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液压元件复习题1 什么是液压马达的工作压力？额定压力、排量和流量？答：1）工作压力：液压马达的工作压力是指液压马达的实际工作压力，即输入油流的压力。在计算时应是马达入口压力与出口压力之差。2）额定压力：马达在正常工作条件下按实验标准规定连续运转的最高压力。超过这个最高压力叫超载。3）排量：液压马达的排量是指没有泄漏的情况下，液压马达转一转所吞入的油流体积。4）流量：液压马达的理论流量是指液压马达无泄漏情况下，单位时间内所吞入的油流体积。液压马达的额定流量是指在额定转速和额定压力下输入到液压马达的流量。2 液压传动的基本特征是什么？答：以流体为工作介质，靠处于密闭容器内的液体静压力来传递力，静压力的大小取决于负载；负载速度的传递是按流体容积变化相等的原则进行的，其速度取决于流量。若忽略损失，液压传动所传递的力与速度无关。3 在叶片泵和柱塞泵的配油窗口，一端常开有三角槽起什么作用？答：在叶片泵和柱塞泵的配油窗口，一端常开有三角槽其作用是用以减小油腔中压力突变，降低输出压力的脉动和噪音。配油盘之间的封闭油流，在它从吸油腔进入封油区时，其压力基本上与吸油压力相同，可是当转子继续转过一个微小角度使这部分油流突然与排油腔相通时，油流压力发生突变，猛升到输出压力，引起体积收缩，排油腔中的油流倒流进来，使泵的瞬时流量突然变小，加大了泵的压力脉动、流量脉动和噪声。当配油盘上开了三角槽以后，封闭的油流在还没有接通排油腔之前就通过三角槽与压力相通，使其压力逐渐上升，这样就使泵的压力脉动、流量脉动和噪声降下来了。4 为什么溢流阀的弹簧腔泄漏油采用内泄，而减压阀弹簧腔泄漏油必须采用外泄？答：溢流阀其工作原理是控制阀前压力，保证弹簧腔的压力为零。正常情况下阀后接回油箱，所以弹簧腔泄漏油采用内泄，是可行的。而减压阀是控制出口压力，阀前后只存在压差，阀后压力流入系统参与工作，所以弹簧腔泄漏油必须采用外泄方式，否则阀无法正常工作。先导阀工作原理是在达到控制压力时，压力油通过阻尼孔打开先导阀泄荷，形成油流通道，产生压力损失改变主阀上下腔压力，使主阀动作，完成其作用。5 为什么弹簧加载式压力阀不可避免存在调压偏差？答：若定义为调压偏差，则调压偏差越小，压力阀的性能越好。从物理特性来看，因为有流量流经阀口时，调压弹簧因阀芯位移进一步受压缩增加了一个附加的弹簧力，又因为阀口液流对阀芯产生了一个稳态液动力，所增加的弹簧力和液动力的大小随流量增大而增大，即不可避免存在调压偏差。6 对叶片泵而言，什么叫硬冲？什么叫软冲？答：对叶片泵而言，叶片在叶片槽径向度速度出现不连续点，此点（必产生脱空），此点为“硬冲”点，叶片在叶片槽径向度加速度在数值上存在有限的突变称为“软冲”。7 定性的绘出内反馈限压式叶片泵的“压力与流量特性曲线”，并说明“调压弹簧预压缩量”、“调压弹簧刚度”、“流量调节螺钉”、对“压力与流量特性曲线”的影响。答：改变调压弹簧预压缩量可以改变拐点B的压力PB，使B点左右平移。更换不同刚度的调压弹簧，可得到不同斜率的BC线。（弹簧刚度越小，BC线越陡）。调节流量调节螺钉，可以改变泵的最大偏心量emax和最大输出流量qmax从而使AB线上下平移。（AB线在理论上为一水平线，由于泄漏的影响而略有倾斜），因油压从泵腔内控制流量变化，故叫内反馈式。8 叶片泵能作马达用吗？为什么？答：叶片泵不能作马达用，因为马达的结构中，每个叶片的底部由燕式弹簧将其推出，保证启动时叶片顶部与定子内表面紧密接触，以防启动时高低压腔串通。而叶片泵是靠叶片与转子一起高速旋转而产生离心力使叶片紧贴定子起封油作用，而不需要弹簧的，所以叶片泵不能作马达用。9 叶片马达的启动性能一般用什么指标来描述？马达启动性能的好坏与哪些因素有关？答：叶片马达的启动性能主要用启动扭矩T0和启动机械效率来描述。如果启动机械效率低，得到的启动扭矩就小，马达的启动性能就差。启动扭矩和启动机械效率的大小除了与摩擦力矩有关外，还受扭矩脉动性的影响。实际工作中，都希望启动性能好一些，即希望启动扭矩和启动机械效率尽可能大一些。10液压卡紧力是怎样产生的？它有什么危害？减小液压卡紧力的措施有哪些？答：由于阀芯或阀孔的几何形状及相对位置均有误差，使液体在流过阀芯与阀孔间隙时产生了径向不平衡力，称之为侧向力。由于侧向力的存在，从而引起阀芯移动时的轴向摩擦力阻力，称之为卡紧力。如果阀芯的驱动力不足以克服这个力，就会发生卡紧现象。 为减小液压卡紧力，可采取以下措施：1） 严格控制阀芯或阀孔的锥度；2） 在阀芯凸肩上开均压槽；3） 采用顺锥；4） 在阀芯的轴向加适当频率和振幅的颤振；5） 精密过滤油液。11分别绘出逻辑溢流阀、逻辑顺序阀、逻辑卸荷阀和逻辑减压阀的原理图。 12齿轮泵高压化的主要障碍是什么？答：齿轮泵高压化的主要障碍是从动齿轮径向力难以克服。齿轮泵的径向力是由液压力和啮合传动力合成的，而从动齿轮所受径向力远比主动齿轮大。齿轮泵的工作压力越高，径向力越大。径向力过大，就会造成轴承寿命降低，齿轮泵的变形也大和出现齿顶刮伤泵体现象。13什么是液压泵的工作压力？最高压力和额定压力有何关系？答：液压泵的工作压力是指液压泵在实际工作时输出油流的压力，即油流克服阻力而建立起来的压力。液压泵的压力与外负载有关，若外负载增加，液压泵的工作压力随之升高。液压泵的最高压力是指液压泵的工作压力随外负载的增加而增加，当工作压力增加到液压泵本身零件的强度允许值和允许的最大泄漏量时，液压泵的工作压力就不能在增加了，这时液压泵的工作压力为最高工作压力。是按试验标准规定，允许短暂运行的最高压力。液压泵的额定压力是指液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转正常工作的最高压力，即在液压泵铭牌或产品样本上标出的压力。液压泵的额定压力是指液压泵在工作中留有一定的压力储备，并有一定的使用寿命和容积效率。最高压力是指泵所能允许的最高值，不能作为正常工作条件，否则寿命和容积效率都将受到严重影响。14容积式泵为什么要有配油装置？其配油方式有哪几种？试举例说明之。答：容积式泵的配油装置主要是在泵工作时隔离开高低压油腔，并在容积增大时与吸油口接通，在容积减小时与高压腔沟通。其配油方式有阀配流、轴配流和配流盘配流。如径向柱塞泵有阀配流、轴配流型式，轴向柱塞泵、叶片泵有配流盘配流型式。15液压控制阀如何进行分类？对控制阀的基本要求是什么？答：液压控制阀按功用分为三大类：方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。对控制阀的基本要求是：1）阀的动作要灵敏，工作可靠，冲击和震动尽量小； 2）油流通过阀时的压力损失要小； 3）阀的密封性能要好，不允许有外泄漏； 4）阀的结构要简单紧凑，体积小，通用性大。16先导式溢流阀的阻尼小孔有什么作用？是否可以将它堵死或加大？答：先导式溢流阀的阻尼小孔的作用是：利用主滑阀上下两端的压力差和弹簧力的平衡原理来进行压力控制的。进油腔的压力油经阻尼孔进入上腔，并作用于先导阀的锥阀上。当系统压力升高即进油压力升高，先导锥阀打开，这时由于阻尼孔的作用，产生压力降，主阀芯被抬起，进出油口被接通，实现溢流作用。倘若阻尼孔堵塞，主阀上腔无压力油，使其成为直动式溢流阀，那么系统就很难建立起合适的压力。若阻尼孔开的太大，则很难使主阀上下腔形成必要的压力差，从而导致溢流阀打不开，而失去溢流的作用。17节流阀的最小稳定流量有何意义？影响节流阀最小稳定流量的因素有哪些？答：节流阀的最小稳定流量即是：节流阀还能正常工作的最小流量。它标志着节流阀抗堵塞性能。影响节流阀最小稳定流量的因素有：1）油中污物堵塞了节流口，污物时堵、时而被油流冲走，就可造成流量的脉动；2）油流中极化分子和金属表面的吸附现象。18什么是泵排量？为什么在衡量泵的大小时排量比流量更能说明问题？答：泵的理论排量q：泵每转一周，由几何尺寸计算而得的排出液体的体积称为泵的排量。实际排量：实际每转排出的体积。泵的理论流量Q：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理论流量Q=nq（n为转速）。所以排量比流量更能说明泵自身的供油能力。19什么是齿轮泵的困油现象？产生困油现象有何危害？如何消除困油现象？答：为保证齿轮泵的齿轮平稳地啮合运转，吸、压油腔严格地密封及均匀而连续地供油，必须使齿轮啮合的重叠系数略大于l，这样会出现两对齿轮同时啮合的情况即在前一对齿尚未脱离啮合之前，后一对齿进入啮合。这样在两对啮合的齿轮之间形成了封闭的容积，称为闭死容积。齿轮转动时，此闭死容积由大变小及由小变大，这种现象称为困油现象。当闭死容积由大变小时，由于液体的不可压缩性，闭死容积内的液体受挤压，压力急剧升高，远远超过齿轮泵的输出压力，闭死容积内液体也从一切可泄漏的缝隙中强行挤出，使轴和轴承受到很大的冲击载荷，同时增加了功率损失，并使油液发热，引起震动和噪音，降低了齿轮泵工作的平稳性和使用寿命。当闭死容积由小变大时，由于得不到油液的填充，使闭死容积形成局部真空。于是，溶解在液体中的空气被析出而产生气泡，这些气泡进入油腔并被带到压油腔，产生气蚀现象。引起震动和噪声。可见困油现象对齿轮泵的工作性能、使用寿命和强度都是有害的。为了消除困油现象，可在齿轮泵的侧板上开卸荷槽，以齿轮中心线对称布置，左边卸荷槽与吸油腔相通，右边卸荷槽与压油腔相通。当闭死容积由大变小时，始终通过右边卸荷槽与压油腔相通；闭死容积由小变大时，始终通过左边卸荷槽与吸油腔相通。使困油现象得以消除。20定性地说明双作用叶片泵轴承上的受力情况。答：双作用叶片泵转子转一周，每个密闭容积都完成二次吸油和二次排油。由于两个吸油窗口和两个排油窗口都是对称布置的，所以作用在转子上的径向液压力是相互平衡的。因此双作用叶片泵轴承上所受径向力合力为零。21排量为何是液压马达的重要参数？它在计算液压马达的转速和扭矩中有什么用处？答：液压马达的排量是指在没有泄漏的情况下，液压马达轴转一周时所需输入的油液体积。液压马达的排量取决于其密封工作腔的几何尺寸。液压马达的理论转速为： （q马达的排量；Q马达的流量）理论输出扭矩为：（马达进出口压差）22分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用及差别？答：溢流阀、减压阀和顺序阀的作用及差别列表比较如下：23绘出先导型溢流阀的启闭特性曲线，并对各段曲线几拐点作出解释。答：主阀开启主阀闭合先导阀开启先导阀闭合原因：开启时：开启后：（弹簧力；自重；摩擦力）启闭特性曲线均由两段曲线组成，斜率大的那段曲线对应于主阀和先导阀都开启的情况；斜率小的那段曲线仅先导阀开启。此时溢流量很小，通常小于阀额定溢流量的0.51，对溢流阀的定压精度影响较小。24写出双作用叶片泵的排量公式，并说明式中个符号的物理意义。答：双作用叶片泵的排量公式为：25为什么许多双作用叶片泵的叶片朝转动方向前倾？而单作用叶片泵的叶片后倾？答：许多双作用叶片泵的叶片朝转动方向前倾是为了避免接触压力角过大而造成叶片在槽中滑动困难或自锁，结构上将叶片槽相对转子半径沿转动方向前倾一个角度，以减小压力角。（一般取=130）。而单作用叶片泵的叶片后倾则是因为单作用叶片泵在吸油区叶片底部通低压油，此时叶片的头、底部压力始终平衡，叶片只靠离心力紧贴定子表面。考虑到叶片上还受到哥氏力和摩擦力的作用，为使叶片容易甩出，叶片槽做成后倾。26排量相等、类型相同的泵和马达，为什么马达进、出油口尺寸一般都相同？而泵进油口尺寸一般都大于出油口尺寸？答：这是因为液压泵的吸油腔一般为真空，为改善吸油性能和抗气蚀能力，通常把进口做得比出口大，而液压马达的排油腔的压力稍高于大气压力，所以没有上述要求，进、出油口尺寸一般都相同。27叶片马达能作泵用吗？为什么？答：叶片马达能作泵用，这是因为叶片马达的结构和叶片泵的结构是非常相似的，特别是在当泵用时，其叶片底部与压油腔相通是由一组梭阀保证。只是在吸油区对定子环的推力大，易磨损，再者是当泵用时吸油口相对而言有些小。28将一个普通齿轮泵当作齿轮马达用，再工作中有哪些问题？答：由于马达一般具有正反转，所以在结构设计中多为对称布置，进出油口尺寸相等。当泵用时的噪声略大些，再就是齿轮马达齿数比泵多，轴向间隙的补偿装置的压紧系数比泵小，容积效率差一些（压力低时突出），马达的调速范围宽，轴承多用滚动轴承，其径向承载力差。29叶片泵和叶片马达在结构上有哪些区别？答：叶片泵和叶片马达在结构上的区别有：1） 转子两侧开有环形槽，其间放置燕式弹簧，将叶片压向定子的内表面，防止启动时高、低压腔相串通，保证马达有足够的启动扭矩输出；2） 为保证马达正反转变换进出油口，叶片底部总是通高压油，以保证叶片与定子紧密接触。（采用了一组特殊结构的梭阀）3） 叶片沿转子体径向布置，进出油口大小相同，叶片顶部呈对称圆弧形，以适应正反转要求。30写出多作用内曲线径向柱塞式大扭矩液压马达的排量公式，并注明式中各符号的物理意义。31液压缸为什么要设置缓冲装置？应如何设置？答：当液压缸的活塞运动速度较高或运动部件质量较大时，为防止活塞在行程终点因惯性力而与缸盖或缸底发生机械碰撞、引起冲击、以致损坏液压缸或被驱动件，必须设置缓冲装置。缓冲装置的形式主要有节流缓冲与卸压缓冲两种。1） 节流缓冲装置：在缓冲活塞未进入缸底内孔之前，液压缸的回油直接回油船；当缓冲活塞进入缸底内孔后，回油必须经节流器才能回油箱。由于节流器的阻力作用，液压缸内的压力升高、活塞运动速度降低即对活塞的运动起缓冲作用。2） 卸压缓冲装置：在活塞上安装双向缓冲阀，当活塞行近端部时，阀杆首先触及缸盖而打开阀口，使两腔相通，于是高压腔卸压，活塞获得缓冲。32液压缸为什么要设置排气装置？请绘出三种排气装置的结构示意图。答：液压缸的排气装置：当液压缸中混入了空气后会产生空穴现象，引起活塞运动时的爬行和振动，产生噪声，甚至使整个液压系统不能正常工作。因此在设计液压系统时，必须考虑排气装置。在液压系统安装时或停止工作后又重新启动时，必须把液压系统中的空气排出去。排气装置必须安装在液压缸的最上部位置，一般在流速最低，容积最大的液压缸两腔的最高处设置排气装置。常见的排气装置结构示意图如下：33分别说明O型、M型、P型、H型三位四通换向阀在中间位置时的性能特点。34蓄能器有哪些用途？答：蓄能器在系统中的主要作用有：1）作辅助动力源；2）作紧急动力源；3）补充泄漏和系统保压；4）吸收液压冲击；5）吸收脉动，降低噪声。35滤油器有哪几种类型？答：1）网式滤油器；2）纸质滤油器；3）磁性滤油器；4）烧结式滤油器；5）线隙式滤油器。36.常用的密封装置有哪几种类型，各有什么特点。答：1）“O”型密封圈，安装时有一定的预压缩量，同时受油压作用产生变形，紧贴密封表面而起密封作用；2）“Y”形和“Yx”形密封圈，用于往复运动密封，工作压力可达14Mpa。具有摩擦系数小，安装简便等优点。其缺点是在速度高、压力变化大的场合易产生“翻转”现象。而“Yx”形密封圈不易“翻转”现象，其断面的高与宽之比等于或大于2，分轴用和孔用两种；3）“V”形密封圈，其密封性能好，耐磨，在直径大、压力高、行程长等条件下，多采用这种密封圈，分支撑环、密封环和压环。轴向尺寸大，外形尺寸较大，摩擦系数大；4）组合密封圈，组合式密封装置充分发挥了橡胶密封圈和滑环的长处，因此不仅工作可靠，摩擦力低而稳定，而且使用寿命长。37油管的种类有哪些？各有什么特点？分别用在什么场合？答：液压系统用油管有冷拔无缝钢管、紫铜管和耐油橡胶软管、尼龙管等。主要根据工作压力、运动要求和部件位置关系等条件来选用。38管接头的种类有哪些？答：1）焊接式管接头；2）扩口式管接头；3）长套管接头；4）扣压式胶管接头；5）快速接头。39油箱的功用是什么？答：油箱的功用是储存油液、散发热量、沉淀杂质和分离油液中的气泡等。40冷却器有哪几种类型？各有什么特点？答：1）水冷式冷却器（管式、板式和翅片式）； 2）风冷式冷却器（翅管式和翅片式）。41如何计算油管的内径和壁厚？答：42轴向柱塞泵中柱塞滑靴全平衡式静压支承的工作原理为何？其油膜厚度如何控制？答43液压泵工作的必要条件是什么？答：1）吸、压油腔隔开，并且有良好的密封件；2） 容积扩大时吸油，容积减小时排油，通过容积的连续变化进行工作；3） 吸油腔扩大到极限位置时（吸满）的空间，先要和吸油腔切断，然后再转移到压油腔中来，以保证泵的连续正常工作。44液压泵的基本性能为何？答：1）液压泵在每一个工作周期中吸入或排出的液体容积只取决于工作构件的几何尺寸；2） 液压泵的理论流量与泵的转速成正比；3） 在不考虑泄漏及液体的压缩性时，液压泵的流量与工作压力无关。45试说明插装阀的工作原理及特点，画出用插装阀实现图示机能的三位四通换向阀。答：插装阀的工作原理就是基于对一组开关式锥阀的“通”、“断”状态为出发点，用逻辑判断来确定这一阀组的工作情况。因此也称其为逻辑阀。其主要特点是：通流能力大、阻力损失小、密封性好、动作响应快、结构简单便于集成化，维修方便并且有利于组织批量生产。此外，因控制用的电磁阀可用小通径的规格，所以整体结构紧凑，体积小，重量轻。46比较双作用叶片泵和单作用叶片泵各自的特点。答：双作用叶片泵转子旋转一周，每个密闭容积都完成两次吸油和两次排油，因此称为双作用式，又由于两个吸油窗口和两个排油窗口都是对称布置，所以作用在转子上的径向液压力是平衡的，因此称为平衡式叶片泵。单作用叶片泵：1）由于转子旋转一周，每个密闭容积都完成一次吸油和一次排油，因此转子和轴承受力不平衡，使轴承的径向负荷较大，使泵提高工作压力受限；2）轴向间隙不可调，比双作用叶片泵轴向间隙大，容积效率较低，这也是单作用叶片泵高压化的障碍；3）叶片的倾角，叶片后倾，启动时叶片所受的切向惯性力与叶片离心力的合力与槽的倾斜方向一致，有助于叶片甩出；4）单作用叶片泵可变量。47滑阀在中间位置时开口形式有哪几种？答：滑阀在中间位置时开口形式有正开口、零开口、负开口三种形式。Yo0时，为正开口； Yo=0时，为零开口；Yo0时，为负开口；48试述三种典型的可变节流口形式，并绘制特性曲线说明之。答：三种典型的可变节流口形式为：矩形、三角槽形和锥阀形。矩形阀口： 锥形阀口： 三角槽式阀口： 三角槽式阀口：小流量时调节变化大，但影响小，当流量大时调节变化小影响大，具有很好的调节能力；锥形阀口：与三角槽式阀口正相反；矩形阀口：成线性变化，介于锥形阀口与三角槽式阀口之间。49单向阀在系统中起背压作用时与起单向作用时性能要求有何差别？答：单向阀在系统中起背压作用时其开启压力设置一定的值，一般为