液压与气动技术学习指导暨习题集

第一章液压传动概述第一部分学习指导第二部分主教材习题及答案第三部分拓展题及答案第一部分学习指导一、学习方法

液压传动是一种以液体为工作介质对能量进行传递和控制的传动方式，相对于机械传动而言算是一门新技术。从1850年英国研制液压起重机和水压机起至今，液压传动己有一二百年的历史了。近儿十年来，随着微电了和计算机技术的迅猛发展，以及其与液压传动技术的结合，使液压传动技术得以广泛应用，成为提高生产自动化程度和劳动生产率的重要手段之一。二、学习要点(1)液压传动的特点(表1-1)。(2)液压传动的原理:利用液体的压力能来传递能量。下-页

返回第一部分学习指导(3)液压传动系统的基本组成:动力元件、执行元件、控制元件以及辅助元件。(4)液压传动的工作原理:液压传动系统中的动力元件将原动机的机械能转换成液体的压力能，以及输出流过回路、接头等辅助元件，通过控制元件的控制，使执行元件的运动速度、方向能量按预定目标转化为机械能。CS)液压系统基本组成元件的图形符号。C6)本章的重要概念。①压力取决于负载一一系统的压力取决于作用的负载。②速度取决于流量一一传递的速度取决于流体的流量。③功能取决于结构一一系统的功能取决于系统的结构。上-页

返回第二部分主教材习题及答案1-1何谓液压传动?液压传动的基本原理是什么?解:液压传动是一种以液体为工作介质对能量进行传递和控制的传动方式。液压传动的基本原理是根据帕斯卡提出的静压传递原理，利用液体的压力能来传递能量。系统的压力取决于作用在执行元件上的负载。1-2液压传动系统若能正常工作，必须由哪儿部分组成?各组成部分的作用是什么?解:动力元件，为液压系统提供压力能。执行元件，将液体的压力能转化成机械能输出。下-页

返回第二部分主教材习题及答案控制元件，通过控制系统内液体的流动方向、流量和压力，来控制执行元件的传动方向、速度和输出能量的大小。辅助元件，将各元件有机地结合、显示参数、辅助各卞要元件工作，实现系统功能的正常发挥。1-3与其他传动方式相比较，液压传动有哪些卞要特点?解:比机械传动结构紧揍，易于布置;比电气传动质量轻，结构紧揍;比气体传动惯性小，功率大。上-页

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T1-1如图T1-1所示，两个液压缸的结构和尺寸均相同，无杆腔和有杆腔的面积分别为A1和A2，A1=2A2，两个缸承受负载F1和F2，且F1=2F2，液压泵流量为q，试求两个液压缸并联和串联时，活塞的移动速度和缸内的压力。解：两个液压缸并联时，由于两个液压缸上作用的负载不同，故两个液压缸顺序动作。互作用的缸进行活塞运动时，速度为q/A1，压力为F1/A1。F1作用的缸进行活塞运动时，速度为q/A1，压力为F1／A1。可见两者速度相同，但压力之比为1:2。两个液压缸串联时，p2=F2／A1,p1A1=p2A2+E，因此，P1=(p2A2+F1)/A1=2.5F2/A1，故两个液压缸压力下-页

返回第三部分拓展题及答案之比为1:2.5。左缸活塞速度为v1=q／A1，右缸活塞速度v2=v1A2/A1=qA2／A12故两个液压缸活塞速度之比v1:v2=1:0.5。上-页

返回表1-1液压传动的特点返回图T1-1返回第2章液压流体力学基础第一部分学习指导第二部分主教材习题及答案第三部分拓展题及答案第一部分学习指导一、学习方法流体力学是专门研究流体平衡和流动规律的一门学科。在流体力学的学习中，要深刻理解有关名词的定义、物理意义、实质、数学表达式、单位以及影响因素。特别要注意甄别意思相近或容易混淆的名词、概念之间的差异，紧紧抓住不同点，从差异找个性，以个性明是非(如流体的迹线与流线，流竹与流束)。在运用定理、公式求解问题时，首先要审题，明确己知条件，紧扣所求问题，确运用所学的定理、公式进行求解。每个定理都是有其使用范围和条件的，切忌乱用。如帕斯卡静压定理只适合于静止的流体;流量连续方程、伯努利方程和动量方程只适合于流动的流体。下-页

返回第一部分学习指导二、学习要点1.液压油的基本要求传递能量、润滑元件、冷却系统、去除污物、防止锈蚀。2.液压油的物理性质(1)密度:单位体积液体所具有的质量。(2)可压缩性:液体因所受压力增高而发生体积缩小的性质。(3)孰性:液体在外力作用下流动时，由于液体分了之间的内聚力使液体流动受到牵制，从而沿其界面产生内摩擦力，这一特性称为液体的孰性。孰性表征了流体抵抗剪切变形的能力。薪度的度量方法有以下几种。上-页

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①绝对黏度，又称动力黏度，直接表示流体的x性大小。其物理意义是当速度梯度等于1时，单位面积上内摩擦力的大小。②运动黏度,指绝对黏度与密度的比值。③相对黏度，又称条件黏度，是以相对于蒸馏水的x度大小来表示液体的黏度。(4)黏温特性:油液的薪度随温度的升高而变小的性质。油液的薪度随温度的变化越小越好。3.液体静压力P静压力指静止液体单位面积上所受到的法向力。上-页

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返回第一部分学习指导4.气压及单位(1)气压的表示方法(图2-1)①绝对压力:以绝对真空为零点而计量的压力。②相对压力:以大气压为基准点而计量的压力。③表压:正的相对压力。④真空度:负的相对压力的绝对值。(2)气压的单位。①帕(Pa)1Pa=1N/m2②兆帕(MPa)1MPa=106Pa③巴(bar)，1bar=1kg/cm2④1标准大气压（atm)1atm=1.01X105Pa上-页

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返回第一部分学习指导5.流场基本概念示意图(图2-2)6.流体三大方程(1)流量连续方程——质量守恒。(2)伯努利方程——能量守恒。(3)动量方程——动量守恒。上-页

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返回第一部分学习指导7.管路中的总压力损失8.液体在小孔和缝隙中的流动(1)液体在小孔中的流动。(2)液体在缝隙中的流动。①液体在平板缝隙中的流动。上-页

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返回第一部分学习指导②液体在圆柱环形间隙中的流动。

9.液压冲击及气穴(1)液压冲击:流体速度急速改变时，由于流动液体的惯性或运动部件的惯性，使液压系统内的压力发生突然变化的现象。液压冲击的危害:造成竹道破裂、产生振动和噪声。(2)气穴:流体压力突降时，混入流体中的气体被分离出来的现象。气穴的危害:引起振动，产生冲击、噪声和气蚀。(3)气蚀:因气穴产生的腐蚀。上-页

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2-1为什么压力会有多种不同测量与表示单位?解:从理论上讲，采用绝对压力比较精确，但因世界上不存在绝对的压力，所以绝对压力的测量在实际工程中难以应用。采用相对压力，可以从压力表中直接读取压力值的大小，若需要求绝对压力，可以很方便地进行换算。2-2为什么说压力是能量的一种表现形式?解:压力反映了流体内分子之间的距离。分子之间的距离反映了分子之间的内力的大小进而反映了分子能量的大小。压力增大，导致分子内能增大，使能量储存起来，而压力减少表小分子的能量被释放出来。下-页

返回第二部分主教材习题及答案2-4为什么减缓阀门的关闭速度可以降低液压冲击?解:减缓阀门的关闭速度可以削减冲击波的强度。2-5为什么在液压传动中对竹道内油液的最大流速要加以限制?解:为了减少液冲击。

2-6如题图2-6所示，充满液体的倒置U形竹，一端位于一液面与大气相通的容器中，另一端位于一密封容器中。容器与竹中液体相同，密度1000kg/m3。在静止状态下，h1=0.5mh2=2m，试求在A,B两处的真空度。解:(1)A点的真空度为上-页

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返回第二部分主教材习题及答案(2)B点的真空度为2-8如题图2-8所示解:(1)求重力G(2)求浮力FM上-页

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返回第二部分主教材习题及答案(3)求水平力F将己知数据代入上式得上-页

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返回第二部分主教材习题及答案2-9如题2-9图所示解(1)选择油液面为1-1截面，出油日为2-2截面，写出伯努利方程为(2)可将上式简化为(3)出口流量为上-页

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返回第二部分主教材习题及答案(4)需时间为2-10如题2-10图所示解根据局部压力损失方程得通过管道的流量为上-页

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T2-1如果活塞不能移动，液压缸又是刚性的，试求由于温度的变化，油液的膨胀使液压缸中液压油的压力上升多少?解：则可得压力增大值为

T2-2某液压系统的油液中混入占体积1%的空气，试求压力分别为3.5MPa和7.0MPa时该油的等效体积模量。当油液中混入5%的空气，压力为3.5MPa时，油液的等效体积模量等于多少(设钢竹的弹性忽略不计)?下-页

返回第三部分拓展题及答案解：油液的等效体积模量为T2-3图T2-3所示解：动力黏度带入数据上-页

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返回第三部分拓展题及答案T2-4图T2-4所示解：求得上-页

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返回第三部分拓展题及答案T2-5在连通器中存在两种液体，如图T2-5所示。解：取1-1为基准面，由于在同一液体单，所以1-1是等压面，于是T2-6如图T2-6所示

解:设球形容器内气体的绝对压力为P，取和大气相接触的液面为等压面，得上-页

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返回第三部分拓展题及答案真空度为T2-7图T2-7所小为一微压计解:取P1液面为等压面，则T2-8如图T2-8所示解:U形竹内的静压力平衡方程为所以，上-页

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返回第三部分拓展题及答案T2-9图T2-9所示解：底而的作用力为T2-10解：上-页

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返回第三部分拓展题及答案T2-11解：方形截面槽的流量为T2-13解：并联管道同并联电路一样，两个分管流量之和等于总流量。上-页

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返回第三部分拓展题及答案T2-14一高架水箱如图T2-14所示解：T2-15如图T2-15所示。所以沿程压力损失为局部阻力损失为上-页

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返回第三部分拓展题及答案因此总阻力损失△P为T2-16液压泵从油池中抽吸润滑油如图T2-16所示解：列出伯努利方程为将这些数值代入伯努利方程，得上-页

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返回第三部分拓展题及答案T2-17如图T2-17所示解：故活塞向右运动的速度为T2-18圆柱形油箱如图T2-18所示解：液面从高度H降到零时所需时间为将数据代入，得上-页

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返回第三部分拓展题及答案T2-19如图T2-19所示柱塞下落0.1m所击要的时间为上-页

返回图2-1各种压力之间的关系返回图2-2流场基本概念返回题2-6图返回题2-8图返回题2-9图返回题2-10图返回图T2-3返回图T2-4返回图T2-5返回图T2-6返回图T2-7返回图T2-8返回图T2-9返回图T2-12返回图T2-14返回图T2-15返回图T2-16返回图T2-17返回图T2-18返回图T2-19返回第3章液压动力元件第一部分学习指导第二部分主教材习题及答案第三部分拓展题及答案第一部分学习指导一、学习方法在学习方法上要注意做到以下几点。(1)紧紧围绕液压泵正常工作所必备的二个条件，找出各种液压泵的工作腔和配流装置，通过分析其工作原理进而掌握液压泵的特点和特性。(2)对于容易混淆的参数更要认真甄别，要从定义、单位以及相互关系上进行对比。(3)不同结构的液压泵，虽然工作原理相同，但特点因结构的不同而大相径庭，因此，要从结构出发，深刻理解泵的特点和特性。下-页

返回第一部分学习指导(4)从各种液压泵的结构和特点出发，分析各种泵的性能差异和适用场合(S)在熟悉各种液压泵结构的基础上，能够根据故障现象分析故障原因，找到正确的排除故障方法。二、学习要点1.液压泵的工作原理及正常工作必备的条件(1)工作原理:依靠密闭工作容腔容积的周期性变化而实现吸油和压油。(2)液压泵工作必备的条件:①密闭的工作腔。②工作腔的容积可以周期性地变化。上-页

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返回第一部分学习指导③有配流装置将吸油腔和压油腔隔开。④吸油过程中油箱必须通大气或增压，以免形成真空造成吸油困难。2.液压泵的性能参数(1)压力:液压泵输出的压力，分为工作压力和额定压力压力的单位一般为Pa,MPa.(2)排量:在无泄漏时，液压泵轴每转动一周所排出的油液体积，与工作腔的容积和工作腔的个数有关。排量的单位一般用L/r,mL/r等表示。(3)流量:流量分为理论流量、实际流量和额定流量，流量的单位一般用L/min,m3/s等表示。上-页

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返回第一部分学习指导(4)功率:液压泵的功率分为输入功率和输出功率。(5)效率:反映液压泵能量损失程度大小的参数。3.液压泵分类(1)按结构形式不同可分为齿轮泵(外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵)、叶片泵(单作用叶片泵和双作用叶片泵)和柱塞泵(径向柱塞泵和轴向柱塞泵)。(2)按流量能否改变可分为定量泵和变量泵。(3)按液流方向能否改变可分为单向泵和双向泵。(4}按工作压力不同可分为低压泵(压力小于2.5MPa)、中压泵(压力为2.5^-8MPa),中高压泵(压力为8~16MPa}和高压泵(压力大于16^-32MPa)上-页

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返回第一部分学习指导4.外啮合齿轮泵在结构上存在的几个问题(1)困油现象:啮合系数大于l时，处于两对啮合轮齿之间腔体中的油液被封堵，造成油液压力瞬间升高或产生气穴。(2)径向不平衡力:油液在轮外缘上的压力不均匀造成齿轮和轴受到的力不平衡。(3)泄漏:因齿轮泵内部存在缝隙造成油液大量泄漏。5.叶片泵(1)单作用叶片泵。依靠转了和定了之间的偏心距产生压油腔和吸油腔，转了每转动一圈，完成压油和吸油各一次。(2)双作用叶片泵。依靠定子内表面特殊形状的母线形成压油腔和吸油腔，转子每转动一圈，完成压油和吸油各两次。上-页

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返回第一部分学习指导6.柱塞泵(1)径向柱塞泵。利用转子和定子之间的偏心距来改变工作腔的容积以实现压油和吸油。(2)轴向柱塞泵。利用带有倾角的斜盘，迫使柱塞在缸体内往复运动的同时改变工作腔的容积来实现压油和吸油。7.常用液压泵的性能比较(表3-1)上-页

返回第二部分主教材习题及答案3-1解:在液压泵运转的过程中，密封工作腔容积发生周期性变化，容积增大时将油液吸入，容积减少时将油液压出。压油腔与吸油腔之间用配流装置隔开。3-2解:①密闭的工作腔。②容积可周期性变化的工作腔。③将吸油腔和压油腔隔开的配流装置。④吸油过程中油箱必须通大气或增压，以免形成真空造成吸油困难。3-3解液压泵的工作压力和额定压力的区别如下。①工作压力是指液压泵出日处的实际压力值，由外界负载决定，而额定压力是指液压泵连续工作中允许达到的最高压力，其值由液压泵的结构强度和密封性决定。下-页

返回第二部分主教材习题及答案②从数值上看，正常工作时实际压力不会超过额定压力，但在外负载突然增大的瞬间实际压力也可能超过额定压力。3-4解:外啮合齿轮泵存在以下问题。①困油现象。解决方法:齿轮在两端的盖板上开卸槽。②径向力不平衡。解决方法:缩小压油日，适当增大径向间隙。③端面间隙泄漏。解决方法:采用浮动轴套或采用浮动侧板或具有一定挠度的弹性侧板以自动补偿端面间隙。3-5解:齿轮泵的压力取决于外负载，但若泵的内泄漏量也影响着压力的输出，卞要影响因素有:①齿轮的啮合系数，该系数大于1时，容易发生困油现象，影响齿轮泵的正常工作;②齿轮泵内的间隙;③部件所受的不平衡力。上-页

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返回第二部分主教材习题及答案3-6解:双作用叶片泵和限压式变量叶片泵在结构上的区别见表3-2。3-7解①柱塞泵的柱塞与缸体之间的配合精度高，密封性好，容积效率高。②柱塞泵的卞要零件处于受压状态，使材料强度性能得以充分的利用。3-8解:各种齿轮泵的性能见教材表3-2或本章学习要点。T3-1如图T3-1所示解:实际上，这A阀可以设想为一自来水龙头，调节其通流截面便可调节通过的流量。B阀为溢流阀，当阀进日的压力达到它的调定压力P、时，油液便可通过溢流阀流回油箱，同时维持阀进日处的压力恒定，不再变化。上-页

返回第三部分拓展题及答案T3-2图T3-2所示解T3-3如图T3-3所小的液压系统解：下-页

返回第三部分拓展题及答案T3-4解：(1)(2)(3)泵的驱动功率在第一种情况下为4.91KW。第二种情况下为1.69kwT3-5试分析双作用叶片液压泵配油盘(图T3-5)解：泵瞬时流量的变化率为上-页

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返回第三部分拓展题及答案T3-6如图T3-6所示解：变量泵的最大驱动功率可认为在拐点压力附近，故泵的最大驱动功率近似等于T3-7解:液压泵的输出流量与泵的排量、转速和容积效率有关。当液压泵选定后，其排量也就确定了;再选定泵的转速，则液压泵的输出流量只随容积效率的变化而变化。但是，构成液压泵工作容积的各相邻零件之间存在着间隙，不可避免地要产生泄漏，使容积效率降低。而液压泵的工作压力决定上-页

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返回第三部分拓展题及答案于外负载，外负载越大，则泵的工作压力使液压泵的泄漏越大，容积效率越低，从而减少了液压泵的输出流量。上-页

返回图3-1限压式变量叶片泵压力—流量特性返回表3-1各种液压泵的性能特点比较返回表3-2双作用叶片泵和限压式变量叶片泵在结构上的区别返回图T3-1返回图T3-2返回图T3-3返回图T3-5返回图T3-6返回第4章液压执行元件第一部分学习指导第二部分主教材习题及答案第三部分拓展题及答案第一部分学习指导一、学习方法学习方法上要注意做到以下几点。C1)液压执行元件的作用是将液体的压力能转化为机械能。C2)在计算时，首先列出液压执行元件的受力平衡方程，然后用己知的条件求出未知参数。C3)液压缸的设计，首先要以外载荷和速度为需求，这是因为“压力取决于载荷”、“速度取决于流量”。C4)将液压马达与液压泵之间的差异(如输入输出能源类型和参数、职能图形符号、各种效率表达式等)进行对比，以便理解性地记忆各自的定义和特点。C5)差动连接是本章很重要的知识点，要从差动连接的前提条件(单杆液压缸)、连接方法入手理解该连接的意义和适用场合。下-页

返回第一部分学习指导二、学习要点1.液压缸C1)定义。将液体的压力能转化成机械能，以一定速度做直线运动输出的液压元件。C2)工作原理。具有压力的液体作用在液压缸活塞的有效工作面上，推动活塞以一定速度运动。C3)分类。活塞式(包括单杆式、双杆式)、柱塞式。C4)主要参数(表4-1)C5)差动连接。将单杆活塞左右两腔同时接在系统供油路上，虽然活塞左右压力相同但作用面积不同，导致活塞在上-页

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返回第一部分学习指导作用力差推动下向有杆腔一侧快速运动。差动连接是在不增加液压泵容量和功率的前提下实现快速运动的有效办法。2.液压马达C1)定义。将液体的压力能转化成机械能，以一定角速度做回转运动或摆动输出的液压元件。C2)工作原理。具有压力的液体作用在液压马达的密闭工作腔中，使工作腔的容积增大进而驱动马达轴以一定角速度转动或摆动。C3)分类。旋转式、摆动式(包括单叶片式、双叶片式等)。C4)主要参数(表4-2)上-页

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返回第一部分学习指导3.液压缸的设计根据“压力取决于负载”、“速度取决于流量”，液压缸在设计时，应从负载大小和活塞运动速度出发，参照其他要求，按照以下步骤进行:①根据使用要求确定液压缸的类型;②按负载和运动要求确定液压缸的主要结构尺寸;③进行强度验算;④进行结构设计。上-页

返回第二部分主教材习题及答案4-1解:液压缸分类和特点见表4-3。4-2解:将单杆活塞左右两腔同时接压力油，活塞左右作用面积不同，导致活塞在作用力差推动下向有杆腔一侧快速运动。差动连接是在不增加液压泵容量和功率的前提下实现快速运动的有效办法。差动连接一般适用于运动速度大而载荷很小的场合，比如快速进给系统。4-3解:液压缸由缸简、缸盖、活塞、活塞杆、密封、缓冲、排气等装置组成。密封作用是防止油液泄漏;缓冲作用是降低执行元件的运动速度，减少撞击和噪声;排气装置的作用是将腔内的气体排除，减轻振动、噪声和活塞前冲的现象。下-页

返回第二部分主教材习题及答案4-4解：由活塞运动速度公式可推得流量为4-5解：上-页

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返回第二部分主教材习题及答案4-6解:重点考虑缸筒、缸盖、活塞、活塞杆、密封装置、缓冲装置、排气装置等。上-页

返回第三部分拓展题及答案T4-1如图T4-1所示解：T4-2图T4-2所示解：压力和流量为下-页

返回第三部分拓展题及答案T4-3如图T4-3所小解:(1)(2)上-页

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返回第三部分拓展题及答案(3)T4-4液压缸如图T4-4所示解上-页

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返回第三部分拓展题及答案T4-5两个液压缸如图T4-5所小产生的推力为T4-6(1)(2)进油直径为上-页

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返回第三部分拓展题及答案进油竹直径为T4-7(1)可得马达输出的理论转矩为318.3(2)输入流量为(3)马达的输入功率为上-页

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返回第三部分拓展题及答案输出功率为T4-8图T4-8解:m泵的输出功率为c2泵的驱动功率为上-页

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返回第三部分拓展题及答案C3)马达输出功率为T4-9图T4-9变量泵工作压力等于马达进日压力，即变量泵输入功率为上-页

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返回第三部分拓展题及答案T4-10解：上-页

返回表4-1液压缸主要参数返回表4-2液压马达主要参数返回表4-3液压缸的分类和特点返回图T4-1返回图T4-2返回图T4-3返回图T4-4返回图T4-5返回图T4-8返回图T4-9返回第5章液压控制元件第一部分学习指导第二部分主教材习题及答案第三部分拓展题及答案第一部分学习指导一、学习方法液压控制元件，也称液压控制阀，用来对液压系统中流体的压力它是液压系统中最活跃的部分，是实现系统功能、流量和流体的流动方向进行控制或调节。最关键的部分，也是区别系统功能最明显的部分。二、学习要点1.液压控制阀的功用尽管液压控制阀有着各种不同的类型，但具有以下儿点共同之处。(1)在结构上，所有的阀都由阀体、阀芯以及驱动阀芯动作的元、部件(如弹簧、电磁铁等)组成。下-页

返回第一部分学习指导(2)在工作原理上，所有阀的开口大小，进、出口之间的压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而己。(3)在做功机理上，所有的液压阀均属于不对内做功的元件。2.液压控制阀的分类(1)按机能分，液压控制阀分为以下几种。①压力控制阀②流量控制阀③方向控制阀(2)按结构分，液压控制阀分为以下几种。上-页

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返回第一部分学习指导①滑阀②座阀③射流管阀。④喷嘴挡板阀(3)按操纵方法分，液压控制阀分为以下几种。①手动阀②机动阀③液动阀。④电液动阀。⑤电动阀。上-页

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返回第一部分学习指导(4)按连接方式分，液压控制阀分为以下几种。①竹式连接②板式/叠加式连接③插装式连接(5)按控制方式分，液压控制阀分为以下几种。①电液比例阀②伺服阀③数字控制阀(6)按输出参数和可调性分，液压控制阀分为以下几种。上-页

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返回第一部分学习指导①开关控制阀②输出参数连续可调阀3.液压控制阀性能的基本要求(1)动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小，噪声小，使用寿命长。(2)液体流过时压力损失小(3)密封性能好。(4)结构紧凑，安装、调整、使用、维修方便，通用性好。4.本章的重要概念(1)换向阀的“位”:阀芯在阀体中能够可靠停住的位置。上-页

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返回第一部分学习指导(2)换向阀的“通”:换向阀阀体与外界连接的竹路。(3)换向阀:换向阀阀芯在未受外部操纵时所处的位置。(4)背压阀:为了使执行元件运动平稳，串联在执行元件液压回路上起阻尼作用的阀。(5)滑阀机能:换向阀处于“‘常态”位置时，阀的各油口之间的连通方式。5.容易混淆的图形符号(图5-2)上-页

返回第二部分主教材习题及答案5-1解：各类液压控制阀具有以下共同之处。(1)在结构上，所有的阀都由阀体、阀芯以及驱动阀芯动作的元、部件(如弹簧、电磁铁等)组成。(2)在工作原理上，所有阀的开口大小，进、出口之间的压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而己。(3)在做功机理上，所有的液压阀均属于不对内做功的元件。5-2解：解:本题主要想巩固学生对液控单向阀的图形符号的理解和应用，及一位四通阀与其他元件的连接关系，通过绘制油路图，使学生掌握简单油路图的画法。因此，首先要下-页

返回第二部分主教材习题及答案搞清图中所涉及的液压元件的功能、名称以及图形符号，然后依题意将各元件连接起来。为了确保所画的油路图符合题意要求，建议在画完油路图后再走一下油路，以检验所画油路的正确性。5-3解:不稳定。因为通过的流量不仅与节流阀的开度有关，还与节流阀前后的压差、油液的温度、类型等有关。5-4解：溢流阀不工作，因进油口压力作用在阀芯的弹簧腔，阀芯打不开。5-5解:凡是能在回油路上产生阻力，形成背压的阀都可用做背压阀。一般有溢流阀、节流阀、减压阀、顺序阀、调速阀等。上-页

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返回第二部分主教材习题及答案5-6解:先导式溢流阀的阻尼小孔的作用是，当小孔中有油液流动时，在阀芯上下端产生压力差，控制主阀芯的开启。若将该孔堵塞，则无油液流动，主阀芯上下端就不会产生压力差，主阀芯不能被打开，因而造成溢流阀失效。5-7解:溢流阀、顺序阀和减压阀的作用、原理、结构和职能图形符号的异同点。5-9解:解:题5-9图(a)中上-页

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返回第二部分主教材习题及答案题5-9图(b)中5-10解:节流阀的最小稳定流量表示节流阀不产生堵塞的最小流量。其影响因素是节流口的开度，油液的温度、x度，油液中杂质颗粒的大小等。5-11二个溢流阀的调整压力如题5-11图所示解:表5-2供油压力值5-12如题5-12图所示解:上-页

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返回第二部分主教材习题及答案(1)当p减=1MPa时，活塞1和活塞2均不动。(2)当p减=3MPa时，活塞2伸出。(3)当p减=4MPa时，活塞1处于仲出的临界状态，活塞2伸出。5-13如题5-13图所示解:首先假设如下。(1)压力继电器在压力增大时断开。(2)压力继电器与2YA相连接。(3)初始状态活塞A,B均缩回。上-页

返回第三部分拓展题及答案T5-1如图T5-1所示的液压缸解：在液压缸中产生的压力为T5-2解：解:弹簧对中型的二位四通电液换向阀，其先导阀的中位机能总是采用Y型的，在中间位置时进油口被封住，不会引起控制压力的降低;而它的两个工作口与主阀阀芯两端控制腔相连，A.和油箱相通，在主阀两端弹簧力的作用下，主阀阀芯能从左位(或右位)回到中位。若先导阀采用O型或(1)型机能，当先导阀回复到中位后，主阀阀芯两端的控制油路立即处于切断状态，主阀阀芯无法从左位(或右位)回到中位。下-页

返回第三部分拓展题及答案T5-3如图T5-3所示解:(1)工件夹紧时，夹紧缸压力即为减压阀调整压力，减压阀开口很小，这时仍有一部分油通过减压阀阀芯的小开口(或二角槽)，将先导阀打开而流出，减压阀阀口始终处于工作状态。(2)泵的压力突然降到1.5MPa时，减压阀的进口压力小于调整压力，减压阀阀口全开而先导阀处于关闭状态，阀口不起减压作用。对于单向阀后的(点压力，由于原来夹紧缸处于2.5MPa，单向阀在短时间内有保压作用，故以免夹紧的工件松动。(3)夹紧缸做空载快速运动时，夹紧缸空载快速运动时将影响到上-页

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返回第三部分拓展题及答案T5-4如图T5-4所示(1)(2)泵和阀1,2,3的额定压力均按系统最大工作压力来取，选标准值2.5MPa上-页

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返回第三部分拓展题及答案(3)T5-5如图T5-5所示解:上-页

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返回第三部分拓展题及答案T5-6如图T5-6所示系统解:顺序阀进口压力为顺序阀调定压力，即T5-7图T5-7(a)与图T5-7(b)回路参数相同解(1)活塞运动时，上-页

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返回第三部分拓展题及答案(2)活塞运动到终端停止时T5-9解:图T5-9(a)所示回路上-页

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返回第三部分拓展题及答案图T5-9(b)所示回路图T5-9(c)所示回路图T5-9(d)所示回路上-页

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返回第三部分拓展题及答案图T5-9(e)所示回路图T5-9(g)所示回路上-页

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返回第三部分拓展题及答案图T5-9(h)所示回路T5-10解：液压泵的工作压力为上-页

返回题5-2图返回题5-9图返回题5-11图返回题5-12图返回题5-13图返回图T5-1返回图T5-3返回图T5-4返回图T5-5返回图T5-6返回图T5-7返回第6章液压辅助元件第一部分学习指导第二部分主教材习题及答案第三部分拓展题及答案第一部分学习指导一、学习方法液压辅助元件是指除前面所介绍过的液压动力元件、液压控制元件和液压执行元件以外的起辅助作用的元件。辅助元件将液压系统的主要元件有机地连接起来，使液压系统能够完成预期的功能。液压辅助元件主要包括液压油箱、蓄能器、过滤器、热交换器、压力表、管件、接头以及密封件等。二、学习要点1.蓄能器(1)功能。它是液压系统中的储能元件，当系统能量供大于求时，将多余能量储存起来;当系统能量供小于求时，将所储存的能量释放出来。其具体作用有以下几点。下-页

返回第一部分学习指导(2)分类。主要包括活塞式和气囊式两种。(3)工作原理。当液压系统压力升高时，液体推动蓄能器内的活塞或气囊，使蓄能器内的气体被压缩，将液压能转成气体的压力能储存起来;当液压系统压力降低时，气体膨胀，将其压力能还原为液压体的压力能补充给液压系统。2.过滤器(1)功能。它将油液中的杂质滤除，确保液压系统正常工作。(2)分类。过滤器按过滤方式可分为表面型、深度型和吸附型。按滤芯结构可分为网式、线隙式、纸芯式、烧结式、片式、磁芯式。(3)特点。网式:结构简单，通油性能强，但过滤性差，精度低。线隙式:结构简单，过滤效果好，难以清洗。上-页

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返回第一部分学习指导纸芯式:精度高，易堵塞，不能清洗。烧结式:耐高温，耐高压，抗腐蚀，性能稳定，易加工。片式:过滤性差，易堵塞，难加工，强度大，通油能力大。磁芯式:自吸磁性，结构简单。(4)主要性能指标。①过滤精度:滤除不同尺寸污染颗粒的能力。用绝对过滤精度、过滤比和过滤效率等来衡量。②压降特性:油液通过过滤器时压力下降的特性。③纳垢容量:过滤器在压降达到规定值之前可以滤除并容纳的污染物数量。上-页

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返回第一部分学习指导3.液压油箱(1)功能。①储油:当系统需油量减少时，将油液储存起来;当系统需油量增加时，向系统补充油液。②散热:将系统液压油的温度降下来，确保油液正常工作。③析污:将油液中的污染物沉淀、分离出来。④释气:将油液中混入的气体释放出来。4.热交换器(1)功能。给油液散热或加温，保持油液温度为30°~50℃。(2)散热器种类。冷却竹式、翅片式。上-页

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返回第一部分学习指导5.管件、接头管件、接头将液压系统的各个元件沟通，保证油液能够按规定的路线流通。6.密封件密封件是保证液压系统密封的元件。按工作原理不同可分为非接触式和接触式密封。密封元件的分类及特点见表6-2。上-页

返回第二部分主教材习题及答案6-1(1)分类。按过滤方式可分为表面型、深度型和吸附型按滤芯结构可分为网式、线隙式、纸芯式、烧结式、片式、磁芯式。解①②(2)特点。①网式:结构简单，通油性能强，但过滤性差，精度低。②线隙式:结构简单，过滤效果好，难以清洗。③纸芯式:精度高，易堵塞，不能清洗。下-页

返回第二部分主教材习题及答案④烧结式:耐高温，耐高压，抗腐蚀，性能稳定，易加工。⑤片式:过滤性差，易堵塞，难加工，强度大，通油能力大。⑥磁芯式:自吸磁性，结构简单。6-2解:油竹和竹接头的类型和适用场合见表6-3。6-3解:蓄能器一般有以下功用。①作辅助动力源。②保压和补充泄漏。③缓和冲击压力。④吸收脉动压力。上-页

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返回第二部分主教材习题及答案6-4解:油箱的作用有以下几点。①储存系统所需的足够的油液。②散发油液中的热能。③沉淀油液中的污染物。④释放油液中的气体。6-5解:选择过滤器时应考虑以下儿点。①过滤器的精度应满足预定要求。②能在长时间内保持足够的通流量。③液芯强度足够。④滤芯抗腐蚀性能好。⑤液芯易清洗、更换。上-页

返回第三部分拓展题及答案T6-1解:这些热量使油的温度升高，于是T6-2解:给定型号滤油器的实际压力损失为T6-3解:因充液时间超过1min,也可认为充液过程近似等温过程，即下-页

返回第三部分拓展题及答案T6-4解:从空压机输出的压缩空气通常会有不少污染物，如灰尘、铁屑和积垢等固态颗粒，压缩机润滑油，冷凝水和酸性冷凝液以及其他油类和碳氧化合物等。如果不除去这些污染物，将导致机器和控制装置故障，损害产品质量，增加气动设备和系统的维护成本。为此，通常采用后冷却器、油水分离器、十燥器、分水过滤器等设备来除去油污、冷凝液和固态颗粒等杂质，以保证压缩空气的质量，并用油雾器在空气中加入洁净的润滑油，以利于气动元件正常工作。T6-5解:由于空气的黏度很小，因此即使远距离输送，空气在竹道中的压力损失也很小，所以可用空压站集中供气。其好处有以下儿点。上-页

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返回第三部分拓展题及答案(1)节省投资和维护成本。(2)便于日常管理和维修。(3)可以保证压缩空气的质量。(4)空压站可设在区边缘地区，减少主区噪声污染。上-页

返回表6-2密封元件的分类及特点返回表6-3油管和管接头的类型和适用场合返回第7章液压基本回路第一部分学习指导第二部分主教材习题及答案第三部分拓展题及答案第一部分学习指导一、学习方法液压基本回路，就是由一些液压元件组成的，用来完成特定功能的油路结构。液压基本回路按功能可以分为方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路以及多缸动作控制回路等。本章以回路功能为目标，主讲回路的结构、组成、特点以及预定功能的实现方法。在学习方法上，首先要会“读”回路，明确各主要元件的名称、在回路中的位置和作用;然后通过元件中阀芯所处的位置，分析油路的连接关系;最后正确走通油液流经的路线，理解回路预定功能的实现方法和步骤。下-页

返回第一部分学习指导二、学习要点1.方向控制回路(1)换向回路。①电磁换向阀组成的换向回路:利用阀芯两侧的电磁铁产生的电磁力控制换向阀阀芯的位置，进而改变油路的联通关系，实现对执行元件运动动作的控制。其特点是:操作简便、易于实现自动化;换向冲击大，适用于小流量、平稳性要求不高的场合。②液动换向阀组成的换向回路:在换向阀阀芯两侧接通液压，利用油液压力来控制换向阀阀芯的位置，从而改变油路上-页

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返回第一部分学习指导的联通关系，实现对执行元件运动动作的控制。它适用于流量较大、对换向精度和平稳性有一定要求的液压系统。(2)锁紧回路锁紧回路是能使液压缸在任一位置上停留，目停留后不会在外力作用下移动位置的回路。2.压力控制回路(1)调压回路:调压回路使系统的压力保持稳定或保证系统安全。(2)减压回路:将主油路压力降低以满足支路对较低压力的要求。上-页

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返回第一部分学习指导(3)平衡回路:在液压缸回路上设置适当的阻力，产生一定背压来阻止或减缓液压缸在外力作用下自行运动。(4)卸荷回路:为了减少液压泵磨损，降低功率消耗而设计的液压回路。执行元件不需保压的卸荷回路。3.速度控制回路用来控制执行元件运动速度的回路，包括带有负载的调速回路和负载很小的快速进给的差动回路。(1)调速回路(表7-1)(2)快速运动回路。使执行元件获得尽可能大的工作速度，以提高劳动效率。上-页

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返回第一部分学习指导4.多缸动作控制回路(1)顺序动作控制回路:当用一个液压源向多个执行元件供压时，能够保证执行元件按一定顺序依次动作的回路。既可利用行程开关控制液压缸动作，也可利用液压压力来控制液压缸动作。(2)同步回路:克服液压系统中两个或两个以上执行元件在运动过程中因各种原因造成的动作差异的回路。上-页

返回第二部分主教材习题及答案7-1解:常见的液压基本回路有以下几种。①方向控制回路，使执行元件启停换向。②压力控制回路，对元件或某一支路的压力进行控制。③速度控制回路，控制执行元件的运行速度。④多缸动作控制回路，避免液压系统中各液压缸之间的压力、流量十扰，控制各液压缸。7-2解:改变输入执行元件的液体流量或改变液压马达的排量即可调节执行元件的速度。常用的调速方法有节流调速、容积调速和容积节流调速。下-页

返回第二部分主教材习题及答案7-3解:调速回路能在规定的速度范围内调节执行元件的速度，满足最大速度要求，并目调速特性不随负载变化，具有足够的速度、刚度和功率损失最小的特点。7-4解:可通过在回路上安装调速阀来提高节流调速回路的速度稳定性。因为调速阀能保证进出和压力基本不变，消除负载变化对速度的影响。7-5解:液压系统基本组成。①供压部分(1，2，3，4，5，6，7，8)②夹紧部分(9，10，11，12，13，14，15)③进给部分(16，17，18，19，20，21)。上-页

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返回第二部分主教材习题及答案(2)基本控制回路。①换向回路:由1DT，2DT，3DT控制。②快速运动回路:16，17，18。③锁紧回路:10，11，12，13，14，15。④进给回路:16，17，18，19，20。⑤进给回路:16，17，18，21，20。(3)主要元件的作用。①7号元件:节流阀，增加背压，减弱冲击。②10号元件:单向阀，确保系统压力不足时能可靠夹紧。③14号元件:液压继电器，确保夹紧后才能进行进给动作。上-页

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返回第二部分主教材习题及答案(5)各电磁铁继电器动作顺序表(表7-2)。7-6题7-6图所示为多级调压回路解:A，B，C三个一位一通阀的开关状态以及所对应的系统压力P、见表7-3。由表可见，泵的供油压有四级，分别是0MPa，2MPa，4MPa，8MPa。上-页

返回第三部分拓展题及答案T7-1解:(1)图T7-1，活塞向右运动时，由于进出口压力相等，溢流阀1始终处在关闭状态，不起作用，故泵的工作压力由溢流阀2决定，即p),=pY2=10MPa。当图T7-1(a)中的活塞向左运动时，与溢流阀2的先导阀并联着的溢流阀1的出口压力降为零，于是泵的工作压力便由两个溢流阀中压力调整值小的那个来决定，即2MPa(2)活塞向右运动时，泵的工作压力同上，仍为10MPa;活塞向左运动时，为10MPa(3)图T7-1(b)所示回路能实现图T7-1(a)所示回路相同的两级调压。下-页

返回第三部分拓展题及答案T7-2在如图T7-2所示回路中解:见表7-4T7-3图T7-3(a)所示为二级调压回路解:(1)产生原因:当电磁阀4断电时，系统压力决定于溢流阀2的调整压力p;电磁阀4通电后，系统压力由溢流阀3的调整压力决定。(2)改进措施:把电磁阀4接到溢流阀3的出油口，并与油箱接通，这样从溢流阀2遥控口到电磁阀4的油路中充满接近Pv，的压力油，电磁阀4通电切换后，系统压力从PY1，直接降到PY2，不会产生较大的压力冲击，如图T7-3(b)所示。上-页

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返回第三部分拓展题及答案T7-4在如图T7-4所示回路中解:(1)摩擦阻力在液压缸中引起的负载压力为(2)当pJI=3.5MPa,pJ2=2MPa时，YA吸合和不吸合都会产生3.5MPa的夹紧压力，二位二通阀失去了变换夹紧压力的功用。T7-5解:一种可行的双作用连续动作的增压回路如图T7-5所示。T7-6图T7-6所示上-页

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返回第三部分拓展题及答案单杆活塞缸活塞的移动速度为T7-7解:常用卸荷回路有以下几种。(1)用换向阀的卸荷回路。(2)用先导式溢流阀的卸荷回路。(3)用_通插装阀的卸荷回路。T7-8图T7-8(a)所示上-页

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返回第三部分拓展题及答案解:(1)产生原因:由于电液换向阀中位机能为M型，液压泵打出来的油全部回油箱，泵的压力为零，而电液换向阀的控制油路接在泵的出油口，故控制油压力也为零，即使电磁铁通电，控制油也无力推动换向阀主阀芯移动，所以换向阀主油路不切换、液压缸不动作。(2)角罕决方案:在泵出口处加一单向阀，把换向阀的控制油路从单向阀前引出，如图T7-8(b)所示。这样，即使换向阀处于中位，泵的出口压力也不会等于零，这样就足以推动换向阀主阀换向。上-页

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返回第三部分拓展题及答案T7-9说明如图T7-9所示解:实现题目要求的动作循环的换向阀工作状态列于表7-5。T7-10图T7-10所示解:(1)产生原因:该液压夹紧系统油路没有自锁装置，当电动机突然断电时，夹紧液压缸失去支承压力后，反向冲击液压泵，使油液通过液压泵倒流回油箱。由于车床主轴惯性作用仍在旋转，因而工件匕出，造成安全事故。(2)解决方案:在液压泵至减压阀的油路之间增设一个单向阀。T7-11如图T7-11所示解:(1)防止活塞及运动部件下滑所需的背压P2为上-页

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返回第三部分拓展题及答案(2)设活塞及运动部件向下运动所需的液压缸上腔压力为P1，则T7-12解:二种节流调速回路的性能回路节流和旁路节流二种调速回路的性能。上-页

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返回第三部分拓展题及答案T7-14解：工进时，大流量泵卸荷为T7-15解:(1)实现顺序动作的方法见表7-7(2)变更动作顺序后的回路，其动作见表7-8上-页

返回表7-1各种调速回路的连接方式和特点返回题7-5图返回表7-2各电磁铁继电器动作顺序表返回题7-6图返回图T7-1返回图T7-2返回表7-4A,B两点压力值返回图T7-3返回图T7-4返回图T7-6返回图T7-8返回图T7-9返回图T7-10返回图T7-11返回表7-7实现顺序动作(1)的方法返回表7-8变更后的动作顺序实现方法返回第8章典型液压系统实例分析第一部分学习指导第二部分主教材习题及答案第三部分拓展题及答案第一部分学习指导一、学习方法本章内容是对前面所学内容的综合，运用实例将所学过的“零散”的知识融合起来，以期深刻理解、灵活运用己学过的知识。通过对本章内容的学习，学生应具备“读”图的能力。本章涉及四个典型液压系统实例:组合机床动力滑台液压系统、液压机液压系统、数控车床液压系统以及汽车起重机液压系统。每个实例各有特点，一口气全学懂实属不易，建议采用由易到难的顺序，先将容易的完全搞明白，再逐个解决剩余的实例。学习步骤为:①将中所列的“电磁铁、阀门动作表”中的“+”、“-”掏空;②边读液压系统原理图，边填表;③核对有无错误;④查明出错原因。下-页

返回第一部分学习指导二、学习要点1.“读”图①弄清液压系统的任务和要求。②搞清液压系统类型、性能和工作原理。③找出系统动力元件。④理清执行元件与动力元件之间的油路关系。⑤分析各分系统，弄清油液流动路线。⑥分析各分系统之间的关系以及实现方法。上-页

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返回第一部分学习指导2.组合机床动力滑台液压系统(1)工作循环:快进一一工进一_工进一死挡铁停留一快退一停止。(2)控制方法。①按下启动按钮，1YA得电，换向阀5的阀芯右移，液压缸进入快进阶段。②挡铁压下行程阀17，转入一工进。③电磁铁14得电，转入一工进。④活塞仲到极限，压力升高使压力继电器15接通，进入死挡铁停留阶段。上-页

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返回第一部分学习指导⑤经延时后使2YA得电，1YA失电，活塞转入快退阶段。⑥活塞退到极限位置，按下停止按钮，使全系统停止工作。(3)基本液压回路。①调速回路。②差动回路，即快速运动回路。③换向回路。④快速运动与工作进给的换接回路。⑤两种工作进给的换接回路。上-页

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返回第一部分学习指导3.液压机液压系统液压机液压系统是用来对原料和工件进行调整、压装、冷冲压、冷挤压和弯曲等工序的压力加工机械。其工作循环为:启动一拉仲滑块和压边滑块快速下行一减速和加压一拉仲和压紧一保压一快速回程一原位停止一顶出缸上升一顶出缸下降。4.数控车床液压系统①采用单向变量液压泵，系统能量损失小。②用换向阀控制卡盘，实现高压和低压夹紧的转换，根据工件调整夹紧力。③液压马达可实现刀架的正向、反向转动并能进行无级调速。上-页

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返回第一部分学习指导④用换向阀控制尾座套简液压缸的仲缩并能调节预紧力。⑤设置了二个压力计以适时显示系统压力，便于系统调试和故障诊断。5.汽车起重机液压系统①采用了平衡回路、锁紧回路和制动回路，确保系统工作可靠。②采用二位四通手动换向阀可以灵活地控制换向动作和速度。③换向阀串联组合能使各机构独立动作，且在轻载作业时实现起升和回转的复合运动，以提高工作效率。④各换向阀处于中位时系统即卸荷，降低能量损耗，延长油泵的使用寿命。上-页

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返回第一部分学习指导6.液压系统故障诊断方法(表8-1)上-页

返回第二部分主教材习题及答案8-1题8-1图所示解:(1)YT4543型组合机床动力滑台液压系统包含以下回路。①调速回路。②差动回路，即快速运动回路。③换向回路。④快速运动与工作进给的换接回路。⑤两种工作进给的换接回路。(2)差动连接的实现方法:系统利用电磁换向阀左位的“五通”，将液压缸两腔沟通，确保液压缸有杆腔的油液直接通过行程阀流入液压缸的无杆腔。(3)采用挡块停留的作用:保证进给的尺寸精度。下-页

返回第二部分主教材习题及答案8-2在题8-2图所示解:系统中采用弹簧复位式乎动换向阀控制的原因有以下儿点。①起重机动作变换频繁、工作持续时间短。②起重机工作中对安全要求高。③起重机要求控制换向动作灵活方便。④在起升过程中，各工作部件只许微速动作。⑤采用电磁铁控制需要配套的电气设备，使起重机结构复杂化。⑥因起重机的动作不能预先确定，所以难以预编程序，因而采用人工操作。上-页

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返回第二部分主教材习题及答案8-3解:(1)将YT4543动力滑台原理图中的压力继电器15的时间继电器的延时时间调为0,或将压力继电器15更换成压力电门，即可满足本题需要，实现以下工作循环:“快进一一工进一一工进一快退”。(2)该系统的特点有以下几点。①采用限压变量叶片泵供油。②利用液压差动连接实现快速运动。③用行程阀和液控顺序阀实现快进向工进的转换。④用一位一通电磁换向阀实现不同工作速度的换接。⑤工进直接转入快退，动作更加紧凑。上-页

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返回第二部分主教材习题及答案(3)电磁铁动作见表8-2上-页

返回第三部分拓展题及答案T8-1图T8-1所示解：该液压系统由调速阀旁路节流调速回路、液压缸差动连接式快速运动回路和换向阀中位时液压泵低压卸荷回路组成。单向阀A的作用是保证液压缸小腔的回油通过背压阀B,单向阀的作用是使泵在低压下卸荷时，控制油路中仍有足够的压力，以便操纵电液换向阀。T8-2图T8-2所示解:该液压系统的动作循环表及桥式油路结构的作用见表8-3。T8-3试写出图T8-3所示液压系统的动作循环表，并评述这个液压系统的特点。解:系统动作循环见表8-4下-页

返回第三部分拓展题及答案T8-4图T8-4所示解：系统动作循环见表8-4T8-5图T8-5所示解：系统动作循环完整表见表8-7T8-6在如图T8-6所示解:m滑枕速度是由有级调速和无级调速两部分联合调节得到的。无级调速由调速阀12来保证;有级调速则由大、小流量泵1和2、变级阀3和5及滑枕液压缸16来实现，见表R-R。(2)滑枕换向是由挡块拨动先导阀，通过操纵油路的切换，推动换向阀而实现的。在这里，先导阀和换向阀的卞阀端部各固定着一个尾阀，它们在这两个卞阀先后动作的时差过程中使溢流阀8的远控日与低压远程调压阀14通断一次，从而上-页

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返回第三部分拓展题及答案使系统压力在换向时降低，减少冲击，换向后又恢复高压原值，其过程见表8-9(3)这个系统采用分段无级调速的办法来扩大速度变化范围;采用变压式节流调速回路能稳速，目功率损耗小;在换向时降压，使冲击减小，换向平稳;采用了制动阀，在任何位置上均可以开始或停止滑枕的运动。T8-7如图T8-7所示解:这个系统的动作循环见表8-10T8-8图T8-8所示解:系统的动作循环见表8-11上-页

返回表8-1液压系统故障诊断方法返回题8-1图返回表8-2电磁铁动作表返回图T8-1返回图T8-2返回表8-3动作循环表及桥式油路结构的作用返回表8-4动作循环表返回图T8-3返回图T8-4返回图T8-6返回图T8-6返回表8-9滑枕换向方法返回图T8-7返回表8-10动作循环表返回图T8-8返回表8-11系统的动作循环表返回第9章液压系统的设计计算第一部分学习指导第二部分主教材习题及答案第三部分拓展题及答案第一部分学习指导一、学习方法液压系统的设计是机器整体设计的一部分，所涉及的液压系统应能满足主机的需要，同时还应做到结构简单、工作安全可靠、使用维护方便、经济性高等。本章内容是在学生己经掌握了液压系统的结构、特点、原理以及能够读懂完整的液压系统图的基础上设置的，主要讲述液压系统的设计步骤和性能参数的确定方法。为了使学生能够更好地理解所学知识，以一台双头车床为例，专门介绍其设计计算过程。下-页

返回第一部分学习指导二、学习要点液压系统的设计一般步骤有以下儿点。(1)明确任务，分析工况。复杂系统，依据工艺，绘负载图，画速度图。(2)拟原理图，重中之重。遵照动作，参考性能，拟选回路，再行组合。(3)参数计算，选择元件。工作负载，决定压力，流量速度，确定尺寸。(4)组装系统，性能验算。验算内容，压力损失，发热温升，运动泄漏。上-页

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返回第一部分学习指导(5)结构设计，编制文件。液压装置，结构重要，文件图表，必不可少。上-页

返回第二部分主教材习题及答案解:(1)液压缸活塞杆运动示意图如题9-1(a)所示。依据所给条件和对液压系统的要求，可画出液压系统的原理图，如题9-1(b)所示。在系统工作各阶段电磁铁以及主要元件的状态见表9-1。(2)计算和选择液压元件。1)液压缸的计算。①根据题意选取工进速度为最大变化量，则惯性力为下-页

返回第二部分主教材习题及答案②摩擦阻力为Ffd=500N,Ffs=1000N③密封阻力FS的计算。④回油背压阻力1200(N)。⑤液压缸工进时理论总负载=2500+1.3+800+500+1200=5001.3(N)⑥确定液压缸结构尺寸和工作压力。上-页

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返回第二部分主教材习题及答案2)液压泵的计算。确定液压泵的实际工作压力，一般取竹路局部压力损失0.5~1.5MPa，在系统构未定之前，用局部压力损失代替总压力损失，取总压力损失1MPa。则液压泵的实际工作压力PP=3.95(MPa)快进时流量快退时流量系统的流量取一者中的最大值上-页

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返回第二部分主教材习题及答案(3)绘制液压缸F-L(题9-1(c)图)、v-L(题9-2(d)图)上-页

返回第三部分拓展题及答案T9-1如图T9-1所示解：下-页

返回第三部分拓展题及答案T9-2如图T9-2所示解:(1)快进时，液压缸差动连接，上-页

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返回第三部分拓展题及答案(2}快退时T9-3试对图T9-3所示的液压系统进行基本回路分析与评述。(1)系统采用了调速阀、背压阀式进油节流调速回路。它能保证液压缸有稳定的低速运动、较好的速度刚性和较大的调速范围。上-页

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返回第三部分拓展题及答案(2)系统采用大小两个泵供油和液压缸差动连接两项措施来实现快进，可得到较大的快进速度，目能量利用也比较合理。(3)系统采用了电磁换向阀实现快进与工进的换接，简化了油路和电路，对于压力不太高、速度变化不太大的系统是适宜的。(4)系统采用一位五通电液换向阀来切换主油路，使液压缸换向平稳，冲击和噪声小。同时换向阀的五通结构使快进和工进的换接只需控制一个阀即可，减少了元件的使用数量，也降低了压力损失。液压系统电磁铁动作顺序表见表9-2上-页

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返回第三部分拓展题及答案T9-4解：油箱通风情况良好时，可估算油液的温升为因此，液压油的温度为47.6+25=72.6T9-5解:能满足题目要求的一种设计方案如图T9-5所示。T9-6解:一种可行的设计方案如图T9-6所示。上-页

返回题9-1图返回图T9-1返回图T9-2返回图T9-3返回表9-2液压系统电磁铁动作顺序表返回表9-3运作循环表返回图T9-5返回图T9-6返回第10章气压传动第一部分学习指导第二部分主教材习题及答案第三部分拓展题及答案第一部分学习指导一、学习方法气压传动是以压缩空气为工作介质传递动力和控制信号的传动技术。它与液压传动有许多共同之处，前面己经学过。与液压传动相比，气压传动也有其独特之处，本章内容将专门予以介绍。二、学习要点1.气压传动特点及发展趋势(1)气压传动特点。气压传动，特点分明:防火防爆，节能高效;成本低廉，没有污染;动作速度，生龙活虎;安装简单，维修方便;动作控制，容易过头;温度潮气，需要注意。(2)气压传动的发展趋势。电气一体，轻小并济;复合集成，输出准精;低耗高出，高质高速。下-页

返回第一部分学习指导122.气压传动系统组成(1)气源装置。气源装置为气压传动系统提供符合要求的压缩空气，包括空气压缩机(图10-1),压缩空气净化装置(冷却器、油水分离器、储气罐、过滤器、十燥器)和辅助元件(油雾器、气液转换器、消声器)。(2)执行元件。执行元件将压缩空气的压力能转换成机械能输出，包括实现往复运动的气缸和实现回转、摆动的气压马达。①气缸的分类(见图10-2)②气缸标准化标记。上-页

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返回第一部分学习指导3(3)控制元件。气动控制元件的作用是调节压缩空气的压力、流量、流动方向以及发出控制信号，证气动执行元件在预定压力、流量气体的作用下能够按照预定的程序进行动作。如图10-3所示。(4)辅助元件。①自动排水器:自动排除管道、油水分离器、储气罐及过滤器处的积水，必须垂直安装。②消声器:允许气流通过而声能衰减的装置。根据消声原理划分为阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合型消声器、多孔扩散消声器。③管件:连接气动元件并输送流动的气体。上-页

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返回第一部分学习指导④管接头:管道与管道、管道与元件之间的连接件。主要有焊接式、卡套式、扩口式、扣压式、快换式、快插式、固定铰接式等。⑤两种工作进给的换接回路。

3.气动基本回路(1)换向控制回路:对系统执行元件运动方向进行调节和控制的回路。分为单作用气缸换向回路、双作用气缸换向回路。(2)压力控制回路:对系统压力进行调节和控制的回路。分为一次压力控制回路、一次压力控制回路、高低压转换回路。

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返回第一部分学习指导(3)速度控制回路:对系统执行元件运动速度进行调节和控制的回路。分为单作用气缸速度控制回路、双作用气缸速度控制回路。(4)位置控制回路:控制执行元件在预定或任意位置停留的回路。(5)同步控制回路:控制两个或两个以上气压执行机构同时动作的回路。分为利用机械连接的同步控制回路、利用节流阀的同步控制回路、采用气液联动缸的同步控制回路。上-页

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10-1解:(1)气压传动系统由以下结构组成:动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质。(2)气压传动系统各部分的功用如下。①动力元件:将原动机的机械能转换成气体压力能的装置。②执行元件:将气体的压力能转换成机械能输出的装置。③控制元件:控制气压的压力、流量、方向，使执行元件按给定规律运动。④辅助元件:将气动系统有机地连接起来，确保系统可靠、稳定、持续地工作。⑤工作介质:将机械能以压力能的方式传递的压缩空气。下-页

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10-2解:利用曲柄滑块机构，将原动机的回转变为活塞的往复直线运动，利用气缸容积变大吸入空气，迫使气缸容积变小而将气体压缩形成高压，最终实现了将原动机机械能转化为气体压力能的目的。

10-3解:因空气中会有水分、尘埃以及空压机气缸内蒸发的油雾等成分，在压缩空气进入气压传动系统以前，必须对气压进行净化，确保气动装置可靠、正常、高效、持续地工作。10-4气动二联件包括哪二个元件?