液压与气动期末考试试卷及答案

第三章3.18 100L/min2.5MPa1450r/min时，机械效率为=0.9106L/min2.5MPa100.7L/min，m〔〕液压泵的容积效率V

是多少？〔2〕假设液压泵的转速下降到500r/min，在额定压力下工作时，估算液压泵的流量是多少？〔3〕计算在上述两种转速下液压泵的驱动功率是多少？〕v

qqt

100.7106n

500q1

Vn1

1qv n t

1060.95 34.7L/mint1450t在第一种状况下：P

pq 2.5106106103Pi在其次种状况下：

0tm m

4.9103W0.960PP 0t1Pi1

pq 2.510634.7103t1 1.69103W0.9600.95m m答：液压泵的容积效率V

0.95500r/min34.7L/min，液压泵在第一种状况下的驱动功率为4.9103W，在其次种状况下的驱动功率为1.69103W。3.20某组合机床用双联叶片泵YB4/16×63，快速进、退时双泵供油，系统压力p=1MPa。工作进给时，大泵卸荷〔设其压力为，只有小泵供油，这时系统压力p=3MPa=0.8〕所需电动机功率是多少？〔2〕q=20L/min的定量泵，所需的电动机功率又是多少？〕快速时液压泵的输出功率为：P pq

1106(1663)1031316.7 W01 11 60工进时液压泵的输出功率为：P pq02 22

31061610360

800W电动机的功率为：PP 01P电

1316.70.8

1646W〔2〕P

pq

310620103

1250 W电 0.8601646Wq=20L/min1250W第四章D=100mmd=50mmp1=2MPa，流量为q=10L/min，P2=0.5MPa，试求活塞往复运动时的推力和运动速度。〕无杆腔进油时：F1

pA1

pA2

4

2 2F1 4

1.08104 Nq1 A

10103

0.021m/s1 0.12604

〔2〕F2

pA1

pA2 1

pp4 1

D2pd21F2 4

0.785104 Nq2 A2

10103(0.120.052)604

0.028 m/s答：当无杆腔进油时的活塞推力是1.08104N，运动速度是0.021m/s；当有杆腔进油时活塞的推力是0.875104N0.028m/s。单杆液压缸缸筒直径D=50m，活塞杆直径d=35m，泵供油流量为q=10L/mi1〕液压缸差动连接时的运动速度〔〕假设缸在差动阶段所能抑制的外负载F=1000，缸内油液压力有多大〔管内压力损失〕？〕q4

101034

0.17m/s〔2〕pF4

10004

1.04 MPa答：液压缸差动连接时的运动速度是0.17m/sF=1000N时，缸内油1.04MPa。一柱塞缸柱塞固定，缸筒运动，压力油从空心柱塞中通入，压力为p，流量为q，缸筒直径为D，柱塞外径d，内孔直径为d

F和运动速度。0 q q 4q

d2p， 4 A

d24

d24q答：柱塞缸所产生的推力等于F

d2p，运动速度等于4

d2。5.4图所示的叶片泵，铭牌参数为q=18L/min，p=6.3MPa，设活塞直径D=90mm，活塞杆直径d=60mmF=28000N时，试求在各图示状况下压力表的指示压力是多少？〔p2=2MPa〕〕pFA

280000.0924

4.4 MPa

p

FpA2 A

280002106

0.0920.0624

5.5 MPapp0

0.09245.5图所示的串联油缸，A

A2为有效工作面积，F和F

pp1

，和1

1各是多少？2

1 2Fp 2FpA

FpA

2 A q qFFAA解：由11 1FFAA

2 1，得

2 ；

p， ppAF2 2 2

1

1 21 2 1 2A A1 25.6A

A，FF

2的活塞运动时，试求、

和液压泵的出口p各是多少？

1 2 1 2 1 2q FF1

F，A2

A21不运动，此时2 2第五章

p，A 2

0，p 2A2题6.2图中溢流阀的调定压力为 5MPa，减压阀的调定压力为 2.5MPa，设液压缸的无杆腔面积A 50cm2，液流通过单向阀和非工作状态下的减压阀时，其压力损失分别为0.2MPa0.3MPa。求：当负载分别为0k、7.5kN和30kN1〕液压缸能否移动？2AB和C三点压力数值各为多少？F0pc

0pB

0.2MPa，考虑到非工作状态下的减压阀压力损失，pA

0.5MPa。F7.5kN，pC

F7.5103A 50104

1.5MPa考虑到单向阀的压力损失，则pB

1.7MPa，小于减压阀的调定压力，考虑非工作状态下的减压阀的压力损失，则

F 30103p 2.0MPaF30kNpA C

A 50104

6MPa液压缸不能运动，单向阀不能翻开，液压阀处于工作状态，pB

2.5 MPa，pA

5MPa。6.5pA4MPapB3MPapC2MPa。试求在系统的负载趋于无限大时，液压泵的工作压力是多少？〔a〕图中，三个溢流阀串联。当负载趋于无穷大时，则三个溢流阀都必需工作，则p泵pApBpC9MPa；〔b〕图中，三个溢流阀并联。当负载趋于无穷大时，A必需工作，而A的溢流压力取决于远程调压阀B，B取决于Cp泵pC2MPa。在题图6.8所示的系统中，溢流阀的调定压力为4MPa，假设阀芯阻尼小孔造成的损失不计，试推断以下状况下压力表的读数是多少？YA断电，负载为无穷大〔YA断电，负载压力为2MP〔YA通电；2MPa。〕YA断电，负载为无穷大时，压力表的读数pA=4MP；YA2MPa时，pA=2MPa；pYA2MPa时，=0。pAA如题6.9图所示，挨次阀的调整压力为p=3MPa，溢流阀的调整压力为p 5MPa，试求在以下状况下AyA、B点的压力是多少？〔1〕pL动到右端时。

4MP〔2〕负载压力pL

1MP〔3〕活塞运1〕液压缸运动pL=4MPa时，则A=pB=4MPa2〕pL=1MPa时，则pA=1MPaB=3MPa；pA=pB=5MPa。B在题6.6图所示两阀组中，设两减压阀调定压力一大一小pA>p路的出口压力取决于哪个减压阀？为什么？Bp 答〕图中，两个减压阀串联，且> ，当负载趋于无穷大时，支路出口压力取决于Bp A B压力低的B阀先工作，然后是调定压力高的A阀工作，故支路压力取决于调定压力低的B阀。〔b〕图中，两个减压阀并联，支路出口压力取决于A阀，当负载趋于无穷大时，出口压力到达pB时，B阀AA阀出口压力高于BBpA时，A阀工作，故支路压力取决于调定压力高的A阀。第七章7.288.3所示，图示为承受调速阀的进口节流加背压阀的调速回路。负载F=9000N。液压缸两腔面积A 50 cm2，A 20 cm2。背压阀的调定压力p 0.5 MPa。液压泵的供油流量q30 L/min。不计管1 2 b道和换向阀的压力损失。试问〔〕欲使液压缸速度恒定，不计调压偏差，溢流阀最小调定压p 多大？2〕y卸荷时的能量损失有多大？〔3〕假设背压阀增加了p，溢流阀调定压力的增量p 应有多大？b y〕由于p2

p，bF A 9000 20所以p 2p 0.5106

2MPa1 A A 1 1

50104 50py

p2MPa。1Ploss

30103pq0.5106 250W2 60F Ap1

p，py 2

p，所以p 2p。b y A A b1 1 F A当p pp2 F A

时，溢流阀调定压力p y A1A A

2(pA 1

p)，bp 2p 2p

p 2p，y A A b A1 1

b y A b1A 2溢流阀调定压力的增加量p

2p

p。y A b 5 b1如题图8.5所示的调速回路液压泵的排量Vp105 mL/r，转速np1000 r/min，容积效率Vp0.95，溢流阀调定压力p 7MPa，液压马达排量V 160mL/r，容积效率 0.95，机械效率 0.8，负y M VM mM载转矩T16Nm。节流阀最大开度A 0.2cm2〔可视为薄刃孔口，其流量系数C 0.62，油液密度Tmax dmax900kg/m3。不计其它损失。试求〔〕通过节流阀的流量和液压马达的最大转速n 、输出功率P和maxM回路效率，并请解释为何效率很低？〔2〕假设将p 提高到8.5MPa时，n 将为多大？y Mmax1051061000〕qVn

0.951.6625103m3/s，P PVP 602n TpV n M M 2Tp

M

VM216

0.8267MPa。M V 2270.8267106900

1601060.80.952pq2pd T

0.620.2104 1.45103 m3/sq=87.1L/min，q

87.10.95n Mmax

VM 517 r/minV 160103P 2n出

MT251716/60866.5 WP P

T 866.5 0.0745P pq 71061.6625103入 P这是由于存在溢流损失和节流损失.28.50.8267106900〔2〕q28.50.826710690097.150.95n Mmax

160103

576.8r/minP 2576.816/60966.5 W出 966.5 71061.66251038.6所示容积调速回路中单向阀AB的功用。在液压缸正反向移动时，为了向系统供给过载保护，安全阀应如何接？试作图表示。答：单向阀A：液压缸右行时，小腔回油满足不了液压泵的吸油要求，需要从油箱吸油。单向阀B：液压缸左行时，大腔回油多于液压泵的吸油流量，多余的液压油从液控单向阀排回油箱。为了给液压缸进展过载保护，将如所示油路接入回路，M和N两点分别接到液压缸的进出口处。如题图8.72.5L/min，液压缸两腔的有效面积A1

2A2

50 cm2，不计管路损失，试求1〕液压缸的大腔压力p；1〔2〕当负载=0和F=9000N时的小腔压力p2〔3〕设液压泵的总效率为0.7，求液压系统的总效率。1〕p1

2p

10F〔2〕p 2 A2

A F=0p1 A 22

4.4MPaF9000Np2

0.8MPa〔3〕液压回路的效率

F

Fq2A F 9000 0.822pq pq pA 2.21065010411 11 11系统总效率0.820.750.62如题图8.8所示的液压回路中，假设液压泵的输出流量q 10 L/min，溢流阀的调整压力p 2 MPa，p y两个薄壁孔型节流阀的流量系数都是C 0.67，开口面积A 0.02 d T1

，A 0.01 T2

，油液密度900 kg/m3，试求在不考虑溢流阀的调压偏差时〔〕液压缸大腔的最高工作压力〔2〕溢流阀可能消灭的最大溢流量。〕当液压缸被顶死时，大腔到达最高工作压力，则有q CAT2 d

，q CA2p1max2(p2p1max2(pp)y 1max由于qT1

q ，所以有：T2AT2Ap1max

Ap1maxpp1maxppy 1max1.6MPa〔2〕溢流阀的最大溢流量q qy

qqP

CA2(p2(pp)y1max

q CA2(p2(pp)y1max10103

600.670.02104 1.267104 m3/s2(21.6)1069008.10所示的液压回路，它能否实现“I2(21.6)106900的速度必需能调整〕？为什么？应当怎么办？p p 答：不能实现“夹紧缸I先夹紧工件，然后进给缸II再移动”的要求。由于系统压力恒定在，假设 > p p y x yy则夹紧缸I先夹紧而进给缸IIIpx<p，则夹紧缸I和进给缸II同时动作。应当将挨次阀的远程掌握口放在单向阀的后面。y如题图8.11动作的回路〔进退，假设设置压力继电器的目的是为了掌握活塞的换向1〕行程开关应为常开型，这是为了实现快进〔〕单向阀应反向，这是为了实现工进〔3〕背压阀应接换向阀的右油口，这是为了使动作更加平稳，放在回油路上〔4〕测大腔压力，原图接法，压力继电器的压力是不变化的。一、填空题液压系统中的压力取决于负载，执行元件的运动速度取决于流量。液压传动装置由〔动力元件〔执行元件〔掌握元件〕和〔关心元件〕四局部组成，其中〔动力元件〕和〔执行元件〕为能量转换装置。液体在管道中存在两种流淌状态层流〕时粘性力起主导作用紊流〕的流淌状态可用〔雷诺数〕来推断。在争论流淌液体时，把假设既〔无粘性〕又〔不行压缩〕的液体称为抱负流体。由于流体具有粘性，液流在管道中流淌需要损耗一局部能量，它由沿程压力〕损失和力〕损失两局部组成。液流流经薄壁小孔的流量与〔小孔通流面积〕的一次方成正比，与〔压力差〕的1/2次方成正比。通过小孔的流量对〔温度〕不敏感，因此薄壁小孔常用作可调整流阀。通过固定平行平板缝隙的流量与〔压力差〕一次方成正比，与〔缝隙值〕的三次方成正比，这说明液压元件内的〔间隙〕变量泵是指〔排量〕可以转变的液压泵，常见的变量泵有〔单作用叶片泵〔径向柱塞泵〔轴向柱塞泵〕其中单作用叶片泵〕和径向柱塞泵〕是通过转变转子和定子的偏心距来实现变量柱塞泵〕是通过转变斜盘倾角来实现变量。液压泵的实际流量比理论流量大；而液压马达实际流量比理论流量小〕。斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为〔柱塞与缸体〔缸体与配油盘〕、〔滑履与斜盘。2040℃时，其运动粘度的平均值约为〔20〕cSt。相对压力又称〔表压力，它是〔确定压力〕与〔大气压力〕之差。真空度是〔之差。流体在作恒定流淌时，流场中任意一点处的〔压力〔速度〔密度〕都不随时间发生变化。流体流淌时，有〔层流〕和〔紊流〕两种状态之分，我们把〔雷诺数〕作为推断流淌状态的标准，对于光滑的圆型金属管道，其临界值大致为232。液压泵是靠〔密封容积〕的变化来进展工作的，所以又称液压泵为〔容积〕式泵。液压泵按构造特点一般可分为齿轮泵柱塞泵〕三类泵。外啮合齿轮泵的排量与〔模数〕的平方成正比，与的〔齿数〕一次方成正比。因此，在齿轮节圆直径肯定时，增大模数，削减齿数〕可以增大泵的排量。〔吸油〔压油〕腔。〔卸荷槽〕〔压油〕腔〔吸油〕腔相通。齿轮泵产生泄漏的间隙为〔端面〕间隙和〔径向〕间隙，此外还存在啮合〕间隙，其中〔端面〕泄80%～85%。双作用叶片泵的定子曲线由两段〔大半径圆弧、两段〔小半径圆弧〕及四段〔过渡曲线〕组成，吸、压油窗口位于〔过渡曲线〕段。调整限压式变量叶片泵的压力调整螺钉，可以转变泵的压力流量特性曲线上〔拐点压力〕的大小，调整最大流量调整螺钉，可以转变〔泵的最大流量〕溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为，性能的好坏用调压偏差〕或开启压力比闭合压力比〕评价。明显p—p—p〕小好，k和nb大好。〔进口〔闭〔出口〕压力掌握，阀口常开，先导阀弹簧腔的泄漏油必需单独引回油箱。〔定差减压阀〔串联〕〔差压式溢流阀〔并联〕而成。〔截止阀〔单向阀。选用过滤器应考虑〔过滤精度〔通流力量〔机械强度〕和其它功能，它在系统中可安装在〔泵的吸油口〔泵的压油口〔系统的回油路上〕和单独的过滤系统中。〔高速时，其转速为低速，而输出转矩增加。串联和并联两种状况下回路的输出功率一样〕。在变量泵—变量马达调速回路中，为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时能供给较大功率，往往在低速段，先将马达排量〕调至最大，用变量泵〕调速；在高速段泵排量〕为最大，用量马达〕调速。限压式变量泵和调速阀的调速回路，泵的流量与液压缸所需流量自动相适应，泵的工作压力变〔相适应〔负载压力〕加节流阀前后压力差，故回路效率高。挨次动作回路的功用在于使几个执行元件严格按预定挨次动作，按掌握方式不同，分为〔压力〕掌握和〔行程〕掌握。同步回路的功用是使一样尺寸的执行元件在运动上同步，同步运动分为速度〕同步和〔位置〕同步两大类。不含水蒸气的空气为干空气，含水蒸气的空气称为湿空气，所含水分的程度用湿度〕和湿量〕来表示。气源装置为气动系统供给满足肯定质量要求的压缩空气，它是气动系统的一个重要组成局部，气动系统对压缩空气的主要要求有：具有肯定的压力和流量，并具有肯定的净化过度。因此必需设置一些〔除油、除水、除尘〕的关心设备。空气压缩机的种类很多，按工作原理分容积型压缩机〕和速度型压缩机。选择空气压缩机的依据是气压传动系统所需要的〔工作压力〕和〔流量〕两个主要参数。气源装置中压缩空气净化设备一般包括后冷却器油水分别器贮气罐枯燥器。气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气的最终保证，三大件是指分水滤气器〔减压阀、〔油雾器。气动三大件中的分水滤气器的作用是滤去空气中的〔灰尘〔杂质〕并将空气中〔水分〕的分别出来。四．问答题⒈液压与气压传动与其他传动形式相比有哪些优点和缺点？P6优点：①实现无级变速，调速范围大②一样功率下能量转换元件的体积较小，重量轻③工作平稳、反响速度快、冲击小、能高速启动。制动和换向④便于实现过载保护⑤操作简洁便于实现自动化⑥易于实现系列化、标准化、通用化，便于设计、制造⑦气动传动介质取之不竭且无污染缺点：①泄漏和流体的可压缩性，使其无法保证严格的传动比②液动对油温的变化比较敏感不宜在高温顺很低温下工作且易污染③气压传动功率小，噪声大。⒉液压油使用有哪些要求？P12密封件有良好的相容性⑤氧化稳定性好，长期工作不易变质⑥抗泡沫性和抗乳化性好⑦体积膨胀系数小，比热容大⑧燃点高，凝点低⑨对人体无害，本钱低⒊选用液压油承受的方法P14A、液压油选择时承受的两种方法：一种是按液压元件生产厂样本或说明书所推举的油类品种和规格选用液压油；B是依据液压系统的具体状况，如工作压力凹凸、工作温度凹凸、运动速度大小、液压元件的种类等因素，全面地考虑选用液压油。⒋储能器功用P70①、短期大量供油 ②、系统保压③、应急能源 ④、缓和冲击压力⑤、吸取脉动压力⒌密封件的要求P73①、在肯定的工作压力和温度范围内，具有良好都得密封效果，泄漏量尽可能小。②、摩擦系数小、摩擦力稳定不会引起运动零件的爬行与卡死③耐磨性好、寿命长，在肯定程度上能自动补偿被密封的磨损和几何精度的误差④、耐油性、抗腐蚀性好，不损坏被密封零件的外表。⑤、制造简洁，维护简洁⒍气压传动对压缩空气要求P151①、要求压缩空气具有肯定的压力和足够的流量②、要求压缩空气有肯定的清洁度和枯燥度⒎压缩空气直接输送给气动装置会产生哪些不利影响？P152另一方面，润滑油被气化后，会形成一种有机酸，对金属设备、气动装置有腐蚀作用，影响设备的寿命。②、混在压缩空气中的杂质能沉积在管道和气动元件的管道内，削减通道面积，增加管道阻力内径只有0.2~0.5mm的某些气动元件会造成堵塞，使压力信号不能正确传递，整个气动系统不能稳定工作甚至失灵。水会试管道及附件结冰而损坏，影响气动装置的正常工作。④、压缩空气中的灰尘等杂质，对气动系统中做往复运动或转动的气动元件的运动副会产生研磨作用，使这些元件因漏气而降低效率，影响它的使用寿命。⒏气马达与液压马达相比有哪些特点？P161①、工作安全。可以在易燃易爆场所工作，同时不受高温顺振动的影响。②、可以长时间满载工作而温升较小。③、可以无机调速。掌握进气流量，就能调整马达的转速和功率。额定转速以每分钟几十转到十几万转。④、具有较高的启动力矩，可以直接带负载运动。 ⑤、构造简洁，操作便利，维护简洁，本钱低。⑥、输出功率相对较小，最大只有20kW左右。 ⑦、耗气量大，效率低，噪声大。三、填空题液体在直管中流淌时，产生 沿程_压力损失；在变直径管、弯管中流淌时产生 局部压力损失。某液压泵确定压力为0.05Mpa，则泵吸入口的真空度 0.05Mpa，表压力为 -0.05 Mpa〔大气压力为0.1Mpa〕3 液压缸是将 液压 能转变为_机械 能，用来实现 直线往复 运动的执行元件。.4．马达是 执行 元件，输入的是压力油，输出的是_转速 和 转矩 。在液压缸中，为了削减活塞在终端的冲击，应实行_缓冲 措施。液压掌握阀按用途不同，可分为 方向 、 压力 和 流量 三大类。利用转变变量泵或变量液压马达的排量 进展调速的回路，称为容积调速回路。比例阀与一般液压阀的主要区分在于，其阀芯的运动是承受比例电磁铁 掌握，使输出的压力或流量与 电信号强度 成正比。所以，可用转变 电信号强度 的方法，对压力、流量进展连续掌握。油箱中油液的温度一般推举为 30-50 。雷诺数的物理意义影响液体流淌的力主要是惯性力和粘性力雷诺数大说明 惯性 力起主导作用，这样的液流呈 紊流 状态；雷诺数小，说明 粘性 力起主导作用，液流呈 层流 状态。11．液压泵的排量是指泵每转一周，所能输出液体的体积。12．在进油路节流调速回路中，当节流阀的通流面积调定后，速度随负载的增大而降低。13、某一元件的工作状态突变引起油压急剧上升，一瞬间突然产生很高的压力峰值，同时发生急剧的压力升降交替的阻尼波动过程称为 液压冲击 。14、在液流中，由于压力降低到有气泡形成的现象，统称为 气穴 现象。15、对于泵来说_流 量是变量，不同的泵，其_排 量不同，但选定适当的 转速 可获得相等的 流 量。16、齿轮泵工作时，轮齿在过渡中要经受“容积在封死状态下变化“的过程称为 困油 。为了消退这种现象，通常承受_开卸荷槽 的方法。17单作用叶片泵转子每转一周完成吸排油各 1 次可便利地转变_偏心距 的大小就转变它的排量，因此，一般做成 变 量泵。18、轴向柱塞泵主要有驱动轴、斜盘、柱塞、缸体和配油盘五大局部组成，转变 斜盘倾角 ，可以转变泵的排量。19、压力阀的共同特点是利用 油液压力 和_弹簧力 相平衡的原理来进展工作的。20、实际工作时，溢流阀开口的大小是通过 压力 的变 化来自动调整的。 21、减压阀是利用液流通过_阀口缝隙或称液阻 产生压降的原理， 使出口压力低于进口压力，并使出口压力保持根本不变的压力掌握 阀。四、简答题〔20分〕试述液压泵工作的必要条件〔6分〕1〕必需具有密闭容积。2〕密闭容积要能交替变化。3〕吸 油腔和压油腔要相互隔开，并且有良好的密封性。试推导出节流阀进口节流调速回路的速度负载特性方 程，并写出此回路与旁路节流调速回路的性能比较〔8分〕pp pP 1

p FP A负载力量不同；前者最大负载由溢流阀所调定的压力打算，属于恒转矩调速；后者最大负载随节流阀开口增大而较小，低速承载力量差；调速范围不同；前者较大，可达100；后者由于低速稳定性差，调速范围较小；功率消耗不同；前者与速度负载无关；后者与负载成正比；发热及泄漏影响不同前者油液通过节流孔发热后进入液压缸，影响液压缸泄漏，从而影响液压缸泄漏；后者泵、缸及阀的泄漏都影响速度。图中定量泵的输出流量q、P为肯定值，假设转变泵出口处节流阀的开口大小，问活塞运动速度会不会发生变化？流过a、b、c三点处的流量各是多少？〔6分〕a.c处的流量为：q. b处的流量为：4、如下图，溢流阀1的调整压力为P=40×105Pa2的调整压力为P＝30×105Pa。问：当两个二位二1 2通电磁换向阀同时得电〔1DT、2DT得电〕时，泵的出口压力P等于多少?0。5、简洁说明液压传动系统的组成。动力装置。是把机械能转换为液体压力能的装置。执行元件。是将液体的压力能转换为机械能的装置。掌握调整元件。是指掌握或调整系统压力、流量、方向的元件。关心元件。是在系统中起散热、贮油、蓄能、连接、过滤、测压等等作用的元件。工作介质。在系统中起传递运动、动力及信号的作用。6、简述伯努利方程的物理意义。其物理意义是：在密闭的管道中作恒定流量的抱负液体具有三种形式的能量〔流淌的过程中，三种能量之间可以相互转化，但是在管道任一断面处三种能量总和是一常量。7、为什么说先导式溢流阀的定压精度比直动式溢流阀高？先导式溢流阀将掌握压力的流量与主油路分开，从而削减了弹簧力变化以及液动力等对所掌握压力的干扰。8.液压泵在工作过程中会产生哪两方面的能量损失？产生损失的缘由何在？容积损失和机械损失。容积损失是因内泄漏而造成的流量上的损失。机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。六、计算题〔26分〕T=294NA=5×10-3m2，A=1×10-3m2，无视损失，2 1解答以下各题，并在计算末尾填入所用的原理或定义〔10分〕〔1〕通过杠杆机构作用在小活塞上的力F1

及此时系统压力p；(2)大活塞能顶起重物的重量G;大小活塞运动速度哪个快？快多少倍？设需顶起的重物G=19600N时，系统压力p又为多少？作用在小活塞上的力F1(1)F=T*540/27=5880N p=F/A=5.88MPa

应为多少？1 1 1(2)G=pA=29400N2(3)15倍(4)p=G/A=3.92MPa

=pA=3920N2 1 1如以下图所示的液压系统中，液压泵的铭牌参数为q=18L／min，=6.3MPa，设无杆腔面积A=100cm2，有1杆腔面积A=80cm2，在不计压力损失且F=28000N时，试在各图示状况下压力表的指示压力〔6分〕22.a)P=2.8×106Pa、b)P=4.4×106Pa、c)P=01 1 13〔1、请写出图示回路完整的进油路和回油路〔左位和右位时整个回路的工作状态〔5分〕〔2、假设液压缸的输入流量为12L/mi，液压缸的有效不计其它损失，试问液压缸快进时的工作速度为多少？

换向阀2分别处于工作面积为100cm2,〔5分〕〔〕2快进：进油路：23左腔回油路：42右位→油箱4处于右位，即工进：进油路：23左腔回油路：62右位→油箱2处于左位，即液压缸退回：进油路：253右腔回油路：2左位→油箱4、夹紧回路如以下图所示，假设溢流阀的调整压力p＝3Mpa、减压阀的调整压力p＝2Mpa，试分析活塞空载运动1 2ABB两点的压力又各为多少？此时，减压阀芯又处于什么状态？〔8分〕解：当回路中二位二通换向阀处于图示状态时，在活塞运动期间，由于活塞为空载运动，并无视活塞运动时的摩擦力、惯性力和管路损失等，则B点的压力为零，A点的压力也为零〔不考虑油液流过减压阀的压力损失。这时减压阀中的先导阀关闭，主阀芯处于开口最大位置。当活塞停顿运动后B点压力上升，始终升到减压阀的调整压力2Mpa，并保证此压力不变，这时减压阀中的先导阀翻开，主阀芯的开口很小。而液压泵输出的油液〔由于活塞停顿运动〕全部从溢流阀溢流回油箱，A点的压力为溢流阀的调定压力3Mpa。5、图示为定量泵和定量马达系统，泵的输出压力容积效率，机械效率；液压马达的排量

，排量

，容积效率

，转速 ，，机械效率；泵的出口与马达进口间的压力损失为0.5Mp，其它压力损失不计。试求8分〕〔1、液压泵的驱动功率〔2、液压泵的输出功率；〔3、液压马达的输出转速〔、液压马达的输出转矩；〔5、液压马达的输出功率。解：液压泵的输出流量为：液压泵的输出功率为：液压泵的驱动功率为：液压马达的输出转速为：液压马达的输入功率：液压马达的输出功率为：液压马达的输出转矩为：6.图示一个液压泵驱动两个构造一样相互串联的液压缸，两缸尺寸一样，缸筒内径D=80mm,活塞杆直径d=40mm,F=F1

=6000N，液压泵供油流量Q=25L/min，求液压泵的供油压力P1及两个液压缸的活塞运动速2V1,V2。解：1、P2=F2/A1=6000/(3.14x0.082/4)=1.19(Mpa)P21产生的作用力：F2’=P2xA2=4484(N)P1=(F1+F2’)/A1=2.1(MPa)2、V1=Q/A1=5(m/min)V2=(V1xA2)/A1=3.75(m/min)轴向柱塞泵的额定压力为p=16MPaQ=330L/minη=0.9，机械效率为ηm=0.93。求：(1)驱动泵所需的额定功率；(2)计算泵的泄漏流量。下 图 所 示 回 路 ， 已 知 F

11 2 1

15MPa2调定压力为3.0MPa3调定压力为4.0MPa，初始时液压缸活塞均在左端死点，负载在活塞运动时消灭，问这两个液压缸活塞是同时动作，还是有先后？并求液压缸活塞运动时及到达右端死点时

p,pp

,p2 各为多少？1由于减压阀2处于常开状态，当液压泵启动后，p1

马上到达1.5MPa，推动缸Ⅰ活塞运动。此时，p p 1.5MPa,所以 p 01 p 21当缸Ⅰ活塞运动至右端点后，p1

1,p2p1

3MPa，阀2将处于关闭状态，保持2p 3MPa；pp继续升高，至阀3 调定值4MPa 时，翻开阀3，缸Ⅱ活塞右移。此时，2p 3MPa,p 4MPa,p 1 p 2 。当缸Ⅱ活塞也运动至右端点后，pp

5MPa,1开启溢流。此时，P

=3MPa,p=p1 2

=5MPa.。p以下图表示何种掌握阀的原理图?图中有何错误?请改正.并说明其工作原理和1、2、 3、4、5、6各点应接何处,这种阀有何特点及其应用场合。该图是电液动换向阀的工作原理图。其电磁先导阀中位机能应为Ｙ型。工作原理：当电磁铁１ＹＡ通电时，电磁先导阀推向右端，掌握油经管路１→电磁先导阀→单向阀ａ→进入液控阀左端，将液控主阀芯推向右端，而主阀芯右端油腔的油经节流阀ｄ→电磁先导阀→管路５回油箱。主阀阀芯右移速度受节流阀ｄ掌握。主阀主油路３和管道２连通，管路６通过主阀和回油口４连通。２ＹＡ带电时，掌握油路的压力油将主阀芯推向左端，使主油路换向。油路接法：１接掌握油源；２、６接执行机构两腔；３接压力油源；４、５接油箱。两端卸荷，实现弹簧对中复位；换向时间可调，实现换向缓冲。三、填空题液压系统是由 、 、 、 和 五局部组成的。液体的动力粘度与其密度的比值称为 ，用符号 表示，其法定国际计量单位为 ，常用单位为 ，两种单位之间的关系是 。在横截面不相等的管路中，横截面小的局部液体的流速 ，而压力 。矿物油在常温时的密度约为 ，水的密度为 。液体的粘性用粘度表示。常用的粘度有 、 和 。在密闭系统中，由外力作用所产生的压力可 地传递到 的全部各点，这就是静压力传递原理。单位时间流过管路的液体体积称为 。它等于 和 的乘积。常用的液压压力阀有 、 和 三种。液压系统的压力损失有 和 两种。液压泵工作空间的容积由大减小而 油，工作空间的容积由小增大而 油。气缸是一种将 能转换为 能的能量转换装置。液压系统的执行元件是 和 两种。先导式溢流阀一般由一个 和一个 两局部组成。气压传动系统的三联件是指 、 和 。气压系统由 、 、 、 和 五局部组成。液压泵的 是指泵轴每转一周由其密封容积几何尺寸变化计算而得的排出的液体体积用 表示。流量掌握阀是通过转变 的大小来调整通过阀口的 以掌握执行元件的运动速度。油箱的作用是 、 、 、 。液压泵工作空间的容积由小增大而 油，工作空间的容积由大减小而 油。叶片泵有 和 两种类型。液压马达是一种将 能转换为 能的能量转换装置。节流调速回路中，依据流量阀的位置不同，可分为 、 、三种回路。23.液压流量掌握阀分为和两种。24．气压系统的执行元件是和两种。液压系统有两个或两个以上的液压缸，在运动时要求保持一样的位移或速度，或以肯定的速比运动时，应承受 。常用的压力阀有 、 和 三大类。27．液体作用于曲面某一方向上的力，等于液体压力与 的乘积。28，在争论流淌液体时，将既没有 又不行 的假想液体，称为抱负液体。29．速度掌握回路包括 、 、 三种回路。30．流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心时缝隙流量的 倍。在叶片马达中的叶片要 放置；在单作用叶片泵中的叶片要 放置；在双作用叶片泵中的叶片要 放置。液压伸缩缸活塞伸出时的挨次是 ，缩回时的挨次是 。间隙密封适用于 、 和 的场合。四、综合题下各图所示的液压回路是由哪些液压元件组成的？依据工作循环图，编写电磁铁动作挨次表〔+。写出液压缸活塞杆快进、工作进给时的油液流淌路线。写出所示液压回路中都包括有哪些根本回路？分别说明所示液压回路中各个主要元件的作用。〔a〕〔b〕〔c〕五、计算题1如下图，现有两个同规格液压缸油路串联。液压缸无杆腔活塞有效面积A1

=100cm2，有杆腔活塞有2A2

=80cm21p

=1.8MPa，输入流量qV1=12l/min，假设不计泄漏和损失11=2当两缸承受一样的负载时〔F F，该负载为多少？两缸的运动速度各是多少？11=2121的一半〔p2=p1

/2〕时，两缸各承受各大负载？11无负载〔F1

=0〕2能承受多大负载？1以下图所示的系统中，液压缸Ⅰ为进给缸，活塞面积 A1

=100cm2，液压缸Ⅱ为关心装置缸，活塞面积2A=50cm2py2

=4MPap

=3MPapj

=1.5MPa，管道损s失不计，要求〔〕关心缸Ⅱ工作时可能产生的最大推力为多少？2〕进给缸Ⅰ要获得稳定的运动速度且不受s1关心缸负载的影响，缸Ⅰ允许最大推力F1

应为多少？5MPa16ml/r1450r/min0.95，总效率0.9，求液压泵的实际输出功率和驱动该泵所需的电动机功率。现有两个同规格液压缸，油路串联，如下图。无杆腔活塞有效面积

A=100cm2，有杆腔活塞有效面积1A cm2 F F q12=50 。两活塞杆外加负载1= 2=10000N，各腔内布满油液，假设打进的流量

v6L/min，试指出活塞pApBpCpD？以及各活塞杆的运动速度？1现有两个同规格液压缸，油路并联，如下图。无杆腔活塞有效面积A=100cm2，有杆腔活塞有效面积12A=502

。两活塞杆外加负载

F=20230N，

F=10000N，各腔内布满油液，假设打进的流量

qv=6L/min，试12p p p p12问活塞杆的动作挨次？并求出活塞杆分别运动时的各腔压力值A、B、C、D？以及活塞杆的运动速度？15MPa26ml/r1000r/min0.95，总效率0.9，求液压泵的实际输出功率和驱动该泵所需的电动机功率。参考答案三、填空题1．能源装置执行装置掌握调整装置 关心装置 工作介质2．运动粘度m2/smm2/s， 1m2/s=106mm2/s3．快 小4．900kg/m35．动力粘度1000kg/m3运动粘度相对粘度等值 液体内部流量 通流截面积 流速溢流阀 减速阀 挨次阀沿称压力损失 局部压力损失压 吸气压 机械液压缸 液压马达13.先导阀主阀14.空气过滤器减压阀油雾器15.能源装置执行装置掌握调整装置关心装置工作介质排量 V开口度 流量储油油液 油液散热 空气逸出 沉淀杂质吸 压单作用〔变量〕式 双作用〔定量〕式压力 机械进油路节流调速回路 回油路节流调速回路 旁油路节流调速回路节流阀 调速阀气缸 气马达同步回路溢流阀 减速阀 挨次阀曲面在该方向的垂直面内投影面积粘性 压缩节流调速回路 容积调速回路 节流容积调速回路30. 2.5径向 向前倾斜 向后倾斜先大后小 先小后大速度较高 压力较小 尺寸小的中小型设备四、综合题〔a〕答：油箱12、M345、678。电磁铁动作挨次表序号工作循环1YA2YA3YA1快进+—+2工进+——3快退—+—4停顿———3〔〕液压缸活塞杆快速进给时的油液流淌路线：进油路：123〔左位〕—→4〔左腔〕回油路：4〔右腔〕—→63〔左位〕—→1液压缸活塞杆工作进给时的油液流淌路线：进油路：123〔左位〕—→4〔左腔〕回油路：4〔右腔〕—→53〔左位〕—→1液压缸活塞杆快速退回时的油液流淌路线：进油路：123〔右位〕—→6—→单活塞杆液压4〔右腔〕回油路：4〔左腔〕—→三位四通电磁换向阀3〔右位〕—→油箱1答：根本回路有调压回路、换向回路、容积节流调速回路、卸荷回路、快慢速转换回路等。答：液控单向阀的作用：一是快进和工进转换，反向截止实现工进，反向导通实现快进；二是正向导通实现快退。〔b〕12、M型中位机能的三位四通电磁换向阀34、5、6、78910。电磁铁动作挨次表序号工作循环1YA2YA3YA4YA1快进+—++2一工进+——+3二工进+—+—4快退—+——5停顿————3〔〕液压缸活塞杆快速进给时的油液流淌路线：进油路：油箱123〔左位〕—→二位二通电磁换向阀6—→二位79〔左腔〕回油路：9〔右腔〕—→三位四通电磁换向阀3〔左位〕—→油箱1液压缸活塞杆第一工作进给时的油液流淌路线：进油路：123〔左位〕—→4—→二位三通电磁换向7〔右位〕—→9〔左腔〕回油路：9〔右腔〕—→三位四通电磁换向阀3〔左位〕—→油箱1液压缸活塞杆其次工作进给时的油液流淌路线：进油路：油箱123〔左位〕—→二位三通电磁换向阀6〔右位〕59〔左腔〕回油路：9〔右腔〕—→三位四通电磁换向阀3〔左位〕—→油箱1液压缸活塞杆快速退回时的油液流淌路线：进油路：123〔右位〕—→9〔右腔〕回油路：9〔左腔〕—→83〔右位〕—→1答：溢流阀的作用是调整系统的最高压力。〔c〕答：1.油箱、2.单向定量液压泵、3.M型中位机能的三位四通电磁换向阀、4.二位三通电磁换向阀、5.单活塞杆液压缸、6.一般单向阀、7.调速阀、8.直动型溢流阀电磁铁动作挨次表序号工作循环1YA2YA3YA1快进+——2工进+—+3快退—++4停顿———液压缸快退时的油液流淌路线。进油路：123〔右位〕—→6—→二位三通电磁换向4〔右位〕—→5〔右腔〕回油路：5〔左腔〕—→三位四通电磁换向阀3〔右位〕—→油箱1答：根本回路有调压回路、换向回路、节流调速回路、卸荷回路、快速运动〔差动连接〕回路等。答：调速阀的作用是：调整单活塞杆液压缸的工作进给运动速度。五、计算题〕依据题意列出方程组：=p A F=2 1

pA p A F+=①1 1 2 2 1+=①②=1 F F=F，p=1

F1=1A1

代入①得：A 2=pA A=1 1

F+F p

A2111A=F〔A111

+1〕pA1 1A pA2 1.81060.012 180121 1 11 F=A

AA=2 =

= 0.0080.01 =0.018=10000 〔N〕=F F=1

=F=10000 〔N〕q 12 103V1=1 v A =0.0160=0.02 〔m/s=1 vAqvA又 V2= 1 2q A

0.008 =1V2 2 =1=v A A=2 1

v=0.010.02=0.016〔m/s〕1p2=p1

/2时 依据题意列出方程：p1=+③pA 2 A F=+③1 1 2 11〕12F=〔2AA1〕12

p =〔20.010.008〕1.8106 =50400〔N〕1p11=F 2 A=2

1.8106= 2

0.01=90000 〔N〕1F1

1=0时， p1

=A p A=1 2 2

A1p 2 1 代入A2 0.0121=A=F p A=A=2 2 1

p=0.0081.8106=22500 〔N〕1〔略〕1O解：液压泵的实际输出功率为P：OpP qpO=

pVn

106

1000

0.95/60

=6175〔W〕=6.175〔kW〕i驱动液压泵所需的电动机功率为P：iOP 6.175OP 0.9i= = =6.861〔kW〕答：液压泵的实际输出功率

PO6.175kW，驱动该泵所需的电动机功率

Pi6.861kW。O解：液压泵的实际输出功率为P：OpP qpO=

pVn

5106

16106

14500.95/60

=1837

〔W〕=

1.837

〔kW〕i驱动液压泵所需的电动机功率为PiP 1.837O= P = i

=2.04〔kW〕答：液压泵的实际输出功率

P O为

kW，驱动该泵所需的电动机功率P为

kW。iqiVA1v=AA1

6103=100104

=0.6〔m/min〕=0.01〔m/s〕= v A = 2 B 1A 502=v A v=B 1

=100 0.6=0.3〔m/min〕=0.005〔m/s〕 DpD=01=2 pCA F1=2F21 pC=A1

10000=100104=

=1〔MPa〕BB腔与C腔相通， p =pC=1〔MPa〕B+=1 B21又 pA+=1 B21A2=p A p=A 1 B

F 50 100001+1A=1001+ 100104=0.5+1=1.5〔MPa〕+1p p p p 答：A腔的压力A1.5MPa、BC腔的压力B与C1MPa、D腔的压力D为0MPa；活塞杆A的运动速度vA为0.6m/mi〔或0.01m/，活塞杆B的运动速度vB为0.3m/mi〔或0.005m/〕解：B腔与D腔均与油箱接通，

ppC= D=0p1又 pAA1F1

F=1=20230=A 1p A=100104 =2〔=A 11又 pBA1F=12=1

F=2=10000 pB

A=100104=1〔MPa〕pBpA 活塞杆B先动，活塞杆A后动。qV==v v A==A B 1

6103=100104=0.6〔m/min〕=0.01〔m/s〕A B 答：A腔的压力p为2MPa、B腔的压力p为1MPa、C腔与D腔的压力pC和p 均为0MPa；活塞杆B先动，活塞杆A后动；活塞杆A和的运动速度vA和活塞杆B的运动速度vB均为0.6m/mi〔或0.01m/A B 五、分析题如下图定量泵输出流量为恒定值q ，如在泵的出口接一节流阀，并将阀的开口调整的小一些，试分析回pv和流过截面P，A，B三点流量应满足什么样的关系〔活塞两腔的面积为AA，全部1 2d一样。qP但通过节流阀的流量并不发生转变，q=q ，因此该系统不能调整活塞运动速度v，假设要实现调速就须在节A p流阀的进口并联一溢流阀，实现泵的流量分流。qBv=q/A，q=q/A=〔A/A〕qA 1 B A 1 2 1 P如下图节流阀调速系统中，节流阀为薄壁小孔，流量系数C=0.67，油的密度ρ=900kg/cm3，先导式溢流p=12×105Paq=20l/minA=30cm2，载荷Ｆ=2400N。试分析节流阀开口〔面积y 1A〕在从全开到渐渐调小过程中，活塞运动速度如何变化及溢流阀的工作T状态。解：节流阀开口面积有一临界值A

A>ATo T

时，虽然节流开口调小，但活塞运动速度保持不变，溢流阀阀A

<AT

时，活塞运动速度随开口变小而下降，溢流阀阀口翻开起定压阀作用。p液压缸工作压力1

FA1

2400

(30104)

8105 Pap pp液压泵工作压力p 1式中△p为节流阀前后压力差，其大小与通过的流量有关。一个节流阀的最小稳定流量为q ，液压缸两腔面积不等，Ａ>Ａ，缸的负载为F。假设分别组成进min 1 2油节流调速和回油节流调速回路，试分析：1〕进油、回油节流调速哪个回路能使液压缸获得更低的最低运动速度。2〕在推断哪个回路能获得最低的运动速度时，应将下述哪些参数保持一样，方能进展比较。解：1〕进油节流调速系统活塞运动速度v=q /A；出口节流调速系统活塞运动速度v=q2

1/Amin

min 1因>，故进油节流调速可获得最低的最低速度。1 22〕节流阀的最小稳定流量是指某肯定压差下×105P，节流阀在最小允许开度A 时能正常工作的最Tminq

。因此在比较哪个回路能使液压缸有较低的运动速度时，就应保持节流阀最小开口量Amin

Tmin

和两端压差△p一样的条件。设进油节流调速回路的泵压力为p ,节流阀压差为△p则：p1 1p FAp1

p1

p p1

FA1设出口调速回路液压缸大腔压力〔泵压力〕为p ，节流阀压差为△p ，则：p2 2Ap1

FpA2 2

p p2

A AFA1 2 2p p

A AFA

FAq

相等的定义可知：△p=△p

即： p1

p2 1 2 1

2为使两个回路分别min 1 2获得缸最低运动速度，两个泵的调定压力p 、p 是不相等的。p1 p2在图示的回路中，旁通型调速阀〔溢流节流阀〕装在液压缸的回油路上，通过分析其调速性能推断下面哪些结论是正确的〔〕缸的运动速度不受负载变化的影响，调速性能较好〔〕阀，只起回油路节流调速的作用，缸的运动速度受负载变化的影响C〕油腔背压很小，不能进展调速。解：只有C正确，当溢流节流阀装在回油路上，节流阀出口压力为零，差压式溢流阀有弹簧的一腔油液压力也为零。当液压缸回油进入溢流节流阀的无弹簧腔时，只要抑制软弹簧的作用力，就能使溢流口开度最大。这样，油液根本上不经节流阀而由溢流口直接回油箱，溢流节流阀两端压差很小，在液压缸回油腔建立不起背压，无法对液压缸实现调速。5．如下图的回路为带补油装置的液压马达制动回路，说明图中三个溢流阀和单向阀的作用。解：液压马达在工作时，溢流阀5起安全作用。制动时换向阀切换到中位，液压马达靠惯性还要连续旋转，故产生液压冲击，溢流阀1，2方面，由于液压马达制动过程中有泄漏，为避开马达在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象，用单向阀3和4从油箱向回路补油。如下图是利用先导式溢流阀进展卸荷的回路。溢流阀调定压力p＝30×105Pa。要求考虑阀芯阻尼孔的压y力损失，答复以下问题：1〕在溢流阀开启或关闭时，掌握油路E，FB点的油路是否始终是连通的？2〕在电磁铁DT断电时，假设泵的工作压力p＝30×105Pa，B点和E点压力哪个压力大？假设泵的工作Bp＝15×105Pa，B点和E点哪个压力大？3〕在电磁铁DT吸合时，泵的流量是如何流到油箱中去的？B解：1〕在溢流阀开启或关闭时，掌握油路E，F段与泵出口处B点的油路始终得保持连通当泵的工作压力p＝30×105Pa时，先导阀翻开，油流通过阻尼孔流出，这时在溢流阀主阀芯的两端产生压B降，使主阀芯翻开进展溢流，先导阀入口处的压力即为远程掌握口Ep>p；当泵的工作压力pB E B＝15105Pa 时，先导阀关闭，阻尼小孔内无油液流淌，p＝p。B E二位二通阀 的开启或关闭对掌握油液是否通过阻尼〔即掌握主阀芯的启闭〕有关， 但这局部的流量很小，溢流量主要是通过CD油管流回油箱。〔b， 〔〕所示的三个调压回路是否都能进展三级调压〔压力分别为60 × 105Pa、40×105Pa、10×105Pa〕？三级调压阀压力调整值分别应取多 少 ？ 使 用 的元 件 有 何 区别 ？解：图〔b〕不能进展三级压力掌握。三个调压阀选取的调压值无论如何交换，泵的最大压力均由最小的调定压力所打算，p＝10×105Pa。图〔a〕的压力阀调定值必需满足p＝60×105Pa，p＝40×105Pa，p＝10×105Pa。假设将上述调定值进展交a1 a2 a3换，就无法得到三级压力掌握。图〔a〕所用的元件中，a1、a2必需使用先导型溢流阀，以便远程掌握。a3可用远程调压阀〔直动型。图〔c〕的压力阀调定值必需满足p＝60×105Pa 是并联的阀，相互不影响，故允许任选。设pc1 c2 c3 c2＝40×105Pa，p＝10×105Pac1c2、c3可用远程调压阀。两者相比，图〔c〕c3比图〔a〕的方案要好。如下图的系统中，两个溢流阀串联，假设每个溢流阀单独使用时的调整压力，py1=20×105Pa，py2=40×105Pa。溢流阀卸载的压力损失无视不计，试推断在二位二通电磁阀不同工况下，A点和B点的压力各为多少。解：电磁铁 1DT－ 2DT－ p=0Ap=0B1DT+ 2DT － p=0Ap=20×105PaB1DT－ 2DT+ p=40×105PaAp=40×105PaB1DT+ 2DT+ p=40×105Pa p=60×105PaA B当两个电磁铁均吸合时，图示两个溢流阀串联，A点最高压力由p 打算，p＝40×105Pa。由于p 压力作用在y2 A A溢流阀1〔成为背压1的调定压力p ＝20×105Pa以外，尚需抑制背压力p＝40×105Pa的作用，故泵的最大工作压力：p＝p +py1 A B y1 A＝〔20+40〕×105=60×105Pa。如下图的系统中，主工作缸Ⅰ负载阻力F=2023N，夹紧缸II在运动时负载阻力很小可无视不计。两缸大小一样，大腔面积A=2cmA=10cp=3×10Pa，1 2 yp=15×105Pa。试分析：1〕当夹紧缸II运动时：jpp分别为多少？2〕II夹紧工件时：pp分别a b a b为多少？3〕夹紧缸II最高承受的压力p 为多少？max3〕F

解：1〕2〕由于节流阀安装在夹紧缸的回油路上，属回油节流调速。因此无论夹紧缸在运动时或夹紧工件时，减压阀均处于工作状态，p=p=15×105Pa。溢流阀始终处于溢流工况，p=p=30×A j B y105Pa。=0时，在夹紧缸的回油腔压力处于最高值：IIpmax

(AA)p1 2

(215)10530105 Pa图示为大吨位液压机常用的一种泄压回路。其特点为液压缸下腔油路上装置一个由上腔压力掌握的挨次阀〔卸荷阀1〕1的中位有什么作用？2〕液控单向阀〔充液阀〕4的功能是什么？3〕pkpx大?121与油箱接通进展泄压。当缸上腔压力高于挨次阀3的调定压力〔一般为20～40×105Pa〕时，阀处于开启状态，泵的供油通过阀3排回油箱。只有当上腔渐渐泄压到低于挨次阀3调定压力〔一般为〕时，挨次阀关闭，缸下腔才升压并翻开液控单向阀使活塞回程。换向阀1点时换向阀才切换到中位，所用的K型中位机能可以防止滑块下滑，并使泵卸载。很大的回油背压，因此设置了充液阀4。回程时上腔的油可通过充液阀4排出去。当活塞利用重力快速下行时，4将自行翻开，充液箱的油直接被吸入缸上腔，起着充液〔补油〕的作用。3的调定压力px时，挨次阀断开，缸下腔的压力才开头升压。在液控挨次阀3断开瞬间，液控单向阀4反向进口承受的压力为p 〔2040105P，x其反向出口和油箱相通，无背压，因此开启液控单向阀的掌握压力只需p=〔0.3～0.5〕p即可。k x图示的液压回路，原设计要求是夹紧缸IIII的速度能够调整。实际试车后觉察该方案达不到预想目的，试分析其缘由并提出改进的方法。解：图〔a〕的方案中，要通过节流阀对缸I进展速度掌握，溢流阀必定处于溢流的工作状况。这时泵的压力为溢流阀调定值，p=p。B点压力对工件是否夹紧无关，该点压力总是大于挨次阀的调定值pII只B y x能先动作或和缸I同时动作，因此无法到达预想的目的。图〔b〕是改进后的回路，它是把图〔a〕中挨次阀内控方式改为外控方式，掌握压力由节流阀出口A点引出。这样当缸I在运动过程中，A点的压力取决于缸I负载。当缸I夹紧工件停顿运动后，Ap，使y外控挨次阀接通，实现所要求的挨次动作。图中单向阀起保压作用，以防止缸II在工作压力瞬间突然降低引起工件自行松开的事故。图b〕所示为液动阀换向回路。在主油路中接一个节流阀，当活塞运动到行程终点时切换掌握油的电磁阀3，然后利用节流阀的进油口压差来切换液动阀4，实现液压缸的换向。试判断图示两种方案是否都 能 正 常 工 作 ？解：在〔a〕图方案中，溢流阀21的后面，节流阀始终有油液流过。活塞在行程终了后，溢流阀处于溢流状态，节流阀出口处的压力和流量为定值，掌握液动阀换向的压力差不变。因此〔〕图的方案可以正常工作。在〔b〕2回油箱，此时不再有油液流过节流阀，节流阀两端压力相等。因此，建立不起压力差使液动阀动作，此方案不能正常工作。在图示的夹紧系统中，定位压力要求为10×105Pa，夹紧力要求为3×104Ｎ，夹紧缸无杆腔面积Ａ=100cm，试答复以下问题：1〕A，B，C，D各件名称，作用及其调整压力；2〕系统的工作过程。1解：1〕A为内控外泄挨次阀，作用是保证先定位、后夹紧的挨次动作，调整压力略大于10×105Pa；B为卸荷阀，作用是定位、夹紧动作完成后，使大流量泵卸载，调整压力略大于10×105Pa；C为压力继电器，作用是当系统压力到达夹紧压力时，发讯掌握其他元件动作，调整压力为30×105PaD为溢流阀，作用是夹紧后，起稳压作用，调整压力为30×105Pa。系统的工作过程：系统的工作循环是定位—夹紧—拔销—松开。其动作过程：当1DT得电、换向阀左位工作时，双泵供油，定位缸动作，实现定位；当定位动作完毕后，压力上升，升至挨次阀A的调整压力值，A阀翻开，夹紧缸运动；当夹紧压力到达所需要夹紧力时，B阀使大流量泵卸载，小流量泵连续供油，补偿泄漏，以保持系统压力，夹紧力由溢流阀D掌握，同时，压力继电器C发讯，掌握其他相关元件动作。Ｆ=1500Ｎ，活塞面积A=15cm2，溢流阀p=45×105Pap=20×105Pap=35×105Pa，管道和换向阀的压力y j1 j2损失不计。试分析：1〕DT吸合时活塞处于运动过程中，p、p、p三点的压力各为多少？2〕DT吸B A C合时活塞夹紧工件，这时p、p、p 三点的压力各为多少？3〕如在调整减压阀压力时，改取p=35×105PaB A C j1p=20×105Pa，该系统是否能使工件得到两种不同夹紧力?j2解：1〕DT吸合，活塞运动时：F 1500p 10105 PaL A 15104p<p，减压阀阀口处于最大位置，不起减压作用，p＝p＝p＝10×105Pa，p＝10×105＋ΔpPa，Δp为L j A C L B j j油液通过减压阀时产生的压力损失。2〕DT吸合，活塞夹紧工件：溢流阀必定开启溢流，p＝p＝45×105Pa。对于减压阀1p的作用使其先导阀开启，主阀芯在两端压力B y L2pL

的作用使其主阀口关小处于平衡状态，允许〔1～2〕l/min的流量经先导阀回油箱，以维持出口处压力为定值，p＝p＝p＝35×105Pa。C A j2由以上分析可知，只要DT一吸合，缸位于夹紧工况时，夹紧缸的压力将由并联的减压阀中调定值较高的那一减压阀打算。因此，为了获得两种不同夹紧力，必需使p

<pp=35×105Pa，则无法获得夹紧缸压力p=20×105Pa。j

j1 j2 j1=20c，缸I的阻力负载F=800N，缸II的阻力负载F=4000N，溢流阀的调整压力为p=45×105Pa。1〕在减压阀不同调定压力时〔p =10×105Pa、p

=20×Ⅱ y j1 j2105Pa、p =40×105Pa〕两缸的动作挨次是怎样的？2〕在上面三个不同的减压阀调整值中，哪个调整值会使缸j3II运动速度最快？p解：1〕启动缸II所需的压力：2

F 4000 20 10 A 20p =10×105Pa<p F2,II不动，v2=0p=10×105Pa，j1 2 Ap=p=45×105Pa，压力油使缸Ⅰ右移。B yp =20×105Pa =p ，减压阀处于工作状态，流量依据减压阀口、节流阀口及溢流阀口的液阻安排，两缸同时j2 2动作。p =40×105Pa>p ，减压阀口全开、不起减压作用，假设不计压力损失，p ≈p=20×105Pa，该压力不能抑制j3 2 B 2I负载，故缸II单独右移，待缸IIp=p=40×105Pa，p=p=45×105Pa，压力油A j B y才使缸I向右运动。2〕当p =40×105Pa时，减压阀口全开、不起减压作用。泵的压力取决于负载，p=p=20×105Pa。由于溢j3 B 2流阀关闭，泵的流量全部进入缸IIII运动速度最快，v=q/A。II它们的工作原理，并指出图〔a〕和〔b〕的系统分别具有哪些功能？解：图〔a〕方案，当活塞在接触工件慢进和保压时，或者活塞上行到终点时，泵一局部油液进入蓄能器。当蓄能器压力到达肯定值，压力继电器发讯使泵卸载，这时，蓄能器的压力油对压力机保压并补充泄漏。当换向蓄能器在活塞向下向上运动中，始终处于压力状态。由于蓄能器布置在泵和换向阀之间，换向时兼有防止液压冲击的功能。图〔b〕方案，活塞上行时蓄能器与油箱相通，故蓄能器内的压力为零。当活塞下行接触工件时泵的压力上升，泵的油液进入蓄能器。当蓄能器的压力上升到调定压力时，压力继电器发讯使泵卸载，这时缸由蓄能器保压。该方案适用于加压和保压时间较长的场合。与〕方案相比，它没有泵和蓄能器同时供油、满足活塞快速运动的要求及当换向阀突然切换时、蓄能器吸取液压冲击的功能。在图示的系统中，两溢流阀的调定压力分别为60×105Pa、20×105Pa。1〕当py1＝60×105Pa，py2＝20×105Pa，DT吸合和断电时泵最大工作压力分别为多少？2〕py1＝20×105Pa，py2＝60×105Pa，DT吸合和断电时泵最大工作压力分别为多少？pmax 解：1〕DT失电时活塞向右运动，远程调压阀1进出口压力相等，由于作用在阀芯两端的压差为零，阀1始终处于关闭状态不起作用，泵的压力由py2打算：p ＝p ＝20×105Pa；DTpmax 力为零，泵的最大工作压力将由p 、p 中较小的值打算：p ＝p ＝20×105Pa。y1 y2 pmax y2pmax 2〕同上一样，DT失电时活塞向右运动远程调压阀1不起作用泵的压力由py2打算：p ＝p ＝60×105Papmax p p p p PaDT吸合时活塞向左运动，泵的最大工作压力将由 、 中较小的值打算： ＝＝20×105 。p p p p Pay1 y2 pmax y1以下供气系统有何错误？应怎样正确布置？解：气动三大件是气动系统使用压缩空气质量的最终保证，其挨次分水滤气器、减压阀、油雾器。图a〕用于气阀和气缸的系统，三大件的挨次有错，油雾器应放在减压阀、压力表之后；图b〕用于规律元件系统，不应设置油雾器，因润滑油会影响规律元件正常工作，另外减压阀图形符号缺少掌握油路。19．有人设计一双手掌握气缸往复运动回路如下图。问此回路能否工作？为什么？如不能工作需要更换哪个阀？解：此回路不能工作，由于二位二通阀不能反向排气，即二位四通换向阀左侧加压后二位三通阀，在松开其按钮时使二位四通换向阀左侧处于排气状态，回路即可实现往复运动。六、问答题的作用，去掉该弹簧是门元件能否正常工作，为什么？答：当“是门”元件正常工作时，气流由气源流向输出口S，假设由于某种缘由使气源压力p为零而输出仍保持压力，则输出口S气流会回流到气源口，输出口S的污秽会进入是门元件甚至是门元件前的其它掌握阀。这种状况应当避开。故承受弹簧使是门元件阀芯复位，防止输出口S气流回流。此中状况下非门元件输出口S回流气流正好使阀芯关断，故不需弹簧。简述压缩空气净化设备及其主要作用。答：压缩空气净化设备一般包括后冷却器、油水分别器、贮气罐、枯燥器。后冷却器安装在空气压缩机出口管道上，它将压缩空气中油雾和水汽到达饱和使其大局部分散成滴而析出。油水分别器安装在后冷却器后的管道上，作用是分别压缩空气中所含的水分、油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。贮气罐的主要作用是贮存一定数量的压缩空气，削减气源输出气流脉动，增加气流连续性，进一步分别压缩空气中的水分和油分。枯燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气枯燥。试比较截止式气动规律元件和膜片式气动规律元件的特点。〔1〕转变气流的通路以实现肯定的规律功能；高压膜片式规律元件由带阀口的气室和能够摇摆的膜片构成，它通过膜片两侧造成压力差使膜片向一侧摇摆，从而开关相应的阀口，使气流的流向、流路切换，以实现各种规律控制功能。〔2〕在性能上各有特长：高压截止式规律元件的阀芯是自由圆片或圆柱体，检查、修理、安装便利，行程短，流量大。高压膜片式规律元件构造简洁，内部可动部件摩擦小，寿命长，密封性好。简述冲击气缸的工作过程及工作原理。答：它的工作过程可简洁地分为三个阶段。第一段，气源由孔A供气，孔B排气，活塞上升并用密封垫封住喷嘴，气缸上腔成为密封的储气腔。其次段，气源改由孔A排气，孔B进气。由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，而下腔作用面积较大，可使上腔贮存很高的能量。第三段，上腔压力增大，下腔压力连续降低，上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔的气体快速充入到活塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下运动，气体的压力能转换为活塞的动能，利用这个能量对工件冲击做工，产生很大的冲击力。使用气动马达和气缸时应留意那些事项？答：气动马达在使用中必需得到良好的润滑。一般在整个气动系统回路中，在气动马达掌握阀前设置油雾器，并按期补油，使油雾混入空气后进入气动马达，从而到达充分润滑。气缸在使用时应留意环境温度为-35~+80℃；安装前应在1.5倍工作压力下进展试验，不应漏气；装配时全部工作外表应涂以润滑脂；安装的气源进口处必需设置油雾器，并在灰大的场合安装防尘罩；安装时应尽可能让活塞杆承受轴线上的拉力载荷；在行程中假设载荷有变化，应当使用输出力充裕的气缸，并附设缓冲装置；多数情况下不使用满行程。简述气压传动系统对其工作介质—压缩空气的主要要求。答：气动系统要求压缩空气具有肯定的压力和足够的流量，具有肯定的净化程度，所含杂质〔油、水及灰尘等〕粒径一般不超过以下数值：气缸、膜片式和截止式气动元件—不大于50μm，气动马达、硬