華中科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育液壓與氣壓傳動作業(yè)答案

1、1什么是液壓傳動？工作介質(zhì)液體- 液壓傳動，2液壓傳動系統(tǒng)由哪幾部分組成？組成部分：動力源（泵）、執(zhí)行元件（缸、馬達(dá)）、控制元件（閥）、輔助元件、工作介質(zhì)3在液壓傳動中有哪兩個基本參數(shù)？壓力傳動中兩個最重要的概念：負(fù)載決定壓力和流量決定速度1、液壓系統(tǒng)的壓力和執(zhí)行元件的運(yùn)動速度分別取決于什么？系統(tǒng)的壓力決定于（負(fù)載），而執(zhí)行元件的運(yùn)動速度決定于（流量）2、按照我過標(biāo)準(zhǔn)：牌號為N32 的液壓油，32 是什么？數(shù)字表示該液壓油在40 攝氏度時的運(yùn)動粘度，32 就表示 40 攝氏度時該液壓油運(yùn)動粘度為323、液體在管道內(nèi)流動時，存在哪兩種流動狀態(tài)？層流和湍流1. 液壓泵主要有哪幾種？按其結(jié)構(gòu)形式分為

2、齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵；按泵的流量能否調(diào)節(jié)，分為定量泵和變量泵；按泵的輸油方向能否改變，分為單向泵和雙向泵。2. 液壓系統(tǒng)的工作溫度升高后，對液壓泵的工作性能有什么影響？1. 液壓油的標(biāo)號是在 40 下定義的溫度越高，其運(yùn)動粘度越高粘度越高，泵的內(nèi)泄越大3. 如何消除齒輪泵的困油現(xiàn)象？解決辦法通常是在浮動側(cè)板上開卸荷槽， 卸荷槽開法是在高壓嚙合區(qū)開槽，使得嚙入時形成的高壓油流入壓油區(qū)，也就是壓油口，而低壓區(qū)開槽使得嚙出時形成的真空區(qū)與吸油口相通，這樣就解決困油現(xiàn)象4. 常見的變量泵有哪些？葉片泵、徑向柱塞泵或軸向柱塞泵1、斜盤式軸向柱塞泵的三對運(yùn)動摩擦副是什么？柱塞與缸體，滑靴與斜盤，

3、缸體與配流盤2、軸向柱塞泵如何實(shí)現(xiàn)變量？這樣的容積泵，只能靠調(diào)轉(zhuǎn)速來控制流量，但柱塞泵還可以通過控制柱塞的行程來控制流量，比如變普通的計量泵。3、 液壓泵的排量V=50 ，轉(zhuǎn)速n=1500容積效率0.98 ，求泵的輸出流量？實(shí)際輸出流量Q0= （50*1500*0.98）/60=1225 cm3/s1液壓裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常有哪些？液壓馬達(dá)的起動性能用什么來描述？答案：液壓執(zhí)行裝置是液壓系統(tǒng)五個基本組成系統(tǒng)之一液壓執(zhí)行裝置（液壓執(zhí)行元件） 是指將液壓能能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能， 從而實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的往復(fù)直線運(yùn)動或擺動， 輸出力或力矩的裝置。 液壓執(zhí)行裝置可分為液壓馬達(dá)和液壓缸。 液壓馬達(dá)把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為

4、回轉(zhuǎn)式的機(jī)械運(yùn)動。液壓缸將液壓能轉(zhuǎn)變成直線往復(fù)式的機(jī)械運(yùn)動液壓馬達(dá)的起動性能主要用起動扭矩和起動效率來描述。 如果起動效率低，起動扭矩就小，馬達(dá)的起動性能就差。起動扭矩和起動機(jī)械效率的大小，除了與摩擦力矩有關(guān)外，還受扭矩脈動性的影響。2什么叫液壓泵的排量，理論流量，實(shí)際流量？他們之間有什么關(guān)系？答案：液壓泵的排量是指泵軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所排出油液的體積，常用 V 表示，單位為ml/r 。液壓泵的排量取決于液壓泵密封腔的幾何尺寸，不同的泵，因參數(shù)不同，所以排量也不一樣。液壓泵的流量是指液壓泵在單位時間內(nèi)輸出油液的體積，又分理論流量和實(shí)際流量。理論流量是指不考慮液壓泵泄漏損失情況下，液壓泵在單位時間內(nèi)輸出油

5、液的體積，常用qt 表示，單位為l/min 。排量和理論流量之間的關(guān)系是：1000(min)tqnVl=式中n 液壓泵的轉(zhuǎn)速（r/min ）； q液壓泵的排量（ ml/r ） 實(shí)際流量 q 是指考慮液壓泵泄漏損失時，液壓泵在單位時間內(nèi)實(shí)際輸出的油液體積。 由于液壓泵在工作中存在泄漏損失， 所以液壓泵的實(shí)際輸出流量小于理論流量。額定流量 qs 是指泵在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下工作時，實(shí)際輸出的流量。泵的銘牌上標(biāo)出的流量為泵的額定流量。3液壓缸為什么要設(shè)置緩沖裝置？答案：液壓缸的活塞及活塞桿，在液壓力的驅(qū)動下具有很大的動量。它在行程終端， 當(dāng)桿頭進(jìn)入液壓缸的端蓋和缸底部分時， 會引起機(jī)械碰撞，產(chǎn)生很大

6、的沖擊。為了防止帶來的沖擊對油缸的影響， 設(shè)計時會考慮到油缸收到底時活塞與缸筒底的碰撞問題， 所以會考慮油缸行程， 大都會讓行程有富裕，快到行程終端時外部都有機(jī)械限位， 防止油缸內(nèi)部碰撞， 任何時候都不會用到油缸的全行程。若在行程方面無法得到解決的話， 就必須在油缸的設(shè)計時采用緩沖裝置，來避免油缸較強(qiáng)的機(jī)械碰撞。在緩沖裝置的作用下，在行程終端時能實(shí)現(xiàn)速度遞減，直至為零。避免機(jī)械碰撞，從而達(dá)到對油缸的保護(hù)作用4液壓泵的排量V=25cm3/r ，轉(zhuǎn)速n=1200r/min，容積效率v=0.96，總效率 =0.84 ，求泵在輸出壓力p=5MPa 時，泵的輸出流量q 和輸入功率 P 各為多少？輸入流量

7、： Q1=25*1200=30000 cm3/min= 500cm3/S = 0.5L/S =0.5*10-3 m3/S輸出流量： Q2=Q1* 輸入功率： N=PQ/ =50*105*0.48*10-3= 2400 w = 2.4 kw一、填空題1液壓傳動裝置由_液壓動力裝置_ 、_控制閥 _ 、_ 管路 _、_執(zhí)行機(jī)構(gòu) _和工作介質(zhì)等組成。液壓系統(tǒng)的工作壓力取決于_負(fù)載_ 。2按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：牌號為“N46 ”液壓油，“46 ”表示是該種類的液壓油在 _40_ 時的 _ 運(yùn)動 _粘度是 _46_ （cSt ），換算成_0.04_ 粘度約為 _14 （Pa?s ）（。假定油的密度為90

8、0kg/m3 ）3液壓泵常用的型式有_ 齒輪泵 _ 、_ 葉片泵 _ 、 _ 柱塞泵 _ 和螺桿泵。二、簡答題1液壓系統(tǒng)的工作溫度升高后，對液壓泵的工作性能有什么影響？液壓油的標(biāo)號是在 40下定義的溫度越高，其運(yùn)動粘度越高粘度越高，泵的內(nèi)泄越大2. 液體在管道內(nèi)流動時存在哪兩種流動狀態(tài)？液體在管道內(nèi)流動時的流動狀態(tài)用什么來判斷？液體在管道內(nèi)流動時存在層流和紊流兩種流動狀態(tài)。液體在管道內(nèi)流動時的流動狀態(tài)用雷諾數(shù)來判斷。一般而言， Re<Rer時為層流 Re>Rer 時為紊流。三、計算題如圖示簡化回路中，缸1 為進(jìn)給缸，缸2 為夾緊缸，已知液壓缸1 無桿腔的面積為A1=20 ×

9、;10-4 m2 ，負(fù)載 F1=6000N ，溢流閥的調(diào)整壓力為 Py=3.5MPa ，減壓閥壓力調(diào)整值2MPa ，兩缸的動作按順序進(jìn)行：（1）缸 2 空載接近工件；（2）缸 2 完成加緊工件；（3）電磁閥得電，缸1 空載運(yùn)行到工作位置；（4）電磁閥保持得電，缸1 工作進(jìn)給運(yùn)動。分析在上述 4 個動作過程中圖中a、 b、c 點(diǎn)處的壓力值各為多少？（ 1）缸 2 空載接近工件： Pa=Pb=Pc=0（ 2）缸 2 完成加緊工件，減壓閥減壓：Pa=3.5MPa ， Pb=Pc=2.5MPa（ 3）電磁閥得電，缸 1 空載運(yùn)行到工作位置： Pa=Pb=0 ，單向閥保持缸 2 壓力 Pc=2MPa（

10、4）電磁閥保持得電，缸 1 工作進(jìn)給運(yùn)動： Pa=3MPa ，Pb=Pc=2MPa1. 液壓控制閥按控制方式分為哪幾類？(1) 、開關(guān)或定值控制閥 (switch valve)(2) 、伺服控制閥 (pilot valve)(3) 、電液比例控制閥 (electro-hydraulic proportional valve)(4) 、數(shù)字控制閥 (digital control valve)2. 從閥實(shí)現(xiàn)的控制功能、 控制壓力油來源、 主閥口的狀態(tài)和泄漏油的回油方式等幾個方面比較溢流閥和減壓閥區(qū)別。答：溢流閥是保持進(jìn)口壓力恒定的壓力控制閥， 其控制壓力取自閥的進(jìn)口，主閥口常閉，泄油方式為內(nèi)泄。

11、減壓閥是保持出口壓力恒定的壓力控制閥（定值減壓閥），其控制壓力取自閥的出口或進(jìn)口，主閥口常開，泄油方式為外泄。順序閥是當(dāng)進(jìn)口壓力達(dá)到某一設(shè)定值時主閥口開啟， 其控制壓力取自閥的進(jìn)口（內(nèi)控）或系統(tǒng)其他的部位（外控），主閥口常閉，泄油方式可為外泄或內(nèi)泄。3. 液壓馬達(dá)的輸出扭矩T=170N.m ，輸出轉(zhuǎn)速n=2700r/min，V=84cm3/r時，機(jī)械效率m=0.85, 容積效率 v=0.9 ，求液壓馬達(dá)所需的供油壓力 p 和流量 q。P=(2*3.14*170)/(84*10-6*0.85)=14.95MPaq=（84*10-6*2700）/ （ 60*09 ）=0.0042=4.2*10-3

12、m3/s作業(yè) 71. 在實(shí)際工作中液壓泵的工作壓力是變化的（一般不超過泵的額定壓力），那么泵工作壓力的大小對泵工作性能是如何影響的？答：液壓鎖管機(jī)壓力小可能是溢流閥的調(diào)節(jié)不當(dāng)引起的 可以調(diào)節(jié)溢流閥提高系統(tǒng)壓力 與轉(zhuǎn)速沒有關(guān)系了， 電機(jī)轉(zhuǎn)速影響的是你泵的流量并不影響你的系統(tǒng)壓力2. 液壓馬達(dá)和液壓泵有哪些相同點(diǎn)？答：液壓馬達(dá)和液壓泵的相同點(diǎn)：1）從原理上講，液壓馬達(dá)和液壓泵是可逆的，如果用電機(jī)帶動時，輸出的是液壓能（壓力和流量），這就是液壓泵；若輸入壓力油，輸出的是機(jī)械能（轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速），則變成了液壓馬達(dá)。2）從結(jié)構(gòu)上看，二者是相似的。3）從工作原理上看，二者均是利用密封工作容積的變化進(jìn)行吸油和排

13、油的。對于液壓泵，工作容積增大時吸油，工作容積減小時排出高壓油。對于液壓馬達(dá)，工作容積增大時進(jìn)入高壓油，工作容積減小時排出低壓油。液壓馬達(dá)和液壓泵的不同點(diǎn)：1）液壓泵是將電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的轉(zhuǎn)換裝置，輸出流量和壓力，希望容積效率高；液壓馬達(dá)是將液體的壓力能轉(zhuǎn)為機(jī)械能的裝置，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，希望機(jī)械效率高。因此說，液壓泵是能源裝置，而液壓馬達(dá)是執(zhí)行元件。2）液壓馬達(dá)輸出軸的轉(zhuǎn)向必須能正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，因此其結(jié)構(gòu)呈對稱性；而有的液壓泵（如齒輪泵、葉片泵等）轉(zhuǎn)向有明確的規(guī)定，只能單向轉(zhuǎn)動，不能隨意改變旋轉(zhuǎn)方向。3）液壓馬達(dá)除了進(jìn)、出油口外，還有單獨(dú)的泄漏油口；液壓泵一般只有進(jìn)、出油口（軸向柱塞泵除外

14、），其內(nèi)泄漏油液與進(jìn)油口相通。4）液壓馬達(dá)的容積效率比液壓泵低；通常液壓泵的工作轉(zhuǎn)速都比較高，而液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速較低。另外，齒輪泵的吸油口大，排油口小，而齒輪液壓馬達(dá)的吸、排油口大小相同；齒輪馬達(dá)的齒數(shù)比齒輪泵的齒數(shù)多； 葉片泵的葉片須斜置安裝， 而葉片馬達(dá)的葉片徑向安裝；葉片馬達(dá)的葉片是依靠根部的燕式彈簧， 使其壓緊在定子表面， 而葉片泵的葉片是依靠根部的壓力油和離心力作用壓緊在定子表面上。3. 某泵輸出油壓為 10MPa ，轉(zhuǎn)速 1450r/min ，排量為 200mL/r ，泵的容積效率為 vp=0.95 ，總效率為 p=0.9 。求泵的輸出液壓功率及驅(qū)動該泵的電機(jī)所需功率（不計泵的入口

15、油壓）。P=100(bar)*200(ml/r)*1450(r/min)/20*3.14/0.9/9.55=53.7Kw,建議點(diǎn)擊功率要選到65Kw作業(yè) 81. 調(diào)速閥是由什么串聯(lián)而成的？調(diào)速閥由定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成2. 常見的液壓基本回路有幾類？各起什么作用？答：由某些液壓元件組成、 用來完成特定功能的典型回路，稱為液壓基本回路。常見的液壓基本回路有三大類： 1 ）方向控制回路，它在液壓系統(tǒng)中的作用是控制執(zhí)行元件的啟動、 停止或改變運(yùn)動方向。 2 ）壓力控制回路， 它的作用利用壓力控制閥來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的壓力控制， 用來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、減壓，增壓和多級調(diào)壓等控制，滿足執(zhí)行元件在力或轉(zhuǎn)矩上的要求。

16、3）速度控制回路，它是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，用來控制執(zhí)行元件的運(yùn)動速度。3. 液壓泵的排量V=50cm3/r, 轉(zhuǎn)速 n=1500r/min,容積效率 v=0.98,總效率 =0.85, 求泵在輸出壓力 p=32MPa 時，泵的輸出流量 q 和輸入功率 P 各為多少？輸出流量q=V*n*v=50cm3/r*1500r/min*0.98=73500cm3/min=0.001225m3/s輸入功率P=p*100000*V*n/(102* )=32MPa*100000*0.00125m3/s÷(102*0.85)=46.14kW作業(yè) 91. 在 H、 O、 M、K 和 Y 型機(jī)能中，哪些

17、能實(shí)現(xiàn)泵的卸荷？哪些能實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的浮動？H、M、K 型能實(shí)現(xiàn)泵的卸荷，H 、Y 型能實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的浮動。2在 H、 O、M、K 和 Y 型機(jī)能中，哪些在短時間內(nèi)能鎖定執(zhí)行元件位置？O、M 型在短時間內(nèi)能鎖定執(zhí)行元件位置。3斜盤式軸向柱塞泵柱塞直徑d=22mm ，柱塞分布圓直徑D=68mm ，柱塞數(shù) Z=7 ，轉(zhuǎn)速 n=960r/min，輸出壓力p=10MPa ，容積效率v=0.95 ，機(jī)械效率 m=0.90, 當(dāng)斜盤傾角 =18o30 時，試計算：（ 1）泵的理論流量 qt ；（ 2）泵的實(shí)際流量 q ；（ 3）泵所需電機(jī)功率 P。qt= /4*222*7*68*tan18°30*

18、960=55.2L/minq=qt* v=55.2L/min*0.95=52.44 L/min=8.74*10-3（m3/s ）p=107*8.74*10-3（m3/s ）綜合作業(yè) 2一、填空題1液壓控制閥按用途分類有_方向控制閥_ 、_ 壓力控制閥 _ 和_流量控制閥 _ ；按控制方式分有四大類：比例閥和伺服閥都可以依據(jù)輸入信號的變化規(guī)律連續(xù)地成比例地控制液壓系統(tǒng)中的壓力和流量的閥類，一般說來前者比后者的控制精度要高；借助手輪、凸輪和開關(guān)電磁鐵等來實(shí)現(xiàn)液流通路的開關(guān)，定值地控制液流的壓力和流量的閥類屬 _ 開關(guān)閥類 _ 類； _ 數(shù)字控制閥 _ 是用數(shù)字直接控制的液壓閥類。2滑閥式換向閥的滑

19、閥機(jī)能表示滑閥在_ 中位 _ 時的各油口的連通方式。在H 、O、M、K 和 Y 等型機(jī)能中， _H_ 、 _M_ 和 _K_型機(jī)能能實(shí)現(xiàn)泵的卸荷；_H_ 和_Y_ 型機(jī)能能實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的浮動；對于在短時間內(nèi)需要鎖定執(zhí)行元件位置的情況下可以選用_O_ 型和 _M_ 型機(jī)能。3節(jié)流調(diào)速回路用定量泵供油，用流量閥即_ 節(jié)流閥 _ 或_調(diào)速閥 _ 改變進(jìn)入執(zhí)行元件的流量使之變速。依據(jù)流量閥在回路中的位置不同，分為 _ 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速_ 、_ 回油節(jié)流調(diào)速_ 和_旁路節(jié)流調(diào)速_等三種回路。4通過改變泵或馬達(dá)的排量來進(jìn)行調(diào)速的方法稱為_ 容積調(diào)速回路 _ ，沒有 _溢流這種調(diào)速方法主要優(yōu)點(diǎn)是沒有_ 損失。_

20、節(jié)流_損失，也二、問答題1. 試比較先導(dǎo)型溢流閥和先導(dǎo)型減壓閥的不同點(diǎn)。答：相同點(diǎn)：溢流閥與減壓閥同屬壓力控制閥，都是通過液壓力與彈簧力進(jìn)行比較來控制閥口動作；兩閥都可以在先導(dǎo)閥的遙控口接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控或多級調(diào)壓。不同點(diǎn)：1）溢流閥閥口常閉，進(jìn)出油口不通；減壓閥閥口常開，進(jìn)出油口相通。2）溢流閥為進(jìn)口壓力控制，閥口開啟后保證進(jìn)口壓力穩(wěn)定；減壓閥為出口壓力控制，閥口關(guān)小后保證出口壓力穩(wěn)定。3）溢流閥出口接油箱，先導(dǎo)閥彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥體內(nèi)流道內(nèi)泄至出口；減壓閥出口壓力油去工作，壓力不為零，先導(dǎo)閥彈簧腔的泄漏油有單獨(dú)的油口引回油箱。2.何謂溢流閥的開啟壓力和調(diào)整壓力?答：當(dāng)油壓對閥芯的作用力大

21、于彈簧預(yù)緊力時，閥芯開啟，高壓油便通過閥口溢流回油箱。 將溢流閥開始溢流時打開閥口的壓力稱為開啟壓力。溢流閥開始溢流時，閥的開口較小，溢流量較少。隨著閥口的溢流量增加，閥芯升高，彈簧進(jìn)一步被壓縮，油壓上升。當(dāng)溢流量達(dá)到額定流量時，閥芯上升到一定高度，這時的壓力為調(diào)整壓力。三、計算題如圖所示在液壓泵與液壓馬達(dá)組成的閉式回路中，液壓泵輸出壓力 p=10MPa ，機(jī)械效率 mp=0.95 ，容積效率 vp=0.9 ，排量 Vp=10cm3/r ；液壓馬達(dá)機(jī)械效率 mM=0.95 ，容積效率 vM=0.9 ，排量 VM=10cm3/r ；當(dāng)液壓泵轉(zhuǎn)速 np=1500 r/min 時，試求：（ 1）電機(jī)

22、所需功率 P ；（ 2）液壓泵實(shí)際輸出功率 P 出 p ；（ 3）液壓馬達(dá)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速n M ；（ 4）液壓馬達(dá)實(shí)際輸出功率P 出 M ；（ 5）液壓馬達(dá)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩T 出 M 。（ 1）解：P=VM*np*p/ mM=15.7KW（2）解：P 出 p=Vp* mp*np*p=10cm3/r*0.95*1500 r/min*10MPa=（3）解：作業(yè) 101. 容積調(diào)速回路的優(yōu)點(diǎn)？容積節(jié)流調(diào)速回路的優(yōu)點(diǎn)？答：節(jié)流調(diào)速回路具有低速穩(wěn)定性好，而回路效率低的特點(diǎn)；容積調(diào)速回路具有低速穩(wěn)定性較差，而回路效率高的特點(diǎn)2. 氣動三聯(lián)件由什么組成？答：氣動三聯(lián)件是由過濾器、減壓閥和油霧器三部分組成3. 斜盤

23、式軸向柱塞泵的機(jī)構(gòu)簡圖如下所示。已知柱塞分布圓直徑D=80mm ，柱塞直徑d=16mm ，柱塞數(shù) z=9 ，斜盤傾斜角 =22 °，泵的輸出油壓pp=10MPa ，轉(zhuǎn)速 np=1000r/min，容積效率Vp=0.9 ，機(jī)械效率 mp=0.9 。試求： 泵的理論流量；解： V=Z*D*tan a*（ d2/4 ）=9 ×80× 10-3 ×tan22 °×（ 3.14 ×162× 10-6/4 ）=58.46ml/r 泵的實(shí)際輸出流量；q=V*n* Vp= （58.46 ×1000 ×0.9 ）

24、/1000=52.61L/min 所需驅(qū)動功率（ kW ）。P= （P*q ）/ （ Vp* mp ）=(10 ×106 ×52.61)/（ 6×104 ×0.9× 0.9 ）=10.83KW綜合作業(yè)三一、填空題1液壓裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常有_ 液壓馬達(dá) _ 和 _ 液壓缸_ 。2_ 容積節(jié)流 _ 調(diào)速的工作原理是：用排量可以自動改變的壓力補(bǔ)償泵供油，用_ 流量控制閥 _ 調(diào)節(jié)進(jìn)入缸或缸流出的流量來調(diào)節(jié)活塞的運(yùn)動速度。3隨溫度的降低，空氣的粘度_ 降低 _ ，空氣的含濕量_降低 _ 。氣動三聯(lián)件是指_ 分水濾氣器_ 、 _ 減壓閥_ 和_ 油霧器 _ 等三個元件。二、問答題1用壓力控制閥（溢流閥和順序閥）和節(jié)流閥都可以在系統(tǒng)的回油路中產(chǎn)生背壓，簡述這兩類閥產(chǎn)生背壓