液压传动-课后习题及解答.pdf

第一章第一章 绪论绪论 一 填空题 1 一部完整的机器一般主要由三部分组成 即 2 液体传动是主要利用 能的液体传动 3 液压传动由四部分组成即 4 液压传动主要利用 的液体传动 5 液体传动是以液体为工作介质的流体传动 包括 和 二 计算题 1 如图 1 所示的液压千斤顶 已知活塞 1 2 的直径分别为 d 10mm D 35mm 杠杆比 AB AC 1 5 作用在活塞 2 上的重物 G 19 6kN 要求重物提 升高度 h 0 2m 活塞 1 的移动速度 v 1 0 5m s 不计管路的压力损失 活塞与缸体之间的摩擦阻力和泄漏 试求 1 在杠杆作用 G 需施加的力 F 2 力 F 需要作用的时间 3 活塞 2 的输出功率 二 课后思考题 1 液压传动的概念 2 液压传动的特征 3 液压传动的流体静力学理论基础是什么 4 帕斯卡原理的内容是什么 5 液压传动系统的组成 6 液压系统的压力取决于什么 第一章第一章 绪论绪论 答案 答案 一 填空题 第 1 空 原动机 第 2 空 传动机 第 3 空 工作机 第 4 空 液体动能 第 5 空 液压泵 6 执行元件 7 控制元件 8 辅助元件 9 液体压 力能 10 液力传动 11 液压传动 二 计算题 答案 1 由活塞 2 上的重物 G 所产生的液体压力 20 10 6 Pa 根据帕斯卡原理 求得在 B 点需施加的力 由于 AB AC 1 5 所以在杠杆 C 点需施加的力 2 根据容积变化相等的原则 求得力 F 需施加的时间 3 活塞 2 的输出功率 第二章第二章 液压流体力学基础液压流体力学基础 一 填空题 1 油液在外力作用下 液层间作相对运动进的产生内摩擦力的性质 叫 做 2 作用在液体内部所有质点上的力大小与受作用的液体质量成正比 这种力称 为 3 作用在所研究的液体外表面上并与液体表面积成正比的力称为 4 液体体积随压力变化而改变 在一定温度下 每增加一个单位压力 液体体 积的相对变化值 称为 5 液体压流动中 任意一点上的运动参数不随时间变化的流动状态称为定常流 动 又称 6 伯努利方程是以液体流动过程中的流动参数来表示 的一种数学表 达式 为即为能量方程 二 计算题 三 课后思考题 1 什么叫压力 压力有哪几种表示方法 液压系统的压力与外界负载有什么关 系 2 解释下述概念 理想流体 定常流体 过流断面 流量 平均流速 层流 紊 流和雷诺数 3 连续性方程的本质是什么 它的物理意义是什么 4 说明伯努利方程的物理意义并指出理想液体伯努利方程和实际液体伯努利方 程的区别 第二章第二章 液压流体力学基础液压流体力学基础 答案 答案 一 填空题 第 1 空 油液的粘性 第 2 空 质量力 第 3 空 表面力 第 4 空 液体的压缩性 第 5 空 稳定流动 第 6 空 能量守恒 二 计算题 第三章第三章 液压动力元件液压动力元件 一 填空题 1 液压泵是一种能量转换装置 它将机械能转换为 是液压传动系统 中的动力元件 2 液压传动中所用的液压泵都是靠密封的工作容积发生变化而进行工作的 所 以都属于 3 泵每转一弧度 由其几何尺寸计算而得到的排出液体的体积 称为 4 在不考虑泄漏的情况下 泵在单位时间内排出的液体体积称为泵 的 5 泵在额定压力和额定转速下输出的实际称为泵的 二 计算题 三 简答题 试述液压泵工作的必要条件 第三章第三章 液压动力元件液压动力元件 答案 答案 一 填空题 第 1 空 液压能 第 2 空 容积式泵 第 3 空 泵的排量 第 4 空 理论流量 第 5 空 额定流量 二 计算题 答案 驱动泵所需要的功率 泵的泄漏量 三 简答题 1 答案 答 1 吸油腔和压油腔要互相隔开 并且有良好的密封性 2 由吸油腔容积 扩大吸入液体 靠 压油腔容积缩小排出 相同体积的 液体 3 吸油腔容积扩大到极限位置后 先 要与吸油腔切断 然后再转移到压油腔中来 压油腔容积缩小到极限位置后 先要与压油腔切断 然后再转移到吸 油腔中来 第四章第四章 液压执行元件液压执行元件 一 填空题 1 液压马达是将 转换为 的装置 可以实现连续地旋转运 动 2 液压缸是将液压能转换为机械能 用来实现 的执行元件 二 计算题 第四章第四章 液压执行元件 答案液压执行元件 答案 一 填空题 第 1 空 液压能 第 2 空 机械能 第 3 空 直线往复运动 二 计算题 第五章第五章 液压控制元件液压控制元件 一 填空题 1 液压控制阀按用途分为 三类 2 液压控制阀按结构形式可分为 滑阀 或转阀 滑阀 或转阀 锥阀 球 阀 六类 3 液压控制阀按连接方式可分 为 五类 4 根据结构不同 溢流阀可分为 两类 7 顺序阀的功用是以 使多个执行元件自动地按先后顺序动动作 8 流量控制阀是通过改变来改变 局部阻力的大小 从而实现对流量 的控制 9 减压阀是使出口压力低于进口压力的 二 简答题 5 4 试比较溢流阀 减压阀 内腔外泄式顺序阀三者之间的异同 5 5 为什么调速阀用在回油节流调速时可以用普通的定值减压阀与节流阀串联 来代替 第五章第五章 液压控制元件液压控制元件 答案 答案 一 填空题 第 1 空 压力控制阀 第 2 空 流量控制阀 第 3 空 方向控制阀 第 4 空 喷嘴挡板阀 第 5 空 射流管阀 第 6 空 螺纹连接阀 第 7 空 法兰连接 阀 第 8 空 板式连接阀 第 9 空 叠加式连接阀 第 10 空 插装式连接阀 第 11 空 直动型 第 12 空 先导型 第 13 空 压力差 第 14 空 系统压力为 信号 第 15 空 节流口通流面积或通流通道的长短 第 16 空 压力控制阀 二 选择题 1 2 DA 三 简答题 5 4 答案 溢流阀控制进口压力为一定值 阀口常闭 出口接回油箱 出口压力为零 弹簧 腔泄漏油内部引到出口 内泄 溢流阀旁接在液压泵的出口或执行元件的进口 减压阀控制出口压力为一定值 阀口长开 出口油液去工作 压力不为零 弹簧 腔泄漏油单独引到油箱 外泄 减压阀串联在某一支路上 提供二次压力 顺序阀利用进口压力控制开启 阀口常闭 出口油液去工作 压力不为零 弹簧 腔泄漏油单独引到油箱 外泄 内控外泄顺序串联在执行元件的进口 5 5 答案 调速阀内的定差减压阀是用来对付外负载变化引起节流阀前后压力差的变化实 现压力补偿 保证节流阀前后压力差一定 通流量一定的 当调速阀用于回油节 流调速时 因其出口直接接回油箱 调速阀出口即节流阀出口压力为零 因此只 需在节流阀串联一定值减压阀保证其进口压力不随负载变化 即可保证节流阀前 后压力差一定 满足流量稳定要求 因此在回油节流调速时可以用普通的定值减 压阀与节流阀串联来代替调速阀 第六章第六章 液压传动系统的辅助装置液压传动系统的辅助装置 一 填空题 1 蓄能器的作用是将液压系统中的 存起来 在需要的时候又重新 放出 2 蓄能器可分为 三种 3 重力式式蓄能器是利用 来储存 释放液压能 4 重力式式蓄能器产生的压力取决于 和 5 弹簧式蓄能器产生的压力取决于弹簧的 和 6 常用的隔离式蓄能器有 和 二 简答题 1 简述重力式蓄能器优点和缺点 2 简述蓄能器的作用 3 某液压泵工作压力为 7MPa 输出流量为 10L min 液压系统最低工作压力为 5 6MPa 间歇需油量为 500mL 当蓄能器充气压力为 5MPa 时 试确定其容积 假 定最长排液时间为 0 1s 最小排液时间间隔为 30s 4 液压系统 液压泵供油量为 24L min 供油压力为 7 10 6 Pa 每间隔一段 时间 蓄能器在 0 1s 内供液 0 8L 两次供油的最小时间间隔为 30s 假定允许 压力差为 10 6 Pa 确定蓄能器的容积 5 流量 Qp 100L min 转速 n p 75r min 排油压力 Pp 100 10 5 Pa 的单 作用双柱塞液压泵 当用 5 10 5 Pa 的排油脉动压力作振幅时 需要多大容量 的蓄能器 第六章第六章 液压传动系统的辅助装置液压传动系统的辅助装置 答案 答案 一 填空题 第 1 空 压力油 第 2 空 重力式 第 3 空 弹簧式 第 4 空 充 气式 第 5 空 重物的垂直位置变化 第 6 空 重物的重量 第 7 空 柱塞 面积的大小 第 8 空 刚度 第 9 空 压缩量 第 10 空 活塞式 第 11 空 气囊式 二 简答题 1 答案 答 其最大的优点是 在工作过程中 无论油液液进出多少和快慢 均可获得 恒定的液体压力 而且结构简单 工作可靠 其缺点 体积大 惯性大 反应 不灵敏 有摩擦损失 2 答案 答 蓄能器的作用是将液压系统中的压力油存起来 在需要的时候又重新放出 具体如下 l 作辅助动力源 2 作紧急动力源 3 补充泄漏和保持恒压 4 吸收液压冲击 5 吸收脉动 降低噪声 3 答案 4 答案 5 答案 第七章第七章 液压基本回路液压基本回路 一 填空题 1 速度换接回路的功用是使 在一个 中 从一种运动速度 变换到另一种运动速度 2 锁紧回路的功用是在执行元件不工作时 切断其 油 路 准确地使它停留在 原定位置上 3 时间控制顺序动作回路是 使多个缸按时间完成先后动作的回路 4 节流调速回路它用定量泵供油 用节流阀 或调速阀 改变进入执行元件的流 量使之变速 根据流量阀在回路中的位置不同 分为 和 三种回路 5 速度控制回路包括 三种回路 6 所谓基本回路 就是由有关的 组成 用来完成特定功能的典型油 路 7 卸荷回路的功用是 在液压泵的驱动电机不频繁启闭 且使液压泵在接近零 压的情况下运转 以减少 和 延长泵和电机的使用寿命 二 计算题 三 简答题 3 简述回油节流阀调速回路与进油节流阀调速回路的不同点 4 简述容积节流调速回路的工作原理 5 简述调压回路 减压回路的功用 四 课后思考题 1 画出下列各种名称的方向阀的图形符号 1 二位四通电磁换向阀 2 二位二通行程换向阀 常开 3 三位四通 P 型机能的电磁换向阀 4 二位五通手动换向阀 5 二位三通液动换向阀 6 液控单向阀 7 三位四通 M 型机能的电液换向阀 2 电液换向阀中的电磁先导阀为什么采用 Y 型中位机能 能否用 O 型 P 型 或其它型机能 3 在液压系统中 当工作部件停止运动后 使泵卸荷有什么好处 你能提出哪些 卸荷方法 4 直动式溢流阀的阻尼孔起什么作用 如果它被堵塞将会出现什么现象 如果 弹簧腔不和回油腔相接 会出现什么现象 5 用先导式溢流阀调节液压泵的压力 但不论如何调节手轮 压力表显示的泵压 力都很低 把阀拆下检查 看到各零件都完好无损 试分析液压泵压力低的原因 如果压力表显示的泵压力都很高 试分析液压泵压力高的原因 第七章第七章 液压基本回路液压基本回路 答案 答案 一 填空题 第 1 空 执行元件 第 2 空 工作循环 第 3 空 进 第 4 空 出 第 5 空 原定位置 第 6 空 利用延时元件 第 7 空 进油节流调速 第 8 空 回 油节流调速 第 9 空 旁路节流调速 第 10 空 调速回路 第 11 空 快速运动 回路 第 12 空 速度换接回路 第 13 空 液压元件 第 14 空 功率损失 第 15 空 系统发热 二 计算题 三 简答题 1 答案 图 a 中有两处错误 1 压力继电器安装位置有错误 图示回油节流调速回路 工进时液压缸进油腔 压力始终为溢流阀调定压力 工进结束后其压力并不发生变化 压力继电器无法 获得工进结束 液压缸反向退回的压力信号 压力继电器应安装在液压缸的回油 腔 工进时回油腔压力随负载而变化 工作部件碰到死挡铁后压力下降为零 取 此零压发信 使换向阀电磁铁吸合来实现切换 2 应加一个单向阀与节流阀并联 以满足快退的要求 因工进结束后 行程阀 仍处在挡块下的切断位置 如不增加单向阀 换向后泵的油液只能通过节流阀进 入缸的右腔 活塞慢退直到挡块脱离行程阀后 方能实现快退 增设单向阀后 换向一开始泵的油液就经单向阀进入缸的右腔 活塞实现快退而不受行程阀的影 响 改后为图 b 2 答案 为了保证锁紧迅速 准确 在换向阀切换到位时单向阀芯应立即回到阀座上 利 用锥面密封锁紧 这就要求液控单向阀的控制活塞复位 即控制油油口通回油箱 双向锁紧回路采用 H 型中位机能换向阀就能满足这一要求 换向阀中位机能还 可以采用 Y 型 若采用 M 型 换向阀切换到中位后 因液控单向阀的控制油被 密封 直到控制油泄漏完后控制活塞才能复位 单向阀芯才能回到阀位上 故达 不到迅速锁紧的要求 3 答案 1 回油节流阀调节回的节流阀使缸的回油腔形成一定的背压 因而能承受 负值负载 并提高了缸的速度平稳性 2 进油节流阀调速回路容易实现压 力控制 因当工作部件在行程终点碰致死挡铁后 缸的进油腔油压会上升到等于 泵压 利用这个压力变化 可使并联于此处的压力继电器发讯 对系统的下步动 作实现控制 而在回油节流阀调速时 进油腔压力设有变化 不易实现压力控制 虽然工作部件碰到死挡铁后 缸的回油腔压力下降为零 可利用这个变化值使压 力继电器失压发讯 对系统的下步动作实现控制 但可靠性差 一般不采用 3 若回路使用单杆缸 无杆腔进油流量大于有杆腔回流量 故在缸径 缸速相 同的情况 下 进油节流阀调速回路的节流阀开口较大 低速时不易堵塞 因此 进油节流阀调速回路能获得更低的稳定速度 4 长期停车后缸内油液会 流回油箱 当泵重新向缸供油时 在回油节流阀调速回路中 由于进油路土没有 节流阀控制流量 会使活塞前冲 而在进油节流阀调速回路中 活塞前冲缸很小 甚至没有前冲 5 发热及泄漏对进油节流阀调速的影响均大于回油节流阀 调速 因为进油节流阀调速回 路中 经节流阀发热后的泊液直接进入缸的进油 腔 而在回油节流阀调速中 经节流阀发热后的油液直接流回油箱冷却 4 答案 容积节流调速回路的工作原理是 用压力补偿变量泵供油 用流量控制阀调 定进入缸或由缸流出的流量来调节活塞运动速度 并使变量泵的输油量自动与缸 所需流量相适应 这种调速回路 没有溢流损失 效率较高 速度稳定性也比单 纯的容积调速回路好 5 答案 1 调压回路的功用是 使液压系统整体或某一部分的压力保持恒定或不超 过某个数值 2 减压回路功用是 使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力 第八章第八章 典型液压系统实例典型液压系统实例 1 简述 YT4543 型动力滑台液压系统特点 2 简述 YA32 200 型四柱万能液压机液压系统特点 第八章第八章 典型液压系统实例典型液压系统实例 答案 答案 一 简答题 1 答案 YT4543 型动力滑台液压系统包描以下一些基本回路 由限压式变量叶片泵 和进油路调速阀组成的容积节流调速回路 差动连接快速运动回路 电液换向阀 的换向回路 由行程阀