《機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)之液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程復(fù)習(xí)提綱1．容積式液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理是什么？液壓與氣壓傳動(dòng)都是以密封容積中的受壓工作介質(zhì)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。它先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能，然后通過(guò)各種元件組成的控制回路來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的調(diào)控，最終再將壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能，按照預(yù)定的程序完成相應(yīng)的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)輸出。2．液壓傳動(dòng)和氣動(dòng)傳動(dòng)各自的特點(diǎn)是什么？液壓裝置使用的油液為可壓縮性較小的流體，其理論基礎(chǔ)是流體力學(xué)。在分析液壓傳動(dòng)的過(guò)程時(shí)主要考慮的是力的平衡，以液體所表現(xiàn)出的宏觀力學(xué)特征為依據(jù)，分析液體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量、能量的遷移及轉(zhuǎn)換的力學(xué)平衡問(wèn)題。氣動(dòng)裝置所用的壓縮空氣是彈性流體，它的體積、壓強(qiáng)和溫度三個(gè)狀態(tài)參數(shù)之間有互為函數(shù)的關(guān)系，在氣壓傳動(dòng)過(guò)程中，不僅要考慮力學(xué)平衡，而且要考慮熱力學(xué)的平衡。3．簡(jiǎn)述液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的幾個(gè)主要組成部分。液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成：（1）動(dòng)力裝置把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體壓力能的裝置。（2）執(zhí)行裝置把流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。（3）控制調(diào)節(jié)裝置對(duì)液（氣）壓傳動(dòng)系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的裝置。通過(guò)控制和調(diào)節(jié)元件的不同組合組成了能完成不同功能的液（氣）壓系統(tǒng)。（4）輔助裝置用于保證液（氣）壓系統(tǒng)可靠和穩(wěn)定地工作的除以上三種以外的其它裝置。（5）傳動(dòng)介質(zhì)傳遞能量的流體，即液壓油或壓縮空氣。4．簡(jiǎn)述液壓與氣壓傳動(dòng)中所指的傳動(dòng)與控制的聯(lián)系與區(qū)別。傳動(dòng)與控制有聯(lián)系也有區(qū)別，是實(shí)現(xiàn)有目的能量傳遞時(shí)不可分割的兩個(gè)部分。必須是在被控制狀態(tài)下，按預(yù)定的量值、程序與精確程度來(lái)傳遞力和運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)側(cè)重于討論如何實(shí)現(xiàn)力與運(yùn)動(dòng)即能量的傳遞。控制側(cè)重于研究信號(hào)的傳遞和處理。工作介質(zhì)既是能量的載體也是信號(hào)的載體，但信號(hào)可以由其它途徑來(lái)傳遞。5．液體的粘性的物理意義是什么？有哪三種表示液體粘性的方法？液體在外力作用下流動(dòng)（或有流動(dòng)趨勢(shì)）時(shí)，分子間的內(nèi)聚力要阻止分子相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力。這種阻礙液體分子之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)叫做液體的粘性。粘性使流動(dòng)液體內(nèi)部各處的速度不相等。液體只有在流動(dòng)（或有流動(dòng)趨勢(shì)）時(shí)才會(huì)呈現(xiàn)出粘性，靜止液體是不呈現(xiàn)粘性的。（1）動(dòng)力粘度液體粘性的大小用粘度來(lái)衡量。液體的粘度μ是指它在單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。由于μ與力有關(guān)，所以μ又稱(chēng)動(dòng)力粘度，或絕對(duì)粘度。它的法定計(jì)量單位為Pa·s或(N·s/m2)。（2）運(yùn)動(dòng)粘度動(dòng)力粘度μ與液體密度ρ的比值，稱(chēng)為液體的運(yùn)動(dòng)粘度，以ν表示ν=μ/ρ。運(yùn)動(dòng)粘度沒(méi)有明確的物理意義。運(yùn)動(dòng)粘度的法定計(jì)量單位為m2/s。（3）相對(duì)粘度相對(duì)粘度又稱(chēng)條件粘度，它是按一定的測(cè)量條件制定的，然后再根據(jù)關(guān)系式換算出動(dòng)力粘度或運(yùn)動(dòng)粘度。中國(guó)、德國(guó)等國(guó)采用恩氏粘度(oE)。6．溫度和壓力對(duì)液體粘性的影響是什么？液體的粘度隨液體的壓力和溫度而變。對(duì)液壓油液來(lái)說(shuō)，壓力增大時(shí)，粘度增大。但在一般液壓系統(tǒng)使用的壓力范圍內(nèi)，粘度增大的數(shù)值很小，可以忽略不計(jì)。液壓油液粘度對(duì)溫度的變化十分敏感，溫度升高，粘度迅速下降。7．簡(jiǎn)述液體靜壓力和液體靜壓力的特性。。作用于液體上的力有兩類(lèi)：一種是質(zhì)量力，一種是表面力。前者作用于液體的所有質(zhì)點(diǎn)上；后者作用于液體的表面上，又有法向力和切向力之分。表面力可以是其它物體作用在液體上的力，也可以是一部分液體作用于另一部分液體上的力。液體靜壓力就是作用在單位面積上的力，在物理學(xué)上稱(chēng)為壓強(qiáng)，在工程實(shí)際應(yīng)用中常稱(chēng)為壓力。壓力的法定單位是Pa（帕）或MPa（兆帕），1Pa=1n/m2，1MPa=106Pa。液體靜壓力的特性（即保證液體靜止的條件）：（1）液體的靜壓力垂直于其作用平面，其方向和該面的內(nèi)法線(xiàn)方向一致。（2）靜止液體內(nèi)任意點(diǎn)處所受到的靜壓力各個(gè)方向上都相等。8．簡(jiǎn)述液體靜壓力基本方程的物理意義。常數(shù)上式為靜壓力基本方程的一種表達(dá)形式。它直觀地表明了靜壓力基本方程的物理意義：靜止液體中單位重量的液體其壓力能和勢(shì)能的總和為常數(shù)。壓力能與勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，但各點(diǎn)的總能量保持不變，即能量守恒。9．簡(jiǎn)述壓力的表示方法。液體的壓力有絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力兩種。以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)測(cè)量的壓力叫做絕對(duì)壓力。絕對(duì)壓力＝相對(duì)壓力＋大氣壓力。以大氣壓力為基準(zhǔn)測(cè)量的壓力叫做相對(duì)壓力。相對(duì)壓力由測(cè)壓儀表測(cè)得又稱(chēng)表壓力。液體中某點(diǎn)處的絕對(duì)壓力小于大氣壓力的那部分壓力值稱(chēng)為真空度。真空度＝大氣壓力－絕對(duì)壓力工程計(jì)算時(shí)，取一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓等于101325Pa。10．簡(jiǎn)述帕斯卡原理（即靜壓傳遞原理）及其應(yīng)用。在密閉容器內(nèi)的液體，其外加壓力發(fā)生變化時(shí)，只要液體仍保持其原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)不變，液體中任一點(diǎn)的壓力將發(fā)生同樣大小的變化。這就是說(shuō)，施加于靜止液體上的壓力將以等值傳到液體各點(diǎn)。根據(jù)帕斯卡原理，液壓缸內(nèi)壓力到處相等，所以，液壓系統(tǒng)的工作壓力取決于外界負(fù)載。11．怎樣判別液體的流動(dòng)狀態(tài)？液體的流動(dòng)具有層流和紊流是兩種基本形態(tài)。由層流過(guò)渡到紊流液體的速度叫上臨界速度；由紊流過(guò)渡到層流液體的速度叫下臨界速度，兩者是不同值。在上、下臨界速度之間，液流處于過(guò)渡狀態(tài)，或稱(chēng)變流，變流是一種不穩(wěn)定的流態(tài)，一般按紊流處理。層流與紊流是兩種性質(zhì)不同的流動(dòng)狀態(tài)。層流時(shí)，液體流速較低，粘性力起主導(dǎo)作用，慣性力與粘性力相比不大，液體質(zhì)點(diǎn)受粘性的制約，不能隨意運(yùn)動(dòng)；但在紊流時(shí)，慣性力起主導(dǎo)作用，液體質(zhì)點(diǎn)在高速流動(dòng)時(shí)，粘性不能再約束它。流體流動(dòng)時(shí)究竟是層流還是紊流，須用雷諾數(shù)來(lái)判別。12．不可壓縮液體作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的連續(xù)性方程的物理意義是什么？不可壓縮液體作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的表現(xiàn)形式。其物理意義是：在穩(wěn)定流動(dòng)情況下，當(dāng)不考慮液體可壓縮性時(shí)，流過(guò)管道各個(gè)截面的流量相等，因而平均流速與通流截面的面積成反比。當(dāng)流量一定時(shí)，管子細(xì)的地方流速大；當(dāng)通流截面的面積一定時(shí)，流量越大流速也越大。連續(xù)性方程式適用于任何不可壓縮液體作穩(wěn)定流動(dòng)的場(chǎng)合，與液體的粘度無(wú)關(guān)。13．簡(jiǎn)述理想液體伯努利方程的物理意義。伯努利方程是能量守恒定律在流動(dòng)液體中的具體體現(xiàn)，它揭示了液體流動(dòng)過(guò)程中的能量變化規(guī)律。當(dāng)理想液體作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，同一管道內(nèi)任意截面上的總能量相等。有===常數(shù)方程中各項(xiàng)分別代表單位重量液體的勢(shì)能、壓力能和動(dòng)能，或稱(chēng)比勢(shì)能、比壓能和比動(dòng)能，由于它們都具有長(zhǎng)度量綱，故又分別稱(chēng)為位置水頭、壓力水頭和速度水頭。理想液體伯努利方程的物理意義是：在密閉的管道內(nèi)，既無(wú)粘性又不可壓縮的理想液體作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，具有勢(shì)能、壓力能和動(dòng)能三種形式的能量，三種能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，但各個(gè)通流截面上三種能量之和為定值，保持不變。14．簡(jiǎn)述管路中的壓力損失。在密封管道中流動(dòng)的液體存在兩種損失：一種是液體在等直徑圓形直管中流動(dòng)時(shí)因粘性產(chǎn)生的沿程壓力損失，是由于液體流動(dòng)時(shí)的內(nèi)、外摩擦力所引起；另一種是由于油液流經(jīng)局部障礙如管道截面突然變化的管道、彎管、管接頭以及控制閥閥口等處，使液流速度大小和方向突然改變，在局部形成旋渦引起油液質(zhì)點(diǎn)間，以及質(zhì)點(diǎn)與固體壁面間相互碰撞和劇烈摩擦而引起的局部壓力損失。15．何謂液壓沖擊？在液壓系統(tǒng)中，由于某一元件工作狀態(tài)的突然改變（停止運(yùn)動(dòng)或換向），而導(dǎo)致動(dòng)能向壓力能的瞬間轉(zhuǎn)變，引起液體壓力在瞬間突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值，出現(xiàn)壓力波的傳遞過(guò)程，這種現(xiàn)象稱(chēng)為液壓沖擊。16．簡(jiǎn)述氣穴的生成和氣蝕現(xiàn)象。在液流中，由于壓力降低到一定程度，氣泡形成的現(xiàn)象的統(tǒng)稱(chēng)為氣穴（也稱(chēng)空穴）現(xiàn)象。當(dāng)壓力降到一定值，液體中形成一定體積的氣泡，它是以微細(xì)氣泡為核，體積膨脹并相互聚合，這種氣穴稱(chēng)為輕微氣穴。（在一定的溫度下，如壓力降低到某一值時(shí)，過(guò)飽和的空氣將從油液中分離出來(lái)形成氣泡，這一壓力值稱(chēng)為該溫度下的空氣分離壓。要使液壓油不產(chǎn)生大量氣泡，它的壓力最低不得低于液壓油所在溫度下的空氣分離壓。）壓力降低到空氣分離壓時(shí)，除有輕微氣穴現(xiàn)象外，原來(lái)溶解于油液中的空氣分離出來(lái)，產(chǎn)生大量氣泡，這種現(xiàn)象稱(chēng)為嚴(yán)重氣穴。（當(dāng)液壓油在某一溫度下的壓力低于某一數(shù)值時(shí)，油液本身迅速汽化，產(chǎn)生大量蒸氣氣泡，這時(shí)的壓力稱(chēng)為液壓油在該溫度下的飽和蒸氣壓（液體汽化壓力）。）壓力繼續(xù)降低到相應(yīng)溫度下的液體汽化壓力時(shí)，上述現(xiàn)象不但要繼續(xù)加重，而且油液將會(huì)汽化、沸騰，產(chǎn)生大量氣泡，使得油液變成混有許多氣泡的不連續(xù)狀態(tài)，稱(chēng)為強(qiáng)烈氣穴。根據(jù)伯努利方程，當(dāng)液流流經(jīng)節(jié)流口的喉部位置時(shí)，該處的壓力要降低。只要低于液壓油所在溫度的空氣分離壓，就會(huì)產(chǎn)生空穴現(xiàn)象。當(dāng)這些空穴氣泡隨著液流流到下游壓力較高的部位時(shí)，會(huì)因承受不了高壓而破滅，產(chǎn)生局部的液壓沖擊，發(fā)出噪聲并引起振動(dòng)，當(dāng)附著在金屬表面上的氣泡破滅時(shí)，它所產(chǎn)生的局部高溫和高壓會(huì)使金屬剝落，使表面粗糙，或出現(xiàn)海綿狀的小洞穴的腐蝕現(xiàn)象被稱(chēng)為氣蝕現(xiàn)象。節(jié)流口下游部位?？砂l(fā)現(xiàn)這種腐蝕痕跡。17．簡(jiǎn)述容積式液壓泵的特點(diǎn)。（1）必須具有若干個(gè)密封且可周期性變化的空間。液壓泵的理論輸出流量與此空間的容積變化量及單位時(shí)間內(nèi)變化數(shù)量（轉(zhuǎn)速）成正比，和其它因素（如壓力）無(wú)關(guān)。（2）油箱內(nèi)液體的絕對(duì)壓力必須恒等于或大于大氣壓力，為了能正確吸油，油箱必須與大氣相通或采用充氣油箱。（3）必須有合適的配流裝置，目的是將吸油和壓油腔隔開(kāi)，保證液壓泵有規(guī)律地、連續(xù)地吸、排油。液壓泵結(jié)構(gòu)原理不同，其配流裝置也不同。18．簡(jiǎn)述液壓泵的壓力和吸入性能。液壓泵的工作壓力是指實(shí)際工作時(shí)的輸出壓力。其大小取決于外負(fù)載及管路的壓力損失，并隨負(fù)載變化而變化，而與液壓泵的流量無(wú)關(guān)，用p表示。在液壓泵生產(chǎn)與使用中規(guī)定了兩種參數(shù)：額定壓力和最高允許壓力。額定壓力是指液壓泵在正常工作條件下，按實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力，用pn表示，實(shí)際工作時(shí)壓力均應(yīng)小于此值。最高允許壓力指按實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，允許短時(shí)間超過(guò)額定壓力運(yùn)行所能達(dá)到的最大壓力，用pmax表示。液壓泵進(jìn)口處的壓力稱(chēng)為吸入壓力，一般情況下，泵均能借助大氣壓自行吸取工作液體且能正常工作的現(xiàn)象稱(chēng)為自吸。為保證正常工作而不產(chǎn)生氣穴，應(yīng)限制液壓泵的吸油高度，即最低吸入壓力必須大于相應(yīng)的空氣分離壓。19．簡(jiǎn)述外嚙合齒輪泵的工作原理在泵體內(nèi)有一對(duì)外嚙合齒輪，它們的齒數(shù)和寬度相同。兩端有端蓋罩住，殼體、端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽組成許多密封工作腔，又被嚙合齒輪的嚙合線(xiàn)和齒頂分隔成左右兩個(gè)密封腔，即吸油腔和壓油腔。當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)吸油腔位置的齒輪逐漸退出嚙合，吸油腔容積逐漸增大，形成局部真空，在大氣壓力作用下，油箱里的油液經(jīng)管道進(jìn)入吸油腔，并進(jìn)入齒槽隨轉(zhuǎn)動(dòng)輪齒帶到對(duì)面壓油容腔內(nèi)。輪齒又很快進(jìn)入嚙合，壓油腔密封容積逐漸減小，壓油腔壓力增大，齒槽內(nèi)的油被強(qiáng)行擠出，油從壓油口輸入系統(tǒng)。工作中輪齒不斷地旋轉(zhuǎn)，吸壓油過(guò)程便連續(xù)進(jìn)行。嚙合線(xiàn)點(diǎn)處的齒面接線(xiàn)是分隔高、低壓兩腔的分界線(xiàn)。因此，此類(lèi)泵不需要專(zhuān)門(mén)配流裝置。這也是齒輪泵與其它類(lèi)型容積式液壓泵的區(qū)別。20．何謂齒輪泵的困油現(xiàn)象？消除困油現(xiàn)象影響的措施是什么？液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性主要取決于齒輪泵的供油平穩(wěn)性，為此，齒輪嚙合的重疊系數(shù)必須大于1，即前一對(duì)輪齒脫開(kāi)前，后一對(duì)輪齒開(kāi)始嚙合。此時(shí)出現(xiàn)了兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合的情況，這兩對(duì)輪齒間形成一個(gè)封閉的空間，此封閉空間稱(chēng)為閉死容積。隨著嚙合輪齒的旋轉(zhuǎn)，閉死容積大小是不斷變化的。開(kāi)始時(shí)閉死容積逐漸減少，直至兩個(gè)嚙合點(diǎn)處于節(jié)點(diǎn)兩側(cè)位置時(shí)達(dá)到最小，由于油液的可壓縮性很小，被困油受到擠壓，壓力急劇升高，使油從可泄漏的縫隙中強(qiáng)行擠出，齒輪和軸承受到很大的徑向力。當(dāng)齒輪再旋轉(zhuǎn)，容積又逐漸增大，造成局部真空，由于無(wú)油補(bǔ)充，使油液中的氣體分離出來(lái)，產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象，引起振動(dòng)和噪聲，這就是困油現(xiàn)象。困油危害極大，消除困油現(xiàn)象的方法通常是在齒輪泵的前后端蓋上各銑兩個(gè)卸荷槽。當(dāng)閉死容積減少時(shí)，使其通過(guò)卸荷槽與壓油腔相通；容積逐漸增大時(shí)，使其與吸油腔相通。21．簡(jiǎn)述雙作用葉片泵的工作原理。雙作用式葉片泵由泵體、定子、轉(zhuǎn)子、葉片、（左右）兩個(gè)配油盤(pán)和傳動(dòng)軸組成。定子與轉(zhuǎn)子中心重合。定子與泵體固定在一起，其內(nèi)表面是由與轉(zhuǎn)子同心的四段圓弧組成，即兩段半徑為R的大圓弧和兩段半徑為r的小圓弧及四段過(guò)渡曲線(xiàn)組成。定子兩側(cè)左右配流盤(pán)開(kāi)有四個(gè)對(duì)稱(chēng)布置的腰形孔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，腰形孔配置在四段過(guò)渡曲線(xiàn)處，兩個(gè)對(duì)稱(chēng)于原點(diǎn)的腰形孔是相通的，分別組成兩個(gè)吸油窗口和壓油窗口，吸油窗口通過(guò)管道與油箱相通吸油，壓油窗口給系統(tǒng)供油。葉片可自由伸縮，并與轉(zhuǎn)子、定子及配流盤(pán)若干個(gè)密封容積。吸、壓油是由四段圓弧隔開(kāi)成為封油區(qū)。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片在離心力及底部油壓（底部通過(guò)配流盤(pán)油槽通入壓力油）作用下，向外伸出并緊貼在定子內(nèi)表面上。當(dāng)葉片由小半徑處向大半徑處移動(dòng)時(shí)，兩葉片間密封容腔容積逐漸增大，由于產(chǎn)生局部真空，使油液在大氣壓作用下通過(guò)吸油窗口從油箱吸入泵內(nèi)，而當(dāng)從大半徑向小半徑移動(dòng)時(shí)，葉片后縮，容積逐漸減小，油壓上升，將油從壓油窗口壓出。當(dāng)泵軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠重復(fù)吸油、壓油過(guò)程而連續(xù)供油。雙作用式葉片泵有兩個(gè)吸油腔和壓油腔，各自的中心夾角是對(duì)稱(chēng)的，作用在轉(zhuǎn)子上的油液壓力相互平衡，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)工作空間要完成兩次吸油和壓油。排量不可調(diào)。22．簡(jiǎn)述雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①葉片泵也存在困油現(xiàn)象，為此在左、右配流盤(pán)腰形孔端部開(kāi)有卸荷三角槽，以消除困油現(xiàn)象。②葉片不是沿徑向安裝，而是傾斜一個(gè)角度，將葉片前傾一個(gè)θ角，使壓力角減小，葉片在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力降低，磨損減少，消除葉片卡住或折斷的現(xiàn)象，因此轉(zhuǎn)子決不允許反向轉(zhuǎn)動(dòng)。但近年研究表明，葉片前傾并非完全必要。③定子內(nèi)表面連接四段圓弧的過(guò)渡曲線(xiàn)應(yīng)保證葉片在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不允許有脫空現(xiàn)象，沖擊要小，往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度要均勻。常用的曲線(xiàn)有阿基米德螺線(xiàn)、等加速等減速曲線(xiàn)及正弦和余弦曲線(xiàn)。23．簡(jiǎn)述單作用葉片泵的工作原理及結(jié)構(gòu)單作用式葉片泵也是由泵體、定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤(pán)和傳動(dòng)軸組成。定子內(nèi)表面為圓形其圓心與轉(zhuǎn)子中心不重合，有一偏心距（e）。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片在離心力及油壓作用下緊貼在定子內(nèi)表面上，此時(shí)定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤(pán)之間形成若干個(gè)密封容積，發(fā)生周期性容積變化，形成吸油和壓油。配流盤(pán)上有一個(gè)吸油窗口、一個(gè)壓油窗口，分別與吸油口和壓油口相連。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，密封腔的容積逐漸增大的一側(cè)形成真空而吸油，當(dāng)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到對(duì)面密封腔的容積逐漸減小的一側(cè)，壓力增大，油液從壓油窗口輸入系統(tǒng)。一般兩葉片夾角應(yīng)等于或小于兩配流盤(pán)封油區(qū)夾角，所以也會(huì)產(chǎn)生困油現(xiàn)象，其改善措施和雙作用葉片泵一樣，開(kāi)有卸荷三角槽。由于泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，只有一次吸油和壓油過(guò)程，因此稱(chēng)作單作用葉片泵。由于轉(zhuǎn)子受到壓油腔的單向液壓力作用，軸承受徑向載荷作用故稱(chēng)為不平衡式葉片泵。24．以斜盤(pán)式軸向柱塞泵為例，簡(jiǎn)述柱塞泵的工作原理。斜盤(pán)式軸向柱塞泵主要由泵體、轉(zhuǎn)子（缸體）、柱塞、傳動(dòng)軸、固定配流盤(pán)和斜盤(pán)等組成。多個(gè)柱塞軸向配置在一個(gè)共同缸體的圓周上，柱塞中心線(xiàn)和缸體中心線(xiàn)相平行，在缸體內(nèi)均勻分布成若干個(gè)密封容積。斜盤(pán)法線(xiàn)和缸體軸線(xiàn)傾斜一角度γ，內(nèi)套筒在定心彈簧作用下，通過(guò)回程盤(pán)（壓盤(pán)）使柱塞頭部的滑靴（履）與斜盤(pán)緊密接觸。外套筒在定心彈簧作用下，使缸體端面與配流盤(pán)貼緊而形成密封容腔。當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)半周，柱塞外伸時(shí)，容積增大，形成真空，通過(guò)配流盤(pán)的吸油窗口吸油，當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)另外半周，柱塞在斜盤(pán)作用下，逐漸被壓入柱塞孔內(nèi)，密封容積逐漸減小，油壓升高，通過(guò)配流盤(pán)的壓油窗口將油液壓出泵外，輸入系統(tǒng)。缸體每轉(zhuǎn)一周每個(gè)柱塞完成一次吸、壓油過(guò)程，若改變斜盤(pán)傾角γ，就能改變柱塞行程，排量也就改變了。若改變斜盤(pán)傾角的方向，也就改變了吸、壓油的方向，即可成為雙向變量軸向柱塞泵。25．簡(jiǎn)述CY14－1B型不通軸斜盤(pán)式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)。CY14－1B型不通軸斜盤(pán)式軸向柱塞泵，該泵由中間泵體和前泵體構(gòu)成泵的殼體，每個(gè)柱塞的球形頭部以鉸鏈形式裝在滑靴（滑履）中的孔內(nèi)，可以任意轉(zhuǎn)動(dòng)。定心彈簧的作用力通過(guò)內(nèi)套筒、鋼球和回程盤(pán)將滑靴壓緊在變量頭斜盤(pán)上，使泵具有一定自吸能力，同時(shí)也使缸體與配流盤(pán)緊密接觸，密封更加可靠，并能自動(dòng)補(bǔ)償缸體與配流盤(pán)之間的磨損。缸體由傳動(dòng)軸通過(guò)花鍵連接帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使均勻分布在缸體內(nèi)的柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生容積變化。油液通過(guò)缸體端部月牙孔和配流盤(pán)腰形窗口完成吸、壓油過(guò)程。缸體用鋁鐵青銅制造，外面鑲有鋼套，支撐在圓柱滾子軸承上，承受斜盤(pán)的徑向分力，消除傳動(dòng)軸及缸體徑向力或彎曲力矩。缸孔中壓力油經(jīng)柱塞中心孔和滑靴中心孔進(jìn)入滑靴與斜盤(pán)之間，形成靜壓油墊，減少二者間的磨損，提高使用壽命。變量機(jī)構(gòu)通過(guò)改變斜盤(pán)傾角γ，就能改變軸向柱塞泵的排量和輸出流量。變量活塞由裝在其上面的滑鍵防止轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，螺桿隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，變量活塞使銷(xiāo)軸上下移動(dòng)，斜盤(pán)繞鋼球的中心擺動(dòng)，使傾角（γ=0°~20°）改變，從而改變泵的排量大小。26．何謂雙級(jí)泵，何謂雙聯(lián)泵？雙級(jí)泵是為了獲得較高的工作壓力，由兩個(gè)普通壓力泵裝在一個(gè)泵體內(nèi)在油路上串聯(lián)而成，其輸出工作壓力是兩個(gè)單級(jí)泵工作壓力之和。雙聯(lián)泵是將兩套液壓泵裝在一起，并聯(lián)在油路中的組合泵。其最大輸出流量是兩套液壓泵流量之和。27．試比較液壓馬達(dá)與液壓泵異同。（1）相同點(diǎn)1）各種液壓馬達(dá)和泵均是利用“密封容腔”的周期性變化來(lái)工作的。而且，“密封容腔”分為高壓區(qū)和低壓區(qū)兩個(gè)獨(dú)立部分。2）二者在工作中均會(huì)產(chǎn)生困油現(xiàn)象和徑向力不平衡、液壓沖擊、流量脈動(dòng)和液體泄漏等一些共同的物理現(xiàn)象。3）泵和馬達(dá)是機(jī)械能和壓力能互相轉(zhuǎn)換的能量動(dòng)力裝置。轉(zhuǎn)換過(guò)程中均有能量損失，所以均有容積效率、機(jī)械效率和總效率。4）液壓泵和液壓馬達(dá)工作原理是可逆的，理論上輸入與輸出量具有相同的數(shù)學(xué)關(guān)系。5）液壓泵和液壓馬達(dá)最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)都是排量。排量的大小反映了液壓泵和液壓馬達(dá)的性能。（2）差異1）動(dòng)力不同。2）配流機(jī)構(gòu)。3）自吸性的差異。4）防止泄漏的形式不同。5）液壓馬達(dá)的容積效率比泵低。6）液壓馬達(dá)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。28．何謂差動(dòng)液壓缸？試以公式表示差動(dòng)連接時(shí)活塞桿的推力F3和活塞桿的伸出速度v3。單活塞桿式液壓缸的左、右兩腔同時(shí)接通壓力油時(shí)，稱(chēng)為“差動(dòng)連接”，此缸則稱(chēng)為差動(dòng)液壓缸。差動(dòng)連接時(shí)活塞桿伸出推力為F3=p(A1-A2)ηcm=π[D2-(D2-d2)]pηcm/4=πpd2ηcm/4差動(dòng)連接時(shí)活塞桿伸出速度為v3=qηcv/(A1-A2)=4qηcv/(πd2)29．某一差動(dòng)液壓缸，要求（1）v快進(jìn)＝v快退，（2）v快進(jìn)＝2v快退，求：無(wú)桿腔活塞面積A1和有桿腔活塞面積A2之比應(yīng)為多少？解：由題意可知：v快進(jìn)=4q/(πd2)，v快退=q/A2，A1=πD2/4，A2=π(D2-d2)/4則有：（1）v快進(jìn)＝v快退，4q/(πd2)=4q/π(D2-d2)解得：D=d，A1=πd2/2，A2=πd2/4，A1/A2=2（2）v快進(jìn)＝2v快退，4q/(πd2)=2×4q/π(D2-d2)解得：D=d，A1=3πd2/4，A2=πd2/2，A1/A2=3/2所以：當(dāng)（1）v快進(jìn)＝v快退時(shí)，A1/A2=2當(dāng)（2）v快進(jìn)＝2v快退時(shí)，A1/A2=3/230．按作用功能可將液壓控制閥分為哪三大類(lèi)？液壓閥按其作用不同可分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥三大類(lèi)。在應(yīng)用中這三類(lèi)閥并不僅僅單獨(dú)使用，還可根據(jù)需要組合為組合閥，可實(shí)現(xiàn)兩種以上的控制功能。31．何謂方向控制閥？方向控制閥是通過(guò)閥芯和閥體間相對(duì)位置的改變，來(lái)實(shí)現(xiàn)油路通道通斷狀態(tài)的改變，從而控制油液流動(dòng)方向的閥。方向控制閥分為單向閥和換向閥兩類(lèi)。32．液控單向閥的工作特點(diǎn)是什么？液控單向閥是在普通單向閥的結(jié)構(gòu)上增加了控制油腔K及控制活塞。當(dāng)控制油口無(wú)壓力油通入時(shí)，其功能與普通單向閥相同；當(dāng)控制油口通入壓力油時(shí)，控制活塞推動(dòng)閥芯移動(dòng)，使閥芯保持開(kāi)啟狀態(tài)，正反方向均可通過(guò)油流。33．何謂換向閥的中位機(jī)能？三位換向閥在常態(tài)位時(shí)，油口的接通狀態(tài)有各種不同的形式，因此對(duì)系統(tǒng)的控制性能也不同。這種形式稱(chēng)為換向閥的中位機(jī)能。用英文大寫(xiě)字母“形象”表示，有O、H、Y、J、C、P、K、X、M、U等型式。34．試述電磁換向閥和液動(dòng)換向閥各自的工作特點(diǎn)。電磁換向閥利用電磁鐵的作用力控制閥芯改變工作位置，實(shí)現(xiàn)換向。它利于電液結(jié)合，操作方便，應(yīng)用最廣。液動(dòng)換向閥利用控制油液的作用力控制閥芯改變工作位置，實(shí)現(xiàn)換向。它的特點(diǎn)是適于大流量回路，且換向時(shí)間可以調(diào)節(jié)。35．何謂電液換向閥？電液換向閥由電磁換向閥與液動(dòng)換向閥組合而成。電磁換向閥作為先導(dǎo)閥，用來(lái)切換控制油路；液動(dòng)換向閥是主閥，用來(lái)切換系統(tǒng)主油路。這樣就可以用反應(yīng)靈敏的小規(guī)格電磁閥方便地控制大流量的液動(dòng)換向閥，從而實(shí)現(xiàn)用電信號(hào)控制大流量系統(tǒng)。36．何謂壓力控制閥？在液壓系統(tǒng)中，用來(lái)控制液體工作壓力的閥和利用壓力信號(hào)控制其它元件產(chǎn)生動(dòng)作的閥都是壓力控制閥。它們所依據(jù)的基本工作原理，是利用作用在閥芯上的液體壓力與彈簧力的相互（平衡）作用來(lái)控制閥口開(kāi)度，調(diào)節(jié)壓力或產(chǎn)生動(dòng)作。壓力控制閥有溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。37．以直動(dòng)式溢流閥為例，簡(jiǎn)述溢流閥的工作原理與結(jié)構(gòu)。溢流閥的主要作用是對(duì)液壓系統(tǒng)定壓或進(jìn)行安全保護(hù)。并聯(lián)于定量泵液壓系統(tǒng)中，保持系統(tǒng)壓力基本恒定；用于變量泵過(guò)載保護(hù)的溢流閥一般稱(chēng)為安全閥。常用的溢流閥按其結(jié)構(gòu)形式和基本動(dòng)作方式分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。直動(dòng)式溢流閥依靠系統(tǒng)中的壓力油直接作用在閥芯上生成的液壓作用力與彈簧力等相互（平衡）作用，以控制閥芯的啟閉動(dòng)作。溢流閥是利用進(jìn)油口油液的被控壓力作為信號(hào)來(lái)改變彈簧的壓縮量，從而改變閥口的通流面積和系統(tǒng)的溢流量來(lái)達(dá)到定壓目的的。由油泵泵出的壓力油經(jīng)溢流閥的進(jìn)油口P進(jìn)入閥體，并經(jīng)阻尼孔進(jìn)入閥芯的下端油腔。設(shè)閥芯下端的有效面積為A，壓力油作用于閥芯底部的力為pA，調(diào)壓彈簧的作用力為Fs，一般情況下閥芯軸向受力方程為pA=Fs。在執(zhí)行元件沒(méi)有拖動(dòng)全部負(fù)載時(shí)，系統(tǒng)壓力較低，閥口x關(guān)閉，無(wú)溢流。隨著負(fù)載增加，系統(tǒng)壓力升高，閥芯上升，調(diào)壓彈簧被壓縮，直到p=Fs/A時(shí)，閥口打開(kāi)，開(kāi)始溢流，起溢流、定壓作用。溢流閥的壓力調(diào)節(jié)過(guò)程如下：如果系統(tǒng)壓力升高，超過(guò)調(diào)定值，則閥口開(kāi)度x增大，閥口通流面積增加，溢流阻力減小，溢流量增大，使系統(tǒng)壓力降至調(diào)定值；如果系統(tǒng)壓力低于調(diào)定值，則閥口x開(kāi)度減小，溢流阻力增大，使系統(tǒng)的壓力升到調(diào)定值。由于閥口開(kāi)度x值變化很小，彈簧力Fs可近似地視為常數(shù)，故系統(tǒng)壓力能被控制在調(diào)定值保持不變。溢流閥內(nèi)部通過(guò)閥芯的平衡和運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的這種負(fù)反饋?zhàn)饔檬瞧涠▔鹤饔玫幕驹恚彩撬卸▔洪y的基本工作原理。在常位狀態(tài)下，溢流閥進(jìn)、出油口之間是不相通的，而且作用在閥芯上的液壓力是由進(jìn)口油液壓力產(chǎn)生的，經(jīng)溢流閥閥芯的泄漏油液經(jīng)內(nèi)泄漏通道進(jìn)入回油口T。直動(dòng)式溢流閥由于操縱費(fèi)力，多用于低壓系統(tǒng)中。38．簡(jiǎn)述減壓閥的作用和應(yīng)用。減壓閥是使出口壓力（二次壓力）低于進(jìn)口壓力（一次壓力）的一種壓力控制閥。其作用是降低液壓系統(tǒng)中某一部分的壓力，并使其保持穩(wěn)定值。減壓閥分為：定值輸出減壓閥、定差減壓閥和定比減壓閥。在液壓系統(tǒng)中，一個(gè)液壓泵常常需要向若干個(gè)執(zhí)行元件供油，當(dāng)各元件所需的工作壓力不相同時(shí)，就要分別控制。若某個(gè)執(zhí)行元件所需的供油壓力較液壓泵供油壓力低時(shí)，可在此分支油路中串聯(lián)一個(gè)減壓閥，所需壓力由減壓閥來(lái)調(diào)節(jié)控制。一般減壓閥調(diào)整的最高值要比系統(tǒng)中控制主回路壓力的溢流閥調(diào)定值低0.5~1MPa。39．何謂流量控制閥？流量控制閥是通過(guò)調(diào)節(jié)閥口通流面積來(lái)改變通過(guò)閥口的流量，從而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的液壓閥類(lèi)。流量控制閥主要有節(jié)流閥、調(diào)速閥等。40．調(diào)速閥的工作原理是什么？為了使節(jié)流閥前后的壓差不隨負(fù)載發(fā)生變化，采用一個(gè)定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)組合形成一個(gè)調(diào)速閥，使通過(guò)節(jié)流閥的調(diào)定流量不隨負(fù)載變化而改變，就可以有效提高流量穩(wěn)定性。調(diào)節(jié)原理如下：調(diào)速閥的進(jìn)口壓力p1由溢流閥調(diào)定，基本上保持恒定，調(diào)速閥出口處的壓力p3由執(zhí)行元件負(fù)載F決定。壓力油p1經(jīng)減壓閥閥口后變?yōu)閜2，p2同時(shí)進(jìn)入減壓閥閥芯大端左腔b，和小端左腔a；p2經(jīng)過(guò)節(jié)流閥后壓力變?yōu)樨?fù)載壓力p3；p3再引入減壓閥大端右腔c。因?yàn)閍、b、c各腔有效作用面積有如下關(guān)系：Ac＝Aa＋Ab。當(dāng)閥芯在某一位置平衡時(shí)有，p2Aa+p2Ab=p3Ac+Fs。而節(jié)流閥前后壓差Δp=p2-p3，所以得Δp=p2-p3=Fs/Ac。由于減壓閥閥芯移動(dòng)量不大，且彈簧剛度很小，所以Fs基本不變，這就保證了Δp基本不變。無(wú)論調(diào)速閥的進(jìn)口油液壓力p1、出口油液壓力p41．簡(jiǎn)述流量控制閥的應(yīng)用。在定量泵系統(tǒng)中，流量控制閥可以串聯(lián)在執(zhí)行元件的進(jìn)、回油路上，也可與執(zhí)行元件并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)與控制。這時(shí)必須與起溢流定壓作用的溢流閥配合使用。調(diào)速閥也可與變量泵組成容積節(jié)流調(diào)速回路，在提高速度穩(wěn)定性的同時(shí)，提高系統(tǒng)效率。在定量泵系統(tǒng)中，流量控制閥串聯(lián)在執(zhí)行元件的進(jìn)、回油路上時(shí)，定量泵輸出油壓由溢流閥控制，液壓執(zhí)行元件工作速度由節(jié)流閥控制，液壓泵輸出的多余油液經(jīng)溢流閥回油箱。42．何謂容積調(diào)速回路？簡(jiǎn)述這類(lèi)回路的特點(diǎn)。通過(guò)改變變量泵或變量馬達(dá)的排量來(lái)進(jìn)行調(diào)速的回路稱(chēng)為容積調(diào)速回路。與節(jié)流調(diào)速回路相比，容積調(diào)速回路中既無(wú)溢流損失又無(wú)節(jié)流損失，系統(tǒng)發(fā)熱少，效率較高。這種回路適用于功率較大的大型機(jī)床、液壓壓力機(jī)、工程機(jī)械、礦山機(jī)械等設(shè)備上。容積調(diào)速回路包括變量泵與定量執(zhí)行元件、定量泵與變量液壓馬達(dá)以及變量泵與變量液壓馬達(dá)三種不同的組合。43．何謂壓力控制回路？液壓系統(tǒng)中的壓力控制一般靠壓力控制閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以利用壓力控制閥來(lái)控制系統(tǒng)壓力的回路稱(chēng)為壓力控制回路。它包括調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷、保壓及平衡等回路。44．圖示（7－10）是一臺(tái)專(zhuān)用銑床液壓系統(tǒng)原理圖，請(qǐng)標(biāo)出各元件的名稱(chēng)，并分析每個(gè)動(dòng)作的油路情況及相應(yīng)的電磁鐵動(dòng)作順序。1－油箱，2－過(guò)濾器（濾網(wǎng)），3－定量泵，4－單向閥，5－溢流閥，6－三位四通換向閥，7－單向閥，8－調(diào)速閥，9－二位三通換向閥，10－單活塞桿雙作用液壓油缸。某專(zhuān)用銑床液壓系統(tǒng)原理圖與工作循環(huán)圖快進(jìn)時(shí)：油液經(jīng)①油箱1－過(guò)濾器（濾網(wǎng)）2－定量泵3－單向閥4－三位四通換向閥6左邊電磁鐵得電，油液經(jīng)左位－單活塞桿雙作用液壓油缸10左邊無(wú)桿腔，活塞桿向右伸出。②某專(zhuān)用銑床液壓系統(tǒng)原理圖與工作循環(huán)圖工進(jìn)時(shí)進(jìn)油：油液經(jīng)油箱1－過(guò)濾器（濾網(wǎng)）2－