液壓與氣壓傳動

1、第二階段作業(yè)一、填空題1外嚙合齒輪泵的排量與（ 模數(shù) ） 的平方成正比，與（ 齒數(shù) ）的一次方成正比。因此，在齒輪節(jié)圓直徑一定時，增大（ 模數(shù) ），減少 （ 齒數(shù) ）可以增大泵的排量。 2外嚙合齒輪泵位于輪齒逐漸脫開嚙合的一側(cè)是（ 吸油 ）腔，位于輪齒逐漸進入嚙合的一側(cè)是（ 壓油 ） 腔。 3為了消除齒輪泵的困油現(xiàn)象，通常在兩側(cè)蓋板上開 （ 卸荷槽 ） ，使閉死容積由大變少時與（ 壓油 ） 腔相通，閉死容積由小變大時與 （ 吸油 ）腔相通。 4齒輪泵產(chǎn)生泄漏的間隙為（ 端面 ）間隙和（ 徑向 ）間隙，此外還存在（ 嚙合 ） 間隙，其中（ 端面 ）泄漏占總泄漏量的80%85%。 5雙作用葉片泵的

2、定子曲線由兩段（ 大半徑圓弧 ）、兩段（ 大半徑圓弧 ）及四段（ 過渡曲線 ）組成，吸、壓油窗口位于（ 過渡曲線 ）段。 6調(diào)節(jié)限壓式變量葉片泵的壓力調(diào)節(jié)螺釘，可以改變泵的壓力流量特性曲線上（ 拐點壓力 ）的大小，調(diào)節(jié)最大流量調(diào)節(jié)螺釘，可以改變（ 泵的最大流量 ） 。 7溢流閥的進口壓力隨流量變化而波動的性能稱為（ 壓力流量特性 ），性能的好壞用（ 調(diào)壓偏差 ）或（ 開啟壓力比 ）、（ 閉合壓力比 ）評價。顯然（pspk）、（pspB）小好， nk和nb大好。 8溢流閥為（ 進口 ）壓力控制，閥口常（ 閉 ），先導(dǎo)閥彈簧腔的泄漏油與閥的出口相通。定值減壓閥為（ 出口 ）壓力控制，閥口常（ 開

3、），先導(dǎo)閥彈簧腔的泄漏油必須（ 單獨引回油箱 ）。 9調(diào)速閥是由（ 定差減壓閥 ）和節(jié)流閥（ 串聯(lián) ） 而成，旁通型調(diào)速閥是由（ 差壓式溢流閥 ）和節(jié)流閥（ 并聯(lián) ）而成。 二、選擇題1一水平放置的雙伸出桿液壓缸，采用三位四通電磁換向閥，要求閥處于中位時，液壓泵卸荷，且液壓缸浮動，其中位機能應(yīng)選用（B ）；要求閥處于中位時，液壓泵卸荷，且液壓缸閉鎖不動，其中位機能應(yīng)選用（ D）。 （A）O型 （B）M型 （C） Y型 （D） H型 2有兩個調(diào)整壓力分別為5MPa和10MPa的溢流閥串聯(lián)在液壓泵的出口，泵的出口壓力為（ C）；并聯(lián)在液壓泵的出口，泵的出口壓力又為（ A ）。 （A） 5MPa （

4、B） 10MPa （C）15MPa （D）20MPa 3為平衡重力負載，使運動部件不會因自重而自行下落，在恒重力負載情況下，采用（ B ）順序閥作平衡閥，而在變重力負載情況下，采用（ D ）順序閥作限速鎖。 （A）內(nèi)控內(nèi)泄式 （B）內(nèi)控外泄式 （C）外控內(nèi)泄式 D）外控外泄式 4順序閥在系統(tǒng)中作卸荷閥用時，應(yīng)選用（ C ）型，作背壓閥時，應(yīng)選用（ A）型。 （A）內(nèi)控內(nèi)泄式 （B）內(nèi)控外泄式 （C）外控內(nèi)泄式 （D）外控外泄式 三、判斷題1雙作用葉片泵因兩個吸油窗口、兩個壓油窗口是對稱布置，因此作用在轉(zhuǎn)子和定子上的液壓徑向力平衡，軸承承受徑向力小、壽命長。 （ ） 2雙作用葉片泵的轉(zhuǎn)子葉片槽根

5、部全部通壓力油是為了保證葉片緊貼定子內(nèi)環(huán)。 （ × ） 3液壓泵產(chǎn)生困油現(xiàn)象的充分且必要的條件是：存在閉死容積且容積大小發(fā)生變化。（ ） 4齒輪泵多采用變位齒輪是為了減小齒輪重合度，消除困油現(xiàn)象。 （ ×） 5液壓馬達與液壓泵從能量轉(zhuǎn)換觀點上看是互逆的，因此所有的液壓泵均可以用來做馬達使用。（ ×）6因存在泄漏，因此輸入液壓馬達的實際流量大于其理論流量，而液壓泵的實際輸出流量小于其理論流量。 （ ） 7雙活塞桿液壓缸又稱為雙作用液壓缸，單活塞桿液壓缸又稱為單作用液壓缸。 （ × ）8滑閥為間隙密封，錐閥為線密封，后者不僅密封性能好而且開啟時無死區(qū)。 （

6、）9節(jié)流閥和調(diào)速閥都是用來調(diào)節(jié)流量及穩(wěn)定流量的流量控制閥。 （ ×）10單向閥可以用來作背壓閥。 （ × ）11同一規(guī)格的電磁換向閥機能不同，可靠換向的最大壓力和最大流量不同。 （ ）12因電磁吸力有限，對液動力較大的大流量換向閥則應(yīng)選用液動換向閥或電液換向閥。 （ ）13串聯(lián)了定值減壓閥的支路，始終能獲得低于系統(tǒng)壓力調(diào)定值的穩(wěn)定的工作壓力。 （× ）14增速缸和增壓缸都是柱塞缸與活塞缸組成的復(fù)合形式的執(zhí)行元件。 （ × ）四、問答題1齒輪泵的徑向力不平衡是怎樣產(chǎn)生的?會帶來什么后果?消除徑向力不平衡的措施有哪些? 答：齒輪泵產(chǎn)生徑向力不平衡的原因有三個

7、方面：一是液體壓力產(chǎn)生的徑向力。這是由于齒輪泵工作時，壓油腔的壓力高于吸油腔的壓力，并且齒頂圓與泵體內(nèi)表面存在徑向間隙，油液會通過間隙泄漏，因此從壓油腔起沿齒輪外緣至吸油腔的每一個齒間內(nèi)的油壓是不同的，壓力逐漸遞減。二是齒輪傳遞力矩時產(chǎn)生的徑向力。這一點可以從被動軸承早期磨損得到證明，徑向力的方向通過齒輪的嚙合線，使主動齒輪所受合力減小，使被動齒輪所受合力增加。三是困油現(xiàn)象產(chǎn)生的徑向力，致使齒輪泵徑向力不平衡現(xiàn)象加劇。 齒輪泵由于徑向力不平衡，把齒輪壓向一側(cè)，使齒輪軸受到彎曲作用，影響軸承壽命，同時還會使吸油腔的齒輪徑向間隙變小，從而使齒輪與泵體內(nèi)產(chǎn)生摩擦或卡死，影響泵的正常工作。&

8、#160;消除徑向力不平衡的措施： 1） 縮小壓油口的直徑，使高壓僅作用在一個齒到兩個齒的范圍，這樣壓力油作用在齒輪上的面積縮小了，因此徑向力也相應(yīng)減小。有些齒輪泵，采用開壓力平衡槽的辦法來解決徑向力不平衡的問題。如此有關(guān)零件（通常在軸承座圈）上開出四個接通齒間壓力平衡槽，并使其中兩個與壓油腔相通，另兩個與吸油腔相通。這種辦法可使作用在齒輪上的徑向力大體上獲得平衡，但會使泵的高低壓區(qū)更加接近，增加泄漏和降低容積效率。4什么是困油現(xiàn)象？外嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和軸向柱塞泵存在困油現(xiàn)象嗎？它們是如何消除困油現(xiàn)象的影響的？ 答：液壓泵的密閉工作容積在吸滿油之后向壓油腔

9、轉(zhuǎn)移的過程中，形成了一個閉死容積。如果這個閉死容積的大小發(fā)生變化，在閉死容積由大變小時，其中的油液受到擠壓，壓力急劇升高，使軸承受到周期性的壓力沖擊，而且導(dǎo)致油液發(fā)熱；在閉死容積由小變大時，又因無油液補充產(chǎn)生真空，引起氣蝕和噪聲。這種因閉死容積大小發(fā)生變化導(dǎo)致壓力沖擊和氣蝕的現(xiàn)象稱為困油現(xiàn)象。困油現(xiàn)象將嚴重影響泵的使用壽命。原則上液壓泵都會產(chǎn)生困油現(xiàn)象。     外嚙合齒輪泵在嚙合過程中，為了使齒輪運轉(zhuǎn)平穩(wěn)且連續(xù)不斷吸、壓油，齒輪的重合度必須大于1，即在前一對輪齒脫開嚙合之前，后一對輪齒已進入嚙合。在兩對輪齒同時嚙合時，它們之間就形成了閉死容積

10、。此閉死容積隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，先由大變小，后由小變大。因此齒輪泵存在困油現(xiàn)象。為消除困油現(xiàn)象，常在泵的前后蓋板或浮動軸套（浮動側(cè)板）上開卸荷槽，使閉死容積限制為最小，容積由大變小時與壓油腔相通，容積由小變大時與吸油腔相通。 在雙作用葉片泵中，因為定子圓弧部分的夾角>配油窗口的間隔夾角>兩葉片的夾角，所以在吸、壓油配流窗口之間雖存在閉死容積，但容積大小不變化，所以不會出現(xiàn)困油現(xiàn)象。但由于定子上的圓弧曲線及其中心角都不能做得很準確，因此仍可能出現(xiàn)輕微的困油現(xiàn)象。為克服困油現(xiàn)象的危害，常將配油盤的壓油窗口前端開一個三角形截面的三角槽，同時用以減少油腔中的壓力突變，降低輸出壓力的脈

11、動和噪聲。此槽稱為減振槽。 在軸向柱塞泵中，因吸、壓油配流窗口的間距缸體柱塞孔底部窗口長度，在離開吸（壓）油窗口到達壓（吸）油窗口之前，柱塞底部的密閉工作容積大小會發(fā)生變化，所以軸向柱塞泵存在困油現(xiàn)象。人們往往利用這一點，使柱塞底部容積實現(xiàn)預(yù)壓縮（預(yù)膨脹），待壓力升高（降低）接近或達到壓油腔（吸油腔）壓力時再與壓油腔（吸油腔）連通，這樣一來減緩了壓力突變，減小了振動、降低了噪聲。6液壓缸為什么要密封？哪些部位需要密封？常見的密封方法有哪幾種？答：為防止液壓缸內(nèi)高壓腔向低壓腔泄漏、防止液壓缸內(nèi)部向外部泄漏，以提高液壓缸的容積效率，所以必須對液壓缸需要密封處采取相應(yīng)的密封措施。液壓缸中需

12、要密封的地方有：活塞與缸筒之間、活塞與活塞桿之間、活塞桿與缸蓋之間、缸筒與缸蓋之間。常見的密封方式有O型密封圈密封、Y型密封圈密封、V型密封圈密封和組合密封等。7液壓缸為什么要設(shè)緩沖裝置？答：當運動部件質(zhì)量較大、運動速度較高（大于12m/min）時，由于慣性力較大，具有很大的動量。在這種情況下，活塞運動到缸筒終端會與缸蓋發(fā)生碰撞產(chǎn)生很大的沖擊和噪聲，嚴重影響加工進度，甚至引起損壞性事故，所以在大型、高速或高精度設(shè)備中，液壓缸常常設(shè)有緩沖裝置。9液壓馬達和液壓泵有哪些相同點和不同點？答：液壓馬達和液壓泵的相同點：1）從原理上講，液壓馬達和液壓泵是可逆的，如果用電機帶動時，輸出的是液壓能（壓力和流

13、量），這就是液壓泵；若輸入壓力油，輸出的是機械能（轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速），則變成了液壓馬達。 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行吸油和排油的。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，工作容積增大時進入高壓油，工作容積減小時排出低壓油。 液壓馬達和液壓泵的不同點：1）液壓泵是將電機的機械能轉(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；液壓馬達是將液體的壓力能轉(zhuǎn)為機械能的裝置，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，希望機械效率高。因此說，液壓泵是能源裝置，而液壓馬達是執(zhí)行元件。2）液壓馬達輸出軸的轉(zhuǎn)向必須能

14、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）液壓馬達除了進、出油口外，還有單獨的泄漏油口；液壓泵一般只有進、出油口（軸向柱塞泵除外），其內(nèi)泄漏油液與進油口相通。4）液壓馬達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，而齒輪液壓馬達的吸、排油口大小相同；齒輪馬達的齒數(shù)比齒輪泵的齒數(shù)多；葉片泵的葉片須斜置安裝，而葉片馬達的葉片徑向安裝；葉片馬達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10

15、液壓控制閥有哪些共同點？應(yīng)具備哪些基本要求？答：共同點：從結(jié)構(gòu)看都由閥體、閥芯和操縱機構(gòu)組成；從工作原理看都是依靠閥孔的開和閉來進行控制；油液流過閥孔均有壓力損失，流過閥孔的流量與其通流截面積和閥孔前后的壓力差有關(guān)。基本要求：動作靈敏、工作可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、通用性好；油液通過閥孔時壓力損失要?。话l(fā)的密封性要好，不允許有外泄漏。12什么是換向閥的“位”與“通”？各油口在閥體什么位置？答：1）換向閥的“位”：為了改變液流方向，閥芯相對于閥體應(yīng)有不同的工作位置，這個工作位置數(shù)叫做“位”。職能符號中的方格表示工作位置，三個格為三位，兩個格為二位。換向閥有幾個工作位置就相應(yīng)的有幾個格數(shù)，即位數(shù)。2）換向閥

16、的“通”：當閥芯相對于閥體運動時，可改變各油口之間的連通情況，從而改變液體的流動方向。通常把換向閥與液壓系統(tǒng)油路相連的油口數(shù)（主油口）叫做“通”。3）換向閥的各油口在閥體上的位置：通常，進油口P位于閥體中間，與閥孔中間沉割槽相通；回油口O位于P口的側(cè)面，與閥孔最邊的沉割槽相通；工作油口A、B位于P口的上面，分別與P兩側(cè)的沉割槽相通；泄漏口L位于最邊位置。14溢流閥在液壓系統(tǒng)中有何功用？答：溢流閥在液壓系統(tǒng)中很重要，特別是定量泵系統(tǒng)，沒有溢流閥幾乎不可能工作。它的主要功能有如下幾點： 1）起穩(wěn)壓溢流作用。2）起安全閥作用。3）作卸荷閥用。4）作遠程調(diào)壓閥用。 5）作高低壓多級

17、控制用。6）用于產(chǎn)生背壓。16使用順序閥應(yīng)注意哪些問題？答：1) 由于執(zhí)行元件的啟動壓力在調(diào)定壓力以下，系統(tǒng)中壓力控制閥又具有壓力超調(diào)特性，因此控制順序動作的順序閥的調(diào)定壓力不能太低，否則會出現(xiàn)誤動作。2) 順序閥作為卸荷閥使用時，應(yīng)注意它對執(zhí)行元件工作壓力的影響。由于卸荷閥也可以調(diào)整壓力，旋緊調(diào)整螺釘，壓緊彈簧，使卸荷的調(diào)定壓力升高；旋松調(diào)整螺釘，放松彈簧，使卸荷的調(diào)定壓力降低，這就使系統(tǒng)工作壓力產(chǎn)生了差別，應(yīng)充分注意。3) 順序閥作為平衡閥使用時，要求它必須具有高度的密封性能，不能產(chǎn)生內(nèi)部泄漏，使它能長時間保持液壓缸所在位置，不因自重而下滑。17試比較先導(dǎo)型溢流閥和先導(dǎo)型減壓閥的異同點。答

18、：相同點：溢流閥與減壓閥同屬壓力控制閥，都是由液壓力與彈簧力進行比較來控制閥口動作；兩閥都可以在先導(dǎo)閥的遙控口接遠程調(diào)壓閥實現(xiàn)遠控或多級調(diào)壓。差別：1）溢流閥閥口常閉，進出油口不通；減壓閥閥口常開，進出油口相通。2）溢流閥為進口壓力控制，閥口開啟后保證進口壓力穩(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的油口引回油箱。五、分析題 1如圖所示定量泵輸出流量為恒定值qp ，如在泵的出口接一節(jié)流閥，并將閥的開口調(diào)節(jié)的小一些，試分析回路中活塞運動的速度v和流過截面P，A，B三點流量應(yīng)滿足什么樣的關(guān)系（活塞兩腔的面積為A1和A2，所有管道的直徑d相同）。 解：圖示系統(tǒng)為定量泵，表示輸出流量