液壓與氣壓傳動(dòng)課后習(xí)題答案

./第1章緒論1-1什么是液壓傳動(dòng)？什么是氣壓傳動(dòng)？參考答案：液壓與氣壓傳動(dòng)的基本工作原理是相似的,都是以流體的壓力能來傳遞動(dòng)力的.以液體〔液壓油為工作介質(zhì),靠液體的壓力能進(jìn)行工作稱為液壓傳動(dòng).以壓縮空氣為工作介質(zhì),靠氣體壓力能進(jìn)行工作的稱為氣壓傳動(dòng).1-2液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)有哪幾部分組成？各部分的作用是什么？參考答案：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要有以下部分組成：〔1動(dòng)力元件：液壓泵或氣源裝置,其功能是將原電動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能,為系統(tǒng)提供動(dòng)力.〔2執(zhí)行元件：液壓缸或氣缸、液壓馬達(dá)或氣壓馬達(dá),它們的功能是將流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,輸出力和速度〔或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,以帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng).〔3控制元件：壓力流量和方向控制閥,它們的作用是控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動(dòng)方向,以保證執(zhí)行元件達(dá)到所要求的輸出力〔或力矩、運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向.〔4輔助元件：保證系統(tǒng)正常工作所需要的輔助裝置,包括管道、管接頭、油箱或儲(chǔ)氣罐、過濾器和壓力計(jì)等.〔5傳動(dòng)介質(zhì)：指?jìng)鬟f能量的流體,即液壓油或壓縮空氣.1-3液壓與氣壓傳動(dòng)主要優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？參考答案：液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)：在輸出相同功率的條件下,液壓轉(zhuǎn)動(dòng)裝置體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小、并且反應(yīng)快.可在運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速、且調(diào)節(jié)方便.傳動(dòng)無間隙,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),能快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁換向.操作簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,特別是與電子技術(shù)結(jié)合更易于實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)控制和遠(yuǎn)距離操縱.不需要減速器就可實(shí)現(xiàn)較大推力、力矩的傳動(dòng).易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),安全性好；采用礦物油作工作介質(zhì),滋潤(rùn)滑性好,故使用壽命長(zhǎng).液壓元件已是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化產(chǎn)品、便于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和推廣應(yīng)用.液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)：〔1油液的泄露、油液的可壓縮性、油管的彈性變形會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的傳遞正確性,故不宜用于精確傳動(dòng)比的場(chǎng)合.〔2由于油液的粘度隨溫度而變,從而影響運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性,故不宜在溫度變化范圍較大的場(chǎng)合工作.〔3由于工作過程中有較多能量損失〔如管路壓力損失、泄漏等,因此,液壓傳動(dòng)的效率還不高,不宜用于遠(yuǎn)距離傳動(dòng).〔4為了減少泄漏,液壓元件配合的制造精度要求高,故制造成本較高.同時(shí)系統(tǒng)故障診斷困難.氣壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)：〔1以空氣為傳動(dòng)介質(zhì),取之不盡,用之不竭；用過的空氣直接排到大氣中,處理方便,不污染環(huán)境,符合"綠色制造"中清潔能源的要求.〔2空氣的粘度很小,因而流動(dòng)時(shí)阻力損失小,便于集中供氣、遠(yuǎn)距離傳輸和控制.〔3工作環(huán)境適應(yīng)性好,特別是在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射及振動(dòng)等惡劣環(huán)境中工作,比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越.〔4維護(hù)簡(jiǎn)單,使用安全可靠,過載能自動(dòng)保護(hù).氣壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)：〔1氣壓傳動(dòng)裝置的信號(hào)傳遞速度限制在聲速〔約340m/s范圍內(nèi),所以它的工作頻率和響應(yīng)速度遠(yuǎn)不如電子裝置,并且信號(hào)要產(chǎn)生較大的失真和延滯,不宜用于對(duì)信號(hào)傳遞速度要求十分高的場(chǎng)合中,但這個(gè)缺點(diǎn)不影響其在工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用.〔2由于空氣的可壓縮性大,因而氣壓傳動(dòng)工作速度的穩(wěn)定性較液壓傳動(dòng)差,但采用氣液聯(lián)合可得到較滿意的效果.〔3系統(tǒng)輸出力小,氣缸的輸出力一般不大于50KN；且傳動(dòng)效率低.〔4排氣噪聲較大,在高速排氣時(shí)要加消聲器.1-4試討論液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖形符號(hào)的特點(diǎn).參考答案：對(duì)于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的分析常常通過分析液壓系統(tǒng)圖,它是一種半結(jié)構(gòu)式工作原理圖,由液壓元件符號(hào)組成,直觀性強(qiáng),容易理解.在液壓系統(tǒng)原理圖中,職能符號(hào)只表示液壓元件的種類,不表示元件的實(shí)際安裝位置,即性能種類.對(duì)于具有特殊性能的非標(biāo)準(zhǔn)液壓元件,允許用半結(jié)構(gòu)圖表示其結(jié)構(gòu)特征.第2章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)2-1什么是液體的粘性？常用的粘度表示方法有哪幾種？參考答案：液體分子間存內(nèi)聚力.當(dāng)在剪切力作用下產(chǎn)生流動(dòng)時(shí),液體分子間的內(nèi)聚力會(huì)阻止分子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),因而內(nèi)聚力呈現(xiàn)為一種內(nèi)摩擦力,這一特性稱為液體的粘性.液壓油液的粘度有三種表示方法：〔1動(dòng)力粘度：動(dòng)力粘度又稱為絕對(duì)粘度,由式：確定.液體動(dòng)力粘度的物理意義是：液體在單位速度梯度下流動(dòng)或有流動(dòng)趨勢(shì)時(shí),相接觸的液層間單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力.動(dòng)力粘度的法定計(jì)量單位為Pas〔Ns/m2.〔2運(yùn)動(dòng)粘度：液體的動(dòng)力粘度與其密度的比值被稱為液體的運(yùn)動(dòng)粘度,即：液體的運(yùn)動(dòng)粘度沒有明確的物理意義,但它在工程實(shí)際中經(jīng)常用到.因?yàn)樗膯挝恢兄挥虚L(zhǎng)度和時(shí)間的量綱,類似于運(yùn)動(dòng)學(xué)的量,所以被稱為運(yùn)動(dòng)粘度.它的法定計(jì)量單位為m2/s,常用的單位為mm2/s.〔3相對(duì)粘度：相對(duì)粘度又稱為條件粘度,它是采用特定的粘度計(jì)在規(guī)定的條件下測(cè)量出來的粘度.我國(guó)采用恩氏度E.相對(duì)粘度無量綱.2-2液壓油種類有哪些？如何選用液壓油？參考答案：液壓油有兩大類,即石油基液壓油和難然液壓液.液壓油的運(yùn)動(dòng)粘度是劃分牌號(hào)的依據(jù).國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3141-1994中規(guī)定,液壓油的牌號(hào)就是用它在溫度為時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度平均值〔單位為mm2/s來表示.對(duì)液壓油液的選用,首先應(yīng)根據(jù)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件來選擇合適的液壓油液類型,然后再選擇液壓油液的粘度.2-3什么是壓力？如何理解液壓系統(tǒng)的壓力取決于外負(fù)載？參考答案：液體在單位面積上所受的內(nèi)法線方向的力稱為壓力.壓力有絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力,絕對(duì)壓力是以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)來度量的,而相對(duì)壓力是以大氣壓為基準(zhǔn)來進(jìn)行度量的.由公式可知液壓系統(tǒng)中的壓力是由外界負(fù)載決定的.2-4什么是流量？如何理解液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的速度取決于流量？參考答案：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過通流截面的液體體積稱為流量,用〔單位為m3/s表示,如圖2-12a.對(duì)于微小流束,通過該通流截面的流速為,其微小流量為：實(shí)際液體流過整個(gè)通流截面的流量為：液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件通流截面固定,運(yùn)行的速度與流量成正比.2-5寫出雷諾數(shù)的表達(dá)式,并說明其作用.參考答案：雷諾數(shù)：由平均流速、管徑d和液體的運(yùn)動(dòng)粘度三個(gè)參數(shù)組成的無量綱數(shù),是用來表明液體流動(dòng)狀態(tài)的數(shù).雷諾數(shù)的物理意義是流動(dòng)液體的慣性力與粘性力之比.雷諾數(shù)小,表示粘性力占主導(dǎo)地位,由壓力與粘性力之間的平衡決定了流動(dòng)的規(guī)律,流體質(zhì)點(diǎn)受粘性力制約只能按層沿軸線方向運(yùn)動(dòng),因此流動(dòng)為層流.2-6管路中壓力損失有哪幾種,各受哪些因素影響？參考答案：液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓力損失分為兩種：一種是液體在等徑直管內(nèi)流動(dòng)時(shí)因摩擦而產(chǎn)生的壓力損失,稱為沿程壓力損失；另一種是液體流徑管道的彎頭、管接頭、閥口以及突然變化的截面等處時(shí),因流速或流向發(fā)生急劇變化而在局部區(qū)域產(chǎn)生流動(dòng)阻力所造成的壓力損失,稱為局部壓力損失.2-7某液壓油體積為200ml,密度ρ=900kg/m3,在50oC時(shí)流過恩氏粘度計(jì)所需的時(shí)間t1=153s,20oC時(shí)200ml蒸餾水流過恩氏粘度計(jì)所需的時(shí)間t2=51s,問該液壓油的恩氏粘度oE50、運(yùn)動(dòng)粘度和動(dòng)力粘度μ各為多少？2-8某液壓油在大氣壓力下的體積是100L,當(dāng)壓力升高后其體積減少到99.6L,設(shè)液壓油的體積彈性模量為7500×105Pa,求壓力升高值.2-9根據(jù)牛頓液體內(nèi)摩擦定律,求動(dòng)力粘度μ的量綱？寫出運(yùn)動(dòng)粘度與動(dòng)力粘度μ的關(guān)系式,并推導(dǎo)運(yùn)動(dòng)粘度的量綱.參考答案略.2-10如圖所示,U形管測(cè)壓計(jì)內(nèi)裝有水銀,其左端與裝有水的容器相連,右端開口與大氣相通.已知：h=0.2m,h1=0.3m,水銀密度ρ=13.6×103kg/m題2-10圖2-11如圖所示,一容器倒置于液面與大氣相通的槽中,在大氣壓力作用下液體在管中上升的高度h=0.5m,假設(shè)該液體的密度為ρ=1000kg/m3,試求容器中的真空度.題2-11圖2-12如圖示,在兩個(gè)相互連通的液壓缸中,已知大缸內(nèi)徑,小缸內(nèi)徑,大缸活塞上放置的物體質(zhì)量為.問：在小缸活塞上所加的力有多大才能使大活塞頂起重物？題2-12圖2-13如圖示,液壓泵的流量,吸油管〔金屬直徑,液壓泵吸油口距離液面高度,液壓油運(yùn)動(dòng)粘度,油液密度為,求液壓泵吸油口的真空度.題2-13圖參考答案：以油箱液面為基準(zhǔn)面,對(duì)截面0-0和1-1列伯努利方程又因?yàn)椋呵夜艿懒魉伲汗艿缐毫p失：又因?yàn)椋喝羧〈牍艿缐毫p失公式可得：將上述求得各值代入伯努利方程,得：此為相對(duì)壓力,將其取正即為真空度,即：2-14如圖所示,已知水深H=10m,截面=0.02,截面,求孔口的出流流量以及2處的表壓力〔取a=1,ρ=1000kg/,不計(jì)損失.題2-14圖參考答案：提示：列截面0-0和1-1的伯努利方程補(bǔ)充方程為：可求得及.列截面1-1和2-2的伯努利方程補(bǔ)充方程為：由上求得已知,且根據(jù)連續(xù)性方程可求得將上述求得之值代入前式,即可求得.2-15如圖所示一抽吸設(shè)備水平放置,其出口和大氣相通,細(xì)管處截面積,出口處管道截面積,,求開始抽吸時(shí),水平管中所必須通過的流量〔液體為理想液體,不計(jì)損失.題2-15圖參考答案：沿冷水流動(dòng)方向列沿冷水流動(dòng)方向列A1、A2截面的伯努利方程p1/ρg+v12/2g=p2/ρg+v22/2g補(bǔ)充輔助方程p1=pa－ρghp2=pav1A1=v2代入得q=v1A1=<32gh/15>1/22-16液體在管中的流速,管道內(nèi)徑,油液的運(yùn)動(dòng)粘度,試確定流態(tài),若要保證其為層流,其流速應(yīng)為多少？題2-16圖參考答案：根據(jù)雷諾數(shù)公式和臨界雷諾數(shù)可解.2-17如圖題圖2-13所示,泵從油箱吸油,吸油管直徑d=60mm,液壓泵的流量,液壓泵入口處真空度為0.2×105Pa,油液的運(yùn)動(dòng)粘度ν=30×10-6m2/s,ρ=900kg/m3,彎頭處的局部阻力系數(shù)ξ彎=0.2,管道入口處的局部阻力系數(shù)ξ入?yún)⒖即鸢福阂杂拖湟好鏋榛鶞?zhǔn)面,對(duì)截面0-0和1-1列伯努利方程又因?yàn)椋呵夜艿懒魉伲河忠驗(yàn)椋汗艿缐毫p失忽略沿程壓力損失只計(jì)算局部壓力損失,則：將上述求得各值代入伯努利方程,得：2-18如圖所示,一管道輸送ρ=900kg/m3的液體,已知h=15m,1處的壓力為5×105Pa,2處的壓力為2.5×105Pa,求油液流動(dòng)方向.題2-18圖參考答案：列1與2處的伯努利方程補(bǔ)充條件為：故求得：因?yàn)閴毫p失為負(fù)值,說明1處能量高于2處能量,即水往2處流.2-19如圖所示,當(dāng)閥門關(guān)閉是壓力表讀數(shù)為2.5×105Pa,閥門打開時(shí)壓力表讀數(shù)為0.6×105Pa.若管道內(nèi)徑d=12mm,不計(jì)液體流動(dòng)時(shí)的能量損失,液體密度ρ=1000kg/m3,求閥門打開時(shí)管中的流量q.題2-19圖參考答案：2-20圖示液壓滑閥,若流量q=100L/min,閥芯直徑d=30mm,開口量χ0=2mm,液流流過閥口時(shí)的角度θ=69o題2-20圖參考答案：因?yàn)檠亻y芯軸線方向速度為零,故閥芯受到的軸向液動(dòng)力：方向向右.2-21如圖所示為一水平放置的固定導(dǎo)板,將直徑d=0.1m,流速v為20m/s的射流轉(zhuǎn)過90°,求導(dǎo)板作用于液體的合力大小及方向<ρ=1000kg/m3>.題2-21圖參考答案：分別列出導(dǎo)板對(duì)控制體沿想x和Y方向的作用力方程又因?yàn)?故將求得和已知參數(shù)代入上述方程后,對(duì)2分力求和即可,其方向?yàn)樗匠?5o向左.2-22水平放置的光滑圓管由兩段組成,直徑d1=12mm,d2=8mm,長(zhǎng)度L=4m,液體密度ρ=1000kg/m3,運(yùn)動(dòng)粘度ν=20×10-6m2/s,流量q=18L/min,管道變化處的局部阻力系數(shù)題2-22圖參考答案：提示1總壓力損失本題首先判斷不同直徑管道流態(tài),根據(jù)流態(tài)確定沿程壓力損失系數(shù),求得各段沿程壓力損失,根據(jù)變徑處局部壓力損失系數(shù),求得局部壓力損失,最后再求總壓力損失.2列出管道兩段的伯努利方程,求得兩端壓力差.2-23液壓油在內(nèi)徑為20mm的圓管內(nèi)流動(dòng),設(shè)臨界雷諾數(shù)為2000,油的運(yùn)動(dòng)粘度為30×10-6m參考答案：略.2-24某液壓泵流量為q=16l/min,且安裝在油面以下,如圖所示.已知油的密度為ρ=900kg/m3,運(yùn)動(dòng)粘度υ=11×10-6m2/s,油管直徑d=18mm,若油箱油面位置高度不變,油面壓力為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓〔1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.03×105pa,從油箱底部到油泵吸油口處的管子總長(zhǎng)L=2.2m,油箱油面到油泵吸油口中心高度h=0.9m題2-24圖參考答案：列油箱液面與泵吸油口出的伯努利方程補(bǔ)充輔助方程層流.故,將上述求得參數(shù)代入方程可得：2-25如圖所示,油缸柱塞的重量和外負(fù)載共有F=150N,柱塞直徑d=20mm,缸筒孔直徑D=20.05mm封油長(zhǎng)度L=70mm,油液密度為ρ=900kg/m3,油的動(dòng)力粘度μ=50×題2-25圖參考答案：第3章液壓泵與液壓馬達(dá)3-1液壓泵工作壓力取決于什么？泵的工作壓力與額定壓力有何區(qū)別？參考答案：〔1液壓泵的工作壓力決定于外界負(fù)載的大小〔而與液壓泵的流量無關(guān),外負(fù)載增大,泵的工作壓力也隨之增大.〔2泵的工作壓力是指液壓泵在實(shí)際工作時(shí)輸出油液的壓力,即油液克服阻力而建立起來的壓力.泵的額定壓力是指液壓泵在正常工作條件下,按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常工作的最高工作壓力.液壓泵在工作中應(yīng)有一定的壓力儲(chǔ)備,并有一定的使用壽命和容積效率,通常它的工作壓力應(yīng)低于額定壓力.3-2什么是液壓泵的排量、實(shí)際流量、理論流量和額定流量？它們之間有什么關(guān)系？參考答案：排量：液壓泵軸轉(zhuǎn)一周,由其密封容腔幾何尺寸變化計(jì)算而得的排出液體體積稱為液壓泵的排量.實(shí)際流量：是指考慮液壓泵泄漏損失時(shí),液壓泵實(shí)際工作時(shí)的輸出流量.所以液壓泵的實(shí)際流量小于理論流量.理論流量：是指在單位時(shí)間內(nèi)理論上可排出的液體體積.它等于排量和轉(zhuǎn)速的乘積.額定流量：液壓泵在額定壓力、額定轉(zhuǎn)速下允許連續(xù)運(yùn)行的流量.泵的理論流量：泵的實(shí)際流量：〔是泄漏流量3-3如何計(jì)算液壓泵的輸出功率和輸入功率？液壓泵在工作過程中會(huì)產(chǎn)生哪兩方面的能量損失？產(chǎn)生損失的原因何在？參考答案：液壓泵的輸入功率為：,輸出功率為：.功率損失分為容積損失和機(jī)械損失.容積損失是因內(nèi)外泄漏、氣穴和油液在高壓下的壓縮而造成的流量上的損失；機(jī)械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失.3-4齒輪泵為什么有較大的流量脈動(dòng)？流量脈動(dòng)大有什么危害？參考答案：液壓泵由于結(jié)構(gòu)的原因,在排油過程中,瞬時(shí)流量是不均勻并隨時(shí)間而變化.這種現(xiàn)象稱為液壓泵的流量脈動(dòng).液壓泵的流量脈動(dòng)會(huì)引起壓力脈動(dòng),從而使管道,閥等元件產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲.而且,由于流量脈動(dòng)致使泵的輸出流量不穩(wěn)定,影響工作部件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性,尤其是對(duì)精密的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)更為不利.通常,螺桿泵的流量脈動(dòng)最小,雙作用葉片泵次之,齒輪泵和柱塞泵的流量脈動(dòng)最大.3-5齒輪泵的徑向不平衡力是怎樣產(chǎn)生的?會(huì)帶來什么后果?消除徑向力不平衡的措施有哪些?參考答案：齒輪泵產(chǎn)生徑向力不平衡的原因有三個(gè)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(shí),壓油腔的壓力高于吸油腔的壓力所產(chǎn)生的徑向不平衡力.二是齒輪嚙合時(shí)徑向力時(shí)所產(chǎn)生的徑向不平衡力.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.工作壓力越高,徑向不平衡力也越大.徑向不平衡力過大時(shí)能使泵軸彎曲,齒頂與泵體接觸,產(chǎn)生摩擦；同時(shí)也加速軸承的磨損,這是影響齒輪泵壽命的主要原因.為了減小徑向不平衡力的影響,常采用的最簡(jiǎn)單的辦法就是縮小壓油口,使壓油腔的壓力油僅作用在一個(gè)齒到兩個(gè)齒的范圍內(nèi)；也可采用在泵端蓋設(shè)徑向力平衡槽的辦法.3-6齒輪泵的困油現(xiàn)象及其消除措施？參考答案：為使齒輪平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪嚙合重合度必須大于1,即在一對(duì)輪齒退出嚙合之前,后面一對(duì)輪齒已進(jìn)入嚙合,因而在兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合的階段,兩對(duì)輪齒的嚙合線之間形成獨(dú)立的密封容積,也就有一部分油液會(huì)被圍困在這個(gè)封閉腔之內(nèi).這個(gè)封閉容積先隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸減小,以后又逐漸增大.封閉容積減小會(huì)使被困油液受擠而產(chǎn)生高壓,并從縫隙中流出,導(dǎo)致油液發(fā)熱,軸承等部件也會(huì)受到附加的不平衡負(fù)載的作用；封閉容積增大又會(huì)造成局部真空,使溶于油中的氣體分離出來,產(chǎn)生氣穴,引起噪聲、振動(dòng)和氣蝕,這就是齒輪泵的困油現(xiàn)象.消除困油現(xiàn)象的方法,通常是在齒輪的兩端蓋板上開卸荷槽,使封閉容積減小時(shí)卸荷槽與壓油腔相通,封閉容積增大時(shí)通過左邊的卸荷槽與吸油腔相通.在很多齒輪泵中,兩槽并不對(duì)稱于齒輪中心線分布,而是整個(gè)向吸油腔側(cè)平移一段距離,實(shí)踐證明,這樣能取得更好的卸荷效果.3-7齒輪泵的泄漏及危害？參考答案：齒輪泵存在著三個(gè)可能產(chǎn)生泄漏的部位：齒輪齒面嚙合處的間隙；泵體內(nèi)孔和齒頂圓間的徑向間隙；齒輪兩端面和端蓋間的端面間隙.在三類間隙中,以端面間隙的泄漏量最大,約占總泄漏量的75%～80%.泵的壓力愈高,間隙越大,泄漏就愈大,因此一般齒輪泵只適用于低壓系統(tǒng),且其容積較率很低.3-8為什么稱單作用葉片泵為非平衡式葉片泵,稱雙作用葉片泵為平衡式葉片泵？參考答案：由于單作用式葉片泵的吸油腔和排油腔各占一側(cè),轉(zhuǎn)子受到壓油腔油液的作用力,致使轉(zhuǎn)子所受的徑向力不平衡,單作用式葉片泵被稱作非平衡式葉片泵.雙作用葉片泵有兩個(gè)吸油腔和兩個(gè)壓油腔,并且對(duì)稱于轉(zhuǎn)軸分布,壓力油作用于軸承上的徑向力是平衡的,故又稱為平衡式葉片泵.3-9限壓式葉片泵和柱塞泵都是變量泵,試比較它們流量的調(diào)節(jié)是如何實(shí)現(xiàn)的？有什么不同？參考答案：限壓式葉片泵調(diào)節(jié)彈簧預(yù)緊力可以調(diào)節(jié)限壓式變量葉片泵的限定壓力,調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)螺釘可以改變流量的大小.調(diào)整螺釘改變?cè)计牧?就調(diào)節(jié)泵的最大輸出流量.當(dāng)泵的工作壓力超過以后,定子和轉(zhuǎn)子間的偏心量減小,輸出流量隨壓力增加迅速減小.調(diào)整螺釘改變彈簧預(yù)壓縮量,就調(diào)節(jié)泵的限定壓力.限壓式柱塞泵是通過調(diào)節(jié)配流盤傾斜角度來實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié).3-10為什么軸向柱塞泵適用于做高壓泵？參考答案：軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊,徑向尺寸較小,慣性力小,容積效率高,目前最高壓力可達(dá)40MPa,甚至更高,一般用于工程機(jī)械、壓力機(jī)等高壓系統(tǒng).3-11如題所示,已知液壓泵的額定壓力和額定流量,若忽略管道及元件的損失,試說明圖示各種工況下液壓泵出口出的工作壓力p為多少？題3-11圖參考答案：根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力取決于外負(fù)載可知：a>p=0b>p=0c>p=Δpd>p=F/Ae>p=2πTm/Vm3-12某液壓泵輸出壓力p=20MPa,液壓泵的轉(zhuǎn)速n=1459r/min,排量V=100mL/r,已知該泵容積效率為0.95,總效率為0.9,試求：1該泵的輸出功率.2驅(qū)動(dòng)該泵所需的電機(jī)功率.參考答案：液壓泵實(shí)際流量為：泵的輸出功率為：驅(qū)動(dòng)該泵所需的電機(jī)功率為：3-13某液壓泵在輸出壓力為6.3MPa時(shí),輸出流量為53L/min,這時(shí)實(shí)測(cè)油泵軸消耗功率7Kw,當(dāng)泵空載卸荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),輸出流量為56L/min,求該泵的容積效率ηV=?和總效率η=?參考答案：以空載流量為理論流量,即qt＝9.33×10－4m3/s,實(shí)際流量為q＝8.83×10－所以ηV=q/qt=0.946據(jù)已知,PO=pq＝5247.9w,Pr=7000w所以η=PO/Pr=0.753-14某液壓泵的轉(zhuǎn)速為950r/min,排量為V=168mL/r,在額定壓力29.5MPa和同樣轉(zhuǎn)速下,測(cè)得的實(shí)際流量為1501>泵的理論流量qt.2>泵的容積效率ηv和機(jī)械效率ηm.3>泵在額定工況下,所需電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率Pi.4>驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩Ti.參考答案：3-15某變量葉片泵轉(zhuǎn)子外徑d=83mm,定子內(nèi)徑D=89mm,葉片寬度B=30mm,試求：1>葉片泵排量為16mL/r時(shí)的偏心量e.2>葉片泵可實(shí)現(xiàn)的最大排量Vmax.參考答案：1>2>3-16一變量軸向柱塞泵,共9個(gè)柱塞,其柱塞分布圓直徑D=125mm,柱塞直徑d=16mm,若液壓泵以3000r/min轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),其輸出流量為q=50L/min,問斜盤傾角多少度<忽略泄漏的影響>?參考答案：由斜盤軸向柱塞泵實(shí)際輸出流量公式為：因?yàn)楹雎孕孤?故容積效率,將已知參數(shù)代入,可求得：3-17已知某液壓馬達(dá)的排量V=250mL/r,液壓馬達(dá)入口壓力為p1=10.5MPa,出口壓力p2=1.0MPa,其總效率ηm=0.9,容積效率ηv=0.92,當(dāng)輸入流量q=22L/min時(shí),試求液壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n和液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩T.參考答案：由得馬達(dá)實(shí)際轉(zhuǎn)速為馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩為3-18某液壓泵的排量為V,泄漏量〔為泄漏系數(shù),p為工作壓力>.此泵可作馬達(dá)使用,當(dāng)泵和馬達(dá)的轉(zhuǎn)速相同時(shí),其容積效率是否相同?參考答案：對(duì)于馬達(dá)其容積效率為：對(duì)于泵而言其容積效率為：由上述兩式可知,轉(zhuǎn)速相同時(shí),其容積效率實(shí)不相等的.3-19單葉片擺動(dòng)液壓馬達(dá)的供油壓力p1=2MPa,供油流量q=35L/min,回油壓力p2=0.3MPa,缸體內(nèi)徑D=240mm,葉片安裝軸直徑d=80mm,設(shè)輸出軸的回轉(zhuǎn)角速度ω=0.7rad/s,試求葉片的寬度b和輸出軸的轉(zhuǎn)矩T參考答案：由得葉片寬度為輸出軸轉(zhuǎn)速為：第4章液壓缸4-1什么是液壓缸的差動(dòng)連接？差動(dòng)連接應(yīng)用在什么場(chǎng)合？參考答案：?jiǎn)螚U活塞缸有一種非常重要的工作方式,即兩腔同時(shí)通入壓力油,這種油路連接方式稱為差動(dòng)連接.在忽略兩腔連通油路壓力損失的情況下,差動(dòng)連接時(shí)液壓缸兩腔的油液壓力相等.但由于無桿腔受力面積大于有桿腔,活塞向右的作用力大于向左的作用力,活塞桿作伸出運(yùn)動(dòng),并將有桿腔的油液擠出,流進(jìn)無桿腔,加快活塞桿的伸出速度.與非差動(dòng)連接無桿腔進(jìn)油工況相比,在輸入油液壓力和流量相同的條件下,活塞桿伸出速度加快但輸出推力減小.利用差動(dòng)連接,可以在不加大油源流量的情況下得到較快的運(yùn)動(dòng)速度.這種連接方式被廣泛應(yīng)用于各種具有"快進(jìn)"、"工進(jìn)"速度切換的液壓系統(tǒng)中.4-2當(dāng)機(jī)床工作臺(tái)的行程較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)采用什么類型的液壓缸？這時(shí)如何實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)？參考答案：柱塞缸最大的特點(diǎn)是柱塞不與缸筒接觸,運(yùn)動(dòng)時(shí)靠缸蓋上的導(dǎo)向套來導(dǎo)向,因而對(duì)缸筒內(nèi)壁的精度要求很低,甚至可以不加工,工藝性好,成本低,特別適用于行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合,如龍門刨床、導(dǎo)軌磨床、大型拉床等.柱塞與工作部件連接,缸筒固定在機(jī)體上〔也可以改變固定方式,使柱塞固定,缸筒帶動(dòng)工作部件運(yùn)動(dòng).油液進(jìn)入缸筒,推動(dòng)柱塞向右運(yùn)動(dòng),但反方向時(shí)必須依靠其他外力驅(qū)動(dòng),單獨(dú)柱塞缸通常豎直安裝,靠重力返回.為了得到雙向運(yùn)動(dòng),柱塞缸常成對(duì)反向布置使用.4-3液壓缸為什么要設(shè)緩沖裝置？參考答案：當(dāng)運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量較大,運(yùn)動(dòng)速度較高時(shí),由于慣性力較大,具有較大的動(dòng)量.在這種情況下,活塞運(yùn)動(dòng)到缸筒的終端時(shí),會(huì)與端蓋發(fā)生機(jī)械碰撞,產(chǎn)生很大的沖擊和噪聲,嚴(yán)重影響加工精度,甚至引起破壞性事故,所以在大型、高壓或高精度的液壓設(shè)備中,常常設(shè)有緩沖裝置,其目的是使活塞在接近終端時(shí),增加回油阻力,從而減緩運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度,避免撞擊液壓缸端蓋.4-4液壓缸為什么要設(shè)排氣裝置？參考答案：液壓系統(tǒng)往往會(huì)混入空氣,使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定,產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲及工作部件爬行和前沖等現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使系統(tǒng)不能正常工作.因此設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)必須考慮排除空氣.在液壓系統(tǒng)安裝時(shí)或停止工作后又重新啟動(dòng)時(shí),必須把液壓系統(tǒng)中的空氣排出去.對(duì)于要求不高的液壓缸往往不設(shè)專門的排氣裝置,而是將油口布置在缸筒兩端的最高處,通過回油使缸內(nèi)的空氣排往油箱,再從油面逸出,對(duì)于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓缸或大型液壓缸,常在液壓缸兩側(cè)的最高位置處〔該處往往是空氣聚積的地方設(shè)置專門的排氣裝置.4-5已知單桿液壓缸缸筒內(nèi)徑D=100mm,活塞桿直徑d=50mm,工作壓力p1=2MPa,流量q=10L/min,回油壓力p2=0.5MPa.試求活塞往返運(yùn)動(dòng)時(shí)的推力和速度.參考答案：略.4-6圖示三種結(jié)構(gòu)形式的液壓缸,活塞和活塞桿直徑分別為D、d,如果進(jìn)入液壓缸的流量為q,壓力為p,試分析各液壓缸產(chǎn)生的推力F和速度v的大小.題4-6圖參考答案：a>F=；v=b>F=；v=c>F=；v=4-7如圖所示兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸,無桿腔的面積A1=100×10-4m2,有桿腔面積A2=80×10-4m2,缸1輸入壓力p1=0.9MPa,輸入流量q1題4-7圖1>兩缸承受相同負(fù)載<F1題4-7圖2>缸2的輸入壓力是缸1的一半〔時(shí),兩缸各能承受多少負(fù)載?3>缸1不承受負(fù)載<F1=0>時(shí),缸2能承受多少負(fù)載?參考答案：1缸1的受力平衡方程式缸2的受力平衡方程式由于F1=F2,聯(lián)立求解可得：故有：缸1運(yùn)動(dòng)速度為：缸1運(yùn)動(dòng)速度為：同理可解得2和3.4-8某一差動(dòng)液壓缸,要求V快進(jìn)=V快退,求：活塞面積A1和活塞桿面積A2之比應(yīng)為多少?參考答案：據(jù)題意V快進(jìn)=V快退故可得：4-9一柱塞缸柱塞固定,缸筒運(yùn)動(dòng),壓力油從空心柱塞中通入,壓力為p,流量為q,缸筒內(nèi)徑為D,柱塞外徑為d,柱塞內(nèi)孔直徑為d0.試求缸所產(chǎn)生的推力和運(yùn)動(dòng)速度.參考答案：柱塞缸所產(chǎn)生推力為：柱塞缸的運(yùn)動(dòng)速度為：第5章液壓控制閥5-1單向閥和液控單向閥各有什么作用？它們?cè)谠怼⒔Y(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)上有何異同？參考答案：普通單向閥是使油液只能沿一個(gè)方向流動(dòng),不許它反向倒流.液控單向閥結(jié)構(gòu)上多一個(gè)控制口,當(dāng)控制口處無壓力油通入時(shí),它的工作機(jī)制和普通單向閥一樣；壓力油只能從入口流向出口,不能反向倒流.當(dāng)控制口有控制壓力油時(shí),因控制活塞一側(cè)通泄油口,活塞移動(dòng),推動(dòng)頂桿,使入口和出口接通,油液就可在兩個(gè)方向自由通流.〔符號(hào)略5-2分別繪出直動(dòng)型和先導(dǎo)型溢流閥、順序閥、減壓閥的原理圖,指出測(cè)壓面和主閥口的部位,并說明它們的反饋力是指向主閥口的開啟方向還是關(guān)閉方向.參考答案：略.5-3為什么高壓大流量時(shí)溢流閥要采用先導(dǎo)型結(jié)構(gòu)？參考答案：由于先導(dǎo)式溢流閥導(dǎo)閥閥芯一般為錐閥,受壓面積較小,所以用一個(gè)剛度不太大的彈簧即可調(diào)整較高的開啟壓力,用調(diào)壓手輪調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力,就可調(diào)節(jié)溢流閥的溢流壓力,所以多用于高壓大流量時(shí).5-4有兩個(gè)壓力閥,由于銘牌脫落,分不清哪個(gè)是溢流閥,哪個(gè)是減壓閥,又不希望把閥拆開,如何根據(jù)其特點(diǎn)作出正確判斷?參考答案：減壓閥比溢流閥多一個(gè)泄漏油孔,即減壓閥有三個(gè)油孔,溢流閥有兩個(gè)油孔.5-5順序閥是穩(wěn)壓閥還是液控開關(guān)?順序閥工作時(shí)閥口是全開還是微開?溢流閥和減壓閥呢?參考答案：是液控開關(guān),閥口全開.溢流閥是穩(wěn)壓閥,控制進(jìn)口壓力,閥口微開,減壓閥是穩(wěn)壓閥,控制出口壓力,閥口微開.5-6導(dǎo)式溢流閥的阻尼孔起什么作用?如果它被堵塞將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?如果彈簧腔不與回油腔相接,會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?參考答案：當(dāng)有油液流動(dòng)時(shí),產(chǎn)生壓力差〔壓力損失,克服主閥芯上彈簧力,使主閥芯抬起,產(chǎn)生溢流.若阻尼孔完全阻塞,油壓傳遞不到主閥上腔和導(dǎo)閥前腔,導(dǎo)閥就會(huì)失去對(duì)主閥的壓力調(diào)節(jié)作用,因主閥芯上腔的油壓無法保持恒定的調(diào)定值,當(dāng)進(jìn)油腔壓力很低時(shí)就能將主閥打開溢流,溢流口瞬時(shí)開大后,由于主閥上腔無油液補(bǔ)充,無法使溢流口自行關(guān)小,因此主閥常開系統(tǒng)建立不起壓力.若溢流閥先導(dǎo)錐閥座上的阻尼小孔堵塞,導(dǎo)閥失去對(duì)主閥壓力的控制作用,調(diào)壓手輪無法使壓力降低,此時(shí)主閥芯上下腔壓力相等,主閥始終關(guān)閉不會(huì)溢流,壓力隨負(fù)載的增加而上升,溢流閥起不到安全保護(hù)作用.如果彈簧腔不與回油腔相接,會(huì)形成不了主閥芯的壓力差.5-7明中位機(jī)能O、M、P、Y型三位換向閥的特點(diǎn)及使用上區(qū)別？參考答案：中位機(jī)能O型四個(gè)油口均封閉,液壓缸活塞鎖住不動(dòng),液壓泵不卸載.可用于多個(gè)換向閥并聯(lián)工作.中位機(jī)能M型油口A、B封閉,油口P與T通,液壓缸活塞鎖住不動(dòng),液壓泵出口油液直接回油箱卸載.中位機(jī)能P型油口T封閉,油口P、A、B互通,即液壓缸兩腔互通液壓油,若液壓缸為單活塞桿結(jié)構(gòu),則成差動(dòng)連接,活塞快速向外運(yùn)動(dòng)；若液壓缸為雙活塞桿結(jié)構(gòu),則活塞停止不動(dòng).中位機(jī)能Y型油口P封閉,油口A、B、T互通,液壓缸活塞浮動(dòng),可在外力作用下位移,液壓泵不卸載.5-8節(jié)流閥與調(diào)速閥在流量特性和使用上有何區(qū)別？參考答案：節(jié)流閥的節(jié)流通道呈軸向三角槽式.壓力油從進(jìn)油口P1流入,經(jīng)閥芯端頭部三角槽節(jié)流后,再從出油口P2流出.調(diào)節(jié)手柄1,可通過推桿2使閥芯作軸向移動(dòng),以改變節(jié)流口的通流截面積實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)流量.普通節(jié)流閥由于剛性差,在節(jié)流開口一定的條件下通過它的工作流量受工作負(fù)載〔亦即其出口壓力變化的影響,不能保持執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的穩(wěn)定,因此只適用于工作負(fù)載變化不大和速度穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合,由于工作負(fù)載的變化很難避免,為了改善調(diào)速系統(tǒng)的性能,通常是對(duì)節(jié)流閥進(jìn)行補(bǔ)償,即采取措施使節(jié)流閥前后壓力差在負(fù)載變化時(shí)始終保持不變.由可知,當(dāng)基本不變時(shí),通過節(jié)流閥的流量只由其開口量大小來決定,使基本保持不變的方式有兩種：一種是將定壓差式減壓閥與節(jié)流閥并聯(lián)起來構(gòu)成調(diào)速閥；另一種是將穩(wěn)壓溢流閥與節(jié)流閥并聯(lián)起來構(gòu)成溢流節(jié)流閥.這兩種閥是利用流量的變化所引起的油路壓力的變化,通過閥芯的負(fù)反饋動(dòng)作來自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)流部分的壓力差,使其保持不變.5-9電液伺服閥和電液比例閥各有何特點(diǎn)？參考答案：電液伺服閥是一種將電氣信號(hào)變?yōu)橐簤盒盘?hào)以實(shí)現(xiàn)流量或壓力控制的轉(zhuǎn)換元件.它充分發(fā)揮了電氣信號(hào)具有傳遞快,線路連接方便,適于遠(yuǎn)距離控制,易于測(cè)量、比較和校正的優(yōu)點(diǎn),和液壓傳動(dòng)具有輸出力大、慣性校、反應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn).這兩者的結(jié)合使電液伺服閥成為一種控制靈活、精度高、快速性好、輸出功率大的控制元件.電液比例閥是由直流比例電磁鐵〔亦稱力馬達(dá)和液壓閥兩部分構(gòu)成的.比例電磁鐵的特點(diǎn)是,其電磁力的大小只與輸入電流近似成正比,而與動(dòng)鐵芯的位移大小無關(guān),它可將電信號(hào)按比例,連續(xù)地轉(zhuǎn)換為力或位移.液壓閥就是利用這種力或位移,按比例連續(xù)地調(diào)節(jié)液壓基本參數(shù)〔如壓力、流量等.5-10簧對(duì)中型三位四通電液換向閥,其先導(dǎo)閥的中位機(jī)能及主閥的中位機(jī)能能否任意選定?參考答案：不能.5-11圖示的兩閥組中,溢流閥的調(diào)定壓力為4Mpa、3Mpa、5Mpa,試求：壓力計(jì)讀數(shù)？題5-11參考答案：a>由于前端溢流閥出口接后端溢流閥入口,則后端開啟壓力施加于前端溢流閥的彈簧腔,若系統(tǒng)能正常工作,則泵出口壓力〔即壓力表讀數(shù)應(yīng)為三者疊加,即為：12Mpab>由于前端溢流閥的遙控口接后端溢流閥的進(jìn)口,因此前端溢流閥的實(shí)際開啟壓力應(yīng)該為前后兩者調(diào)定壓力之小者,依次遞歸分析,可知泵出口壓力〔即壓力表讀數(shù)應(yīng)為三個(gè)溢流閥其中最小者,即為：3Mpa.5-12圖示兩閥組的出口壓力取決于哪個(gè)減壓閥？為什么？設(shè)減壓閥調(diào)定壓力一大一小,并且所在支路有足夠負(fù)載.題5-12圖參考答案：從減壓閥原理可知,當(dāng)負(fù)載所決定的壓力低于減壓閥調(diào)定值時(shí),減壓閥不起作用,其出口壓力即為負(fù)載所決定的壓力.當(dāng)減壓閥起作用時(shí),減壓閥的出口壓力只能是調(diào)定值.據(jù)此可知a>取決于兩者的小者.b>取決于兩者的大者.5-13在圖示回路中,已知活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載F=1.2KN,活塞面積A=15×10-4m2,溢流閥調(diào)整值為PP=4.5MPa,兩個(gè)減壓閥的調(diào)整值分別為PJ1=3.5MPa和PJ2=2MPa,如油液流過減壓閥及管路時(shí)的損失可忽略不計(jì),試確定活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)和停在終點(diǎn)端位時(shí),A、B、C題5-13圖參考答案：活塞運(yùn)動(dòng)時(shí),液壓缸的負(fù)載壓力為：由于驅(qū)動(dòng)負(fù)載所需要的液壓缸的負(fù)載壓力小于兩個(gè)減壓閥的調(diào)定壓力,兩個(gè)減壓閥都不起作用,進(jìn)口壓力和出口壓力相等,等于負(fù)載壓力.即：當(dāng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí),負(fù)載力所決定的負(fù)載壓力理論上遠(yuǎn)大于減壓閥調(diào)定的壓力值,同時(shí)溢流閥的調(diào)定壓力>PJ1的調(diào)定壓力>PJ2的調(diào)定壓力,兩個(gè)減壓閥均起作用,其各自出口壓力均等于各自的減壓閥調(diào)定壓力.即三點(diǎn)壓力如下：5-14圖示回路中,溢流閥的調(diào)整壓力為5.0MPa,減壓閥的調(diào)整壓力為2.5MPa,試分析下列各情況,并說明減壓閥閥口處于什么狀態(tài)？1當(dāng)泵壓力等于溢流閥壓力時(shí),夾緊缸使工件夾緊后,A、C點(diǎn)的壓力為多少？2當(dāng)泵壓力由于工作缸快進(jìn)、壓力降到1.5MPa時(shí)〔工件原先處于夾緊狀態(tài)A、C點(diǎn)的壓力為多少？3夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí),A、B、C三點(diǎn)的壓力各為多少？題5-14圖參考答案：1在泵壓力等于溢流閥壓力,夾緊缸使工件夾緊后,閥口減小到僅能通過微小流量以保證減壓閥的正常工作,此時(shí)2此情況實(shí)際上是系統(tǒng)瞬間壓力下降的情況,此時(shí)泵提供的壓力小于減壓閥的調(diào)定壓力值,由于工件之前處于卡緊狀態(tài),在此種情況下,回路中的單向閥起作用保證卡緊,故此時(shí)3夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí),系統(tǒng)壓力為零,減壓閥不起作用,各點(diǎn)的壓力為：5-15如圖所示的液壓系統(tǒng),兩液壓缸有效面積為A1=A2=10010-4m2,缸1的負(fù)載F=3.5×104N,缸2運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載為零,不計(jì)摩擦阻力、慣性力和管路損失.溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)整壓力分別為4.0MPa,3.0MPa和2.0MPa.求下列三種情況下A、B和C1液壓泵啟動(dòng)后,兩換向閥處于中位.21YA通電,液壓缸1活塞移動(dòng)時(shí)及活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí).31YA斷電,2YA通電,液壓缸2活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)及活塞碰到固定擋鐵時(shí).題5-15圖參考答案：1液壓泵啟動(dòng)后,兩換向閥處于中位時(shí)：溢流閥開啟,A點(diǎn)壓力為4MPa,由于順序閥調(diào)定壓力低于溢流閥調(diào)定壓力,順序閥全開,進(jìn)口壓力和出口壓力相等,即B點(diǎn)壓力等于A點(diǎn)壓力為4MPa,此時(shí)減壓閥起作用,其決定了C點(diǎn)壓力為其調(diào)定值,即2MPa.21YA通電,液壓缸1活塞移動(dòng)時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)壓力升高,溢流閥打開,此時(shí)：.31YA斷電,2YA通電,液壓缸2活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)活塞碰到固定擋鐵時(shí).第6章液壓輔助裝置6-1在一個(gè)由最高工作壓力為20MPa降到最低工作壓力為10MPa的液壓系統(tǒng)中,假設(shè)蓄能器充氣壓為9MPa,供給5L的液體,問需要多大容量的蓄能器?參考答案：略6-2油管和管接頭有哪些類型？各適用于什么場(chǎng)合？參考答案：液壓系統(tǒng)中使用的油管種類很多,有鋼管、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等,須按照安裝位置、工作環(huán)境和工作壓力來正確選用.鋼管能承受高壓,價(jià)格低廉,耐油,抗腐蝕,剛性好,但裝配時(shí)不能任意彎曲；常在裝拆方便處用作壓力管道,中、高壓用無縫管,低壓用焊接管；紫銅管易彎曲成各種形狀,但承壓能力一般不超過6.5～10MPa,抗振能力較弱,又易使油液氧化；通常用在液壓裝置內(nèi)配接不便之處；尼龍管乳白色半透明,加熱后可以隨意彎曲成形或擴(kuò)口,冷卻后又能定形不變,承壓能力因材質(zhì)而異,自2.5MPa至8MPa不等；塑料管質(zhì)輕耐油,價(jià)格便宜,裝配方便,但承壓能力低,長(zhǎng)期使用會(huì)變質(zhì)老化,只宜用作壓力低于0.5MPa的回油管、泄油管等；橡膠管高壓管由耐油橡膠夾幾層鋼絲編織網(wǎng)制成,鋼絲網(wǎng)層數(shù)越多,耐壓能力越高,價(jià)格越昂貴,用作中、高壓系統(tǒng)中兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)件之間的壓力管道；低壓管由耐油橡膠夾帆布制成,可用作回油管道.管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式連接件,它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各項(xiàng)條件.管接頭的種類很多,有焊接式管接頭、卡套式管接頭、擴(kuò)口式管接頭、扣壓式管接頭、固定式管接頭等等.6-3濾油器有哪幾種類型？分別有什么特點(diǎn)？安裝時(shí)要注意什么?參考答案：過濾器按其濾芯材料的過濾機(jī)制來分,有表面型過濾器、深度型過濾器和吸附型過濾器三種.〔1表面型過濾器整個(gè)過濾作用是由一個(gè)幾何面來實(shí)現(xiàn)的.濾下的污染雜質(zhì)被截留在濾芯元件靠油液上游的一面.在這里,濾芯材料具有均勻的標(biāo)定小孔,可以濾除比小孔尺寸大的雜質(zhì).由于污染雜質(zhì)積聚在濾芯表面上,因此它很容易被阻塞住.編網(wǎng)式濾芯、線隙式濾芯屬于這種類型.〔2深度型過濾器這種濾芯材料為多孔可透性材料,內(nèi)部具有曲折迂回的通道.大于表面孔徑的雜質(zhì)直接被截留在外表面,較小的污染雜質(zhì)進(jìn)入濾材內(nèi)部,撞到通道壁上,由于吸附作用而得到濾除.濾材內(nèi)部曲折的通道也有利于污染雜質(zhì)的沉積.紙心、毛氈、燒結(jié)金屬、陶瓷和各種纖維制品等屬于這種類型.〔3吸附型過濾器這種濾芯材料把油液中的有關(guān)雜質(zhì)吸附在其表面上.磁芯即屬于此類.6-4液壓缸活塞上安裝O形密封圈時(shí),為什么在其側(cè)面安放擋圈?怎樣確定用一個(gè)或兩個(gè)擋圈?參考答案：O形密封圈用于固定密封、往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封,當(dāng)油液工作壓力超過10MPa時(shí),O形圈在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中容易被油液壓力擠入間隙而提早損壞,為此要在它的側(cè)面安放1.2～1.5mm厚的聚四氟乙烯擋圈,單向受力時(shí)在受力側(cè)的對(duì)面安放一個(gè)擋圈；雙向受力時(shí)則在兩側(cè)各放一個(gè).6-5例說明油箱的典型結(jié)構(gòu)及各部分的作用.參考答案：油箱的典型結(jié)構(gòu)如圖6-9所示.由圖可見,油箱內(nèi)部用隔板7、9將吸油管1與回油管4隔開.頂部、側(cè)部和底部分別裝有濾油網(wǎng)2、液位計(jì)6和排放污油的放油閥8.安裝液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的安裝板5則固定在油箱頂面上.第7章液壓基本回路7-1什么是液壓基本回路？常見的液壓基本回路有幾類？各起什么作用？參考答案：液壓基本回路是指能實(shí)現(xiàn)某種特定功能的液壓元件的組合.按照其所完成功能的不同,液壓基本回路通?？煞譃椋簤毫刂苹芈?、速度控制回路、方向控制回路和多缸控制回路等.壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制整個(gè)液壓系統(tǒng)或某一局部油路的壓力,以滿足執(zhí)行元件對(duì)力或力矩的要求.這類回路包括調(diào)壓、減壓、卸荷、保壓以及工作機(jī)構(gòu)的平衡等回路.速度控制回路是用來對(duì)液壓系統(tǒng)的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)和變換的基本回路,包括調(diào)節(jié)執(zhí)行元件工作行程速度的調(diào)速回路、獲得快速回程的快速運(yùn)動(dòng)回路以及實(shí)現(xiàn)不同工作行程快慢速切換的速度換接回路.在液壓系統(tǒng)中,起控制執(zhí)行元件的起動(dòng)、停止及換向作用的回路,稱為方向控制回路.常用的方向控制回路有換向回路和鎖緊回路.7-2液壓系統(tǒng)中為什么要設(shè)置快速運(yùn)動(dòng)回路？實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件快速運(yùn)動(dòng)的方法有哪些？參考答案：為了提高生產(chǎn)效率,液壓設(shè)備常常要求實(shí)現(xiàn)空行程〔或空載的快速運(yùn)動(dòng),相比于工作行程時(shí)的慢速運(yùn)動(dòng)必然對(duì)液壓系統(tǒng)所提供的流量和壓力提出相反的要求,如何解決這一矛盾,就是對(duì)快速運(yùn)動(dòng)回路所提出的要求,即對(duì)快速運(yùn)動(dòng)回路的要求主要是在快速運(yùn)動(dòng)時(shí),盡量減小需要液壓泵輸出的流量,或者在加大液壓泵的輸出流量后,使回路在工作運(yùn)動(dòng)時(shí)又不至于引起過多的能量消耗.可采用差動(dòng)連接快速運(yùn)動(dòng)回路、雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回路.7-3多缸液壓系統(tǒng)中,如果要求以相同的位移或相同的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)采用什么回路？這種回路通常有幾種控制方法？哪種方法同步精度最高？參考答案：在液壓系統(tǒng)中使兩個(gè)或兩個(gè)以上的液壓缸,在運(yùn)動(dòng)中保持相同位移或相同速度的回路稱為同步回路.采用串聯(lián)液壓缸的同步回路,使一個(gè)液壓缸回油腔排出的油液,送入第二個(gè)液壓缸的進(jìn)油腔.如果串聯(lián)油腔活塞的有效面積相等,便可實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng).也可采用流量控制式同步回路,如兩個(gè)調(diào)速閥分別調(diào)節(jié)兩缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度,當(dāng)兩缸有效面積相等時(shí),則流量也調(diào)整得相同；若兩缸面積不等時(shí),則改變調(diào)速閥的流量也能達(dá)到同步的運(yùn)動(dòng).用調(diào)速閥控制的同步回路,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并且可以調(diào)速,但是由于受到油溫變化以及調(diào)速閥性能差異等影響,同步精度較低.還可用電液比例調(diào)速閥控制的同步回路,這種回路的同步精度較高,位置精度可達(dá)0.5mm,已能滿足大多數(shù)工作部件所要求的同步精度.7-4試分析題7-4圖所示回路在下列情況下,泵的最高出口壓力〔各閥的調(diào)定壓力注在閥的一側(cè)：1>全部電磁鐵斷電；2>電磁鐵2Y通電,1Y斷電；3>電磁鐵2Y斷電,1Y通電.參考答案：答：1全部電磁鐵斷電,；2電磁鐵2Y通電,1Y斷電,；題7-4圖題7-題7-4圖題7-5圖7-5如題7-5圖所示調(diào)壓回路〔各閥的調(diào)定壓力注在閥的一側(cè),試問：11Y通電、2Y停電時(shí),A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓力各為多少？22Y通電、1Y停電時(shí),A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓力各為多少？31Y和2Y都通電時(shí),A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓力各為多少？41Y和2Y都停電時(shí),A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓力各為多少？參考答案：答：1右側(cè)溢流閥起調(diào)壓作用,PA=PB=1MPa；2左側(cè)溢流閥起調(diào)壓作用,PA=2.5MPa,PB=0；3兩個(gè)溢流閥都不起調(diào)壓作用,PA=PB=0；4兩個(gè)溢流閥串聯(lián),PA=3.5MPa,PB=1MPa；題7-6圖7-6液壓缸無桿腔面積A=50cm2,負(fù)載F=10000N,各閥的調(diào)定壓力如題7-題7-6圖參考答案：解：活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)：PA=2MPaPB=2MPa活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)停止時(shí)：PA=5MPaPB=3MPa7-7如題7-7圖所示回路中,溢流閥的調(diào)整壓力為5.0MPa,減壓閥的調(diào)整壓力為2.5MPa.試分析下列各情況,并說明減壓閥閥口處于什么狀態(tài)?1當(dāng)泵壓力等于溢流閥調(diào)定壓力時(shí),夾緊缸夾緊工件后,A、B、C點(diǎn)的壓力各為多少?2當(dāng)泵壓力由于工作缸快進(jìn)、壓力降到1.5MPa時(shí)<工件原先處于夾緊狀態(tài)>,A、B、C點(diǎn)的壓力為多少?3夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí),A、B、C三點(diǎn)的壓力各為多少?參考答案：1>此時(shí),減壓閥起減壓作用,閥口減小,出口壓力等于其調(diào)定壓力,即：pB=pC=2.5MPa；而pA=5MPa；2>主油路壓力降至1.5MPa時(shí),減壓閥不起減壓作用,閥口全開,pA=pB=1.5MPa,減壓回路上,由于單向閥的作用,分隔了高低壓油路,使pC=2.5MPa,保障了卡緊安全.3>此時(shí),減壓閥不起減壓作用,閥口全開,pA=pB=pC=0.題7-7圖題7-8圖7-8題7-8圖所示為某專用液壓銑床的油路圖.液壓泵輸出流量qp=30l/min,其中溢流閥的調(diào)定壓力py＝2.4MPa,液壓缸兩腔有效面積A1=50cm2,A2=25cm2,切削負(fù)載Ft=9000N,摩擦負(fù)載Ff=1000N題7-7圖題7-8圖1活塞快速接近工件時(shí),活塞的運(yùn)動(dòng)速度v1〔cm/s及回路的效率η1；〔%2當(dāng)切削進(jìn)給時(shí),活塞的運(yùn)動(dòng)速度v2〔cm/s及回路的效率η2.〔%參考答案：1活塞快速接近工件時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)速度：回路的效率因?yàn)楹雎孕孤┘皳p失,且快速接近工件時(shí)僅有摩擦負(fù)載,此時(shí)系統(tǒng)壓力為：故：2當(dāng)切削進(jìn)給時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)速度：回路的效率因?yàn)楹雎孕孤┘皳p失,且此時(shí)系統(tǒng)壓力為7-9如題7-9圖所示進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路,若油缸面積A1=20cm2,溢流閥調(diào)定壓力pP=3MPa,泵流量qp=6L/min,負(fù)載F=4000N,節(jié)流閥通流面積AT=0.01cm2,節(jié)流閥孔口為薄壁孔,流量系數(shù)Cq=0.62,油液密度ρ=900Kg/m3,忽略管道損失,求:1活塞運(yùn)動(dòng)速度V=?2通過溢流閥的流量qY=?3溢流功率損失ΔPY和節(jié)流功率損失ΔPT；4回路的效率η.參考答案：P1=F/A1=2MPa；節(jié)流閥壓差ΔP=PP-P1=1MPa；通過節(jié)流閥流量qj=CdAT<2Δp/ρ>1/2=2.92×10－5m1>活塞運(yùn)動(dòng)速度v=qj/A1=1.42×10-2m2>溢流量qY=qP-qj=7.17×10-5m3>溢流功率損失ΔPY=ppqY=215.1w節(jié)流功率損失ΔPT=ΔPqj=29.2w4回路的效率η=習(xí)題圖7-9習(xí)題圖7-107-10在題7-10圖所示系統(tǒng)中,A1=80cm2,A2=40cm2,立式液壓缸活塞與運(yùn)動(dòng)部件自重,FG=6000N,活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力Ff=2000N,向下進(jìn)給時(shí)工作負(fù)載習(xí)題圖7-9習(xí)題圖7-101順序閥的最小調(diào)定壓力是多少？2溢流閥的最小調(diào)定壓力是多少？參考答案：1順序閥的最小調(diào)整壓力Ps:2溢流閥的調(diào)整壓力Py:向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的總負(fù)載：溢流閥的最小調(diào)整壓力Py:7-11在變量泵-變量馬達(dá)的容積調(diào)整回路中,應(yīng)按什么順序進(jìn)行調(diào)速?為什么?參考答案：此回路的調(diào)速過程分兩個(gè)階段,分述如下：第一階段,將馬達(dá)的排量調(diào)至最大,通過改變泵的排量實(shí)現(xiàn)調(diào)速.特點(diǎn)與變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速回路一致,為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié),馬達(dá)的轉(zhuǎn)速隨泵的排量的增大而逐漸增大.第二階段,當(dāng)泵的排量調(diào)至最大時(shí),使其固定,通過調(diào)節(jié)變量馬達(dá)的排量實(shí)現(xiàn)調(diào)速,與定量泵-變量馬達(dá)容積調(diào)速回路一致.隨著馬達(dá)排量的由高到低,馬達(dá)的轉(zhuǎn)速逐漸升至最高.此時(shí)泵處于最大輸出功率狀態(tài)不變,故馬達(dá)處于恒功率狀態(tài).在工程中,多數(shù)設(shè)備的負(fù)載特性都要求低速時(shí)有較大的轉(zhuǎn)矩,高速時(shí)則希望輸出功率不變,因此采用變量泵-變量馬達(dá)容積調(diào)速回路.7-12液壓泵和液壓馬達(dá)組成系統(tǒng),已知液壓泵輸出壓力為pp＝10MPa,排量Vp=10cm3/r,機(jī)械效率ηpm=0.95,容積效率ηpv=0.9；液壓馬達(dá)排量Vm=10cm3/r,機(jī)械效率ηmm=0.95,,容積效率ηmv=0.9,液壓泵出口處到液壓馬達(dá)入口處管路的壓力損失不計(jì),泄漏量不計(jì),液壓馬達(dá)回油管和液壓泵吸油管的壓力損失不計(jì),試求：1液壓泵轉(zhuǎn)速為1500r/min時(shí),液壓泵輸出的液壓功率Ppo；2液壓泵所需的驅(qū)動(dòng)功率Ppr；3液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速nm；4液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩Tmo；5液壓馬達(dá)輸出功率Pmo.參考答案：1液壓泵的理論流量為：qpt＝Vpnp＝2.5×10－4m液壓泵的實(shí)際流量為：qp＝qptηpv＝2.25×10－4m3/s液壓泵的輸出功率為：Ppo＝ppqp＝2250w2所需的驅(qū)動(dòng)功率為：Ppr＝Ppo/ηpmηpv=2632w3∵pm＝pp＝10MPa,qm=qp＝2.25×10－4m3∴馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速nm=qmηmv/Vm=1215r/min4>馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩為：Tmo＝pmVmηmm/2π=15.13Ｎ.ｍ5>馬達(dá)輸出功率為：Pmo＝2πTmnm＝1924w題7-13圖7-13在題7-13圖所示的回路中,變量泵的轉(zhuǎn)速np=1200r/min,排量Vp=0～8cm3/r；安全閥調(diào)定壓力py＝40×105Pa,變量馬達(dá)排量Vm=4～12cm3/r.試求：馬達(dá)在不同轉(zhuǎn)速n題7-13圖參考答案：略7-14分別畫出下列四個(gè)回路：1>可實(shí)現(xiàn)油缸的左、右換向和油缸的左、右運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)節(jié)；2>可實(shí)現(xiàn)油缸的左、右換向和換向閥中位差動(dòng)連接；3>可實(shí)現(xiàn)油缸的左、右換向且要求油缸在運(yùn)動(dòng)中能隨時(shí)停止；4>可實(shí)現(xiàn)油缸的左、右換向且要求油缸在停止運(yùn)動(dòng)時(shí),油泵可自動(dòng)卸荷.參考答案：可由多種設(shè)計(jì)思路實(shí)現(xiàn),答案略.7-15如題7-15圖所示鎖緊回路,為什么要求換向閥中位機(jī)能為H型或Y型？若采用M型,會(huì)出現(xiàn)什么問題？題7-15圖參考答案：若采用M型中位機(jī)能會(huì)造成液控單向閥控制壓力油不能卸掉,使得液控單向閥不能關(guān)閉,達(dá)不到鎖緊的效果.而采用H型或Y型,其控制壓力油與油箱相通,壓力卸掉,可以實(shí)現(xiàn)鎖緊,7-16試設(shè)計(jì)一速度換接回路,要求實(shí)現(xiàn)"快進(jìn)——工進(jìn)——快退——停止"的運(yùn)動(dòng)循環(huán),并在停止時(shí),油泵卸荷,繪制回路圖并說明工作原理.參考答案：此回路設(shè)計(jì)也可由多種方式實(shí)現(xiàn),參考答案略.第8章液壓系統(tǒng)實(shí)例8-1試寫出題8-1圖所示液壓系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)表,并評(píng)述這個(gè)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn).參考答案：略8-2題8-2圖所示的壓力機(jī)液壓系統(tǒng),能實(shí)現(xiàn)"快進(jìn)→慢進(jìn)→保壓→快退→停止"的動(dòng)作循環(huán),試讀懂此系統(tǒng)圖,并寫出：包括油路流動(dòng)情況的動(dòng)作循環(huán)表.參考答案：略快進(jìn)快進(jìn)工進(jìn)停留快退停止1YA2YA3YA題8-1圖題8-2圖8-3本章圖8-5中動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng),如何實(shí)現(xiàn)進(jìn)給缸快進(jìn)的？采用的是何種基本回路？此時(shí)系統(tǒng)中各閥起什么作用,處于何種工作狀態(tài)？參考答案：略8-4本章圖8-6液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？液壓機(jī)主缸的工作循環(huán)是怎樣實(shí)現(xiàn)的？參考答案：略第9章液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算9-1題9-1圖所示液壓系統(tǒng)中,液壓缸的直徑D=70mm,活塞桿直徑d=45mm,工作負(fù)載F=16000N,液壓缸的效率η=0.95,忽略慣性力和導(dǎo)軌摩擦力.快速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為v1=7m/min,工作進(jìn)給速度為v2=0.053m/min,系統(tǒng)總的壓力損失折合到進(jìn)油管路為ΣΔpl=5×105Pa.試求：1液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快進(jìn)→工進(jìn)→快退→原位停止的工作循環(huán)時(shí)電磁鐵、行程閥、壓力繼電器的動(dòng)作順序表.2計(jì)算并選擇系統(tǒng)所需要的元件,并在圖上標(biāo)明各元件的型號(hào).題9-1圖參考答案：略9-2設(shè)計(jì)一臺(tái)板料折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng).要求完成的動(dòng)作循環(huán)為：快進(jìn)→工進(jìn)→快退→停止,且動(dòng)作平穩(wěn).根據(jù)實(shí)測(cè),最大推力為15kN,快進(jìn)快退速度為3m/min,工作進(jìn)給速度為1.5m/min,快進(jìn)行程為0.1m,工進(jìn)行程為參考答案：略第10章氣動(dòng)基礎(chǔ)及元件10-1簡(jiǎn)述氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn),并舉出1～2個(gè)工業(yè)實(shí)例.優(yōu)點(diǎn)：〔1用空氣做介質(zhì),取之不盡,來源方便,用后直接排放,不污染環(huán)境,不需要回氣管路因此管路不復(fù)雜.〔2空氣粘度小,管路流動(dòng)能量損耗小,適合集中供氣遠(yuǎn)距離輸送.〔3安全可靠,不需要防火防爆問題,能在高溫,輻射,潮濕,灰塵等環(huán)境中工作.〔4氣壓傳動(dòng)反應(yīng)迅速.〔5氣壓元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易加工,使用壽命長(zhǎng),維護(hù)方便,管路不容易堵塞,介質(zhì)不存在變質(zhì)更換等問題.缺點(diǎn)：〔1空氣可壓縮性大,因此氣動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)作穩(wěn)定性差,負(fù)載變化時(shí)對(duì)工作速度的影響大.〔2氣動(dòng)系統(tǒng)壓力低,不易做大輸出力度和力矩.〔3氣控信號(hào)傳遞速度慢于電子及光速,不適應(yīng)高速復(fù)雜傳遞系統(tǒng).〔4排氣噪音大.實(shí)例略.10-2氣壓傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)相比較有何異同？主要由哪幾部分組成？氣壓傳動(dòng)是利用壓縮空氣作為傳遞動(dòng)力的工作介質(zhì),利用氣動(dòng)元件,構(gòu)成控制回路,使氣動(dòng)執(zhí)行元件按照預(yù)先設(shè)定的動(dòng)作順序或條件運(yùn)動(dòng)的一種自動(dòng)化控制技術(shù).〔1液壓比氣動(dòng)壓力高,動(dòng)力大,負(fù)載重的必須用液壓.〔2液壓比氣動(dòng)精度高,氣缸一般就伸出、縮回兩個(gè)動(dòng)作,液壓的動(dòng)作可多樣話,加了比例閥或伺服閥后,可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的加速度和減速度動(dòng)作.油缸加了位移傳感器后還可進(jìn)行位移反饋,和輸出的數(shù)據(jù)做比較,完成閉環(huán)控制系統(tǒng).〔3動(dòng)作過程中有停頓的.要求油缸在中間位置有停頓的必須用油缸.氣缸也能停頓但位置偏差過大.根據(jù)元件的不同的功能,氣動(dòng)系統(tǒng)可以分成以下幾部分：〔1氣源裝置由空氣壓縮機(jī)及其附件〔后冷卻器、油水分離器和氣罐等所組成.它將原動(dòng)機(jī)供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體的壓力能,作為傳動(dòng)與控制的動(dòng)力源.〔2氣源處理元件清除壓縮空氣中的水分、灰塵和油污,以輸出干燥潔凈的空氣供后續(xù)元件使用.如各種過濾器和干燥器等.〔3執(zhí)行元件它把空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)〔如氣缸或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)〔如氣馬達(dá).〔4控制元件控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向,以保證氣動(dòng)執(zhí)行元件按預(yù)定的程序正常地進(jìn)行工作.如壓力閥、流量閥、方向閥和比例閥等.〔5輔助元件是解決元件內(nèi)部潤(rùn)滑、排氣噪聲、元件間的連接以及信號(hào)轉(zhuǎn)換、顯示、放大、檢測(cè)等所需要的各種氣動(dòng)元件.如油霧器、消聲器、管接頭及連接管、轉(zhuǎn)換器、顯示器、傳感器、放大器和程序器等.10-3氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)工作介質(zhì)有何要求？主要污染源是哪些？氣壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)主要是壓縮空氣.〔1要求壓縮空氣具有一定的壓力和足夠的流量.〔2要求壓縮空氣有一定的清潔度和干燥度.清潔度是指氣源中含油量,含灰塵雜質(zhì)的質(zhì)量及顆粒大小都要控制在很低范圍內(nèi).干燥度是指壓縮空氣中含水量的多少,氣動(dòng)裝置要求壓縮空氣的含水量越低越好.氣源裝置必須設(shè)置一些除油、除水、除塵,并使壓縮空氣干燥,提高壓縮空氣質(zhì)量,進(jìn)行氣源凈化處理的輔助設(shè)備.主要污染源來自水分、油液和粉塵三個(gè)方面.10-4何謂濕空氣的絕對(duì)濕度、飽和絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度？絕對(duì)濕度：每立方米的濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量稱為濕空氣的絕對(duì)濕度.飽和絕對(duì)濕度：若濕空氣中水蒸氣的分壓力達(dá)到該濕度下蒸氣的飽和壓力飽和絕對(duì)濕度若濕空氣中水蒸氣的分壓力達(dá)到該濕度下蒸氣的飽和壓力.相對(duì)濕度：在某一確定溫度和壓力下,其絕對(duì)濕度與飽和絕對(duì)濕度之比稱為該溫度下的相對(duì)濕度.10-5已知濕空氣的溫度為30℃參考答案：略10-6氣源及凈化裝置都包括哪些設(shè)備？它們各起什么作用？并簡(jiǎn)述這些設(shè)備的工作原理.壓縮空氣凈化裝置,包括后冷卻器、各種大流量的過濾器〔除水濾清的分水過濾器、除焦油過濾器、除油過濾器和除臭過濾器等、各種空氣干燥器、排污器和貯氣罐等.氣源設(shè)備又稱動(dòng)力源,是氣動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分.其作用是為氣動(dòng)設(shè)備提供滿足要求的壓縮空氣.后冷卻器的作用是將溫度高達(dá)120～180℃的壓縮氣體冷卻到40～50氣動(dòng)系統(tǒng)最常用的過濾器是分水過濾器.該過濾器濾塵能力較強(qiáng),通常它和減壓閥、油霧器組裝在一起被稱為氣動(dòng)三聯(lián)件,是氣動(dòng)系統(tǒng)中不可缺少的輔助裝置.10-7簡(jiǎn)述氣動(dòng)三聯(lián)件的連接次序和工作原理.小型氣動(dòng)系統(tǒng)最常用的過濾器是分水過濾器.該過濾器濾塵能力較強(qiáng),通常它和減壓閥、油霧器組裝在一起被稱為氣動(dòng)三聯(lián)件.分水過濾器的工作原理如下：當(dāng)壓縮空氣從過濾器的輸入口流入后,氣體及其所含的冷凝水、油滴和固態(tài)雜質(zhì)由導(dǎo)流板〔旋風(fēng)擋板引入濾杯中,旋風(fēng)擋板使氣流沿切線方向旋轉(zhuǎn),空氣中的冷凝水、油滴和顆粒較大的固態(tài)雜質(zhì)受離心力作用被甩到濾杯內(nèi)壁上,并流到底部沉積起來；然后壓縮空氣流過濾芯,進(jìn)一步清除其中顆粒較小的固態(tài)粒子,潔凈的空氣便從輸出口輸出.擋水板的作用是防止已積存的冷凝水再混入氣流中.定期打開排放螺栓,放掉積存的油、水和雜質(zhì).10-8油霧器化的工作原理是什么？用于什么場(chǎng)合？在安裝使用油霧器時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？油霧器是一種特殊的注油裝置,其作用是以壓縮空氣為動(dòng)力把潤(rùn)滑油霧化以后注入氣流中,并隨氣流進(jìn)人需要潤(rùn)滑的部件,達(dá)到潤(rùn)滑的目的.在氣動(dòng)系統(tǒng)中,部分運(yùn)動(dòng)部件在工作中是需要油液潤(rùn)滑即使用油霧器.在使用油霧器時(shí)應(yīng)當(dāng)注意：目前有相當(dāng)部分的氣動(dòng)元件采用的是帶有潤(rùn)滑脂的材料制成.因此,在使用這些元件時(shí)是不需要潤(rùn)滑的.如果有油液進(jìn)入,會(huì)將潤(rùn)滑脂洗去,使元件內(nèi)部處于無潤(rùn)滑狀態(tài),加快元件中密封件磨損,引起元件失效.所以在選擇氣動(dòng)系統(tǒng)的元件時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮或者全部選擇需要潤(rùn)滑的氣動(dòng)件且配備油霧器,或者全部選擇免潤(rùn)滑的氣動(dòng)件且無需配備油霧器,避免兩種不同種類元件混合使用.10-9簡(jiǎn)述真空系統(tǒng)的構(gòu)成、作用及真空發(fā)生器的工作原理.真空系統(tǒng)一般由真空發(fā)生器〔真空壓力源、吸盤〔執(zhí)行元件、真空閥〔控制元件,有手動(dòng)閥、機(jī)控閥、氣控閥及電磁閥及輔助元件〔管件接頭、過濾器和消聲器等組成.有些元件在正壓系統(tǒng)和負(fù)壓系統(tǒng)中是能通用的,如管件接頭、過濾器和消聲器,以及部分控制元件.真空發(fā)生器是利用壓縮空氣的流動(dòng)而形成一定真空度的氣動(dòng)元件,是真空系統(tǒng)的核心元件.它是利用文丘里原理產(chǎn)生負(fù)壓,形成真空吸附為動(dòng)力來進(jìn)行工作的,作為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的一種手段.10-10簡(jiǎn)述氣動(dòng)管道系統(tǒng)的布置原則及日常維護(hù).管道系統(tǒng)的布置原則：〔1所有管道系統(tǒng)統(tǒng)一根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況因地制宜地安排.〔2車間內(nèi)部干線管道應(yīng)沿墻順氣流流動(dòng)方向向下傾斜3°～5°,在主干管道和支管終點(diǎn)〔最低點(diǎn)設(shè)置集水罐,定期排放積水、污物等.〔3支管的引出必須在主管的上部采用大角度拐彎后再向下引出.在離地面1.2m～1.5m處,接入一個(gè)分氣器.在分氣器兩側(cè)接分支管引入用氣設(shè)備,分氣器下面設(shè)置放水排污裝置.〔4為保證可靠供氣,可采用多種管網(wǎng)供氣系統(tǒng)：?jiǎn)螛渲?、雙樹枝狀、環(huán)狀管網(wǎng)等.管道日常維護(hù)需要注意：〔1管道須保持傾斜度,以便使凝聚的水分能被收集和有排水器排出系統(tǒng)外.〔2分支管路必須由主管路頂部分分出,以免水分進(jìn)入分支管路.〔3要適當(dāng)?shù)呐渲眠^濾器,以去除管內(nèi)的鐵銹和油霧.〔4管道須清潔后方可安裝.〔5纏繞密封帶至管螺紋時(shí),要露出最后2個(gè)螺紋,以免密封帶碎片落入管道內(nèi).〔6采用環(huán)狀配管的方式.10-11氣源裝置中貯氣罐的作用是什么？如何確定貯氣罐的容積和尺寸？貯氣罐的作用：1用來貯存一定量的空氣,調(diào)節(jié)壓縮機(jī)輸出氣量與用戶耗氣量之間的不平衡狀況,保證連續(xù)、穩(wěn)定的氣流輸出.2當(dāng)出現(xiàn)壓縮機(jī)停機(jī)、突然停電等意外事故時(shí),可用貯氣罐中貯存的壓縮空氣實(shí)施緊急處理,保證安全.3減小空氣壓縮機(jī)輸出氣流脈動(dòng),穩(wěn)定管道中的壓力.4降低壓縮空氣的溫度,分離壓縮空氣中的部分水分和油份.貯氣罐容積的確定,應(yīng)從以下方面考慮：當(dāng)空壓機(jī)或外部管網(wǎng)突然停止供氣,貯氣罐中貯存的壓縮空氣應(yīng)保證氣動(dòng)系統(tǒng)工作一定時(shí)間.10-12氣動(dòng)系統(tǒng)那些部位易發(fā)生噪聲？消聲器有幾種類型？其消聲原理是什么？在氣動(dòng)系統(tǒng)中,一般不設(shè)排氣管道,壓縮空氣經(jīng)換向閥向大氣排放.由于閥內(nèi)的氣路十分復(fù)雜且又十分狹窄,壓縮空氣以近音速的流速從排氣口排出,空氣急劇膨脹和壓力變化將產(chǎn)生高頻噪聲.排氣速度和排氣壓力越高,噪音也越高.目前使用的消聲器種類繁多,但根據(jù)消聲原理不同,有阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復(fù)合式消聲器及多孔擴(kuò)散式消聲器.消聲器通常用多孔擴(kuò)散式消聲器,用于消除高速噴氣射流噪聲,消聲材料用銅顆粒燒結(jié)而成,也有用塑料制成.長(zhǎng)圓筒用鋼管制成,內(nèi)部填裝玻璃纖維吸聲材料.10-13工業(yè)中常用的氣缸有哪些類型？舉例說明應(yīng)用場(chǎng)合.氣缸按結(jié)構(gòu)分類如圖.按缸徑分類：缸徑2.5～6mm為微型氣缸,8～25mm為小型氣缸,32～320mm為中型氣缸,大于320mm為大型氣缸.10-14磁性氣缸工作原理及適用場(chǎng)合？磁性開關(guān)氣缸是將磁性開關(guān)裝在氣缸的缸筒外側(cè).磁性開關(guān)氣缸用于檢測(cè)氣缸行程的位置,不需在行程兩端設(shè)置機(jī)控閥或行程開關(guān),也不需要在活塞桿端部設(shè)置限位檔塊,所以使用方便、結(jié)構(gòu)緊湊.10-15無桿氣缸工作原理及適用場(chǎng)合？無活塞桿氣缸主要有機(jī)械接合式氣缸、磁性藕合氣缸、繩索氣缸和鋼帶氣缸四種,前兩種無桿氣缸在自動(dòng)化系統(tǒng)、氣動(dòng)機(jī)器人中獲得了大量應(yīng)用.通常,把機(jī)械接合式無桿氣缸簡(jiǎn)稱為無桿氣缸,磁性耦合的無桿式氣缸稱為磁性氣缸.圖10-19為無桿氣缸結(jié)構(gòu)原理圖.在氣缸筒沿軸向開有一條長(zhǎng)槽,為保證開槽處的密封,設(shè)有內(nèi)外密封帶.內(nèi)密封帶靠氣壓力將其壓在缸筒內(nèi)壁上起密封作用.外密封帶起防塵作用.10-16氣-液阻尼缸工作原理及適用場(chǎng)合？氣-液阻尼缸是由將氣缸和液壓缸組合而成,它是以壓縮空氣為能源,并利用油液的不可壓縮性來獲得活塞的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng).它將液壓缸和氣缸兩個(gè)活塞固定在一根活塞桿上,串聯(lián)成一個(gè)整體.當(dāng)氣缸右腔供氣時(shí),活塞克服外載并帶動(dòng)液壓缸活塞向左運(yùn)動(dòng).液壓缸左腔