打开，形成一个开度为x的可变节流口，它和固定节流器K构成串联阻力回路。利用这个阻力回路可以控制差动变量活塞2的大端压力p：当开度x增大，压力p升高，当x增大到一定程度，压力p便能推动差动变量活塞2向上移动，带动斜盘，使角减小，泵的流量也随之减小。17.液压马达是如何按转速分类的？转速大于500r/min的为高速液压马达转速低于500r/min的为低速液压马达18.多作用内曲线径向柱塞式液压马达的工作原理？当高压油经配油轴3进入柱塞底部时，推动柱塞4顶着横梁5，再通过两端的滚轮6压向凸轮环9的导轨曲面。由于导轨曲面的反作用力通过滚轮中心，因而其切向分力通过横梁，推动缸体13旋转，最后经轴11输出转矩。19.什么是单作用和双作用液压缸？什么是差动连接？ 单作用液压缸：单向输出力和L，返程靠外力的液压缸。双作用液压缸：双向输出力和L，返程靠调换进出油口。差动连接：双作用液压缸两腔同时进油的连接。 D20.试推出差动缸的三个输出力和速度？P135d活塞杆推出时的平均速度V1 （m/s） DDD v1=4qcvD2活塞杆缩回时的平均速度 V2（m/s） V1 v2=4qcv(D2-d2) V2 差动推出是指单杆活塞缸的左右两腔同时通压力油，活塞的平均速度V3（m/s）v3=4qcvd2活塞杆推出时平均力F1 F1 =4D2pcm活塞杆推出时平均力F2 F2 =4(D2-d2)pcm差动推出是指单杆活塞缸的左右两腔同时通压力油，活塞的平均力F3F3 =4d2pcmq ： 输入液压缸的流量（m3/s）；D： 活塞直径（m）；d： 活塞杆直径（m）；cv：液压缸容积效率；cm:液压缸机械效率；21.增压缸、串联缸和伸缩缸的应用场合？串联缸的适用场合：轴向尺寸不限，径向尺寸受限。增压缸的适用场合：低压系统，局部需要高压。伸缩缸的适用场合：以较短的缸，实现较长行程的场合。22.伺服液压缸的启动压力一般的要求？伺服液压缸的启动压力0.05MPa或0.5Kg/223.液压控制阀是怎样分类的？一、根据在液压系统中的功用分类1.压力控制阀2.流量控制阀3.方向控制阀二、根据控制信号的形式分类1.开关或定值控制阀2.伺服控制阀3.比例控制阀4.数字控制阀三、根据阀芯的的结构形式分类1.滑阀类2.提升阀类3.喷嘴挡板阀类四、根据连接和安装方式1.管式阀2.板式阀3.插装阀4.叠加阀24.交流和直流电磁铁的特点比较？P159 快速性及 启动电流及 允许的切换 可靠性 寿命 结构特点 冲击噪声 功耗 频率 阀用交 外壳有时具有 当由于阀芯流电磁 散热肋，内部衔 吸合释放 启动电流达 不能太高， 卡阻等原因而 数百次铁 铁与挡铁相对面 快，动作时 正常吸持电 通常为每分 不能正常吸合 至一千 一般为平面。磁 间为0.01 流的35倍 钟数十次， 时会因电流过 万次 性材料常用硅钢 0.03s，工作 有无功损耗。 以免线圈过 大而使线圈烧 片叠合结构。 时的冲击和 热。 毁。 噪声较大。 阀用直 外壳常为无散 安全可靠性好 流电磁 热肋的圆筒形， 吸合释放 启动电流与吸 一般允许 不会因不能正 可达千 铁 衔铁与挡圈相对 较平缓，动 持电流接近。 120次/min 常吸合而烧毁 万次以 面一般为圆锥形 作时间为 功耗较小， 甚至可达 并且可在安全 上 或者盆口形。磁 0.050.08s， 但需直流供 300次/min 低压下工作 性材料常为工业 工作较平缓 电。 纯铁，整体结构26.试推导直动式溢流阀的调压偏差。（1）阀芯受力平衡方程： PA=Kx0+S+x+2CddxPcos（2）阀口压力流量方程： q=Cddx2p(1)、（2）联立得 P=Kx0+S+xA-2Cddxcos x=qCdd2p记额定流量qn时阀口进口压力为ps Ps=Kx0+S+xsA-2Cddxscos xs=qnCdd2ps开启压力 Pk=Kx0+SA定义p=ps-pk为调压偏差。p=Kx0+S+xsA-2Cddxscos-Kx0+SA推导完毕。27.什么是顺序阀的“控”和“回”28.为什么要对节流阀进行压力补偿？节流阀由于刚性差，在节流开口一定的条件下通过它的工作流量收工作载荷（即出油口压力）变化的影响，不能保持执行元件运动速度稳定。为改善调速系统的性能，通常对节流阀进行压力补偿。30.用于进油路上调速阀其出口压力是如何要求的？（画图用公式说明） p1 p3 p2 pt 出口压力 p3p1-ptA p3 31.调速阀和溢流节流阀的应用场合有何不同？调速阀常应用在液压泵和溢流阀组成的定压油源供油的节流调速系统中，它可以安装在执行元件的进油路、回油路和旁油路上。溢流节流阀只用在进油路上，一般用于速度稳定性要求不太高而功率较大的系统。33.什么是换向阀“位”、“通”和“滑阀机能”？“位”：阀芯相对于阀体有两个或三个等不同的稳定工作位置，则该稳定工作位置成为“位”。“通”：若换向阀的阀体上分布有两个、三个、四个或五个主油口，该主油口称为“通”。“滑阀机能”：三位四通和三位五通换向阀中，滑阀在中位时各油口的联通方式称为滑阀机能。34.串并联油路的多路阀的特点？与其它类型阀相比，多路换向阀具有结构紧凑、压力损失小以及安装、操作简便等优点。35.油箱的有效容积是如何确定的？邮箱的容积应能保证当系统有大量的供油而无回油时，最低液面应在液压泵进口过滤器之上，保证不会吸入空气；当系统有大量的回油而无供油时或系统停止运转、油液返回油箱时，油液不致溢出。同时保证有足够的散热面积。36.回油、吸油、压油和支路过滤的作用以及设计要点？吸油路过滤作用：防止液压泵从油箱吸油时将污染物吸入泵内。设计要点：不带壳体的网式或线隙式粗过滤器，过滤精度150m，初始压差0.003MPa，最大压差0.02MPa，流量为泵的23倍；压油路过滤的作用