液压与气动系统及维护习题答案

第一章思考题与习题解答何谓液压传动？液压传动中的能量是如何转换的？答：利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。电机输入的机械能通过液压泵转换为液压能，通过液压缸又将液压能转换为机械能输出。液压传动的两个重要概念是什么？答：一、负载是第一性的，压力是其次性的，压力的大小打算于负载。二、速度大小打算于输入流量。液压传动系统的组成局部及各局部的作用是什么？〔〕统的动力源。掌握调整装置：其作用是用来掌握和调整工作介质的流淌方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度〔或转矩和转速，输出肯定的功率以驱开工作机构做功。关心装置：除以上装置外的其它元器件都被称为关心装置，如油箱、过滤器、蓄能器、在系统中是必不行少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。液压传动的主要优缺点有哪些？1〕力密度在这里指工作压力。液压传动简洁做到对速度的无级调整，而且调速范围大，并且对速度的调整还可以在工作过程中进展。液压传开工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。液压传动易于实现自动化，可以很便利地对液体的流淌方向、压力和流量进展调整和掌握，并能很简洁地和电气、电子掌握或气压传动掌握结合起来，实现简单的运动和操作。液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用。1由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格的传动比。液压传动中有较多的能量损失〔泄漏损失、摩擦损失等，因此，传动效率相对低。液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低的温度下工作。液压传动在消灭故障时不易找出缘由。其次章思考题与习题答案2-1答：液体流淌时，其内部产生摩擦力的性质即称为液体的粘性么?答1〕动力粘：动力粘度又称为确定粘度，由式 Ff 确定。液体动力粘Adudy产生的内摩擦力。动力粘度的法定计量单位为Pas〔s/2。运动粘度：液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：液体的运动粘度没有明确的物理意义，但它在工程实际中常常用到。由于它的单位只m2/s，常用的单位为mm2/s。相对粘度：相对粘度又称为条件粘度，它是承受特定的粘度计在规定的条件下测量动力粘度，以便于使用。我国承受恩氏度E。相对粘度无量纲。何谓液体的可压缩性?液体的可压缩性比钢的可压缩性大多少?答：液体因所受压力增高而发生体积缩小的性质称为可压缩性。石油基液压油〔1.4～2×103MPa〕100～170倍(钢的弹2.1×105MPa)。密机床的液压系统应承受什么工作介质?在户外作业的挖掘机等工程机械的液压系统应承受什么工作介质?数控设备的液压系统应选用什么工作介质?在高温条件下作业的液压压力机应选用什么工作介质?工作介质粘度等级工作介质粘度等级应用场合通用液压油L-HL32、46、687～14MPa的液压系统及周密机床液压系统液压导轨油L-HG22、32、46、68液压与导轨合用的系统，如万能磨床、轴承磨床、螺纹磨床、齿轮磨床等抗磨液压油L-HM32、46、68-15～70液压系统低温液压油L-HV32、46、68-25和车辆等的液压系统高粘度指数液压22、32、46数控机床及高周密机床液压系统，如高精度L-HR坐标镗床的液压系统机械油L-HH15、22、32、46、687MPa一般液压系统的工作温度应掌握在什么数值范围内?答：20℃~65℃抱负液体的伯努利方程进展推断。mgh

pmmV2

pmmV212121 2 2 21212Av

Av

知：直径越细，速度越大，压力越小。11 22依据液体流经平行平板间隙的流量计算公式分析，承受哪些措施可以削减间隙的漏油量?其中最有效的措施是什么?qb、压力差△pδv液体的粘度μ和间隙的泄漏长度lb3

3成正比，而与Vq 12lpV由式可见，减小b、△p、δ，增大μ、l，均可减小间隙液体的泄漏量。但由于该泄漏q与δv

3成正比，所以减小间隙的高度δ 是减小泄漏量的最有效的措施。低压、中压、中高压、高压和超高压的压力范围各是多少?压力分级压力分级低压中压中高压高压超高压p/MPa≤2.5＞2.5～８＞8～16＞16～32＞32p的大小由什么参数打算?活塞运动的速度由什么参数打算?答：压力由负载打算，速度由流量打算。一般状况下，液压泵的吸油管比较粗，而且液压泵的安装高度不大于0.5m，这是为什么?答：依据伯努利方程,流体的能量分为势能,动能,压力能三局部,其中势能相对来说微小,可以无视不计.一段流体在没有外部能量介入的话,它的动能和压力能的总和是肯定的,能量形式只是在两者之间转化.为了保证油泵的吸油量,避开吸空,要尽力提高油泵进油口的压力,反过来说,就是要减小动能,或者说流速.依据Q=AV,当流量肯定时,为了降低速度,必需增大流道的截面积,所以油管要短粗。如何推断液压系统中流淌的液体是层流还是紊流?液体在管道中流淌的状态与哪些因素有关?答：层流和紊流是两种不同性质的流态。层流时，液体流速较低，质点受粘性制约，不能随便运动，粘性力起主导作用；但在紊流时，因液体流速较高，粘性的制约作用减弱，因而Re＜2023为层流状态，Re＞4000为紊流状态，Re＝2023～4000为过渡状态。所以推断流淌状态就要确定介质的临界雷诺数。ｖｄ、液体的运动粘度有关。假设活塞与液压缸的内孔不同轴，或液压阀芯与阀体孔不同轴，那么通过其偏心环缝隙的漏油量最多是其同轴时漏油量的多少倍?答：2.5管路中的压力损失有哪几种?对各种压力损失影响最大的因素(参数)是什么?答:沿程压力损失、局部压力损失。压力损失影响最大的因素(参数)是流速。液压系统工作时，在什么状况下会引起液压冲击?应如何避开或减小液压冲击?答：所谓液压冲击，就是机器在突然启动、停机、变速或换向时，由于流淌液体和运动测量仪表损坏，在高压、大流量的系统中其后果更严峻。因此，预防液压冲击很重要。在以下状况下会引起液压冲击1、管内流速突变；2、运动部件制动或换向；3、其他缘由实行以下措施可避开或减小液压冲击1、对换向阀快速关闭，或开启进、回油口时所产生的液压冲击的防止方法。在确保换向阀工作周期的前提下，应尽可能地减慢换向阀的关闭或开启进、回油口的速度。方法是：在换向阀两端承受阻尼器，可用单向节流阀调整换向阀的移动速度；承受电适当降低换向阀的掌握压力；严防换向阀两端油腔渗漏。在换向阀未完全关闭关减慢液体的流速。方法是：改进换向阀进、回油口掌握边的结角形掌握边时，液压冲击较大；承受锥形掌握边时，制动锥角小，制动锥的长度长，则液压冲击小。承受三角槽开掌握边，则制动过程较平稳；承受先导阀预制动的的效果较好。正确地选择三位换向阀的换向机能，合理确定换向阀在中间位置的开口量。有快跳动作要求的换向阀〔如平面磨床及外圆磨床上构造与尺寸的匹配上应保证换向阀快跳后处于中间位置。适当加大管路的管径，缩短换向阀至液压缸的管路，削减管道的弯曲。2〔如动态调量小〕除液压系统中的空气。3、对液压缸活塞在行程终端停顿或反向时所引起的液压冲击的防止方法。阻力，以减慢活塞的移动速度。在什么状况下会消灭空穴现象?液压系统中的哪些部位会消灭金属锈蚀、剥落，甚至消灭麻点(气蚀)?答：空穴多发生在阀口和液压泵的进口处。现有一桶机械用油，但不知油的牌号。假设从桶中取出200ml40℃时令其从恩氏粘度计的小孔中流出，测出其所用的时间为230s。试计算该油动力粘度和运动粘度的数值，并推断油的牌号。解：〔0E =230/51=4.5，由于0E＞3.2，μ=7.60E-4/0E=33，所以该种油牌号为L-HH〕40图示小活塞的面积A=10cm2，大活塞的面积A=100cm2，管道的截面积A=2cm2，试1 2 3计算：1W=10×104NF=?2)当小活塞以v=1m／min1的速度向下移动时，求大活塞上升的速度v=?管道中液体的流速v=?2 3解：当F=200N时，在小活塞上产生的力F′=750F／25=6000N，所以在柱塞缸处所产生的起重力G=D2F／d2=342×6000／132=41041N。D=34mmd=13mm，杠杆的长度如下图。试求操作者在杠杆端所加的力F=200N解：当F=200N时，在小活塞上产生的力F′=750F／25=6000N，所以在柱塞缸处所产生的起重力G=D2F／d2=342×6000／132=41041N〕题2-17图 题2-18图图示为文丘里流量计工作原理图。假设在截面1-1、2-2处的过流断面面积分别为AAΔh，求通过该流量计所在管路液体的流量ql 2 y解：由于p

-p=ρgΔh，v=q／A，v=q／A，1 2 1 1 2 2抱负液体的能量方程：p／ρ +v2／2=p／ρ +v2／2，1 1 1 2 2 2所以 Δhg=v2-v2)／2，2△hg=(1／A2-1／A

2)q2；2 1 2 1经整理可得到 q=AA[2△hg／(A2-A

2)]1/2〕1 2 1 2题2-19图 题2-20图20．如图示，一液压泵从油箱吸油，液压泵排量Vp=72cm3/r，液压泵转速np=1500r/min，油液粘度μ=40×10-6m2/s，密度ρ=900kg/m3，吸油管长H=6m，吸油管直径d=30mm，计算时要考虑管中的沿程损失，不计局部损失。试求：〔1〕为保证泵的吸油腔真空度不超过0.4×10-5Pa，泵离油箱液面的最大允许安装高度；(2〕当泵的转速增加或削减时，此最大允许安装高度将怎样变化?〔〕对截面ⅠⅡ列伯努利方程，以油箱液面为基准面p v2 p v21 11 z 2 21 z hg 2g 1 g 2g 2 wp 0,v1 1

0,z1

0,p2

0.4105pa,z H2v Q nq 4150072255cm/s2 A 4

3.143260沿程损失h

l v22w d 2gRvd

2553

19132320层流e v 40102 2275Re

751913

0.0392h w

6 2.5520.032*9.8

2.6mP v2H2 2 2 hg 2g W0.4*105

2*2.552

2.61.28cm900*9.8 2*9.82〔2〕当泵的转速增加时管内流速v 增加速度水头与压力损失与v2成正比也增加，22因此吸油高度H将减小。反之，当泵的转速削减时，H将增大。2-21某液压系统由液压泵到液压马达的管路如下图。油管内径d=16mm．管路总长l=384cm20×10-6mm2／s，流速u=5m／s450处局部阻力系数ζ=2，在1350ζ=0.3，在900ζ=2.12。试求由液压泵至液压马达之间管1 2 3路中的压力损失Δp=?2-21解：雷诺数Re=vd／γ=5×16×10-3／(20×10-6)=4000，所以为紊流；沿程阻力系数λ=0.3164×4000-0.25=0.0395；沿程压力损失：△py=λ(1／d)(ρv2／2)=0.0395×3.84×900×25／(2×16×10-3)Pa=1.07×105Pa;局部阻力损失：△pj=(Σζ)ρv2／2=(2.12×2+2+0.3)×900×52／2Pa=0.74×105Pa管路中的总压力损失：Δpz=1.81×105Pa〕第三章思考题与习题解答什么是液压缸的差动联接？差动联接有何特点？答：当单活塞杆液压缸两腔同时通入压力油时，由于无杆腔受力面积大于有杆腔的受力为差动连接。差动联接时速度加快，作用力减小，适用于空载快进的工况。柱塞缸有何特点？答；缸筒内孔不需精加工，工艺性好，本钱低。液压缸为什么要密封？哪些部位需要密封？常见的密封方法有哪几种？漏的产生，液压缸中需要密封的地方必需实行相应的密封措施。液压缸中需要密封的部位有：活塞、活塞杆和端盖等处。间隙密封,这些环形,由于油路密封性能。2〕Yx型和Ｖ型密封Yx型和3〕橡塑组合密封装置由O型密封圈和聚四氟乙烯做成的格来圈或斯特圈组合而成。这种组合密封装置是利用O型密封圈的良。O型密封圈不与密封面直接接触，不存在磨损、扭转、啃伤等问题，而与密封面接触的格来圈或斯特圈为聚四氟乙烯塑料，不仅具有极低的摩擦因素〔0.02～0.04，仅为橡胶的1/1，而且动、静摩擦因素相当接近。此外因具有自润滑性，与金属组成摩擦付时不易粘而稳定，而且使用寿命比一般橡胶密封高百倍，应用日益广泛。4．液压缸为什么要设缓冲装置？答：当液压缸拖动负载的质量较大、速度较高时，为避开在行程终端发生过大的机械碰撞，致使液压缸损坏而应要设缓冲装置。液压缸工作时为什么会消灭爬行现象？如何解决？设放气栓塞。图示为一柱塞液压缸，其柱塞固定，缸筒运动。压力油从空心柱塞通入。压力为p，流量为q，柱塞外径为d，内径为d。试求缸筒运动速度v和产生的推力F。0

6图解：运动速度为vq4qA d2产生的推力为FpA4

d2pA=100cm2，A=401 2cm2，泵的供油量q=40l/min，供油压力p＝20×105Pa，全部损失均无视不记，试求：1〕液压缸在无腔杆进油、有杆腔进油和差动连接三种状况下能产生的推力及液压缸的运动速度；2〕差动快进管内允许流速为4m/s，管径d应选多大？解：1〕液压缸在无腔杆进油：

7图FpA1

201051001042104Nvq1 A1

4010360100104

0067m/s液压缸在有腔杆进油：FpA2

20105401048103Nvq2 A2

401036040104

017m/s液压缸差动联接：FpA3

A201051004010412104N2qv q

40103

011m/s3 AA 60100401041 22〕差动联接时的流量为油泵供油量与液压缸回油量之和。故q

qq2

qvA3 2 q

4010360

40104011d2 23 45671034

v v 444567103314d 44567103314取标准值为85mm1 2 如下图，两个一样的液压缸串联起来，两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作面积分别为A=100cm2，A=80cm2p＝18×105Paq=16l/min，全部损失均1〕当两缸的负载相等时，可能担当的最大负载L为多少；(N)2〕两缸的活塞运动速度各是多少1 2 解：1〕当两缸的负载相等时：pApAF11 22 1pAF22 2FF1 2pApApA11 2 2 21A

1001pp12

AA1

18105 106p10080 aFF1

pA2 2

106100104104N2〕两缸的活塞运动速度：vq1 A1

1610360100103

016m/sqvA2 1 2q vA

01680v 22 A1

1 2 0128m/sA 10025m/min。当工4qv04251036060625×103N0．5MPa25L/min4qv042510360606答：解〔〕活塞缸直径：d 0.073 m4qd4qd22425103600.0732606

0.103m按国家标准规定，取活塞杆直径d70 100 mm。

ypDny〔2〕pn

6.3MPa 16MPa，py

1.5Pn

1.56.39.45 MPa， ，2bn5；材料取一般碳素钢Q235，则： 420 b

9.451060.152420106

5.625mm液压泵正常工作，实现吸油和压油必需具备的条件：构造上能实现具有假设干个密封周期可变的工作容积。油箱内液体确实定压力必需恒等于或大于大气压力。2〔〕工作压力p：液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。〔2〕额定压力：液压泵在正常下作条件下．按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。33〔1、液压泵实际流量与理论流量的比值成为容积效率，以

V表示、液压泵在工作时存在机械摩擦〔相对运动零件之间的摩擦及液体粘性摩擦，因此驱i动泵所需要的实际输出转矩T必定大于理论转矩Tt。理论转矩与实际输出转矩的比值称为i机械效率，以m表示、总效率泵输出功率与输入功率的比值称为泵的总效率，以表示。三者之间的关系：=Vm4、1.困油现象：齿轮泵要平稳工作，齿轮啮合的重叠系数必需大于1，于是总会消灭两受挤压而产生很高的压力，从缝隙中挤出，油液发热，并使机件〔如轴承等〕受到额外的负些都将使泵产生猛烈的噪声，这就是齿轮泵的困油现象。消退困油的方法，通常是在两侧盖板上开卸荷槽〔见图4-8中的虚线所示容积减小时通过左边的卸荷槽与压油腔相通〔图腔相通。泄漏：外啮合齿轮泵高压腔的压力油可通过三条途径泄漏到低压腔中去：通过齿轮啮合线处的间隙；通过泵体内孔和齿顶圆间的径向间隙；通过齿轮两侧面和侧盖板间的端面间隙。通过端面间隙的泄漏量最大可占总泄漏量的70-80%输出压力也不简洁提高。要提高齿轮泵的压力，首要的问题是要减小端面泄漏。隙并可补偿齿轮侧面和轴套间的磨损量。径向不平衡力：在齿轮泵中，作用在齿轮外圆上的压力是不相等的，在高压腔和吸油腔处齿轮外圆和齿廓外表承受着工作压力和吸油腔压力，在齿轮和壳体内孔的径向间隙中，当于给齿轮一个径向的作用力〔即不平衡力，使齿轮和轴承受载。工作压力越大，径向不损，降低轴承的寿命。为了减小径向不平衡力的影响，有的泵上实行了缩小压油口的方法，使压力油仅作用在一个齿到两个齿的范围内齿顶不能与壳体相接触。对高压齿轮泵，削减径向不平衡应开压力平衡槽。5、工作原理：当转子转动时，叶片在离心力和(建压后)槽底部压力油的作用下，在转就形成假设干个密封空间!。当转子按图示方向顺时针旋转时．处在小圆弧上的密封空间经过弧经过渡曲线运动到小圆弧的进程中，叶片被定子内壁渐渐压进槽内，密封空间容积变小，将油液从压油口压出被输送到系统中去。单作用叶片泵构造特点存在困油现象叶片沿旋转方向向后倾斜叶片根部的容积不影响泵的流量转子承受径向液压力双作用叶片泵构造特点，而且应使叶片转到过渡曲线和圆弧段交接点处的加速度突变不大，还应使泵的瞬时流量的脉动最小。叶片安放角；双作用叶片泵转子的叶片槽常做成沿旋转方向向前倾斜一个安放角，当叶片有安放角时，叶片泵就不允许反转。端面间隙的自动补偿：为了提高压力，削减端面泄漏，实行的间隙自动补偿措施是将配流盘的外侧与压油腔连通配流盘就会愈加贴紧转子，对转子端面间隙进展自动补偿。6、〔１〕泵的理论流量q =Vn=100×1450×10-3=145〔L/min〕Vt〔２〕泵的实际流量q=q =145×0.94=136.3〔L/min〕v Vt V〔３〕泵的输出功率P=pqo

=6×106×136.3×10-3/60=13.63KW〔４〕驱动电机功率PP

13.630.9

=15.14kw7〔1、泵所需的额定功率P=pq=16×106×330×10-3/60=88KWt vt〔2、泵的泄漏流量V=m

0.9=0.93

=0.97q =q =330×0.97=319.35L/minv Vt V第五章思考题与习题解答现有一个二位三通阀和一个二位四通阀，如题5-1图所示，请通过堵塞阀口的方法将它们改为二位二通阀。问：改为常开型的如何堵？改为常闭型的如何堵？ 题5-1图请画符号表示〔应当指出：由于构造上的缘由，一般二位四通阀的回油口O不行堵塞，改作二通阀后，原O口应作为泄油口单独接收引回油箱〕〔〕〔2〕改为常开〔常通〕型二位二通阀，堵住B口〔特别构造O口不接〕改为常闭〔常断〕型二位二通阀，堵住A口。AABPOAB堵住B口，但由于特别构造ABPOAB堵住ABPO〔〕〔〕改为常开〔常通〕型二位二通阀，堵住B3〕改为常闭〔常ABPABABPAB即为常开断〕型二位二通阀，堵住A口。 P两腔面积相差很大的单杆活塞缸用二位四通换向阀换向。有杆腔进油时，无杆回油流量很大，为避开使用大通径二位四通换向阀，可用一个液控单向阀分流，请画出回路图。答：回路如图电液动换向阀的先导阀，为何选用Y型中位机能？改用其他型中位机能是否可以？为什么？答：电液动换向阀的先导阀一般选用Y或H型中位机能。当换向阀不工作时，电磁先导阀YH中位机能使液动主阀两端掌握油通过先导阀的中位与油箱边通，主阀两端无掌握油压，当换向指令下达后能准时掌握主阀阀芯动作。假设不承受YH型会使主阀掌握油一端存有油压，影响主阀换向。试说明图示由行程换向阀与液动换向阀组成的自动换向回路的工作原理。答：手动换向阀换向，液动换向阀不动，右位工作，液压缸循环。何谓换向阀的“位”与“通”？画出三位四通电磁换向阀、二位三通机动换向阀及三位五通电液换向阀的职能符号。题5-4图答：位是指换向阀的阀芯相对于阀体所具有的工作位置数。通是指换向阀的与外界连接的油口数。假设先导式溢流阀主阀芯上阻尼孔被污物堵塞，溢流阀会消灭什么样的故障？假设溢流阀先导阀锥阀座上的进油小孔堵塞，又会消灭什么故障。始终关闭不会溢流，压力随负载的增加而上升，溢流阀起不到安全保护作用。假设把先导式溢流阀的远掌握口当成泄漏口接油箱，这时液压系统会产生什么问题？答：系统无压力。挨次阀和溢流阀是否可以互换使用？答：不行以。试比较溢流阀、减压阀、挨次阀〔内控外泄式〕三者之间的异同点。答：一样点：溢流阀、减压阀、挨次阀同属压力掌握阀，都是由液压力与弹簧力进展比较来掌握阀口动作；三阀都可以在先导阀的遥控口接远程调压阀实现远控或多级调压。差异：1〕溢流阀、挨次阀阀口常闭，进出油口不通；减压阀阀口常开，进出油口相通。2〕溢流阀、挨次阀为进口压力掌握，溢流阀阀口开启后保证进口压力稳定，挨次阀翻开后3〕溢流阀出口接油箱，先导阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口；顺序阀、减压阀出口压力油去工作，压力不为零，先导阀弹簧腔的泄漏油有单独的油口引回油箱。如下图溢流阀的调定压力为4MPa，假设阀芯阻尼小孔造成的损失不计，试推断以下状况下压力表读数各为多少？YA断电，负载为无限大时；YA2MPa时；YA通电，负载压力为2MPa时。 题5-10图答〕YA断电，负载为无限大时：压力表读数为4MPaYA2MPa2MPaYA2MPa0MPa如下图回路，溢流阀调定压力py=5MPa，减压阀调定压力pj=3MPa，液压缸负载F2MPa。不考虑管道及减压阀全开时的压力液压缸推动负载运动过程中：A、B点压力为多少，这时溢流阀、减压阀有无工作，各阀的先导阀、主阀处于什么状态，为什么？

5-11图液压缸运动到终端停顿后：A、B点压力为多少，这时溢流阀、减压阀有无工作，各阀的先导阀、主阀处于什么状态，为什么？B2Ma，两阀均处于不工作状态。2〕A3MPa，B5MPa。两阀均处于工作状态。试确定图示回路在以下状况下的系统调定压力全部电磁铁断电〔〕电磁铁2A〕2YA断电，1YA通电。〕全部电磁铁断电；系统调定压力为5MPa2YA3MPa电磁铁2YA断电，1YA0MPa如下图的液压系统中，各溢流阀的调定压力分别为pA

4MPapB

3MPa和pC2MPa。试求在系统的负载趋于无限大时，液压泵的工作压力是多少？〔a〕p泵pApBpC9MPa；〔b〕图中，三个溢流阀并联。当负载趋于无穷大时，A必需工作，而A的溢流压力取决于远程调压阀B，B取决于Cp泵pC2MPa。在图所示两阀组中，设两减压阀调定压力一大一小pA>p的负载。说明支路的出口压力取决于哪个减压阀？为什么？〕图中，两个减压阀串联，且p>支路出口压力取决于B阀。由于调定压力低的B阀先工作，然后是调定压力高的A阀工作，故支路压力取决于调定压力低的B阀。〔b〕图中，两个减压阀并联，支路出口压力取决于A阀，当负载趋于无穷大时，出口压力到达pB时，B阀工作，而此时A阀阀口全开，由于A阀出口压力高于B阀出口压力，则B阀马上关闭，当压力上升到达pA时，A阀工作，故支路压力取决于调定压力高的A阀。A=A1 2=100cm2，缸IF=35000N，缸Ⅱ运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，溢流阀、挨次阀和减压阀的调定压力分别为4MPa、3MPa、2MaP。求在以下三中状况下，A、B、C处的压力。液压泵启动后，两换向阀处于中位；〔2〕1YA1活塞移动时及活塞运动到终点时； 题5-15图〔3〕1YA断电，2YA2活塞运动时及活塞遇到固定挡块。〕液压泵启动后，两换向阀处于中位40、4020；〔2〕1YA1活塞移动时及活塞运动到终点时；35、35、20；40、40、20；〔3〕1YA断电，2YA2活塞运动时及活塞遇到固定挡块。〔0、不定、0，40、40、20〕q=10L/min，液压缸无杆腔面积A=50cm2，液压缸有杆p 1腔面积A=25cm2。溢流阀的调定压力Py=2.4MPa，负载F=10kN。2节流阀口视为薄壁孔，流量系数Cq=0.62。油液密度ρ=900kg/m3。试求1〕节流阀口通流面积A =0.05cm2和A =0.01cm2时的液压T T缸速度、液压泵压力Pp、回路效率η；当A =0.01cm2和A =0.02时，假设负载F=0，求液压泵的压力T TPp和液压缸两腔压力P和P各为多大？ 题5-16图1 2当F=10kN时，假设节流阀最小稳定流量为q =50×10-3L/minL/min，所对应的Ajmin T和液压缸速度V 多大？假设将回路改为进油节流调速回路，则A和V 多大？min T min把两种结果相比较能说明什么问题？〔AT

0.05qT

AA A1

5L/min。2p由qC2p2 d T有p

q222C2A2

0.8332108900 0.325MPa，20.6220.052108d TF pA 10103 0.32510625p 2 2.163MPaP A A1 1

50104 50p pP

，则溢流阀损失py

0。10103qP 0.0333m/s，A 60501041回路效率：

F 101030.0333 0.924pq pq P P 2.163106 60A 0.01cm2时，T同理由上述求解过程可得p8.125MPapP则有：p p 2.4MPaP y

p，yp

pAF2.41065010103 MPaP A A 25 25104P 220.81069002pq2p2 d T

0.620.01104 2.614105m3/s2液压缸速度：q2A2

2.614105 1.046102m/s，25104qA1 1

1.046102501045.23105m3/s，10103qq P 1

60 5.2310511.437105m3/s。Py

pq2.410611.437105274.48WP回路效率：

F 101031.046102

0.2615qp 10103P P 60

2.4106T

0.01cm2，p8.125MPaF0，pApA1 1

p1

4.06MPap，由此可知与假设冲突，因此假设不成立。yA0.02cm2，p2.03MPa，由于F0pAT 1

pA2

p1

1.02MPap ，y由此可知假设成立。当A 0.02 cm2时，pT

p1.02MPa，p1

p2.03MPa；pA当A 0.01cm2时，p pp 2.4MPa，p 1 1＝4.8MPa；pAT P 1 y 2 A2〔3〕

min

qjminA2

50106 3.33104m/s6025104由〔1〕可知p0.8MPaqCd2p60Cd2p600.62 20.8106900T

50106

3.19104 cm2假设改为进口节流回路q qCd2Cd2pmin

A1

1.67104 m/s，A T

4.51104 cm2。进口节流调速回路能获得更低的稳定速度 。min由变量泵和定量马达组成的调速回路，变量泵的排量可在0～50cm3/r范围内转变，泵转速为1000y/min，马达排量为50cm/r，安全阀调定压力为10MPa，泵和马达的机械效率0.8510MPa1L/min，求：1〕液压马达的最高和最低转速〔〕液压马达的最大输出转矩；3〕液压马达最高输出功率〔〕〔〕液压马达的最高和最低转速n q

Mt

Vp

n p pv mvM VM

Mvqqt

Vmq1q1 1 98%pv mv q qt t

q 501000103tV p当

Mmin

0r/minV n

5010000.980.98V 50cm3时np

Mmax

p Vm

mv 960r/min50液压马达的最大输出转矩p q 1010650106T

Mmax 2

0.8567.66NmMm 23.14液压马达最高输出功率P p

Mmax

qMmax

pynpq

pmax

pv oMmax

60 M

60 mv M101000501030.980.980.856.8KW60计算系统在最高转速下的总效率max

p

pV

pm Mv

0.980.850.980.850.694图示回路可以实现快进→慢进→快退→卸荷工作循环，试列出其电磁铁动作表。题5-18图 题5-19图解：1YA2YA3YA快进+-+-慢进+---快退-+-+卸荷+--+或-++-图示为实现“快进—工进〔1〕—工进〔2〕—快退—停顿”动作的回路，工进〔1〕速度比工进〔2〕快，试列出电磁铁动作的挨次表。解1YA2YA3YA4YA快进+-+-1+--+2+---快退-+--停顿----如下图的液压回路可以实现“快进工进快退”动作的回路〔活塞右行为“进”，左退，假设设置压力继电器的目的是为了掌握活塞的换向，试问：图中有哪些错误？为什么是错误的？应当如何改正？〔1〕行程开关应为常开型，这是为了实现快进〔2〕单向阀应反向，这是为了实现3〕背压阀应接换向阀的右油口，这是为了使动作更加平稳，放在回油路上〔4〕压请列表说明题图示压力继电器式挨次动作回路是怎样实现1234挨次动作的？1243的挨次动作，画出变动挨次后的液压回路图。21解：答：1234原位1YA+－－－－2YA－－+－3YA－+－－－4YA－－+－－1PD－+－－－2PD－－－+－1XK－－－－+2XK－－+－－1243的挨次动作，2XK与其左端死挡铁换个位置，2PD移到左缸进口处。第六章液压关心元件练习题及答案蓄能器的功能及分类答:蓄能器是液压系统中一种储存油液压力能的装置。它主要有以下功用：作关心动力源、保压和补充泄露及吸取压力冲击和消退压力动脉。蓄能器主要有重锤式、弹簧式和充气式。油箱有哪些作用？答：油箱的主要作用是储存供系统循环所需的油液；散发系统工作时所产生的热量〔以控制油温装供给位置等。常见的过滤器有哪几种构造形式？答：过滤器是由滤芯和壳体组成的,是靠滤芯上面的微小间隙或小孔来阻隔混入油液中的杂质。过滤器按滤芯的材料和构造形式可以分为网式、线隙式、纸芯式、磁性式及烧结式等。常见的管接头有哪几种？答：管接头有焊接收接头、卡套管接头、扩口管接头、扣压式管接头、快速接头等几种形式。冷却器的作用及其分类答：冷却器通过管道散热面积直接吸取油液中的热量以及增加油液的传热系数，来到达降低油温的目的。冷却器可以分为风冷、水冷和氨冷等多种形式。把握各种关心元件的作用和符号介绍几种常见密封圈的特点和使用。答：1〕OO预压缩量，同时受油压作用产生变形，紧贴密封外表而起密封作用；当压力较高或密封圈沟槽尺寸选择不当时，密封圈简洁被挤出而造成严峻的磨损。2〕唇形密封圈依据截面的形YVUL调整密封性能，压力越高则唇边被压得越紧，密封性越好；当压力降低时唇边压紧程度也随之降低，从而削减了摩擦阻力和功率消耗，除此之外，还能自动补偿唇边的摩损，保持3〕OO由于密封间隙靠支持环而不是O形圈，所以摩擦阻力小而且稳定，可以用于40MPa的高压。蓄能器的常见故障有哪些？答：1〕皮囊式蓄能器压力下降严峻，常常需要补气；2〕皮囊使用寿命短；3〕蓄能器不起作用；4〕吸取压力脉动的效果差；5〕蓄能器释放出的流量稳定性差。冷却器的常见故障有哪些？答：1〕冷却器被腐蚀；2〕3〕4〕冷却器发生漏油漏水现象。设计液压系统一般经过那些步骤？答：对于一般的液压系统，在设计过程中应遵循以下几个步骤：①明确设计要求，进展工况分析。②初定液压系统的主要参数。③拟定液压系统原理图。④计算和选择液压元件。⑤估算液压系统性能。⑥绘制工作图和编写技术文件。如何拟定液压系统原理图？影响。拟定液压系统原理图包含两项内容：一是通过分析、比照选出适宜的根本回路把选出的根本回路进展有机组合，构成完整的液压系统原理图。某厂汽缸加工自动线上要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床，机床有主轴1614φ13.9mm2φ8.5mm以工作速度钻孔，加工完毕后快速退回原始位置，最终自动停顿；工件材料：铸铁，硬度HB240G＝9800Nv＝0.1m/s；动力滑台承受平导轨，1μ=0.2，μ=0.10.2sL=100mm；s d 1L=50mm。试设计计算其液压系统。2一、作F—t与v—t计算切削阻力钻铸铁孔时，其轴向切削阻力可用以下公式计算：F=25.5DS0.8硬度0.6 (N)c式中：D(mm)；S(mm/r)。选择切削用量：钻φ13.9mm孔时，主轴转速n＝360r/min，每转进给量S=0.147mm/r；1 18.5mmn＝550r/min，每转进给量S=0.096mm/r。则2 2F=14×25.5DS0.8硬度0.6+2×25.5DS0.82硬度0.6=c 1 1 214×25.5×13.9×0.1470.8×2400.6+2×25.5×8.5×0.0960.8×2400.6=30500(N)计算摩擦阻力静摩擦阻力：Fs=fG=0.2×9800=1960Ns动摩擦阻力：F=fG=0.1×9800=980Nd d计算惯性阻力FGv98000.1500Ni g t 9.8 0.2计算工进速度工进速度可按加工φ13.9v=nS=360/60×0.147=0.88mm/s=0.88×10-3m/s2 11依据以上分析计算各工况负载如表1所示。1液压缸负载的计算加速F=fG+G/gΔv/Δtd14801650快进F=fGd9801090加速F=fG+G/gΔv/Δd14801650快退F=fGd9801090工况计算公式液压缸负载工况计算公式液压缸负载F/N液压缸驱动力F/N0启动F=fGa19602180工进F=F+fGc d3148035000反向启动F=fGs19602180制动F=fG-G/gΔv/Δtd480532cm计算快进、工进时间和快退时间快进： t=L/v=100×10-3/0.1=1s1 1 1工进： t=L/v=50×10-3/0.88×10-3=56.6s2 2 2快退： t=(L+L)/v=(100+50)×10-3/0.1=1.5s3 1 2 1依据上述数据绘液压缸F—tv—t1。1F—tv—t二、确定液压系统参数初选液压缸工作压力依据液压缸与负载的关系，选p1=40×105Pa。本机床为钻孔组合机床，为防止钻通时发生前p2=6×105PaA1=2A2差动油缸，假定快进、快退的回油压力损失为Δp=7×105Pa。计算液压缸尺寸由式(pA-pA)η =F得：11 22 cm1A F1

p2)

314800.9(406/2)103

94104m2

94cm2cm 1 24A4A1494

10.9cm液压缸直径：D=取标准直径：D＝11