1、.wd.wd.wd.液壓與氣壓傳動YEYA YU QIYA CHUANDONG習(xí)題詳解XI TI XIANG JIE天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)主審：孟慶國 馮 娜 解題：機(jī)師1111班 排版：郝祥兵目錄1 緒論31-14 1-241-352 液壓流體力學(xué)根基5 2-15 2-2 6 2-3 6 2-4 7 2-5 8 2-6 8 2-79 2-810 2-912 2-10122-1113 2-1215 2-13153 液壓泵16 3-116 3-217 3-317 3-417 3-518 3-618 3-719 3-819 3-920 3-1021 3-11224 液壓馬達(dá)與液壓缸23 4-123

2、4-224 4-325 4-427 4-528 4-6285 液壓控制閥30 5-130 5-230 5-3325-432 5-5346 液壓輔助裝置35 6-135 6-2377 液壓 基本回路39 7-139 7-239 7-340 7-440 7-542 7-643 7-746 7-8478 典型液壓系統(tǒng)48 8-148 8-25310 氣壓傳動根基知識 54 10-154 10-354 10-455 10-555 10-657 10-757第一章緒論1-1液壓傳動，與機(jī)械傳動相比，有哪些優(yōu)缺點(diǎn)列舉所熟悉的液壓傳動應(yīng)用實(shí)例。優(yōu)點(diǎn)：1能在運(yùn)行過程中進(jìn)展無極調(diào)速，調(diào)速方便，調(diào)速范圍比較大。

3、2操縱簡便，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱和自動控制。 3簡化機(jī)器構(gòu)造，減少零件數(shù)目。缺點(diǎn)：1由于油液到的可壓縮性和泄露等原因，不能保證嚴(yán)格的傳動比。 2由于受油液流動阻力和泄露的影響，液壓傳動效率一般不高，并帶來系統(tǒng)發(fā)熱，需要冷卻等問題。 3制造維護(hù)要求均較高，造價(jià)較貴。實(shí)例 液壓千斤頂、自卸式汽車、挖掘機(jī)、氣墊船、塑料注射機(jī)等等1-2液壓系統(tǒng)由哪幾局部組成各局部的作用是什么為什么要將工作介質(zhì)列入系統(tǒng)的一局部 液壓系統(tǒng)一般由五局部組成如下：動力局部。其作用是將厡動力的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能。執(zhí)行局部。其作用是將液壓泵輸入的油液壓力能轉(zhuǎn)換為帶開工作機(jī)器的機(jī)械能?？刂凭植?。其作用是用來控制和調(diào)節(jié)油液的壓力

4、、流量和流動方向。輔助部件。作用是將前面三局部連接在一起，組成一個系統(tǒng)，進(jìn)展儲油、過油、測量和密封。 工作介質(zhì)。作用是傳遞信號和動力。 工作介質(zhì)在液壓系統(tǒng)中主要是指各種油液，之所以液壓系統(tǒng)可以運(yùn)行就是因?yàn)楣ぷ鹘橘|(zhì)為其傳遞動力和信號。如果沒有工作介質(zhì)那么液壓系統(tǒng)就沒法正常工作，所以把工作介質(zhì)列入系統(tǒng)的一局部。1-3舉例說明目前液壓傳動技術(shù)開展的方向。提高元件性能，創(chuàng)制新元件、體積不斷縮小。目前市場出現(xiàn)的微型元件主要用于精細(xì)的機(jī)械加工，如電子工業(yè)，制藥工業(yè)。高度組合化，集成化和模塊化。與微電子結(jié)合走向智能化?，F(xiàn)在國外已經(jīng)著手開發(fā)多種行業(yè)能通用的只能組合硬件，它們只需配上不同的軟件就可以在不同的行業(yè)

5、中完成不同的任務(wù)。第二章 液壓流體力學(xué)根基2-1 何謂液壓油的黏度影響?zhàn)ざ鹊囊蛩赜心男┐穑阂后w在流動時(shí)，在其分子間產(chǎn)生內(nèi)摩擦的性質(zhì)，稱為液體的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用來表征液體性質(zhì)相關(guān)的阻力因子。影響?zhàn)ざ鹊囊蛩赜校簻囟鹊挠绊?油液的粘度對溫度的變化十分敏感，當(dāng)油液的溫度升高時(shí)，其粘度顯著降低；反之，那么黏度會顯著升高。壓力的影響 液體所受的壓力增大時(shí)，其分子間的距離將減小，內(nèi)摩擦力增大，黏度也隨之增大。2-2 液壓油有哪幾種類型液壓油的牌號與黏度有什么關(guān)系如何選用液壓油答：液壓油分為礦物性和難燃性兩大類。礦物性液壓油包括HH液壓油、HL液壓油、HR液壓油、HM液壓油、HG液壓油、HV液

6、壓油、HS液壓油和專用液壓油八類。難燃性液壓液包括高水基液壓液、合成液壓液和純水。液壓油的牌號是指液壓油在40時(shí)運(yùn)動粘度中心值，所以牌號的數(shù)字越大表示液壓油的黏度液越大。液壓油的選用需要根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件選擇適宜的液壓油類型，然后選擇液壓油的牌號。1液壓系統(tǒng)的工作壓力。工作壓力較高的液壓系統(tǒng)宜選用黏度較大的液壓油，以便于密封，減少泄漏；反之，可選用黏度較小的液壓油。2環(huán)境溫度。環(huán)境溫度較高時(shí)宜選用黏度較大的液壓油，主要目的是減少泄漏，因?yàn)榄h(huán)境溫度高會使液壓油的黏度下降；反之，選用黏度較小的液壓油。3運(yùn)動速度。當(dāng)工作部件的運(yùn)動速度較高時(shí)，為了減少液流的摩擦損失，宜選用黏度較小的液壓

7、油；反之，為了減少泄漏，宜選用黏度較大的液壓油。2-3 用恩氏黏度計(jì)測得的某種液壓油200mL流過的時(shí)間。20時(shí)200mL蒸餾水流過的時(shí)間。問該液壓油的為多少動力黏度Pas為多少運(yùn)動粘度為多少解：液壓油的恩氏黏度：= = 液壓油的運(yùn)動粘度： 動力粘度： 由得，Pas2-4 如題2-4圖所示，容器A內(nèi)充滿著的液體，汞U形測壓計(jì)的h=1m，求容器A中心的壓力。解：取BC為基面，列出靜力學(xué) 基本方程：2-5 如題2-5圖所示，具有一定真空度的容器用一根管子倒置于液面與大氣相通的槽中，液體在管中上升的高度為h=0.5m，設(shè)液體的密度為1000kg/m，試求容器內(nèi)真空度。解：由平衡方程可得+gh即真空度

8、為：-=gh=100.5Pa=5Pa 2-6 壓差測量計(jì)如題2-6圖所示，工作介質(zhì)水銀的密度為1，水的密度為2。水銀的液面差為h,容積A、B的頁面與基準(zhǔn)面0-0的距離分別為ha 和h b ，相應(yīng)的頁面上的壓力分別為pa 和pb ，設(shè)h=50mm，ha =150mm，hb =200mm，試確定壓差p(pa -pb)的大小。21解：由圖可知，液體在基準(zhǔn)面0-0所受壓強(qiáng)一樣不加活塞加活塞水平截面是圓形的容器如題2-7圖所示，上端開口，試求作用在容器底的作用力。如在開口端加一活塞，連活塞重力在內(nèi)，作用力為30kN，問容器底面的總作用力為多少?解：1上端開口時(shí)，受力分析如以下列圖2加活塞時(shí)，受力分析如以

9、下列圖答：上端開口時(shí)，作用在容器底的力為7.85104 N；加活塞時(shí)，作用在容器底的力為4.965104N.2-8 如圖2-8所示，水深H=10m，截面A1=0.02，截面A2=0.04，求孔口的出流流量以及點(diǎn)2處的表壓力取a=1，=1000kg/m3，不計(jì)損失 圖2-8解：對0-0和2-2截面列理想液體能量方程：對22和1-1截面列理想液體能量方程：顯然，且有連續(xù)方程：由聯(lián)立解得：那么處的表壓力即2-9如2-9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，h=1m，求開場抽吸時(shí)，水平管中所必需通過的流量q液體為理想液體，不計(jì)損失。 圖2-9解：對截面和建設(shè)液體的

10、能量方程： 1連續(xù)方程： 2又 3方程123聯(lián)立，可得流量2-10如題2-10圖所示，為一水平放置的固定導(dǎo)板，將直徑d=0.1mm、流速為v=20m/s的射流轉(zhuǎn)過90，試求導(dǎo)板作用于液體合力大小及方向=1000kg/m。解：射流流量對射流列動量方程導(dǎo)板作用于液體的合力方向與X軸正方向成 圖2-102-11 如圖2-11圖所示的液壓系統(tǒng)的安全閥，閥底直徑d=25mm,當(dāng)系統(tǒng)壓力為5.0MPa時(shí)，閥的開度為x=5mm,通過的流量=600L/min,假設(shè)閥的開啟壓力為4.3MPa,油液的密度p=900kg/m3彈簧剛度k=20N/mm,試求油液出流角。 V2 P V1 Xx解：閥芯面積：A1=d2/

11、4=3.14(25103)/4=0.491103m2 取閥芯前的油液為研究對象，建設(shè)坐標(biāo)系，如以下列圖。 左端流體受力： P1=p1A1=51060.491103=2455N 右端流體受力： Ps=p0A1+kx =4.31060.491103+20103510-3=2211.3N 由動量方程 q(2v2x-1v1x) 取1=2=1，且v2xv1x,由此可忽略v1x，得 P1-PS=qv2x=qcos=q2cos/A0 此處A0為環(huán)形射流截面積，近似為A0=xsind 且q=60010-3/60=0.01P1-Ps=(q2/xd)(cos/sin)tan=(q2/xd)/(P1-PS) =(9

12、000.012/510-33.142510-3)/(2455-2211.3) =0.94=43.220 假設(shè)考慮實(shí)際流動的閥口損失，射流角度值會有所偏小。2-12 有一薄壁節(jié)流小孔，通過的流量q=25L/min 時(shí)，壓力損失為0.3MPa，試求節(jié)流孔的通流面積，設(shè)流量系數(shù)Cd =0.61,油液的密度=900kg/m3。解： 根據(jù)薄壁小孔流量公式 q=CdA0A0=m2 = 2.6510-5 m2 即薄壁小孔的通流面積為2.6510-5 m22-13 如題2-13圖所示，液壓泵的供油壓力為，薄壁小孔節(jié)流閥的開口面積為，薄壁小孔節(jié)流閥的開口面積為，試求活塞向右運(yùn)動的速度等于多少活塞面積，油的密度，

13、負(fù)載，油液的流量系數(shù)。解：對活塞列平衡方程，得通過節(jié)流閥的流量通過節(jié)流閥的流量進(jìn)入缸的流量活塞的速度液壓泵3-1為什么液壓泵的實(shí)際工作壓力不宜比額定壓力低很多為什么液壓泵在低轉(zhuǎn)速下工作時(shí)容積效率和總效率均比額定轉(zhuǎn)速時(shí)低答:(1)因?yàn)樵谄漕~定壓力下，能發(fā)揮其最正確機(jī)械效率。如果工作壓力比額定壓力低太多，一是制造成本的增加，二是使用成本的浪費(fèi)電能、燃料。 (2)由公式v=(qt-q)/qt=1-q/nV得轉(zhuǎn)速越小，容積效率越小。液壓泵的總效率隨泵的工作壓力升高而升高，接近液壓泵的額定壓力時(shí)總效率升高，所以液壓泵在低轉(zhuǎn)速下工作時(shí)容積效率和總效率均比額定轉(zhuǎn)速時(shí)要低。3-2為什么軸向柱塞泵一般不能反向旋

14、轉(zhuǎn)使用如果工作時(shí)要求能夠正反轉(zhuǎn)，構(gòu)造上應(yīng)該采取什么措施 答:(1)軸向柱塞泵都是斜盤式的柱塞泵，反轉(zhuǎn)時(shí)泵的進(jìn)口就變成出口了，出口變成進(jìn)口了，所以不能反轉(zhuǎn)。但是一般都裝有單向閥的。 (2)軸向柱塞泵是改變斜盤的傾角，從而改變每個柱塞泵的行程使得泵的排量發(fā)生變化，所以可以改變斜盤的傾角與原來相反的數(shù)值從而實(shí)現(xiàn)。3-3外嚙合齒輪泵為什么會有較大的流量脈沖流量脈沖會產(chǎn)生什么危害 答:(1) 齒輪泵通過齒輪嚙合進(jìn)展液體的輸送，液體輸出流量隨著齒輪嚙合角度變化而變化，這樣造成了液壓系統(tǒng)脈動的產(chǎn)生，脈動帶給液壓系統(tǒng)振動與噪聲，對液壓系統(tǒng)的精度造成影響，使液壓系統(tǒng)性能降低，甚至出現(xiàn)破壞液壓系統(tǒng)元件使液壓系統(tǒng)無

15、法正常工作。3-4 什么是齒輪泵的困油現(xiàn)象產(chǎn)生困油現(xiàn)象有何危害如何消除困油現(xiàn)象其他類型的液壓泵是否有困油現(xiàn)象答：齒輪在嚙合過程中，前一對齒輪尚未脫離嚙合，后一對齒輪已經(jīng)進(jìn)入嚙合。由于兩對輪齒同時(shí)嚙合，就有一局部油液被困在兩對輪齒所形成的獨(dú)立的封閉腔內(nèi)這一封閉腔和泵的吸、壓油腔相互間不連通。當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)此封閉腔容積發(fā)生變化，使油液受壓縮或膨脹這就是困油現(xiàn)象。危害：封閉腔容積減小時(shí)，被困油液受擠壓，產(chǎn)生很高壓力而從縫隙中擠出，油液發(fā)熱，并使軸承等零件受到額外的負(fù)載；而封閉腔容積增大時(shí)，形成局部真空，使溶于油液中的氣體析出，形成氣泡，產(chǎn)生空穴，使泵產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，降低泵的容積效率。消除困油現(xiàn)象的方法

16、是：在兩側(cè)端蓋各銑兩個卸荷槽。兩個卸荷槽間的距離應(yīng)保證困油空間在到達(dá)最小位置以前與壓力油腔連通，通過最小位置后與吸油腔通，同時(shí)又要保證任何時(shí)候吸油腔與壓油腔之間不能連通，以防止泄漏，降低容積效率。只要是容積式泵都可能有困油現(xiàn)象。因?yàn)闉榉乐垢邏汉偷蛪捍?，必須有一段密封，如此時(shí)被密封的容積發(fā)生變化，即發(fā)生困油現(xiàn)象。3-5 雙作用葉片泵和單作用葉片泵各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么答：雙作用葉片泵定子與轉(zhuǎn)子同心安裝，定子為橢圓形，不可變量，壓力脈動小，徑向力平衡。單作用葉片泵定子與轉(zhuǎn)子偏心安裝，定子為圓形，可變量，可以改變偏心距來調(diào)節(jié)泵的排量跟流量，壓力脈動不雙作用泵大，徑向力不平衡。3-6 蝸桿泵與其他泵相比

17、，他的特點(diǎn)是什么答：蝸桿泵除了具有齒輪泵的構(gòu)造簡單，緊湊、體積小、質(zhì)量小、對油液污染不敏感等有點(diǎn)外，還具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、容積效率高的優(yōu)點(diǎn)。蝸桿泵的缺點(diǎn)是蝸桿形狀復(fù)雜，加工困難，精度不易保證。3-7 某液壓泵排量為10mL /r，工作壓力為10Mpa，轉(zhuǎn)速為1500r/min，泵的泄露系數(shù)為B=2.510-6mL/Pas，機(jī)械效率為0.90，試求：輸出流量；容積效率和總效率；輸出和輸入功率；理論轉(zhuǎn)矩和輸入轉(zhuǎn)矩。解：1qt=Vn=101500mL/min=15L/min 輸出流量 qp=qt-q= Vn-Bpp=15-2.510-61010660=13.5L/min 2v=%=%=90%=vw

18、=0.90.9100%=81%3輸出功率：P0=Pqp=kw=2.25kw 輸入功率：Pi=2.78kw4理論轉(zhuǎn)矩：m= T= Tt=mTt=15.92Nm 輸入轉(zhuǎn)矩：T=17.69 Nm3-8 齒輪泵轉(zhuǎn)速為1200r/min，理論流量為12.286L/min，齒數(shù)z=8，齒寬B=30mm，機(jī)械效率和容積效率均為90%，工作壓力為5.0106Pa。試求該齒輪泵的齒輪模數(shù)m、輸出功率和輸入功率。解：由泵的理論流量 qpt=npVp=2m2zBnp得 m=3.140.001m3mm輸出功率為 Ppo=PPqp=W=1.22103W=1.22kW輸入功率為 Ppi=kW0.5kW3-9某變量葉片泵轉(zhuǎn)

19、子外徑d=83mm ，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葉片泵最大可能的排量為。解：1)偏心量e當(dāng)忽略葉片厚度和安裝傾角時(shí)，單作用葉片泵的排量為2)葉片泵的最大可能排量而 考慮到轉(zhuǎn)子與定子之間必須保持一定的最小間隙，取最小間隙為0.5mm，那么可取3-10 某機(jī)床液壓系統(tǒng)采用限壓式變量泵，該泵出廠的流量壓力特性曲線如題3-13圖所示，泵的總效率為0.7，當(dāng)機(jī)床在工作近給時(shí)，泵的壓力=4.5MPa，輸出流量q=2.5L/min，在快速移動時(shí)，泵壓力P=2.0MPa，輸出流量q=20L/min，試問限壓式變量泵的流量壓力特性曲線應(yīng)調(diào)成何種圖

20、形泵所需的最大驅(qū)動功率為多少 解:此題的問題是變量葉片泵在使用過程中經(jīng)常碰到的實(shí)際性問題。依據(jù)系統(tǒng)對工況的要求，空程快進(jìn)時(shí)，泵應(yīng)在AB段工作，而工進(jìn)時(shí)應(yīng)在BC段工作，因而需要根據(jù)快進(jìn)和工進(jìn)的要求來確定調(diào)整曲線。 1空程快進(jìn)：在特性曲線坐標(biāo)上的壓力P=2.0MPa點(diǎn)作垂線，在縱坐標(biāo)上流量q=20L/min點(diǎn)作水平線，兩線交于M，過M點(diǎn)作AB的平行線AE。 2工作進(jìn)給：在特性曲線橫坐標(biāo)上壓力P=4.5MPa點(diǎn)作垂線，在縱坐標(biāo)上流量q=2.5L/min點(diǎn)作水平線，；兩線交于N，過N點(diǎn)作BC的水平線CD。 A與CD相交于B,得一條新曲線ABC,即為調(diào)整后的變量泵特性曲線，B為特性曲線的拐點(diǎn)。從圖中可查

21、得B點(diǎn)對應(yīng)的壓力P=3.25MPa，流量q=19L/min。 變量泵的最大功率在拐點(diǎn)處的壓力附近，在工作壓力超過限定時(shí)，泵輸出流量減少，通常功率反而下降，因而在計(jì)算泵所需輸入功率時(shí)，應(yīng)按照拐點(diǎn)處的壓力流量參數(shù)計(jì)算，即3-11設(shè)液壓泵的轉(zhuǎn)速為950r/min，排量為VP=168mL/r，在額定壓力29.5MPa和同樣轉(zhuǎn)速下，測得的實(shí)際流量為150L/min，額定工況下的總效率為0.87，試求：液壓泵的理論流量；液壓泵的容積效率；液壓泵的機(jī)械效率；在額定工況下，驅(qū)動液壓泵的電動機(jī)功率；驅(qū)動泵的轉(zhuǎn)矩。1.解：2.3.4.5.液壓馬達(dá)與液壓缸4-1題4-1所示為定量液壓泵和定量液壓馬達(dá)系統(tǒng)。泵輸出壓力

22、Pp=10MPa,轉(zhuǎn)速np=1450r/min,機(jī)械效率mp=0.9,容積效率vp=0.9，馬達(dá)排量VM=10mL/r,機(jī)械效率mM=0.9,容積效率vM=0.9,泵出口和馬達(dá)進(jìn)口間管道壓力損失0.2MPa,其他損失不計(jì)，試求：泵的輸出功率；泵的驅(qū)動功率；馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率。 題4-1圖解：(1) qtp=npVp=14501010-3=14.5L/min qp=vpqtp=0.91.4510-2=13.05L/min Pop=ppq=1010613.0510-360=2.175Kw(2) Pip=Po/vpmp=2.175103(0.90.9)=2.69Kw(3) nM=vMqM/VM

23、=vMqp/VM=0.913.0510-3(1010-6)=1174.5r/min 由題意可知：p =pp Tm=pVMmM/(2)=101061010-60.9(23.14)=14(N.m)=nm2/60=117023.1460=122.46(rad/s) PoM=Tm=14122.46=1714w=1.714Kw4-2如題4-2圖所示系統(tǒng)，液壓泵和液壓馬達(dá)的參數(shù)如下：泵的最大排量Vpmax=115mL/r,轉(zhuǎn)速np=1000r/min,機(jī)械效率mp=0.9,總效率p=0.84,馬達(dá)排量VM=148mL/r,機(jī)械效率mM=0.9,總效率p=0.84,回路最大允許壓力pr=8.3MPa,假設(shè)不

24、計(jì)管道損失。試求：液壓馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速及該轉(zhuǎn)速下的輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動液壓泵所需轉(zhuǎn)矩。 題4-2圖 解：(1)qt= Vpnp=11510-31000=115(L/min)q=pqt/mp=0.841150.9=107.33(L/min)由vM=M/mM=qt/q=VMm/q 得，nM=qM/(mMVM)=107.330.840.914810-3=676.86(r/min)TM=pVMmM/(2)=8.310614810-60.923.14=176(N.m)PoM=TM=TM(2nM)/60=17623.14676.8660=12.469(Kw)(2)Pip=PoM/pM =12469(0.8

25、40.84)=17671wTp=60Pip/(2np)=6017671(23.141000)=168.8(N.m)4-3 題4-3圖所示為變量液壓和定量液壓馬達(dá)系統(tǒng)，低壓輔助液壓泵輸出壓力PY=0.4MPa,變量泵最大排量Vpmax=1000mL/r，轉(zhuǎn)速np=1000r/min，容積效率vp=0.9，機(jī)械效率mp=0.85。馬達(dá)的相應(yīng)參數(shù)為VM=50mL/r，vM=0.95，mp=0.9。不計(jì)管道損失，試求當(dāng)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩T=40Nm,轉(zhuǎn)速為nM=160r/min時(shí)，變量泵的排量，工作壓力與功率。PYPmPp 題4-3圖解：(1)求泵的排量VpVp=/np=/np=/np=/np=2求泵的壓

26、力pp不計(jì)算管道損失，pp即為液壓馬達(dá)入口壓力，p0為液壓馬達(dá)出口壓力，故有 TM=或 ppp0=那么 pp=5.58Mpa+p0=5.58+0.4Mpa=5.98Mpa3求泵的輸入功率Pip 泵的輸出功率為那么泵入口需要提供的功率為0.84由于泵的吸油管道油壓為0.4Mpa，即對于入口輸入的p0=0.4Mpa的壓力油，泵相當(dāng)處于液壓馬達(dá)工況，故由壓力p0產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為與之相適應(yīng)的輸入的功率為相應(yīng)的輸入功率為功率0.07kW是油泵入口油壓p0即系統(tǒng)內(nèi)部提供的那么外部所需要提高功率應(yīng)為4-4 如圖4-4 圖所示，泵的流量q=10L/min,工進(jìn)速度v1=0.5m/min，快進(jìn)和快退的速度比為v3/

27、v2=3/2，試求：缸兩腔的有效面積及快進(jìn)和快退的速度。通過換向閥的最大流量。解：(1). 4-5 差動液壓缸如圖4-5圖所示，假設(shè)無桿腔面積A1=50cm2，有桿腔面積A2=25cm2，負(fù)載F=27600N，機(jī)械效率差動液壓缸如圖4-5圖所示，假設(shè)無桿腔面積A1=50cm2，有桿腔面積A2=25cm2，負(fù)載F=27.610N，機(jī)械效率=0.92，容積效率=0.95，試求：供油壓力大小；當(dāng)活塞以0.95m/min的速度運(yùn)動時(shí)所需的供油量；液壓缸的輸入功率。供油壓力大?。划?dāng)活塞以0.95m/min的速度運(yùn)動時(shí)所需的供油量；液壓缸的輸入功率。vF解：(1)求供油壓力 (2). (3).液壓缸的輸入

28、功率4-6 如題4-6圖所示兩個構(gòu)造和尺寸均一樣相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔面積A1=110-2m2，有桿腔面積A2=0.810-2m2，輸入油壓力P1=0.9MPa，輸入流量q1=12L/min。不計(jì)損失和泄漏，試求：(1)兩缸承受一樣負(fù)載時(shí)F1=F2，負(fù)載和速度各是多少(2)缸1不受負(fù)載時(shí)F1=0，缸2能承受多少負(fù)載(3)缸1不受負(fù)載時(shí)F2=0，缸1能承受多少負(fù)載 題4-6圖 1解：由圖可知：P1A1=F1+P2A2 P2A1=F2q1=q2 V2A1=A2V1 解：P1A1=F1+P2A2；又P1A1=P2A2液壓控制閥5-1 如圖5-1所示溢流閥的調(diào)定壓力為4MPa，假設(shè)閥芯阻尼小孔造成的

29、損失不計(jì)，試判斷以下情況下壓力表讀數(shù)各是多少1DT斷電，且負(fù)載為無限大時(shí)；答：4MPa(2)DT斷電，且假設(shè)負(fù)載壓力為2MPa時(shí)；答：2MPa3DT得電，且負(fù)載壓力為2MPa時(shí)。答：05-2 如題5-2圖所示回路，溢流閥的調(diào)整壓力5MPa，減壓閥的調(diào)整壓力1.5MPa，活塞運(yùn)動時(shí)負(fù)載壓力為1MPa，其他損失不計(jì)，試求：1活塞在運(yùn)動期間和碰到死擋鐵后 管路中A、B處的壓力值；2如果減壓閥的外泄油口在安裝時(shí)未接郵箱，當(dāng)活塞碰到死擋鐵后A、B處的壓力值。答：1運(yùn)動期間：1 Mpa，1 Mpa碰到死擋鐵：1.5 Mpa，5 Mpa2碰到死擋鐵：5 Mpa，5 Mpa5-3定壓式進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，溢流

30、閥溢流，在考慮溢流閥調(diào)壓偏差時(shí)，試分析：如果負(fù)載為定值，將節(jié)流閥開口減小，泵的工作壓力如何變化如果節(jié)流閥開口不變，負(fù)載減小，泵的工作壓力如何變化解：根據(jù)節(jié)流閥的流量公式 可知：當(dāng)AT減小，節(jié)流閥流量減小，溢流閥的流量增加，泵的壓力增加。當(dāng)負(fù)載減小，P增加，節(jié)流閥流量增加，溢流閥流量減小，泵的壓力減小。5-4溢流閥、順序閥、減壓閥各有什么作用它們在原理上和圖形符號上有何異同順序閥能否當(dāng)溢流閥用解：1、1溢流閥的 基本功用有兩種：一種是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)壓或限壓的作用，這種功用常用于定量泵系統(tǒng)中，與節(jié)流閥配合使用；第二種是過載時(shí)溢流，主要起安全保護(hù)作用。順序閥是控制液壓系統(tǒng)各執(zhí)行元件先后順序動作的壓力控

31、制閥，實(shí)質(zhì)上是一個由壓力油液控制其開啟的二通閥。減壓閥是用來降低液壓系統(tǒng)中某一分支油路的壓力，使之低于液壓泵的供油壓力，以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)如夾緊、定位油路，制動、離合油路，系統(tǒng)控制油路等的需要，并保持 基本恒定。一樣點(diǎn)：三種閥都是壓力控制閥，他們的工作原理 基本一樣，都是以壓力油的控制壓力來使閥口啟閉。不同的：1控制壓力：減壓閥是出口壓力控制，保證出口壓力為定值；溢流閥是進(jìn)口壓力控制，保證進(jìn)口壓力為定值；順序閥可用進(jìn)口壓力控制，也可用外部壓力控制。 2不工作時(shí)閥口狀態(tài)：減壓閥閥口常開；溢流閥閥口常閉；順序閥閥口常閉。 3工作時(shí)閥口狀態(tài)：減壓閥閥口關(guān)??；溢流閥閥口開啟；順序閥閥口開啟。 4泄油口：減

32、壓閥有單獨(dú)的泄油口；順序閥通常有單獨(dú)的泄油口；溢流閥彈簧腔的泄露油經(jīng)閥體內(nèi)流道內(nèi)泄至出口。順序閥溢流閥減壓閥順序閥能當(dāng)溢流閥用。將內(nèi)控式順序閥的輸入油口接液壓泵，輸出油口接郵箱，可作普通溢流閥使用，但它因閥心開口突變，穩(wěn)定性較差。5-5如題5-5圖所示系統(tǒng)中，兩溢流閥的調(diào)整壓力分別為PY1=5MPa，PY2=2MPa,試問活塞向左和向右運(yùn)動時(shí)，液壓泵可能到達(dá)的最大工作壓力各是多少2MPaYAPY25MPaPY1題5-5圖解：YA斷電，泵的最大工作壓力為溢流閥1調(diào)定壓力，Pmax=5MPa； YA通電，泵的最大工作壓力為溢流閥2調(diào)定壓力，Pmax=2MPa。解題思路：電磁閥處于右位時(shí)圖示位，活塞

33、向右運(yùn)動，此時(shí)壓力應(yīng)該這樣理解，根據(jù)先導(dǎo)型溢流閥工作原理，兩個遠(yuǎn)程溢流閥為并聯(lián)，活塞壓力不斷升高，當(dāng)壓力到達(dá)2MPa時(shí)溢流閥2翻開，與液壓泵共同向液壓缸左側(cè)供油，當(dāng)活塞運(yùn)動到右極限位置時(shí)，壓力不斷上升，到達(dá)5MPa時(shí)，溢流閥1工作，油液直接回油箱。因此，最大壓力為5MPa。換向時(shí)，活塞向左運(yùn)動，遠(yuǎn)程溢流閥2外接油箱，此時(shí)壓力由遠(yuǎn)程溢流閥2決定，最大壓力為2Mpa。液壓輔助裝置6-1濾油器有哪幾種類型?分別有什么特點(diǎn)答：按過濾精度可分為粗過濾器，普通過濾器，精過濾器，特精過濾器。按濾芯的材料和構(gòu)造形式，濾油器可分為網(wǎng)式、線隙式，紙質(zhì)濾芯式、燒結(jié)式濾油器。按過濾材料的過濾原理分為外表型，深度型，和

34、磁性濾油器等。按濾油器安放的位置不同，還可以分為吸濾器，壓濾器和回油濾油器一 外表型過濾器外表型過濾器極易堵塞，最常用的有網(wǎng)式和線隙式濾油器兩種。1網(wǎng)式濾油器濾芯以銅網(wǎng)為過濾材料，在周圍開有很多孔的塑料或金屬筒形骨架上，包著一層或兩層銅絲網(wǎng)，其過濾精度取決于銅網(wǎng)層數(shù)和網(wǎng)孔的大小，屬于粗過濾器。這種濾油器構(gòu)造簡單，通流能力強(qiáng)，壓力損失小，清洗方便，但過濾精度低，一般用于液壓泵的吸油口用以保護(hù)液壓泵。(2)線隙式濾油器用鋼線或鋁線密繞在筒形骨架的外部來組成濾芯，依靠銅絲間的微小間隙濾除混入液體中的雜質(zhì)。線隙式濾油器分為吸油管用和壓油管用兩種。其構(gòu)造簡單，通油性能好，過濾精度比網(wǎng)式濾油器高，但濾芯材

35、料強(qiáng)度低，不易清洗，多用于回路的回油過濾或泵吸油管中的吸油濾油器。二 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，如濾紙,燒結(jié)金屬，化纖和毛氈。紙芯、毛氈、燒結(jié)金屬、陶瓷和各種纖維制品等屬于這種類型 。深度型過濾器的過濾精度高，但壓力損失大，只能安裝在排油管路和回油管路上。紙芯式以濾紙為過濾材料,濾芯為平紋或波紋的酚醛樹脂或木漿微孔濾紙制成的紙芯，將紙芯圍繞在帶孔的鍍錫鐵做成的骨架上，以增大強(qiáng)度。為增加過濾面積，紙芯一般做成折疊形。優(yōu)點(diǎn)是過濾精度較高，一般用于精過濾系統(tǒng)，但堵塞后無法清洗，須定期更換紙芯，強(qiáng)度低。燒結(jié)式濾油器其濾芯用金屬粉末燒結(jié)而成，利用顆粒間的微孔來擋住

36、油液中的雜質(zhì)通過。其濾芯能承受高壓，抗腐蝕性好，可制成各種形狀，制造簡單，過濾精度高，適用于要求精濾的高壓、高溫液壓系統(tǒng)；缺點(diǎn)是堵塞后難清洗，金屬顆粒易脫落。三 磁性過濾器 磁性過濾器采用永磁性材料制作，這種濾芯材料把油液中對磁性敏感的金屬顆粒吸附在其外表上。它一般與深度型過濾器和外表型過濾器結(jié)合使用，形成復(fù)合式濾油器，對加工金屬的機(jī)床液壓系統(tǒng)特別適用。6-2有一壓力機(jī)，工作行程為120mm，活塞以v=60mm/s的速度運(yùn)動，負(fù)載F=150kN，系統(tǒng)最高壓力由，溢流閥調(diào)定為p2=20MPa。系統(tǒng)抑制負(fù)載時(shí)的工作壓力為p1=13MPa蓄能器充氣壓力p0=10MPa，充油為等溫過程，排油為絕熱過程

37、，試求：1系統(tǒng)壓力不低于13MPa時(shí)，蓄能器的總?cè)莘e；2不采用蓄能器時(shí)，選用泵流量應(yīng)為多少解：1當(dāng)系統(tǒng)壓力低于13MPa時(shí)，蓄能器蓄能，系統(tǒng)壓力不低于13MPa時(shí)，蓄能器工作保證系統(tǒng)壓力。動作過程蓄能器儲存和釋放的油液體積V，蓄能器的最高工作壓力p2=20MPa最低工作壓力p1=13MPa由FH=pV得工作時(shí)充油為等溫過程，排油為絕熱過程由氣體狀態(tài)方程2不采用蓄能器時(shí)，在行程為120mm，需油1.38L，缸以速度v=60mm/s完成行程所需時(shí)間缸需供油量答：系統(tǒng)壓力不低于13MPa時(shí)，蓄能器的總?cè)莘e為7.7L；不采用蓄能器時(shí)，選用泵流量應(yīng)為41.4L/min。液壓 基本回路7-1 題7-1圖所

38、示為用插裝閥組成的回路對泵實(shí)現(xiàn)調(diào)壓卸荷，述其工作原理。 解：當(dāng)二位四通電磁換向閥3處于左位題7-1圖BA21C43 系統(tǒng)壓力等于A腔壓力，由于遠(yuǎn)控油路 C腔和A腔油壓相等，隨后油壓升高溢 流閥翻開Pc壓力小于Pa腔壓力產(chǎn)生壓 力差，插裝閥翻開卸荷隨后溢流閥關(guān)閉。 當(dāng)二位四通電磁換向閥3處于右位時(shí)， 7-2 電液比例閥有兩大局部組成，各具什么特點(diǎn)解：電液比例閥一般也是由電氣-機(jī)械轉(zhuǎn)換器多為比例電磁鐵、液壓放大器先導(dǎo)級閥和功率級主閥，其類型與伺服閥 基本一樣和檢測反響機(jī)構(gòu)構(gòu)成。電氣-機(jī)械轉(zhuǎn)換器它將輸入電信號通過比例放大器放大后轉(zhuǎn)換為力或力矩，以產(chǎn)生驅(qū)動先導(dǎo)級閥運(yùn)動的位移或轉(zhuǎn)角。先導(dǎo)級閥用于承受小功

39、率的電氣-機(jī)械轉(zhuǎn)換器輸入的位移或轉(zhuǎn)角信號，將機(jī)械量轉(zhuǎn)換為液壓力驅(qū)動主閥；主閥用于將先導(dǎo)級閥的液壓力轉(zhuǎn)換為流量或壓力輸出；設(shè)在閥內(nèi)部的機(jī)械、液壓及電氣式檢測反響機(jī)構(gòu)將主閥控制口或先導(dǎo)級閥口的壓力、流量或閥芯的位移反響到先導(dǎo)級閥的輸入或比例放大器，實(shí)現(xiàn)輸入輸出的平衡。7-3 可否將直動式溢流閥做成比例壓力閥解：可以，用比例電磁鐵取代直動式溢流閥的手動調(diào)壓裝置，便成為直動式比例溢流閥。7-4 畫出以下各種方向閥的圖形符號：二位三通交流電磁換向閥；二位二通行程閥常開；二位四通直流電磁換向閥三位四通M型手動換向閥定位式；三位五通Y型直流電磁換向閥；三位四通H型液動閥；三位四通P型直流帶阻尼電液換向閥詳細(xì)

40、與簡化符號；詳細(xì)：簡化：液控單向閥。7-5 題7-5圖所示回路可以實(shí)現(xiàn)快進(jìn)慢進(jìn)快退卸荷工作循環(huán)，試列出其電磁鐵動作表。電磁鐵1YA2YA3YA4YA快進(jìn)慢進(jìn)快退卸荷 題7-5圖 7-6 試改正如圖7-6圖所示符號的錯誤。ab-(c) (d)答： 改正后：(a)(b)(d)(c)錯誤分析： a圖：兩位四通電磁換向閥左位有復(fù)位彈簧，右位有電磁鐵，只有當(dāng)電磁鐵得電以后，油液才會經(jīng)過右位回路。所以一般情況下液壓缸和油箱應(yīng)該在常態(tài)下構(gòu)成液壓回路。 b圖：兩位四通電磁換向閥在滿足性能要求的前提下，應(yīng)當(dāng)保證循環(huán)油路的對應(yīng)性，以提高液壓控制回路的效率。所以將b圖的液壓回路右位反接即可。 c圖：三位四通電磁換向

41、閥是液壓控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換元件，它利用兩端電磁鐵的吸力來實(shí)現(xiàn)閥芯的運(yùn)動，從而改變油路的通斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的換向?！叭凰耐蓮淖置孀魅缦吕斫猓骸叭会槍﹂y芯來講，閥芯可實(shí)現(xiàn)三個位置的變換?！八耐ㄡ槍ζ錂C(jī)能來講，指其可實(shí)現(xiàn)四個油路口間不同方式的貫穿。它是依靠外力電磁先導(dǎo)，液壓先導(dǎo)，氣動先導(dǎo)，或者機(jī)械先導(dǎo)推動閥芯換位，然后靠彈簧復(fù)位，外力的有無可以實(shí)現(xiàn)兩個工作位置。了解不同型號的三位四通電磁換向閥的換向滑閥機(jī)能，根據(jù)實(shí)際工作需要從而選擇更加合理的型號，以實(shí)現(xiàn)液壓產(chǎn)品的功能性。所以三位四通電磁換向閥兩端要有復(fù)位彈簧。d圖：三位五通電磁換向閥由于必然是雙電控制的，并且兩端要有復(fù)位彈簧

42、，當(dāng)氣路系統(tǒng)斷電斷氣時(shí)，兩端彈簧將電磁閥壓到中間位置，由于無法通氣，所以能夠使工件保持到原位不動，提高了生產(chǎn)的安全性。所以三位五通電磁換向閥的中間位置為五個密封口，無法通氣，從而實(shí)現(xiàn)斷氣斷電保持的作用。7-7 題7-7圖所示回路的電磁鐵通電后，液壓缸并不動作，試分析其原理，并畫出改進(jìn)后的回路。3DT1DT4DT2DT解：回路換向閥的中位機(jī)能選擇不當(dāng)，液壓泵卸荷，故液壓缸不動作。而且，系統(tǒng)中缺少控制系統(tǒng)安全的溢流閥。改進(jìn)后的回路如以以下列圖所示：可以實(shí)現(xiàn)兩個液壓缸的同步運(yùn)動，兩個調(diào)速閥分別串聯(lián)在液壓缸的進(jìn)油回路上也可安裝在回油路上。兩個調(diào)速閥分別調(diào)節(jié)兩液壓缸活塞的運(yùn)動速度。由于調(diào)速閥具有當(dāng)外負(fù)載

43、變化時(shí)仍然能夠保持流量穩(wěn)定這一特點(diǎn)，所以只有調(diào)整兩個調(diào)速閥開口的大小，就能使兩個液壓缸保持同步。用調(diào)速閥控制的同步回路，構(gòu)造簡單，并且同步運(yùn)動的速度可以調(diào)節(jié)。7-8 試按以下要求分別畫出液壓缸的換向回路：活塞向右運(yùn)動時(shí)由液壓力推動返回時(shí)靠彈簧力的推動題7-8圖a；活塞作往復(fù)運(yùn)動時(shí)，隨時(shí)能停頓并鎖緊；停頓時(shí)，液壓泵卸荷題7-8圖b；活塞由液壓缸差動連接前進(jìn)，非差動連接退回題7-8圖c。a (b) (c)題7-8圖解：a (b) (c)注：由于設(shè)計(jì)者思路不同，答案不唯一。典型液壓系統(tǒng)8-1 題8-1圖所示組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)如下:夾緊缸夾緊保壓工作缸快進(jìn)(差動)工進(jìn)快退夾緊缸松開停頓. 工作

44、缸大腔活塞面積A1=50cm2,小腔有效面積A2=25cm2,夾緊缸活塞面積A3=100cm2,夾緊力F4=3000N.工作缸快進(jìn)時(shí)負(fù)載F1=5000N,進(jìn)油路壓力損失為0.6MPa(不計(jì)回油力為損失),快進(jìn)速度v=6m/min.工進(jìn)時(shí)負(fù)載F2=20000N,進(jìn)油路壓力損失為0.6MPa,回油背壓力為0.6MPa,工進(jìn)速度v=0.1m/min,快退時(shí),負(fù)載F3=5000N,進(jìn)油路壓力損失為0.4MPa,回油背壓力為0.4MPa,快退速度v=6m/min.試問: (1)完成電磁鐵動作表中的電磁鐵得電情況。 (2)寫出工作缸快進(jìn),工進(jìn),快退時(shí)通路情況及泵的工作壓力。 (3)各工作階段系統(tǒng)的工作壓力

45、;閥A、B的調(diào)整壓力及閥C壓力繼電器DP的壓力閥調(diào)整范圍；蓄能器E及閥的作用。 4兩泵的流量各為多少(如溢流閥的最小流量為,且不計(jì)系統(tǒng)泄漏損失) 5泵總效率均為=0.8,電動機(jī)的功率是多少快進(jìn)快退工進(jìn)DCP2P1BAE4DT2DT1DT3DT松夾夾緊停電磁鐵動作表解：壓力繼電器缸夾緊左位保壓快進(jìn)工進(jìn)快退缸松開右位原位.快進(jìn)工作缸快進(jìn)時(shí)兩泵翻開單向閥同時(shí)供油，左位接入，蓄能器工作。壓力繼電器工作缸保持夾緊。電磁鐵左位接入，得電，缸差動連接，工作缸實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動。泵的工作壓力由缸活塞受力平衡列方程那么泵的工作壓力工進(jìn)時(shí)兩泵翻開單向閥同時(shí)供油，左位接入，蓄能器工作。壓力繼電器工作缸保持夾緊。電磁鐵左位

46、接入，失電，液壓油通過調(diào)速閥流入缸左腔。泵的工作壓力由缸活塞受力平衡列方程快退時(shí)工作缸快進(jìn)時(shí)兩泵翻開單向閥同時(shí)供油，左位接入，蓄能器工作。壓力繼電器工作缸保持夾緊。電磁鐵左位接入，失電，液壓油流入缸右腔推動缸向左運(yùn)動，液壓油翻開單向閥回油箱實(shí)現(xiàn)快退。泵的工作壓力由缸活塞受力平衡列方程各階段系統(tǒng)工作壓力快進(jìn)時(shí)溢流閥是常開的，系統(tǒng)工作壓力等于泵的工作壓力減去閥的調(diào)定壓力.。保壓階段系統(tǒng)壓力仍是.。工進(jìn)時(shí)閥翻開，泵卸荷，系統(tǒng)壓力為工進(jìn)時(shí)泵的工作壓力減去閥的調(diào)定壓力，系統(tǒng)壓力為.快退時(shí)系統(tǒng)壓力為泵的工作壓力減法的調(diào)定壓力，為.。缸松開，泵卸荷，只通過常開溢流閥，因此系統(tǒng)壓力為閥的調(diào)定壓力.。原位時(shí)與缸

47、松開一樣同為.。閥的調(diào)整壓力工進(jìn)時(shí)泵的工作壓力為，閥作用是安全保護(hù)，因此閥的調(diào)整壓力。閥是減壓閥，其調(diào)定壓力由回路負(fù)載決定，夾緊缸產(chǎn)生的壓力為即閥的調(diào)整壓力閥的作用是工進(jìn)時(shí)及時(shí)翻開，保證使低壓大流量泵卸荷，快退時(shí)必須及時(shí)關(guān)閉，以保證低壓大流量泵與泵聯(lián)合供油，實(shí)現(xiàn)快速。因此閥的調(diào)定壓力應(yīng)小于工進(jìn)時(shí)的壓力同時(shí)又大于快退時(shí)的壓力。即.。系統(tǒng)快進(jìn)到達(dá)壓力為.壓力繼電器發(fā)出信號保壓，當(dāng)工進(jìn)時(shí)系統(tǒng)壓力為壓力繼電器接收并發(fā)出信號使夾緊缸仍保壓。因此壓力繼電器的調(diào)整壓力為蓄能器的作用：系統(tǒng)原位時(shí)蓄能，快進(jìn)時(shí)工作補(bǔ)充壓力以維持夾緊缸夾緊。閥作用是建設(shè)回油背壓。泵的流量為系統(tǒng)工進(jìn)時(shí)的流量與溢流閥最小穩(wěn)定流量之和。

48、即快退時(shí)泵，聯(lián)合供油，因此泵的流量為電動機(jī)所需功率電動機(jī)功率由消耗功率最大的工段決定，快退工段功率消耗最大。因此所需電動機(jī)功率即泵的輸入功率，注：由于書中圖上標(biāo)注的閥，而問題中出現(xiàn)閥，我把問題中的改為做的。問題中括號內(nèi)沒有給出溢流閥的最小流量值，我從網(wǎng)上搜的題目中給定了8-2 題8-2圖為叉車液壓系統(tǒng)。其功能有升降貨物，裝貨框架前，后傾斜及轉(zhuǎn)向等。閥7是防止因發(fā)動機(jī)突然停轉(zhuǎn)使泵失壓而設(shè)置的后傾鎖緊閥。閥8用來調(diào)節(jié)貨物下降時(shí)的速度，并使下降速度不因貨物重量不同而改變。閥9是手動隨 動伺服閥，由方向盤通過轉(zhuǎn)向器與垂臂10控制叉車轉(zhuǎn)向。試分析：液壓系統(tǒng)工作原理； 2 液壓系統(tǒng) 基本回路組成和系統(tǒng)中各閥的作用。傾斜缸10解：679584升降缸231題8-2圖1泵1輸出的壓力油經(jīng)分流閥2分為了二路壓力油，一路經(jīng)伺服閥9與背壓