1、一、 填空题1液压系统中的压力取决于 ,执行元件的运动速度取决于 。 (外负载;进入执行元件的流量)2液压传动装置由 、 、 和 四部分组成,其中 和 为能量转换装置。 (动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件;动力元件、执行元件)16液压传动所使用的泵是 ,液压传动是利用液体的 能量工作的。 (容积式;压力)17容积式液压泵是靠 来实现吸油和排油的。 (密闭容积的容积变化)18液压泵是把 能转变为液体的 能输出的能量转换装置,液压马达是把液体的 能转变为液体的 能输出的能量转换装置。 (机械能;压力;压力;机械能)19变量泵是指 可以改变的液压泵,常见的变量泵有 、 、 其中 和 是通过改变
2、转子和定子的偏心距来实现变量, 是通过改变斜盘倾角来实现变量。(排量;单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵;单作用叶片泵、径向柱塞泵;轴向柱塞泵)20由于泄漏的原因,液压泵的实际流量比理论流量 ;而液压马达实际流量比理论流量 。 (小;大) 21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 与 、 与 、 与 。 (柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘)22外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是 腔,位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是 腔。 (吸油;压油) 23为了消除齿轮泵的困油现象,通常在两侧盖板上开 ,使闭死容积由大变少时与 腔相通,闭死容积由小变大时与 腔相通。 ( 卸荷槽;压
3、油;吸油) 24齿轮泵产生泄漏的泄漏途径为: 泄漏、 泄漏和 泄漏,其中 泄漏占总泄漏量的 80%85% 。 (端面、径向;啮合;端面) 25油泵的额定流量是指泵在 压力和 转速下的输出流量。 ( 额定;额定)26泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为 ;在没有泄漏的情况下,根据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为 ,它反映液压泵在理想状况下单位时间所排出油液的体积。 (额定流量;理论流量) 27在实验中或工业生产中,常把零压差下的流量(泵的空载流量)视为 ;有些液压泵在工作时,每一瞬间的流量各不相同,但在每转中按同一规律重复变化,这就是泵的流量脉动。瞬时流量一般指的是瞬时 。 (理论流量;理论流
4、量) 28双作用式叶片泵中,当配油窗口的间隔夹角定子圆弧部分的夹角两叶片的夹角时,存在 ,当定子圆弧部分的夹角配油窗口的间隔夹角两叶片的夹角时,存在 。 (闭死容积大小在变化,有困油现象 ;虽有闭死容积,但容积大小不变化,所以无困油现象) 29当配油窗口的间隔夹角两叶片的夹角时,单作用叶片泵 ,当配油窗口的间隔夹角p 拐点 时,随着负载压力上升,泵的输出流量 ;当恒功率变量泵工作压力 pp 拐点 时,随着负载压力上升,泵的输出流量 。 (呈线性规律下降;呈双曲线规律下降)32调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉,可以改变泵的压力流量特性曲线上 的大小,调节最大流量调节螺钉,可以改变 。 (拐点压
5、力;泵的最大流量) 33双出杠液压缸,采用活塞杠固定安装,工作台的移动范围为缸筒有效行程的 ;采用缸筒固定安置,工作台的移动范围为活塞有效行程的 。 (2 倍;3 倍)34已知单活塞杠液压缸的活塞直径 D 为活塞直径 d 的两倍,差动连接的快进速度等于非差动连接前进速度的 ;差动连接的快进速度等于快退速度的 。 (4 倍;3 倍) 35各种类型的液压缸中, 可作双作用液压缸,而 只能作单作用液压缸。 (摆动缸、活塞缸;柱塞缸)36溢流阀控制的是 压力,做调压阀时阀口处于 状态,做安全阀时阀口处于 状态,先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀控制的是 压力,阀口处于 状态,先导阀弹簧腔的
6、泄漏油必须 。 (进口;开启浮动;常闭 ;出口;常开; 单独引回油箱)37溢流阀在进油节流调速回路中作 阀用,其阀口是 的;在旁路节流调速回路中作 阀用,其阀口是 的(调压;浮动常开;安全;常闭)38溢流阀可做调压阀、安全阀和卸荷阀用,在这三种工作状态时它们各自的主阀芯分别处于: 位置、 位置、 位置。 (浮动;关闭;全开)39若液压泵出口串联两个调整压力分别为 3MPa 和 8MPa 的溢流阀,则泵的出口压力为 ;若两个溢流阀并联在液压泵的出口,泵的出口压力又为 。 (13MPa;3MPa) 40把先导式溢流阀的远程控制口接了回油箱,将会发生 问题。(进口压力调不上去)41溢流阀的进口压力随
7、流量变化而波动的性能称为 ,性能的好坏可用 或 、 评价。(压力流量特性;调压偏差;开启压力比、闭合压力比) 42调速阀是由 和节流阀 而成,旁通型调速阀是由 和节流阀 而 成。 (定差减压阀,串联;差压式溢流阀,并联)- 3 -43一水平放置的液压缸,采用三位四通电磁换向阀,要求阀处于中位时,液压泵卸荷且液压缸处于浮动状态,三位四通电磁换向阀中位机能应选用 ;若要求阀处于中位时,液压泵卸荷但液压缸锁死,三位四通电磁换向阀中位机能应选用 。 (H 型;M 型)44进油和回油节流调速系统的效率低的主要原因是 。 (存在溢流和节流功率损失)45为了防止产生 ,液压泵离油箱液面不得太高。 (气蚀现象
8、)46选择三位四通换向阀时,为使液压泵卸荷,可选滑阀中位机能为 型的换向阀;若液压泵保持压力则可选滑阀中位机能为 型的换向阀,对于采用双液控单向阀的锁进回路,则须选用滑阀中位机能为 型的换向阀。(M;O;H)47当顺序阀以进口压力作为控制压力时,则称该阀为 式顺序阀。 (内控)48为了便于检修,蓄能器与管路之间应安装 ,为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流,蓄能器与液压泵之间应安装 。 (截止阀;单向阀) 49选用过滤器应考虑 、 、 和其它功能,它在系统中可安装在 、 、 和单独的过滤系统中。 (过滤精度、通流能力、机械强度;泵的吸油口、泵的压油口、系统的回油路上 ) 50在变量泵
9、变量马达调速回路中,为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时能提供较大功率,往往在低速段,先将 调至最大,用 调速;在高速段, 为最大,用 调速。 (马达排量,变量泵;泵排量,变量马达)51顺序动作回路按控制方式不同,分为 控制和 控制。同步回路的分为 同步和 同步两大类。(压力,行程;速度,位置) 52为平衡重力负载,使运动部件不会因自重而自行下落,在恒重力负载情况下,采用 顺序阀作平衡阀,而在变重力负载情况下,采用 顺序阀作限速锁。 (内控外泄式;外控外泄式)53顺序阀在系统中作卸荷阀用时,应选用 型,作背压阀时,应选用 型。(外控内泄式;内控内泄式) 54容积调速回路中, 的调速方式为恒转
10、矩调节; 的调节为恒功率调节。 (变量泵定量马达;定量泵 变量马达) 55用同样定量泵,节流阀,溢流阀和液压缸组成下列几种节流调速回路, 能够承受负值负载, 的速度刚性最差,而回路效率最高。 (回油节流调速回路、旁路节流调速回路) 56在减压回路中,减压阀调定压力为 pj ,溢流阀调定压力为 py ,主油路暂不工作,二次回路的负载压力为 pL。若pypjpL,减压阀进、出口压力关系为 ;若 pypLpj,减压阀进、出口压力关系为 。(p 1p 2p L;p 1p y ,p 2p j) - 4 -57在减压回路中,减压阀调定压力为 pj ,溢流阀调定压力为 py ,主油路暂不工作,二次回路的负载
11、压力为 pL。若pypjpL,减压阀阀口状态为 ;若 pypLpj,减压阀阀口状态为 。(阀口处于全开启状态,减压阀不起减压作用;阀口处于小开口的减压工作状态) 58系统中采用了内控外泄顺序阀,顺序阀的调定压力为 px(阀口全开时损失不计) ,其出口负载压力为 pL。当 pLpx 时,顺序阀进、出口压力间的关系为 ;当 pL pD;而当泵的工作压力 pB2MPa 时,小于溢流阀的调定压力,先导阀关闭,阻尼小孔内无油液流动,溢流阀主阀芯的两端无压力差,故 pB pD。 3)在电磁铁 DT 通电时, 二位二通阀的开启,使溢流阀在零压下开启卸荷,油泵流量主要是通过 C 油管流回油箱。通过阻尼孔经 D
12、 和 E 流回油箱的流量,仅仅满足使溢流阀主阀芯的两端产生压力差,故这部分的流量很小, 4. 图(a) , (b ) , (c)所示的三个调压回路是否都能进行三级调压(压力分别为 6MPa、4 MPa、1MPa)?若能进行三级调压,溢流阀压力调定值分别应取多少? 解:图 a)不能进行三级压力控制。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决定,p1010 5Pa。图 b)的压力阀调定值必须满足 p16010 5Pa,p 24010 5Pa,p 31010 5Pa。 如果将上述调定值进行交换,就无法得到三级压力控制。图 a)所用的元件中,1、2 必须使用先导型溢流阀,以
13、便远程控制。3 可用远程调压阀(直动型) 。图 c)的压力阀调定值必须满足 p16010 5Pa ,而 p2、p 3 是并联的阀,互相不影响,故允许任选。设p24010 5Pa ,p 31010 5Pa,阀 1 必须用先导式溢流阀,而 2、3 可用远程调压阀。5. 如图所示压力分级调压回路(各阀的调定压力注在阀的一侧) ,试问:1)回路能实现多少级压力的调定? 2)每级压力各为多少?- 9 -解:1) 可实现 8 级压力调定2)6. 液压缸无杆腔面 积 A=50cm2,负载 F=10000N,各阀的调定压力如图示,试确定 活塞运动时和活塞运动到终点停止时A、B 两处的压力。解:活塞运动时: M
14、PaFB2PA= 2MPaPB=2MPa活塞运动到终点停止时:PA= 5MPaPB=3MPa7. 如图所示的系统中,主工作缸负载阻力 F =2000N,夹紧缸 II 在运动时负载阻力很小可忽略不计。两缸大小相同,无杆腔面积 A1=20cm2,有杆腔有效面积 A2=10cm2,溢流阀调整值 py =3MPa,减压阀调整值 pj=1.5MPa。试分析: 1) 当夹紧缸 II 运动时:p a 和 pb 分别为多少? 2) 当夹紧缸 II 夹紧工件时:p a 和 pb 分别为多少? 3)夹紧缸 II 最高承受的压力 pmax 为多少? 各电磁铁通电情况及泵出口压力 MPa1Y - - - - + +
15、+ +2Y - - + + - - + +3Y - + - + - + - +Pp 0 0.5 1 1.5 2.5 3 3.5 4- 10 -解:1)2)两问中,由于节流阀安装在夹紧缸的回油路上,所以夹紧缸无论在运动或夹紧工件时,减压阀均处于工作状态,故 pA=pj=1.5MPa。此时溢流阀始终处于溢流工况,故 pB= py=3MPa。3)当夹紧缸负载阻力 FII=0 时,节流调速回路仍处于工作状态,因此夹紧缸的回油腔压力处于最高值: MPapA3)5.12()(21max 8在如图所示系统中,两液压缸的活塞面积相同,A=20cm 2,缸 I 的阻力负载 F =8000N,缸 II 的阻力负载
16、F =4000N,溢流阀的调整压力为 py =45105Pa。问:在减压阀不同调定压力时(p j1 =10105Pa 、p j2 =20105Pa、 pj3 =40105Pa)两缸的动作顺序是怎样的? 解:1)启动缸 II 所需的压力: PaAFp521024当减压阀调定压力为:p j1 =10105Pa 时,p j1 小于 p2 ,减压阀处于工作状态,其出口压力为 pA= pj1 =10105Pa 不能推动阻力 F2,故缸 II 不动,此时,p B =py =45105Pa,压力油使缸右移。当减压阀调定压力为:p j2 =20105Pa 时, pj2 = p2 ,减压阀处于工作状态,流量根据
17、减压阀口、节流阀口及溢流阀口的液阻分配,两缸同时动作。当减压阀调定压力为:p j3 =40105Pa 时, pj2 p2 ,减压阀口全开、不起减压作用,若不计压力损失,此时 pA =pB = p2 =20105Pa,故缸 II 单独右移,直到缸 II 运动到端点后,压力上升至 pA =pj =40105Pa, pB =py =45105Pa,压力油才使缸 I 向右运动。9试分析图示回路在下列情况下,泵的最高出口压力(各阀的调定压力注在阀的一侧):1)全部电磁铁断电;2)电磁铁 2DT 通电,1DT 断电;3)电磁铁 2DT 断电,1DT 通电。- 11 -答:1)全部电磁铁断电,P P=5.5
18、MPa;2)电磁铁 2DT 通电,1DT 断电,P P=3MPa;3)电磁铁 2DT 断电,1DT 通电,P P=0.5MPa。10如图所示调压回路(各阀的调定压力注在阀的一侧) ,试问:1)1Y 通电,2Y 断电时,A 点和 B 点的压力各为多少?2)2Y 通电,1Y 断电时, A 点和 B 点的压力各为多少? 3) 1Y 和 2Y 都通电时,A 点和 B 点的压力各为多少? 4) 1Y 和 2Y 都断电时,A 点和 B 点的压力各为多少? 答:1)右侧溢流阀起调压作用,P A=PB=0MPa;2)左侧溢流阀起调压作用,P A=2.5MPa ,P B=0;3)两个溢流阀都不起调压作用,P A
19、= PB=0;4)两个溢流阀串联,P A=3.5MPa ,P B=1 MPa;11已知液压泵的额定压力和额定流量,若忽略管道及元件的损失,试说明图示各种工况下液压泵出口出的工作压力。答:a)p=0b)p=0c)p=pd)p=F/Ae)p= 2Tm/Vm12如图所示双泵供油回路,1小流量高压泵,2大流量低压泵,3顺序阀,4单向阀,5溢流阀1)此基本回路适用于什么场合?2)叙述工作原理并说明各元件的作用。答:1)适用于空载快进和工进速度相差大的回路,功率损耗小,系统效率高。 2)工作原理:泵 1 为高压小流量泵,泵 2 为低压大流量泵,阀 5 为溢流阀,调定压力为系统工进工作压力;阀 3 为液控顺
20、序阀,调定压力为系统快进时所须压力;当系统快进需要低压大流量时,泵 1、泵 2 同时向系统供油。当系统工进时,压力升高,液控顺序阀 3 打开,低压大流量泵 2 卸荷,高压小流量泵 1 向系统提供高压小流量油液。 AB- 12 -四、 计算题1泵和马达组成系统,已知泵输出油压 pp10MPa,排量 Vp=1105 m3/r,机械效率 pm=0.95,容积效率 pv=0.9;马达排量 Vm=1105 m3/r,机械效率 mm=0.95, ,容积效率 mv=0.9,各种损失忽略不计,试求:1)泵转速 np 为 1500r/min 时,液压泵的理论流量 qpt,液压泵的实际流量 qp;(L/min )
21、2)泵输出的液压功率 Ppo,所需的驱动功率 Ppr, (W)3)马达输出转速 nm;(r/min)4)马达输出转矩 Tm;(.)5)马达输出功率 Pmo。 (W )答:1)液压泵的理论流量为:q ptV pnp2.510 4 m3/s 液压泵的实际流量为:q pq pt pv2.25 104 m3/s 2) 液压泵的输出功率为:P pop p qp2250w 所需的驱动功率为: Ppr Ppo/ pm pv=2632w p mp p10MPa,q m= qp2.2510 4 m3/s 马达输出转速 nm= qm mv/Vm=1215r/min 4) 马达输出转矩为: Tmp mVm mm/2
22、=15.13. 5) 马达输出功率为: Pm2T mnm1924w 2某轴向柱塞泵直径 d=22mm,分度圆直径 D = 68mm,柱塞数 z =7,当斜盘倾角为 = 2230,转速 n=960r/min,输出压力 p=10MPa,容积效率 v=0.95,机械效率 M=0.9 时,试求: 1) 泵的理论流量;(m 3/s) 2) 泵的实际流量;(m 3/s) 3) 所需电机功率。 (Kw) 解: 1.3(kw)pqPsm04)(.2nV15Dzta4vt 32功3某液压泵在输出压力为 6.3MPa 时,输出流量为 8.83104 m3/s,这时实测油泵轴消耗功率 7Kw,当泵空载卸荷运转时,输
23、出流量为 9.33104 m3/s,求该泵的容积效率 V=?和总效率 =?答:以空载流量为理论流量,即 qt9.3310 4 m3/s,实际流量为 q8.8310 4 m3/s所以 V=q/qt=0.946 据已知,P O=pq5247.9w,Pr=7000w所以 = P O/ Pr=0.75 4有一径向柱塞液压马达,其平均输出扭矩 T=24.5Nm,工作压力 p=5MPa,最小转速 nmin=2 r/min,最大转速 nmax=300 r/min,容积效率 v=0.9,求所需的最小流量和最大流量为多少? 解:- 13 -)sm(107)(108.3234max6ini 35vvmttVqpT
24、V。5马达排量 Vm=10106 m3,供油压力 pM=10MPa,流量 qM =4104 m3/s,容积效率 mv=0.95 ,总效率 =0.75,求马达输出转矩 TM 、转速 nM 和实际输出功率 PMo ?答:马达输出扭矩 TM=pMVm/(2 mv)=12.57N.m 马达转速 nM=qM mv/ Vm =38r/s=2280rpm 马达输出功率 PMo=pMqM=3Kw 6液压泵输出油压 P =20MPa,转速 n=1450rpm,排量 V=100ml/r,若容积效率 =0.95,总效率 =0.9,求该泵输出的液压功V率 P=?和驱动该泵的电机功率 P 电机=?/PpqnVt。7马达
25、输出转矩 TM=170N.m,转速 n=2700rpm,排量 V=84ml/r,机械效率 Mm=0.85, 容积效率 MV=0.9,求马达所需供油压力 p=?和流量 qM=?MVtMttmt nqpT28一单杆液压缸快速向前运动时采用差动连接,快退时,压力油输入有杆腔。假如泵的输出流量 q=25L/mln,活塞往复快速运动的速度都是 0.1m/s,求活塞和活塞杆的直径:D=?;d=?解: 。vsm1.04dDq.229有一齿轮泵,铭牌上注明额定压力为 10Mpa,额定流量为 16L/min ,额定转速为 1000rpm,拆开实测齿数 z=12,齿宽 B=26mm,齿顶圆直径 da 45mm,求
26、:1)泵在额定工况下的容积效率 v; 2)在上述情况下,当电机的输出功率为 3.1KW 时,求泵的机械效率 m 和总效率 。解:- 14 -%8.946)273.90)1 )minL(63.71)s(1094.23)(m3 vrssvtaPqpqBnzmzd。 。10.用一定量泵驱动单活塞杆液压缸,已知活塞直径 D=100mm,活塞杆直径 d=70mm,被驱动的负载 FL=1.2105N。有杆腔回油背压为 0.5Mpa,设缸的容积效率 v=0.99,机械效率 m=0.98,液压泵的总效率 =0.9。求:1)当活塞运动速度为 100mm/s 时液压泵的流量 q(L/min) ;2)电机的输出功率
27、 P(KW ) 。(47.6 ;13.96)解: vmLvFpqPdD/24)()2。11如图所示的夹紧回路中,如溢流阀的调整压力 py5MPa,减压阀调整压力pj3MPa。试分析下列各种情况,并说明减压阀阀芯处于什么状态。 1) 当泵压力为 5MPa 时,夹紧液压缸使工件夹紧后,A 点、B 、C 点压力为多少? 2)当泵压力由于其它工作缸的快进,压力降至 2MPa 时(工件原先处于夹紧状态):这时,A 点、B、C 点压力为多少? 3)夹紧缸在未夹紧工件前做空载运动时,A、B、C三点压力为多少? 解:1)此时,减压阀起减压作用,阀口减小,出口压力等于其调定压力,即:pB=pC=pj3MPa;而
28、 pA=5MPa;2)主油路压力降至 2MPa 时,减压阀不起减压作用,阀口全开,p A= pB=2MPa,减压回路上,由于单向阀的作用,分隔了高低压油路,使 pC= 3MPa,保障了卡紧安全。3)此时,减压阀不起减压作用,阀口全开,p A= pB= pC=012图示进油节流调速回路,若油缸面积 A1=2103 m2,溢流阀调定压力 pP=3Mpa,泵流量 qp=1104 m3/s,负载 F=4000N,节流阀通流面积 AT=1106 m2,流量系数 Cd=0.62,油液密度 =900Kg / m3,略管道损失,求活塞运动速度 v=?和通过溢流阀的流量 qY=?。解:P1=F/A1=2 Mpa
29、; 节流阀压差 P=P P- P1=1 Mpa; 通过节流阀流量 qj=CdAT(2P/)1/2 =2.9210 5 m3/S活塞运动速度 v= qj/A1=1.4210-2m/s ; 溢流量 qY=qP- qj=7.1710-5 m3/S。 13图示回油节流调速回路,若液压缸无杆腔面积 A1=60cm2,有VF- 15 -杆腔面积 A2=30cm2,溢流阀调定压力 pp=2.4MPa,泵流量 qp=10L/min,负载 F=10000N,节流阀通流面积 AT=0.01cm2,流量系数 Cq=0.62,油液密度 =870Kg / m3,略管道损失,求:1)活塞运动速度 V=?2)通过溢流阀的流
30、量 qY=?3)溢流功率损失 Pr 和节流功率损失 PT4)回路的效率 解;1)假设节流阀起节流作用,故 p1=pp=2.4MPa又 p 1A1= p2 A2+F p 2=1.47MPa故通过节流阀流量qj=q2 =CqAT(2p2/)1/2=3.610 5 m3/S s=2.16L/min又 q1= q2 A1/ A2=4.32 L/minqp上述假设是正确的,故1) 活塞运动速度 V= q2/ A2=72 cm/min=1.210-2m/s2) 通过溢流阀的流量 qY=qp- q1=5.68 L/min3) 溢流功率损失 Pr= p pqY=227.2W节流功率损失 PT= p 2q2=5
31、2.92W4) 回路的效率 =FV/p pqp=30% 14如图平衡回路,油缸 D=100mm,d=70mm,活塞与负载总重量 FG=15000N,提升时要求在 t=0.15s 内均匀达到升速v=6m / min,停止时,负载不能自行下落。不计任何损失,求溢流阀和平衡阀的调定压力各为多少? 解;顺序阀的调整压力 Ps: MPadDFpGs 75.3)(42溢流阀的调整压力 Py:提升时的加速度:a=v/t=0.667m/s2 惯性力为: NgaFmGa102溢流阀的调整压力 Py: MPadDpay4)(4215图示回油节流调速回路,若油缸面积 A1=50cm2,A2=25cm2,溢流阀调定压力 P=3Mpa,略管道损失,求:1)当负载 F=0 时,P 2 与 P 的比值?2)回路最大承载能力?解: 12121)0)APFpFAP。 GF