液壓習(xí)題解答

06十一月20241液壓與氣壓傳動主講馬愛兵06十一月20242P47，3-7已知某一液壓泵的排量V=100mL/r,轉(zhuǎn)速n=1450r/min,容積效率ηv=0.95，總效率η=0.9，泵輸出油的壓力P=10MPa。求泵的輸出功率Po和所需電動機(jī)的驅(qū)動功率Pi各等于多少？理論流量qt=nV=145000mL/min實(shí)際流量q=qtηv=137750mL/min=0.0023m3/sPo=Pq=23000w=23kwPi=Po/η=25.5kw06十一月20243P62，4-4某一差動油缸，要求快進(jìn)速度V1是快退速度V2的2倍，試求活塞面積A1與活塞桿截面積A2之比應(yīng)為多少?？爝M(jìn)VA2A1PQ快進(jìn)時(shí)：V1=Q/A2快退時(shí)：V2=Q/(A1-A2)要使V1=2V2，則Q/A2=2Q/(A1-A2)∴2A2=A1-A2

即A1/A2=3/1快退VA1PQA206十一月20244P62，4-5液壓缸差動連接的本質(zhì)是什么？當(dāng)活塞桿兩側(cè)的有效面積A1=2A2時(shí)，主要達(dá)到什么目的？工進(jìn)時(shí)：F1=PA1，V1=Q/A1快進(jìn)時(shí)：F2=P（A1-A2），V2=Q/(A1-A2)顯然，F(xiàn)2<F1,V2>V1,Power=FV=PQ

本質(zhì)：以降低推力為代價(jià)，提高運(yùn)動速度?？爝M(jìn)VA2A1PQ工進(jìn)VA2A1PQ快退VA2A1PQ快進(jìn)時(shí)：F進(jìn)=P（A1-A2）=PA2，

V進(jìn)=Q/(A1-A2)=Q/A2快退時(shí)：F退=PA2，V退=Q/A2顯然，F(xiàn)進(jìn)=F退,V進(jìn)=V退目的：使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以相同速度進(jìn)退。06十一月20245P62，4-7圖示兩種結(jié)構(gòu)形式的液壓缸，直徑分別為D、d，如進(jìn)入缸的流量為Q，壓力為P，分析各缸產(chǎn)生的推力、速度大小，以及運(yùn)動方向。圖a）：圖b）：F=Pπ(D2-d2)/4F=Pπd2/4V=4Q/π(D2-d2)V=4Q/πd2

向左運(yùn)動向右運(yùn)動dDPQ（a）dPQD（b）06十一月20246P62，4-9已知：Q=30L/min，P=40*105Pa，活塞往復(fù)運(yùn)動速度相等，且V=6m/min,試計(jì)算D、d和F首先統(tǒng)一單位已知：Q=30L/min=5*10-4m3/sP=40*105Pa=4*106PaV=6m/min=0.1m/s∵A桿=πd2/4

=Q/V=5*10-3m2∴d=(4*5*10-3/π)1/2m=80mm

D=21/2*d=113mm

F=PA桿=20*103N=20KN快進(jìn)VdDPQF快退VDPQd06十一月20247P92，5-5溢流閥的調(diào)定壓力PA=4MPa,PB=3MPa,PC=5MPa,

試求壓力表的讀數(shù)是多少？ABC∵后一個(gè)溢流閥是前一個(gè)的背壓閥∴Pc=PC=5MPaPb=PB+PC=8MPaPa=PA+PB+PC=12MPa

讀數(shù)=12MPaabc06十一月20248P92，5-5溢流閥的調(diào)定壓力PA=4MPa,PB=3MPa,PC=5MPa,

試求壓力表的讀數(shù)是多少？ABC∵只要任一個(gè)先導(dǎo)閥開啟，其主閥即打開溢流-穩(wěn)壓。系統(tǒng)的壓力由自身的先導(dǎo)閥和外接先導(dǎo)閥中最低調(diào)壓決定。∴讀數(shù)=min(PA,PB,PC)=PB=3MPa06十一月20249自身的先導(dǎo)閥外加的先導(dǎo)閥B、C或者A、B之間的連接通過阻尼孔連通先導(dǎo)閥06十一月202410P93，5-10A1=A2=100X10-4m2缸Ⅰ的負(fù)載F1=35KN，缸Ⅱ運(yùn)動時(shí)的負(fù)載為零。Py=4MPaPx=3MPaPj=2MPa

試求A、B、C的壓力。06十一月202411P93，5-10試求A、B、C的壓力。（1）兩換向閥處中位時(shí)；兩換向閥處中位時(shí)，液壓泵排出的油大多通過溢流閥回油箱。∵溢流閥溢流（工作）∴PA=Py=4MPa∵PA>Px,順序閥開啟（工作）∴PB=PA=4MPa∵PA>Pj,減壓閥口變?。üぷ鳎郟C=Pj=2MPa06十一月202412P93，5-10試求A、B、C的壓力。（2）1DT+，缸Ⅰ移動及到終點(diǎn)時(shí)；1DT+，缸Ⅰ移動時(shí)∴PB=F1/A1=3.5MPa∵順序閥開啟(工作)A→B∴PA

=PB=3.5MPa∵PA>Pj,減壓閥工作∴PC=Pj=2MPa注意：∵PA<Py,溢流閥不工作，故不起穩(wěn)壓作用。1DT+，缸Ⅰ運(yùn)動到終點(diǎn)時(shí)，與（1）完全相同。06十一月202413P93，5-10試求A、B、C的壓力。（3）1DT-，2DT+，缸Ⅱ移動及到終點(diǎn)時(shí)。1DT-，2DT+，缸Ⅱ移動時(shí)∴PC=0∵PC<Pj,減壓閥不工作∴PA

=PC=0（∵PA<Py,溢流閥不工作，故不起穩(wěn)壓作用）∴PB=0（∵PA<Px,此時(shí)順序閥不工作）缸Ⅱ運(yùn)動到終點(diǎn)時(shí)，與（1）完全相同。06十一月202414P146，7-11Py1=2MPa，Py2=4MPa求A、B兩點(diǎn)處在不同工況下的壓力值。（單位：MPa）6240404006十一月202415P147，7-14本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)快進(jìn)-工進(jìn)-快退-停止的工作循環(huán)。（1）寫出液壓元件的名稱。（2）填寫電磁鐵動作順序表。1DT2DT3DT說明快進(jìn)工進(jìn)快退停止

電磁鐵動作+—++++——————差動連接，無需調(diào)速無桿腔進(jìn)油，調(diào)速閥調(diào)速有桿腔進(jìn)油，無需調(diào)速全部常態(tài)位方法：按油路的走向順序填寫06十一月202416§1

液壓與氣壓傳動概述兩個(gè)參數(shù)：P、q

兩個(gè)概念：

（1）系統(tǒng)的工作壓力和負(fù)載的關(guān)系（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動速度和流量的關(guān)系一個(gè)公式：Power=P*q

液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成：5個(gè)部分06十一月202417§2

液壓與氣壓傳動基本理論液壓油的作用：工作介質(zhì)、潤滑、冷卻、防銹

2.粘性：

（1）如何受壓力、溫度的影響？（2）結(jié)合壓力、溫度、速度、粘性選擇液壓油？壓力的表示方法：絕對壓力和相對壓力（表壓力）基本概念：理想液體、恒定流動、流態(tài)、雷洛數(shù)

液體動力學(xué)的方程名稱及對應(yīng)的規(guī)律：3個(gè)06十一月202418§2

液壓與氣壓傳動基本理論6.壓力損失的種類和含義：沿程壓力損失、局部壓力損失

7.孔口形式：

（1）薄壁小孔L/d≤0.5

（2）短孔0.5≤L/d≤4

（3）細(xì)長孔L/d>48.液壓沖擊和空穴現(xiàn)象的概念及其危害、采取的措施：

V，P。振動、噪聲、損壞密封件和液壓元件、引起壓力元件的誤動作V，P。振動、噪聲、壓力不穩(wěn)定、流量不連續(xù)06十一月202419§3

液壓泵和液壓馬達(dá)液壓泵為何稱為容積式泵？構(gòu)成容積泵的必要條件？依靠密封工作腔的容積周期性變化進(jìn)行工作。2.液壓泵按結(jié)構(gòu)形式分類及應(yīng)用場合：

齒輪泵、葉片泵、柱塞泵3.單作用葉片泵和雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：低壓≤2.5高壓>8中壓2.5-8變量泵，限壓式內(nèi)／外反饋排量與偏心距的關(guān)系定量泵1.四大缺陷？2.泄漏部位和最大泄漏處？1.變量/定量？2.定子形狀？3.偏心距e？06十一月202420§3

液壓泵和液壓馬達(dá)柱塞泵分類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

徑向柱塞泵：改變偏心距e改變排量軸向柱塞泵：改變斜盤或缸體軸線的傾角γ改變排量

5.液壓泵的性能參數(shù)及計(jì)算。壓力、排量、流量、功率、效率06十一月202421§4

液壓缸液壓缸的差動連接概念單桿式液壓缸，有桿腔和無桿腔同時(shí)通高壓油2.液壓缸的差動連接時(shí)推力和速度計(jì)算

推力F=P*A活塞桿速度V=Q/A活塞桿特別地：當(dāng)D=√2d時(shí)，快進(jìn)和快退速度相等3.液壓缸的組成：5個(gè)部分06十一月202422§5

液壓控制元件液壓控制閥的分類方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥2.方向控制閥的分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、圖形符號

普通單向閥、液控單向閥、換向閥

壓力控制閥的分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、圖形符號

溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器直動式、先導(dǎo)式06十一月202423§5

液壓控制元件4.流量控制閥的分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、圖形符號

節(jié)流閥、調(diào)速閥節(jié)流閥和調(diào)速閥的區(qū)別多個(gè)溢流閥串聯(lián)和并聯(lián)時(shí)的壓力分析

7.多個(gè)減壓閥串聯(lián)和并聯(lián)時(shí)的壓力分析

流量受負(fù)載、溫度的影響流量恒定求和取最小值取最小值取最大值06十一月202424§5

液壓控制元件8.溢流閥在液壓系統(tǒng)中的作用有哪些?畫圖舉例

溢流穩(wěn)壓作用過載保護(hù)形成背壓卸荷作用(遠(yuǎn)程控制口接油箱)

遠(yuǎn)程調(diào)壓

實(shí)現(xiàn)多級調(diào)壓P7606十一月202425§6

輔助元件輔助元件包含哪些？蓄能器、過濾器、油箱、熱交換器、管件、密封件、儀表等2.充氣式蓄能器分為：

氣瓶式活塞式皮囊式（氣囊式）06十一月202426§7

液壓基本回路液壓基本回路主要有4類：方向控制回路換向、鎖緊、制動回路

壓力控制回路調(diào)壓、增壓、減壓、保壓、平衡、卸荷回路速度控制回路調(diào)速、快速、速度換接回路多缸工作控制回路同步、順序、互不干擾回路畫出液控單向閥的雙向鎖緊回路，即雙向液壓鎖回路。說明鎖緊原理。

P114節(jié)流、容積、容積節(jié)流調(diào)速06十一月202427§7

液壓基本回路3.自選液壓元件設(shè)計(jì)二級調(diào)壓回路，說明調(diào)壓原理。

P115利用先導(dǎo)式溢流閥設(shè)計(jì)一種調(diào)壓并能卸荷的回路，說明調(diào)壓及卸荷原理。

P119調(diào)速回路的分為：

節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速、容積節(jié)流調(diào)速回路

進(jìn)油、回油、旁路節(jié)流調(diào)速回路06十一月202428鞏固練習(xí)液壓系統(tǒng)中的壓力取決于（），執(zhí)行元件的運(yùn)動速度取決于（）。負(fù)載流量2.液壓傳動系統(tǒng)由（）、（）、（）、（）和（）五部分組成，其中（）和（）為能量轉(zhuǎn)換裝置。（動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件、工作介質(zhì)）（動力元件、執(zhí)行元件）3.由于流體具有（），液流在管道中流動需要損耗一部分能量，它由（）損失和（）損失兩部分組成。（粘性；沿程壓力；局部壓力）06十一月202429鞏固練習(xí)4.變量泵是指（）可以改變的液壓泵。常見的變量泵有()、()、()

其中（）和（）通過改變轉(zhuǎn)子和定子的偏心距來實(shí)現(xiàn)變量，（）是通過改變斜盤或缸體的傾角來實(shí)現(xiàn)變量。（排量）（單作用葉片泵、徑向柱塞泵、軸向柱塞泵）（單作用葉片泵、徑向柱塞泵）（軸向柱塞泵）5.液壓泵的實(shí)際流量比理論流量（）；而液壓馬達(dá)實(shí)際流量比理論流量（）。小大06十一月202430鞏固練習(xí)6.液壓泵是靠（）的變化來進(jìn)行工作的，所以又稱液壓泵為（）式泵。7.液壓泵按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一般可分為：（）、（）、（）三類泵。8.葉片泵一般分為：（）和（）兩種。9.柱塞泵一般分為：（）柱塞泵和（）柱塞泵。（密閉容積；容積式泵）（齒輪泵；葉片泵；柱塞泵）（單作用；雙作用）（徑向；軸向）06十一月202431鞏固練習(xí)10.液壓缸差動聯(lián)接是將（）的兩腔（）的聯(lián)接方式。當(dāng)要求快進(jìn)速度為工進(jìn)速度的2倍時(shí)，活塞桿徑d和液壓缸徑D的關(guān)系為d=（)D。11.外嚙合齒輪泵位于輪齒逐漸脫開嚙合的一側(cè)是（）腔，位于輪齒逐漸進(jìn)入嚙合的一側(cè)是（）腔。12.溢流閥為（）壓力控制，閥口常（），先導(dǎo)閥彈簧腔的泄漏油與閥的出口相通。定值減壓閥為（）壓力控制，閥口常（），先導(dǎo)閥彈簧腔的泄漏油必須（）。（單桿式活塞缸；同時(shí)接入壓力油；√２/２）（吸油；壓油）（進(jìn)口；閉；出口；開；單獨(dú)引回油箱）06十一月202432鞏固練習(xí)14.有兩個(gè)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（）；并聯(lián)在液壓泵的出口，泵的出口壓力為（）。（A）5MPa（B）10MPa

（C）15MPa（D）20MPa（C；A）13.流量連續(xù)性方程是（）在流體力學(xué)中的表達(dá)形式，而伯努利方程是（）在流體力學(xué)中的表達(dá)形式。（A）能量守恒定律（B）動量定理（C）質(zhì)量守恒定律（D）其他（C；A）06十一月202433鞏固練習(xí)(D；C)15.已知單活塞桿液壓缸的活塞直徑D為活塞桿直徑d的2倍，差動連接的快進(jìn)速度等于非差動連接前進(jìn)速度的（）；差動連接的快進(jìn)速度等于快退速度的（）。（A）1倍（B）2倍（C）3倍（D）4倍差動快進(jìn)速度=4Q/(πd2）非差動前進(jìn)速度=4Q/(πD2）=4Q/(4πd2)

快退速度=4Q/(πD2-d2）

=4Q/(3πd2)

06十一月202434鞏固練習(xí)16.液壓缸活塞運(yùn)動速度只取決于輸入流量的大小，與壓力無關(guān)。（）17.液體流動時(shí)，其流量連續(xù)性方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的一種表達(dá)形式。（）18.流量可改變的液壓泵稱為變量泵。（）19.“將液壓缸的兩腔同時(shí)接壓力油的聯(lián)接方式，稱為差動聯(lián)接。”()20.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。（）21.因液控單向閥關(guān)閉時(shí)密封性能好，故常用在保壓回路和鎖緊回路中。（）√××××√06十一月202435鞏固練習(xí)22.液壓沖擊------23.節(jié)流調(diào)速回路------（在液壓系統(tǒng)中，因某些原因使液體壓力在某一瞬間突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。）（液壓系統(tǒng)采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入執(zhí)行元件的流量實(shí)現(xiàn)調(diào)速的回路稱為節(jié)流調(diào)速回路。）06十一月202436鞏固練習(xí)24.如圖所示的系統(tǒng)中，兩個(gè)溢流閥串聯(lián)，若已知每個(gè)溢流閥單獨(dú)使用時(shí)的調(diào)整壓力，py1=20×105Pa，py2=40×105Pa。溢流閥卸載的壓力損失忽略不計(jì)，試判斷在二位二通電磁閥不同工況下，A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓力各為多少。06十一月202437鞏固練習(xí)1DT－2DT－pA=0pB=01DT+2DT－pA=20×105PapB=01DT－2DT+pA=40×105PapB=40×105Pa1DT+2DT+pA=60×105PapB=40×105Pa

當(dāng)兩個(gè)電磁鐵均吸合時(shí)，圖示兩個(gè)溢流閥串聯(lián)，B點(diǎn)最高壓力由py2決定，pB＝40×105Pa。由于pB壓力作用在溢流閥1的先導(dǎo)閥上（成為背壓），如果要使溢流閥1的先導(dǎo)閥保持開啟工況，壓力油除了克服調(diào)壓彈簧所產(chǎn)生的調(diào)定壓力py1＝20×105Pa以外，尚需克服背壓力pB＝40×105Pa的作用，故泵的最大工作壓力：

pA＝py1+pB＝（20+40）×105=60×105Pa。06十一月202438鞏固練習(xí)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(diǎn)：1）起穩(wěn)壓溢流作用用定量泵供油時(shí)，它與節(jié)流閥配合，可以調(diào)節(jié)和平衡液壓系統(tǒng)中的流量。在這種場合下，閥口經(jīng)常隨著壓力的波動而開啟，油液經(jīng)閥口流回油箱，起穩(wěn)壓溢流作用。2）起安全閥作用避免液壓系統(tǒng)和機(jī)床因過載而引起事故。在這種場合下，閥門平時(shí)是關(guān)閉的，只有負(fù)載超過規(guī)定的極限時(shí)才開啟，起安全作用。通常，把溢流閥的調(diào)定壓力比系統(tǒng)最高壓力調(diào)高10~20%。3）作卸荷閥用由先導(dǎo)型溢流閥與二位二通電磁閥配合使用，可使系統(tǒng)卸荷。4）作遠(yuǎn)程調(diào)壓閥用在溢流閥的遙控口接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控目的。5）作高低壓多級控制用換向閥將溢流閥的遙控口和幾個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥連接，即可實(shí)現(xiàn)高低壓多級控制。6）用于產(chǎn)生背壓將溢流閥串聯(lián)在回油路上，可以產(chǎn)生背壓，使執(zhí)行元件運(yùn)動平穩(wěn)。此時(shí)溢流閥的調(diào)定壓力低，一般用直動式低壓溢流閥即可。25.溢流閥在液壓系統(tǒng)中有哪