电大液压气动技术作业

一、判断题

1.通常把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。

2.真空度是以绝对真空为基准来测量的液体压力。

3.连续性方程表明恒定流动中，液体的平均流速与流通圆管的直径大小成反比。

4.流经薄壁小孔的流量与液体的密度和黏度有关。

5.重力作用下的静止液体的等压面是水平面。

二、填空题

1.液压系统中的压力取决于,而输入的流量决定执行元件的,压力

与流量的乘积就是液压系统的。

2.动力黏度是液体在单位速度梯度下流动时，液体层间单位面积上的。

3.牌号为L—HL46的液压油，其温度为时的运动黏度平均值为。

4.液体的流动状态可用雷诺数来判别，对于圆管流动，雷诺数Re与、

和有关。

5.液体在管道中流动时的压力损失可分为和两种。

三、计算题

1.如图所示，有一直径为4、质量为m的活塞浸在液体中，并在力尸的作用下处于静止状态。

若液体的密度为P，活塞浸入的深度为力，试确定液体在测压管内的上升高度。

2.如图所示用一倾斜管道输送油液，己知A=15m,pl=0.45MPa,p2=0.25MPa,4/=10mm,

L=20m,p=900kg/m3,运动黏度v=45xl0一6m2/s,求流量0。

3.有一阀门，测得入口压力pl=0.25MPa,出口压力p2=0.06MPa,当通过阀门的流量。=

132L/min时,求阀门的开口面积。

4.如图所示，已知某液压系统输出流量为25L/min,吸油管直径为25mm,油液密度为

900kg/m3,运动黏度为20mm2/s,液压泵吸油口距油箱液面的高度"=0.4m,若仅考虑吸油

管中的沿程损失，试求液压泵入口处的真空度。

5.如图所示的圆柱滑阀，已知阀心直径用2cm,进口压力pl=9.8MPa,出口压力p2=0.9MPa,

油液密度p=900kg/m3,流量系数Cd=0.65,阀口开度x=0.2cm,求通过阀U的流量。

一、判断题

1.通常把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。（+）

注：无黏性、不可压缩是理想液体必须具有的两个假定条件，缺一不可。

2.真空度是以绝对真空为基准来测量的液体压力。（一）

注：真空度是以大气压力为基准来测量的液体的相对压力，此时液体压力小于大气压力。而

以绝对真空为基准来测量的压力应是液体的绝对压力。

3.连续性方程表明恒定流动中，液体的平均流速与流通圆管的直径大小成反比。（一）

注：恒定流动中，由于液体的不可压缩性，通过管道截面的液体流量相等，液体的平均流速

与流通圆管的面积成反比，即应与流通圆管直径的平方成反比。

4.流经薄壁小孔的流量与液体的密度和黏度有关。（一）

注：薄壁小孔的流量公式是要求熟记的内容，从公式中所含各项参数可知，小孔流量与液体

密度有关，而与液体的黏度无关。

5.重力作用下的静止液体的等压面是水平面。（+）

注：判定等压面是否为水平面，也要求满足上述两项条件。

二、填空题

1.负载运动速度功率

2.内摩擦力

3.40℃46mm2/s

4.平均流速丫圆管直径4运动黏度v

5.沿程压力损失局部压力损失

三、计算题

1.如图所示，有一直径为"、质量为w的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状

态。若液体的密度为小活塞浸入的深度为〃，试确定液体在测压管内的上升高度。

解：由等压面概念，活塞底部平面的液体压力为

“。卜+劝（1）

活塞的受力平衡方程

p--d^=F+Mg

4(2)

由(1)式代入(2)得

用(x+@。/=F+iftg

A

成^)="护

*:级g+*T

2.如图所示用一倾斜管道输送油液，-知〃=15m,pl=0.45MPa,p2=0.25MPa,<7=10mm,

£=20m,p=900kg/m3,运动黏度y=45xl0-6m2/s,求流量0。

解：分别在管道两端取流通截面1、2

山伯努利方程

5+誓噗+3誓噜

其中，al=a2,vl=v2,

〃1=0,/?2=A=15m

A*=APj="_；4Q

这里，柩为油液流经管道的沿程压力损失，一

代入求流量：

XPg坦—“

。=码7回一冉一岫)

=------"X0°l’——045x«•-0.25x104-900x9.8x15)

I28x900x45xl0-,x20v1

=O.O2O5x1O-sm,/«

=1.236/nn

3.有一阀门，测得入口压力pl=0.25MPa,出口压力p2=0.06MPa,当通过阀门的流量0=

132L/min时，求阀门的开口面积。

解：液体流经阀门的特性可按流经薄壁小孔考虑

Q=

由薄壁小孔流量公式V—

式中Q=132£/urn=132x10*4/60MSIS

p=900Ag/MS

AP=Fi-A=0-25-0.06=0.19MPa=0.19xt0<Pa

Q=0.61

/Q132x104/60a

A=----；=----------j=0.176x10m=L76ow

Cjl-Ap0.61XJT?TX0.19x101

代入计算v#V900

4.如图所示，已知某液压系统输出流量为25L/min,吸油管直径为25mm,油液密度为

900kg/m3,运动黏度为20mm2/s,液压泵吸油口距油箱液面的高度H=0.4m,若仅考虑吸油

管中的沿程损失，试求液压泵入口处的真空度。

解：分别取油箱油面及液压泵入口为流通截面.1、2,列出伯努利方程

回=J.+皿+生

。2ga2gpg,

其中，pl=pa=0.1013MPa,vl=0/?l=0

力2="=0.4m

Q25xt0-J/60c8c*

=------------=01849*/g

%=x0025a

44

判断管道中油液流态

0.849x0025

=1061<2000

20x10^

油液在管中为层流，0,2=2

沿程损失d24d

代入计算用2e

/XEtVt_.75L鬲

，f.一T~+M工开

9O0x2xaM93——75

----------------------+900x9.8x。**--x

UMIOJUS

=0.47xl04Pa=4.7x10-3MPa

5.如图所示的圆柱滑阀，已知阀心直径用2cm,进口压力pl=9.8MPa,出口压力p2=0.9MPa,

油液密度p=900kg/m3,流量系数Cd=0.65,阀口开度x=0.2cm,求通过阀口的流量。

解：圆柱滑阀当阀口开度较小时，油液流经阀口的流动特性相当于薄壁小孔。

过流面积a=7rdx

压差Ap=pl—p2=9.8—0.9=8.9MPa

代入流量公式

Q=CjaJjAp

=0.65XJTK0.02X0.002XJ-?-X&9x10,

1900

=010115m%=690Lfa^i

一、判断题

1.液压泵的容积效率与液压泵的泄漏量有关，而与液压泵的转速无关。

2.对于限压式变量叶片泵，当泵的压力达到最大时，泵的输出流量为零.

3.液压缸差动连接可以提高活塞的运动速度，并可以得到很大的输出推力。

4.先导式溢流阀的远程控制口可以使系统实现远程调压或使系统卸荷。

5.双作用叶片泵既可作为定量泵使用，又可作为变量泵使用。

二、选择题

1.在下列液压阀中，不能作为背压阀使用。

A.单向阀B.顺序阀

C.减压阀D.溢流阀

2.若某三位换向阀的阀心在中间位置时，压力油与油缸两腔连通、回油封闭，则此阀的滑

阀机能为。

A.P型B.Y型

C.K型D.C型

3.以变量泵为油源时，在泵的出口并联溢流阀是为了使阀起到。

A.溢流定压作用B.过载保护作用

C.令油缸稳定运动的作用D.控制油路通断的作用

4.与节流阀相比较，调速阀的显著特点是。

A.调节范围大B.结构简单，成本低

C.流量稳定性好D.最小压差的限制较小

5.在液压系统中，减压阀能够«

A.用于控制油路的通断B.使油缸运动平稳

C.保持进油口压力稳定D.保持出油口压力稳定

三、计算题

1.叶片泵转速〃=1500r/min,输出压力6.3MPa时输出流量为53L/min,测得泵轴消耗功率

为7kW,当泵空载时，输出流量为56L/min,求该泵的容积效率和总效率。

2.液压马达排量gM=250mL/r,入口压力为9.8MPa,出口压力为0.49MPa,其总效率〃

=0.9,容积效率〃MV=0.92,当输入流量为22L/min时，试求：（1）马达的输出转矩；（2）

马达的输出转速。

3.如图所示液压泵驱动两个液压缸串联工作。已知两缸结构尺寸相同，缸筒内径。=90mm,

活塞杆直径d=60mm,负载力尸1=F2=10000N,液压泵输出流量。=25L/min,不计损失,

求泵的输出压力及两液压缸的运动速度。

4.如图所示，液压泵驱动两个并联液压缸。已知活塞/重10000N,活塞8重5000N,两

活塞面积均为100cm2o若输出流量为Q=5Umin,试求两液压缸的动作压力及运动速度。

5.图示回路中已知液压缸两腔面积/l=100cm2,N2=50cm2,调速阀最小压差Ap=p2=

0.5MPa,当负载由0变到30000N时，活塞向右运动速度稳定不变，试求：(1)调速阀的

调定压力pY；(2)当F=0时，泵的出口压力pp、回油腔压力p2。

6.图示的液压回路中，已知液压缸的面积m=Z3=100cm2,/2=N4=50cm2,负载尸1=

14000N,F2=4250N,顺序阀的开启压力pK=0.15MPa,节流阀上的压降△pr=0.2MPa,试

求：(1)A,B、C各点的压力；(2)若液压缸速度vl=3.5cm/s,v2=4cm/s,求各液压缸

的输入流量。

四、画图题

1.试画出限压式变量叶片泵的流量一压力曲线，并说明此特性曲线的调整方法。

2.试画出直动式溢流阀和先导式溢流阀的流量一压力曲线，并分析比较两者的溢流性能。

一、判断题

1.液压泵的容积效率与液压泵的泄漏量有关，而与液压泵的转速无关。（一）

丝

注：由容积效率表达式口可知，液压泵的容积效率不仅与液压泵的泄漏量有关,

而且与液压泵的理论流量有关，又由于液压泵的排量为常数，可知容积效率与液压泵的转速

有关。

2.对于限压式变量叶片泵，当泵的压力达到最大时，泵的输出流量为零。（+）

注：应熟悉限压式变量叶片泵的特性曲线，当泵工作在变量段时（BC段），泵的输出流量

随压力增高而减小，当泵的压力达到最大时（C点），泵的输出流量为零。

3.液压缸差动连接可以提高活塞的运动速度，并可以得到很大的输出推力。（-）

y--=^F=p-----

注：液压缸差动连接时，活塞的运动速度一，输出推力d，式中d为活塞

杆的直径，由此可知差动连接可以得到较高的活塞运动速度，但输出推力较小。

4.先导式溢流阀的远程控制口可以使系统实现远程调压或使系统卸荷。（+）

注：通过先导式溢流阀的远程控制口控制主阀心上腔的压力，接通油箱则系统卸荷；接通另

一溢流阀则可实现远程调压。

5.双作用叶片泵既可作为定量泵使用，又可作为变量泵使用。（一）

注：与单作用叶片泵相比较，双作用叶片泵的转子和定子是同心的，故流量恒定，不能作为

变量泵使用。

二、选择题

1.在下列液压阀中，不能作为背压阀使用。（C）

A.单向阀B.顺序阀

C.减压阀D.溢流阀

注：单向阀、溢流阀、顺序阀都可以作为背压阀使用，减压阀的特点是阀口常开，出口压力

恒定，故不能作为背压阀使用。

2.若某三位换向阀的阀心在中间位置时，压力油与油缸两腔连通、回油封闭，则此阀的滑

阀机能为。（A）

A.P型B.Y型

C.K型D.C型

注：应熟悉常用的三位换向阀的滑阀机能及特点。

3.以变量泵为油源时，在泵的出口并联溢流阀是为了起到。（B）

A.溢流定压作用B.过载保护作用

C.令油缸稳定运动的作用D.控制油路通断的作用

注：以变量泵为油源时，调速阀不仅能调节液压缸的运动速度，而且使液压泵的输出流量得

到控制，系统没有溢流。因此在泵的出口并联溢流阀是为了起到过载保护作用。

4.与节流阀相比较，调速阀的显著特点是。（C）

A.调节范围大B.结构简单，成本低

C.流量稳定性好D.最小压差的限制较小

注：与节流阀相比较，调速阀的显著特点是通过的流量不会受到负载变动的影响，流量稳定

不变。

5.在液压系统中，减压阀能够。（D）

A.用于控制油路的通断B.使油缸运动平稳

C.保持进油口压力稳定D.保持出油口压力稳定

注：减压阀在出口压力发生变化时，可通过主阀心的移动改变减压口开度大小，自动保持调

定的出口压力稳定。

三、计算题

1.叶片泵转速〃=1500r/min,输出压力6.3MPa时输出流量为53L/min,测得泵轴消耗功率

为7kW,当泵空载时，输出流量为56L/min,求该泵的容积效率和总效率。

解：叶片泵空载时可认为无泄漏，空载时的输出流量即为理论流量

6=56Lft＞上

实际流量Q=531Ali1

愠=2=更=屿《

容积效率0r56

=63x53=5565fcW

液压泵的输出功率•60

55.565

%=—=--------=0.795

总效率舄7

2.液压马达排量4M=250mL/r,入口压力为9.8MPa,出口压力为0.49MPa,其总效率〃=

0.9,容积效率〃MV=0.92,当输入流量为22L/minf1寸，试求：（1）马达的输出转矩；（2）

马达的输出转速。

解：（1）求输出转矩

3=（9*250X1〃=3704M.

理论转矩2rr

4.=亥=倦=0_978

a92

机械效率目，

输出转矩M=%•g=370.4x0.978=%23MB

(2)求输出转速

理论流量Qr=Q可*=22x0.92=20.24Z./min

由Qr=q*

ft.20.24

"7=250xl0T80.96r/min

3.如图所示液压泵驱动两个液压缸串联工作。已知两缸结构尺寸相同，缸筒内径。=90mm,

活塞杆直径”=60mm,负载力尸1=F2=10000N,液压泵输出流量。=25L/min,不计损失,

求泵的输出压力及两液压缸的运动速度。

解：活塞面积

4=-Di*=^x0.09a=a00636m3

舄=^（D3-rfa）=^09a-0.06a）=0.00353ta

列出两液压缸的力平衡方程(1)、(2)

=(1)

P1A=%(2)

P14=~T~'4+"

两式联立求解4又已知F1=F2

或+^100-00636+0.00353.1wwwk.*G41n

.K=------------=------xlOOOO=245x10•q=245Mp.

X?0.006361,*

液压缸活塞的运动速度

4.如图所示，液压泵驱动两个并联液压缸。已知活塞/重10000N,活塞8重5000N,两

活塞面积均为100cm2o若输HI流量为Q=5L/min,试求两液压缸的动作压力及运动速度。

解：并联液压缸，因所＞理，故B缸先动作，B缸行程结束后A缸开始动作。

5000

-r=0.5MR

对于B缸100x10

e=5xKT2«=8L3xl0^

■4IOOXIOT

1lOwOOwO

P=_£==1.0MP<

对于A缸4

»■=〃=8.3xtO^mfe

5.图示回路中已知液压缸两腔面积Zl=100cm2,/2=50cm2,调速阀最小压差”=p2=

0.5MPa,当负载由0变到30000N时，活塞向右运动速度稳定不变，试求：(1)溢流阀的

调定压力pY；(2)当尸=0时，泵的出口压力pp、回油腔压力p2。

解：（1）列出液压缸的力平衡方程

，禺=PA+，

P.XI0OX10-1=0.5x10-X50X10-1+30000

0.5xl0,x50xlO-14-30000cm

-------------=J.25MP.

p,1=----------1-0-0--x-1-0---42,

溢流阀的调定压力PLPL3.25MP.

(2)泵的出口压力由溢流阀调定

Pi-3251fl\

列出液压缸的力平衡方程

Pt—手Pi==29*=6.5M^

。A

6.图示的液压回路中，己知液压缸的面枳/l=Z3=100cm2,J2=J4=50cm2,负载/1=

14000N,F2=4250N,顺序阀的开启压力pK=0.15MPa,节流阀上的压降Apr=0.2MPa,试

求：（1）/、8、C各点的压力；（2）若液压缸速度3=3.5cm/s,v2=4cm/s,求各液压缸

的输入流量。

解：（1）计算4、B、C各点压力

列出缸1的力平衡方程，进油压力即为C点压力°C,回油压力为零，故有

=1.4吹

A100x10,

p.=pc+午，=1.44-0.2=L6MP.

列出缸2的力平衡方程，进油压力即为B点压力〃B,回油压力为单向阀的开启压力

+&

PM+居0L15xlO,x50xlO-l+4250…

p.=-=-5——------------------------------------=a5MK

,AIOOXIOT4

（2）计算输入流量

Qi=M=£5x10"xiooxio-1=3.5xlO-,m,A=21Lftim

Qi=吗戛=4x10^x100x10^=4x10。!%=24LM

一、填空题

1.使液压泵输出的油液以很低的压力流回油箱的油路称为o

2.在减压回路中可使用来防止主油路压力低于支路时油液倒流。

3.用节流阀的进油路节流调速回路的功率损失有和两部分。

4.调速阀能在负载变化时使通过调速阀的不变。

5.在速度控制回路中，如果既要求效率高，又要求速度稳定性好，则应选用调速

回路。

二、判断题

1.在旁油路节流调速回路中，液压泵的压力随液压缸的负载而变化。

2.采用节流阀的进汕路节流调速回路,其速度刚度与节流阀流通面积a及负载FL的大小有

关，而与油泵出口压力0P无关。

3.在采用节流阀的回油路节流调速回路中,回油腔压力p2将随负载减小而增大，但不会高

于液压泵的出口压力。

4.容积调速回路没有节流损失和溢流损失,适用于大功率系统。

5.由限压式变量泵与调速阀(置于进油路)组成的容积节流调速回路中，液压缸进油压力

越高，节流损失也越大，则回路效率越低。

三、计算题

1.液压泵输出流量Qp=10L/min液压缸无杆腔面积/l=50cm2,有杆腔面积/2=25cm2。溢

流阀调定压力pY=2.4MPa,负载Q10000N。节流阀按薄壁孔，流量系数Cd=0.62,油液密

度p=900kg/m3,节流阀开口面积/T=0.01cm2,试求：

(1)液压泵的工作压力;

(2)活塞的运动速度；

(3)溢流损失和回路效率。

2.如图所示的平衡回路，液压缸无杆腔面积，l=80cm2,有杆腔面积/2=40cm2,活塞与运

动部分自重G=6000N,运动时活塞上的摩擦阻力Fl=2000N,向下运动时的负载阻力

F=24000N,试求顺序阀和溢流阀的调定压力各为多少？

3.图示回路，液压泵流量。p=25L/min,负载尸=40000N,溢流阀的调定压力pY=5.4MPa。

液压缸活塞速度v=18cm/min,不计管路损失，试求：

（1）工作进给（推动负载）时回路的效率；

（2）若负载尸=0N时，活塞速度和回油腔压力。

<41=80cm:4:70cm：

——F

5HIM?

4.如图所示回路。负载尸=9000N,液压缸无杆腔血积/l=50cm2,有杆腔面积/2=25cm2。

背压阀的调定压力pb=0.5MPa,液压泵流量2P=30L/min,不计损失。试求：

(1)溢流阀的最小调定压力；

(2)卸荷时的能量损失；

(3)若背压增大△pb,溢流阀的调定压力增加多少？

一、填空题

1.卸荷回路

2.单向阀

3.溢流损失节流损失

4.流量

5.容积一节流

二、判断题

1.在旁油路节流调速回路中，液压泵的压力随液压缸的负载而变化。（十）

注：旁油路节流调速回路的溢流阀作安全阀用，正常工作时并不溢流，只起过载保护作用。

因此液压泵的压力不再恒定，随液压缸的负载而变化。

2.采用节流阀的进油路节流调速回路,其速度刚度与节流阀流通面积a及负载FL的大小有

关，而与油泵出口压力无关。（一）

注：由速度刚度的表达式可知，节流阀流通面积。调定之后，增大液压缸活塞面积41、提

高液压泵的出口压力pp都能够提高速度刚度，实际上增大出口压力pp、活塞面积⑷，相

当于负载FL的相对减小。

3.在采用节流阀的回油路节流调速回路中，回油腔压力p2将随负载S减小而增大，但不

会高于液压泵的出口压力。（一）

注：在采用节流阀的回油路节流调速回路中，由液压缸的力平衡关系可知，回油腔压力22

将随负载FL减小而增大。由于通常进油腔活塞面积41远大于回油腔活塞面积42,因此只

要负载FL足够小，回油腔压力p2就可能大于泵的出口压力pl。

4.容积调速回路没有节流损失和溢流损失，适用于大功率系统。（+）

注：容积调速回路靠改变液压泵的排量来实现调速，溢流阀作安全阀使用，因此没有节流损

失和溢流损失。

5.由限压式变量泵与调速阀（置于进油路）组成的容积节流调速回路中，液压缸进油压力

越高，节流损失也越大，则回路效率越低。（一）

注：在这种容积节流调速回路中，液压泵的出口压力为常数，液压缸进油压力越高则调速阀

的压力差越小，因此回路的节流损失也越小，回路效率越高。

三、计算题

1.液压泵输出流量0P=10L/min液压缸无杆腔面积Nl=50cm2,有杆腔面积N2=25cm2。溢

流阀调定压力pY=2.4MPa,负载户L10000N。节流阀按薄壁孔，流量系数Cd=0.62,油液密

度p=900kg/m3,节流阀开口面积/T=0.01cm2,试求：

（1）液压泵的工作压力；

（2）活塞的运动速度；

（3）溢流损失和回路效率。

解：（1）求液压泵的工作压力

此油路为采用节流阀的回油节流调速回路

液压泵的工作压力由溢流阀调定。

p.=Pi=2AAtPa

（2）求活塞的运动速度

列出液压缸的力平衡方程，求回油路压力p2

PiA-f2.4x10,X50X10-1-10000

西=——=----------TH------------=8oxlOsPa=0.8MPa

1425x10-1

节流阀两端的压差2=%=0.8MPa

__.l2Ap12x0.8xl04

Qi=<^^.1——=0.62x0.01x10J-----------

回油路流量［夕Y900

=0.26x107%

=l.S7Lfti^

s&J26吧=O.OlOi

25x10

活塞速度4

（3）求溢流损失和回路效率

V.&.&

由44

Qi==Q=2x1.57=3.14Lft>m

进油路流量也

溢流量A。=Q,-Qi=1°-314=

溢流损失4=A0xp・=6.86x24/3=0.27*7

FV=10000x0,0104x60

回路效率10xto^x2.4x10*

2.如图所示的平衡回路，液压缸无杆腔面积/l=80cm2,有杆腔面积42=40cm2,活塞与运

动部分自重G=6000N,运动时活塞上的摩擦阻力/l=2000N,向下运动时的负载阻力

F=24000N,试求顺序阀和溢流阀的调定压力各为多少？

解：（1）求顺序阀调定压力px

平衡回路要求顺序阀有•定的调定压力，防止换向阀

处于中位时活塞向卜运动，起到锁紧作用。

由液压回路工作时缸的力平衡关系

丹线-G）

C4A2MxlO-1

3.图示回路，液压泵流量0P=25L/min,负载厂=40000N,溢流阀的调定压力pY=5.4MPa。

液压缸活塞速度v=18cm/min,不计管路损失，试求：

（1）工作进给（推动负载）时回路的效率；

（2）若负载尸=ON时，活塞速度和回油腔压力。

解：（1）求回路效率

溢流阀的调定压力即液压泵的工作压力

Fv40000xl8xl0-a/60

V=P,Q,=5.4x104x25xIO4/60=

(2)求活塞速度和回油腔压力

本回路为采用调速阀的回油路节流调速回路，由于

调速阀能在负载变化时保持两端压差不变，通过阀

的流量不变，即使负载厂=0,液压缸活塞的速度仍

为v=18cm/mino

回油腔压力可由缸的力平衡方程计算

,1=生网=2x5.4m10.8MP8

4.如图所示回路。负载正=9000N,液压缸无杆腔面积/l=50cm2,有杆腔面积/2=25cm2。

背压阀的调定压力pb=0.5MPa,液压泵流量。p=30L/min,不计损失。试求：

(1)溢流阀的最小调定压力；

（2）卸荷时的能量损失;

（3）若背压增大apb,溢流阀的调定压力增加多少?

解：（1）求溢流阀的最小调定压力

由缸的力平衡方程

PA=为周+=

式中，p2=pb=0.5MPa

4F

Pl=-T-ft+-T-

AA

25cv9000

=—x0.5+--------3-xlO

5050X10-1

=Z05MPa

7?=Pi+Pr=205MR»+PrpT为调速阀的调定压力

（2）卸荷时的能量损失

卸荷时液压泵的输出流量0P全部直接由背压阀回到油箱，溢流阀关闭。

能量损失

丽.Q,.电.2..八■»x!0-*/fiOxQSxUrxlO-1-0L2W

（3）求溢流阀的调定压力增量

设溢流阀调定压力增量为由于调速阀调定压力不变，进油腔压力增量亦为apY

由液压缸力的平衡关系

（Pi+APrM+2.）4+总

PiA=PM+产+AP*A

夕r=—2,=0.5A^

A

四

一、填空题

i.按工作原理不同，空气压缩机可分为和两种。

2.单位质量的气体体积称为气体的o

3.在等容过程中，气体的压力与成正比，气体对外作功等于。

4.为保证气动系统正常工作，需要在处安装后冷却器，以析出水蒸气，并

在处安装油水分离器，进一步清除空气中的水分。

5.湿空气的水蒸汽分压为0.025MPa,干空气分压为0.08MPa,相对湿度为50%,则湿空气

的压力为,同温度下饱和水蒸气的压力为。

6.气动缸所耗压缩气体量等于、和的乘

积，一般情况下，计算气动缸耗气量时，还应把耗压缩气体量换算为。

7.在气动缸的速度控制回路中，常使用由和并联组合而成的流

量控制阀。对于双作用气动缸，为避免气动缸的爬行，应采用方式进行调速。

8.在气动系统中，按工作原理和使用范围不同，调压阀可分为和两种。

二、判断题

1.等温过程中，气体与外界无热量交换，故气体的内能保持不变。

2.气动缸的无负载工作特性要求气动缸空载时在限定压力下平稳运行无爬行现象。

3.缓冲气动缸是依靠弹簧的平衡力使活塞运动速度减慢，实现缓冲作用的。

4.先导式安全阀用压缩空气的气压作为控制信号，其先导阀是一个调压阀。

5.油水分离器的作用是分离润滑油中的水分杂质，再经油雾器使气动系统中的气动元件得

到润滑。

三、计算题

1.绝对压力为0.5MPa,温度为30℃的空气，绝热膨胀到大气压时，求其膨胀后的空气温度。

2.设湿空气的压力为0.1013MPa,温度为20。。相对湿度为50%,求：（1）绝对湿度；

（2）含湿量；（3）气温降低到多少度时开始结露（露点）。

3.如图所示汽缸吊（吊取重物的气动缸），气源压力为0.5MPa,起吊物体重量为尸w=900N,

活塞返回由活塞、活塞杆自重尸z返回，自重在z=100N,活塞杆直径为#20mm,机械效率

〃=0.8,安全系数”=1.5,试确定气动缸内径。。

A

4.气动缸内径为50mm,活塞杆直径为20mm,行程为300mm,每分钟往复运动10次，使

用压力为0.6MPa,试求其耗气量。

—＞填空题

1.容积式速度式

2.比容

3.绝对温度零

4.压缩机出口后冷却器出口

5.0.105MPa0.05MPa

6.活塞面积行程长度每分钟往复次数耗自由气体量

7.单向阀节流阀排气节流

8.直动式调压阀先导式调压阀

二、判断题

1.等温过程中，气体与外界无热量交换，故气体的内能保持不变。（一）

注：等温过程是指气体在温度保持不变的条件下从一个状态变化到另一个状态的过程，由于

温度不变所以气体内能保持不变，而并非与外界无热量交换，气体与外界无热量交换的过程

是绝热过程。

2.气动缸的无负载工作特性要求气动缸空载时在限定压力下平稳运行无爬行现象。（+）

注：气动缸的无负载工作特性是指在无负载条件下进行实验时，使气动缸能产生动作的最低

工作压力，这个压力是使活塞低速运动、不产生爬行的极限压力。

3.缓冲气动缸是依靠弹簧的平衡力使活塞运动速度减慢，实现缓冲作用的。（一）

注：从缓冲气动缸的结构可知，缓冲气动缸是利用空气被压缩、吸收运动部件的动能而实现

缓冲作用的。

4.先导式安全阀用压缩空气的气压作为控制信号，其先导阀是一个调压阀。（十）

注：由先导阀调整后的压缩空气作为控制信号，通过控制口导入主阀内，以代替直动式弹簧

控制安全阀。

5.油水分离器的作用是分离润滑油中的水分杂质，再经油雾器使气动系统中的气动元件得

到润滑。（-）

注：汕水分类器的作用是分离压缩空气中凝结成水分和汕分的杂质，使压缩空气得到初步净

化。

三、计算题

1.绝对压力为0.5MPa,温度为30uC的空气，绝热膨胀到大气压时，求其膨胀后的空气温度。

解：由气体状态方程P立=5和八）=环可得

Pi_甘鹃

两为笃（1）

再由绝热过程的气体状态方程八寸=尸，*可得

卜时⑵

（2）代入（1）得

仔广号

式中：T1=273+3O=3O3K

pl=0.5MPa「2=0.1013MPa

绝热指数k=\A

"-u-_i

=rai0l3|ux303=l924：

代入计算\05f

即膨胀后气体温度为-81℃。

2.设湿空气的压力为0.1013MPa,温度为2（FC,相对湿度为50%,求：（1）绝对湿度；

（2）含湿量；（3）气温降低到多少度时开始结露（露点）。

解：查表10—5,可得压力为0.1013MPa、温度为2（TC条件下，湿空气中饱和水蒸气分压

力为pb=0.0023MPa,饱和水蒸气的密度为17.3g/m3。

（1）绝对湿度

湿空气中饱和水蒸气的密度即饱和湿空气的绝对湿度xb=p=17.3g/m3

由相对湿度为50%可得湿空气的绝对湿度x=xbx50%=8.65g/m3

（2）含湿量

由pb=0.0023MPa得

湿空气分压ps=pbx50%=0.00115MPa

干空气分压pg=p—ps=0.1013—0.00115=0.10015MPa

d■皿立■皿x-7.14g/4

空气的含湿量〃1110015

(3)露点

当湿空气饱和，即相对湿度为100%时，由ps=pb=0.00115MPa查表可得露点为9℃。

3.如图所示汽缸吊(吊取.重物的气动缸),气源压力为0.5MPa,起吊物体重量为Fw=900N,

活塞返回由活塞、活塞杆自重返回，自重Fz=100N,活塞杆直径为#20mm,机械效率〃=0.8,

安全系数〃=1.5,试确定气动缸内径。。

解：气缸吊为拉力作功，其拉力为

式中：F=(FW+FZ)4=(900+100)x1.5=1500N

p=0.5MPa=O.5xlO6Pa

片0.8

d=20mm=0.02m

代入计产田大图声赢》

取标准值。=80mm。

4,,单出杆双作用气动缸，内径为50mm,活塞杆直径为20mm,行程为300mm,每分钟

往复运动10次，使用压力为0.6MPa,试求其耗气量。

A=-D3

解：活塞面积4

4==斗〃-，)=-(2x0.05a-0.02,)=0.00361ma

44

耗压缩空气量

3

Qr=lOAat=tO^OOHfilxOJx10=10.83。$

耗自由空气量

P+Q10130.64-0.1013

Qt=Qf=ia83x=75.0£/mii

0L10130.1013

液压系统的应用与分析（1）

液压传动在国民经济的各个领域中应用十分广泛，但不同专业的液压机械其工作要求、

工况特点、动作循环都是不同的。因此，作为液压机械主要部分的液压系统，为了满足液压

机械的各项技术要求，其系统的构成、工作原理、所采用的液压元件和作用特点等也不尽相

同。在教材中介绍了YT4543型动力滑台、注塑机和船舶起货机等三种机械设备的液压系统,

分析它们的工作原理和性能特点，试图通过这些实例使学习者掌握分析液压系统的一般步骤

和方法。但实际的液压系统都比较复杂，要读懂液压系统图并非易事，对于初学者来说还需

要通过大量的读图分析，循序渐进，积累经验，才能逐步掌握分析液压系统的一般步骤和方

法，下面再给出几例供学习者参考：

例1.图示液压机械的动作循环为快进、一工进、二工进、快退、停止。读懂液压系统

原理图，分析系统中油液流动情况，填写电磁铁动作顺序表，并说明系统的特点。

注：图中al和。2分别为阀7和阀9节流口的通流面积。

（1）系统油液流动情况

快进

进油路液压泵2——三位四通换向阀4（左位）一一液压缸无杆腔；

回油路液压缸有杆腔一一二位二通阀10（左位）一一三位四通换向阀4（左位）一一

油箱。

一工进

进油路液压泵2——三位四通换向阀4（左位）一一液压缸无杆腔；

回油路液压缸有杆腔——二位二通阀6（左位）——调速阀7--三位四通换向阀4

（左位）一一油箱。

二工进

进油路液压泵2——三位四通换向阀4（左位）一一液压缸无杆腔；

回油路液压缸有杆腔一-二位二通阀8（左位）一一调速阀9--三位四通换向阀4

（左位）---油箱。

快退

进油路液压泵2——三位四通换向阀4（右位）一一液压缸有杆腔;

回油路液压缸无杆腔——三位四通换向阀4(右位)——油箱。

(2)电磁铁动作顺序表

电磁铁

1DT2DT3DT4DT5DT

动作

快进—+————

一工进—++—+

二工进——+——++

快退+——————

停止—————

注：电磁铁吸合标电磁铁断开标“一”。

(3)液压系统的特点

本液压系统调速回路属于回油路节流调速回路。液压系统的速度换接回路是采用并联调

速阀的二次进给回路。当二位二通阀6与8互相切换时，回油将分别通过两个通油截面不同

的调速阀返回油箱，从而实现两种不同的进给速度。

三位四通换向阀的中位机能为H型，可实现系统的卸荷。

例2.图示液压系统，动作循环为夹紧、快进、工进、快退、放松。试读懂液压系统图,

说明油液的流动情况，并完成液压系统的动作循环表。

（1）油液流动情况

夹紧

进油路液压泵2——减压阀4——单向阀5一一二位四通阀6（左位）一一液压缸9

无杆腔；

回油路液压缸9有杆腔一一二位四通阀6（左位）一一油箱。

快进

进油路液压泵2--三位四通阀11（左位）一一液压缸10无杆腔；

回油路液压缸10有杆腔一-三位四通阀11（左位）一-二位二通阀13（左位）一一

油箱。

工进

进油路液压泵2—三位四通阀11（左位）--液压缸10无杆腔；

回油路液压缸10有杆腔一一三位四通阀11（左位）一一调速阀12一一油箱。

快退

进油路液压泵2——三位四通阀11（右位）一一液压缸10有杆腔；

回油路液压缸10无杆腔一一三位四通阀11（右位）一一二位二通阀13（左位）一一

油箱。

放松

进油路液压泵2------减压阀4------单向阀5-----二位四通阀6（右位）----液压缸9

有杆腔；

回油路液压缸9无杆腔一一二位四通阀6（右位）一一油箱。

（2）系统的动作循环表

电磁铁

1DT2DT3DT4DT

动作

缸9夹紧———+

缸10快进+——+

缸10工进+—++

缸10快退——+——

缸9松开+—+一

停止—————

注：电磁铁吸合标电磁铁断开标“一”。

下面的习题，请同学自行完成。

习题图示液压系统，动作循环为快进、一工进、二工进、快退，试读懂液压系统图，说

明油液的流动情况，并完成液压系统的动作循环表。

注：al、a2分别为调速阀7、8的通油面积。

液压系统的应用与分析（2）

在液压系统的应用与分析（1）中我们讲到，实际的液压系统都比较复杂，要读懂液压系统

图并非易事，对于初学者来说还需要通过大量的读图分析，循序渐进，积累经验，才能逐步

掌握分析液压系统的一般步骤和方法。下面再给出一例供学习者参考：

例题按动作循环表的说明阅读图示的液压系统原理图，说明系统各个动作的油液流动状

况，完成电气元件的动作循环表，并分析系统的特点。

动作名称电气元件

1YA2YA11YA12YA21YA22YAYJ

定位夹紧

快进

工进卸荷

快退

松开拔销

原位卸荷

备注：(1)I、II两个回路各自进行独立循环动作，互不约束;

(2)12YA、22YA中任一个通电时，1YA便通电；12YA、22YA均断电时，1YA才

断电。

本系统由供油回路、定位夹紧回路、工作油路I、工作油路n组成。I、n两个回路各

自进行独立循环动作，互不约束，动作顺序如上表所列。

一、油路I油液流动情况

i.定位夹紧

定位缸定位：

进汕路线：高压小流量泵-T减压阀-T单向阀--2位4通换向阀（左位）--定位缸无

杆腔；

回油路线：定位缸有杆腔-2位4通换向阀左位—节流阀--油箱。

夹紧缸夹紧：

进油路线：高压小流量泵―减压阀—2位4通换向阀（左位）--顺序阀-一夹紧缸无

杆腔;

回油路线：夹紧缸有杆腔-2位4通换向阀（左位）--节流阀―油箱。

当夹紧工件后，进油路压力升高，压力继电器（YJ）动作发信号，使1YA、11YA、12YA

通电，启动油路1。（或使1YA、21YA、22YA通电，启动油路H,缸II快进）

2.快进1YA通电，11YA、12YA通电

进油路线：低压大流量泵—2位5通换向阀右位—缸I有杆腔；

回油路线：缸I无杆腔-2位3通换向阀左位--2位5通换向阀右位—缸I有杆腔。

泵输出油液于缸I两腔互通，形成差动连接，实现快速运动。

3.工进卸荷（低）1YA断电，I2YA断电，11YA通电

进油路线：高压小流量泵—2位5通换向阀左位—2位3通换向阀左一缸I无杆腔；

回油路线：缸I有杆腔-调速阀--油箱。

实现工进，速度可有调速阀调节，属回油路节流调速。由于1YA断电，先导式溢流阀

荷口通油箱，则低压大流量泵经溢流阀荷。

4.快退1YA通电，12YA通电，11YA断电

进油路线：低压大流量泵--2位5通换向阀右位—缸（I）有杆腔;

回油路线：缸（I）无杆腔--2位3通换向阀右位—油箱。

实现快速退回。

5、松开拔销2YA通电，1YA断电

进油路线：高压小流量泵—减压阀—单向阀—2位4通换向阀右位--同时与定位

夹紧缸无杆腔相通；

回汕路线：夹紧缸无杆腔-t单向顺序阀中的单向阀-t、**

定位缸无杆腔-------------------------