液压传动习题(含答案) - 图文
更新时间:2024-04-12 04:45:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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第一章 概论
一、填空题
1.液压与气压传动是研究以 为能源介质, 来实现各种机械传动和自动控制的学科。 答案:有压流体
2.液压与气压传动是利用_____系统中的 ______流体作为工作介质,传递_________的一种传动方式。 答案:密闭系统 受压 运动和动力
3.液压与气压传动中有两个很重要概念是系统的工作压力取决于_____,与流入的流体多少无关;执行元件的运动速度取决于_______,而与流体压力大小无关。 答案:负载 流量 4.液压与气压传动中最基本、最重要的两个参数是______和_____。它们相当于机械传动中的______和_____。二者的乘积则是_______。
答案:压力 流量 力 速度 功率
5.液压与气压传动系统由_________、_________、________、_________、______五部分组成。 答案:动力元件;执行元件;控制元件;辅助元件;工作介质
6.液压泵是将原动机输入的_______转变为液体的_______的能量转换装置。
答案:机械能;压力能
7.液压系统中执行元件主要有________和_______,气压系统中执行元件主要有________和_______。它们的作用都是将流体的_______能转变成_______能。 答案:液压缸;液压马达
8.各种液压阀用以控制液压系统中液体的_____、_____和_____等,以保证执行机构完成预定的工作运动。 答案:压力;流向;流量 9.液压与气压传动的工作介质是______,它的功用是传递______。 答案:液压油和压缩空气;运动和动力
10.液压传动具有:能实现_____调速、_____保护等优点,但不能保证严格的_____。
答案:无级 过载 传动比
二、选择题
1.液压系统的工作压力取决于_____。
A.负载 B.溢流阀的调定压力 C.泵的额定压力 答案:A
2.液压系统利用液体的_____来传递动力. A.位能 B.动能 C.压力能 D.热能 答案:C
3.能将液压能转变成机械能的元件是_____。 A.液压泵 B.气泵 C.气马达 D.液压阀
答案:C
三、判断题
1.( )液压与气动能方便地实现无级调速,但不能快速启动、制动和频繁换向。 答案:×
2.( )液压传动与气动能保证严格的传动比。 答案:×
3.( )液压传动与机械、电气传动相配合,能很方便地实现运动部件复杂的自动工作循环 答案: √
四、简答题
1.当前液压与气动技术广泛应用于哪些工业部门?
答案:应用于各个工业领域,如工程机械、矿山机械、建筑机械、冶金机械、机械制造、汽车工业等各个工作业领域。
2.液压传动有哪些优缺点? 答案:
主要优点:可作无级调节且调节方便;容易实现自动化的工作循环;能实现过载保护;相同功率下,液压传动体积小、重量轻,惯性小,结构紧凑;气压传动工作介质取之不尽。
主要缺点:无法保证严格传动比;液压传动因泄漏,易污染环境;气压传动功率小,气动装置的噪声大。
第二章 液压传动基础
一、填空题
1. 单位体积液体的质量称为密度_______ 答案:密度
2.矿物油在15℃时的密度约为_______,水的密度为_______。 答案:900kg/m3;1000 kg/m3
3.液体受压力作用而发生体积变化的性质,称为液体的_______。在_______或_______时,应考虑液体的可压缩性。 答案:可压缩性;高压;动态
4.液体的可压缩系数κ表示_______,其表达式为_______,1?K,我们称K为_______。
?答案:单位压力变化下的体积相对变化量 ???1?V 体积弹性模量(体积
??V0模量)
5.液体流动时,______________的性质,称为液体的粘性。 答案:分子间的内聚力要阻碍分子相对运动而产生一种内摩擦力 6.根据牛顿内摩擦定律,液体流动时相邻液层间单位面积上的内摩擦力τ=___。
答案:τ=μdu/dy
7. 液体的粘性用粘度表示。常用的粘度有___________、__________和__________三种。 答案:动力粘度;运动粘度;条件粘度
8.液体的动力粘度是__________;其物理意义是______________________________
答案:比例系数μ,液体在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力 9.液体的运动粘度ν是________和______的比值,其表达式为______,其国际单位为 ,它_______物理意义。 答案:液体动力黏度;液体密度;ν=μ/ρ;m2/s;无
10.我国油液牌号以_____°C时油液的_____粘度的中心值来划分。 答案:40℃,运动,
11.L—HL46的液压油,它在___℃时的平均____为___mm2/s。 答案:40 运动粘度 46
12.将_____mL被测液体在θ℃时由恩氏粘度计小孔中流出所用的时间t1与 mL蒸馏水在_____℃时由同一小孔中流出所用的时间t2之比,称为该被测液体在_____℃时的_____,用_____表示。 答案:200;200;20;θ℃;恩氏粘度;°Et
13.油液黏度因温度升高而_____,因压力增大而_____。 答案:降低,增大
14.当液压系统工作压力高,为减少泄漏,宜选用粘度____的液压油;当运动件的运动速度较快,为减轻液流的摩擦损失,宜选用粘度较_____的液压油;工作温度较低时,应选用粘度____的液压油。 答案:大;小;大
15.液体静止时,其单位面积上所受的法向力,称为_____,用符号_____表示。其国际单位为_____,常用单位为_____,它们之间的关系为_____。
答案:压力;p ;N/mm2;MPa;1MPa=106Pa
16.静止液体不能承受____力和___力,而只能承受______,其方向总是沿着______面的______线方向。 答案:拉力;剪力;压力;作用面;内法线
17.液体静压力基本方程_____,其中p0为_____的压力,ρgh为__________产生的压力。
答案: p=p0+ρgh 液面上 该点以上液体自重
18.以_______为基准表示的压力称绝对压力,以______为基准表示的压力称为相对压力。大多测压表所测得压力是_______。 答案:绝对真空 大气压力 相对压力
19.在密闭系统中,由外力作用所产生的压力可________传到各点,这就是静压传递原理(帕斯卡原理)。
答案:等值同时
20.在研究流动液体时,把既______又______的假想液体,称为理想液体。
答案:无粘性;不可压缩
21、单位时间内流过某一_____ 称为流量,其国际单位为_____,常用单位为_____,它们之间的关系为__________。 答案:通流截面流体体积;m3/s;L/min;1m3/s =6×104 L/min
22.流过通流截面的流量与其面积之比,称为通流断面处的_____,其国际单位为_____,常用单位为_____。 答案:平均流速;m/s;m/min
23.理想气体的伯努利方程表达式是_______。其物理意义是___________________________________。
2答案:p2p??gz?12?v?常数,在密闭管道内作稳定流动的理想流体具有压力
能、动能、位能三种能量形式,这三种能量之间可以相互转换,但总和保持不变 24. 液体流动时为层流还是紊流,与管内液体的_____、_____及管子的_____有关,用_____表示,其表达式是Re =_____;液体流动时,由层流变为紊流的条件由_____决定,当_____时为层流,当_____时为紊流。
vd答案:平均流速;运动粘度;内径;雷诺数;Re =,临界雷诺数Re临,Re <
?Re临,Re > Re临
25.液体流动中的压力损失可分为_____压力损失和_____大压力损失。
答案:沿程;局部;
26.液体流经直径为d的圆形截面管时,其水力半径为_____,如截面形状为边长等于1的正方形时,其水力半径为_____。 答案:
d1; 442?P中,Δp表示小孔两端的______27.通过薄壁小孔的流量公式q=CdA?__,A表示小孔______,Cd表示______系数。 答案:压力差 截面积 流量系数
28.在液压系统中,由于某些原因,液体压力在一瞬间突然升高,产生很大的压力峰值,这种现象称_________。 答案:液压冲击
29.在流动液体中,因某点处压力低于空气分离压而产生气泡的现象称为_______。 答案:空穴现象
二、选择题
1.液压系统中,大多数压力表的读数是( )。 A.绝对压力 B.相对压力 C.大气压力 D.零压力 答案:B 2.( )是以大气压力作为基准表示的压力。
A.绝对压力 B.相对压力 C.表压力 D.真空度 答案:B
3.绝对压力是以( )作为基准表示的压力。
A.相对压力 B.大气压力 C.真空度 D. 绝对真空 答案:D
4.选择液压油时,主要考虑油液的( )。 A.密度 B.成分 C.粘度 答案:C
5.液压系统的故障大多数是____引起的
A.油液粘度不适应 B.油温过高 C.油液污染 D.系统漏油 答案:C
三、计算题
1.液压油的体积为18×10-3 m3,质量为16.1kg,求液压油的密度。 答案:ρ=m/v=894.4 kg/m3
2.图中容器内装有密度ρ=900kg/m3的液体,容器左上半部分充满压力为p的气体,容器内液面高度h=600mm,小管内液体高度H=1200mm,其上端与大气相通(pa=101325Pa),求容器内的绝对压力P绝对、相对压力P相对?
答案:
p绝对= 106617Pa p相对= 5292 Pa
3.如图密封容器,已知h1=1.8m,h2=1.3m,压力表读数pB=2.41×103Pa,油的密度ρ=900kg/m3,液面上的绝对压力为p0。求液面真空度。
答案:真空度p0真==2000 Pa
4.如图所示,己知水深H=10m,截面A1=0.02m2,截面A2=0.04m2,求孔口的出流流量及点2处的表压力(取α=1,不计能量损失)
3
答案:q1= 0.28 m/s;P2表压力=73.5×10 Pa
5.如图所示,油管水平放置,管内流动油液的流量q=15m3/s,密度ρ=900kg/m3截面1-1处A1=0.6m2,截面2-2处d2=1.2m2,若将油液视为理想液体且不计能量损失,试求:两截面1、2间的压力差p2-p1=?(MPa)。
3
答案:p2-p1= 2.109375 ×105 Pa
6.如图所示,液压泵输出流量qP=25L/min,泵的吸油口距油面高h=400mm,吸油管内径d=22mm,滤油器滤网的压力降Δpr=0.12×105Pa,所用液压油的密度ρ=900kg/m3,液压油的运动粘度ν=24mm2/s,求液压泵吸油口处的真空度。
答案: P2真空度=17353.6 Pa
7.如图所示,一管道两端均与大气相通,油液在管中作定常流动。已知管中流速为0.8m/s,管道直径为8cm,油液的运动粘度46×10-6m2/s,h=45cm,求管道长度l=?(m)。
答案:L=20.45m
四、简答题
1.液压油粘度的选择与系统工作压力,环境温度及工作部件的运动速度有何关系?
答案:选择液压油粘度时,系统的压力越高,环境温度越高,工作部件运动速度越慢时,选用液压油的粘度应越大。 2.在考虑液压系统中液压油的可压缩性时,应考虑哪些因素才能说明实际情况? 答案:需考虑液压油本身的可压缩性、混合在油液中的空气的可压缩性以及盛放液压油的封闭容器的容积变化,才能真正说明实现情况。
3.什么是理想流体?
答案:所谓理想流体,是一种假想的既无黏性又不可压缩的流体。 4.写出理想液体的伯努利方程,并说明它的物理意义。
2答案:p2p??gz?12?v?常数,在密闭管道内作稳定流动的理想流体具有压力
能、动能、位能三种能量形式,这三种能量之间可以相互转换,但总和保持不变。
5.对于层流和紊流两种不同流态,其沿程压力损失与流速的关系有何不同? 答案:层流状态时,沿程压力损失与流速的一次方成正比;紊流时,沿程压力损失与流速的1.75 ~ 2 次方成正比。
6.管路中的压力损失有哪几种?对压力损失影响最大的因素是什么? 答案:沿程压力损失和局部压力损失;对压力损失影响最大的管路中液体的流速和管路的内径。
第三章 液压动力元件
一、填空题
1.液压泵是将原动机输入的__________转变为液体的_______输出的装置。
答案:机械能 压力能
2.容积式液压泵是靠______来实现吸油和排油的。 答案:密封容积改变
3.液压泵的工作压力是指泵在实际工作时的_____,取决于_____。 答案:输出压力;负载
4.液压泵的排量是指_______________,用_____表示,单位是_____。
答案:每转一周排出液体体积;V; m3/r
5.液压泵的理论流量qt等于其_____和_____的乘积,即q t =_____。
答案:排量;转速;qt=Vn
6.液压泵的额定流量是指泵在额定_____和______压力下的输出流量。
答案:转速 额定
7、机械功率P = ,液压功率P = 。 答案:P =Fv;P =pq 8、液压泵的总效率η等于 和 乘积,即η= 。
答案:机械效率;容积效率;η=ηmηv
9.液压泵的机械损失是指液压泵在______上的损失;液压泵的容积损失是指液压泵在______上的损失。
答案:克服相对运动件表面的摩擦;内部泄漏
10.为防止产生______,液压泵距离油箱液面不能太高 答案:气穴 11.常用的液压泵有________、_______和______等三种。 答案:齿轮泵 叶片泵 柱塞泵
12.齿轮泵有______和______两种;叶片泵有______和______两种;柱塞泵有______和______两种。 答案:外啮合;内啮合;双作用;单作用;轴向;径向
13.外啮合齿轮泵结构上存在________、________、________等主要问题,应采取措施加以减小或消除。 答案:泄漏 困油 径向力不平衡
14.为减轻和消除齿轮泵的困油现象,在两泵盖内侧开设的卸荷槽,应保证被密封的容积由大到小变化时,与_______连通;被密封的容积由小到大变化时,与_______连通。 答案:压油腔;吸油腔
15.齿轮泵由于_______和_______,压力不易提高。在中高压齿轮泵中,常采用_______、_______等自动补偿装置,减小轴向间隙并补偿齿轮侧面和轴套的磨损量。
答案:泄漏;径向不衡力;浮动轴套;弹性侧板
16.在齿轮泵中,作用在齿轮外圆上的压力是不相等的,因此齿轮和轴受______的作用。为了减小其影响,常采用缩小______的方法,使压力油仅作用在一个到两个齿的范围内。 答案:径向力;压油口
17.单作用叶片泵转子每转一圈,吸排油各____次;双作用叶片泵转子转一圈,吸排油各____次。单作用叶片泵可做成____泵;双作用叶片泵只能做成____。
答案:一次;两次;变量;定量
18.单作用变量叶片泵是依靠____的变化,来改变泵的输油量大小。 答案:偏心距
19.双作用式叶片泵定子内表面的工作曲线是由 、 和四段过渡曲线组成的。过渡曲线一般为 。 答案:两段长圆弧,两段短圆弧;等加速等减速
20.限压式变量叶片泵是____作用叶片泵,它能靠______压力的大小自动改变_______的大小来改变输出流量。 答案:单作用;出口压力;偏心距
21.双联叶片泵输出的流量可以分开使用,也可以合并使用。例如,在轻载快速时用______;在重载慢速______时,用______供油,______卸荷,以减少能耗。
答案:双泵;高压小流泵;低压大流量泵
22.柱塞泵可分成____向和____向柱塞泵两大类,都能做成变量泵。 答案:轴向;径向
23.斜盘式(直轴式)柱塞泵,若改变______,就能改变泵的排量,若改变______,就能改变泵的吸压油方向,因此它是一种______。它适用于压力______以上各类液压系统中。
答案:斜盘倾角大小;斜盘倾角方向;双向变量;20MPa
24.径向柱塞泵耐冲击性能好,工作可靠,常用于_____和_____等大功率机床液压系统中。但其结构_____、径向尺寸_____,渐趋被轴向柱塞泵所取代。
答案: 拉床,龙门刨床,复杂,大
25.叶片式液压马达体积小,转动惯量小,动作灵敏,可频繁换向,一般用于_____、_____和_____的场合。 答案:转速高;转矩小;动作要求灵敏
二、选择题
1.液压泵的工作压力大小取决于( )。
A.泵的额定压力 B.泵的最大压力 C.外加负载 D.泵的出口压力 答案:C
2.由泵的密封容积几何尺寸变化计算而得的泵在单位时间内的排出液体体积,称( )。
A.理论流量 B.实际流量 C.额定流量 D.排量 答案:A 3.( )是由泵的密封容积几何尺寸变化计算而得的泵每转排出液体体积。 A.排量 B.理论流量 C.实际流量 D.额定流量 答案:A 4.( )是液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定必须保证的流量。 A.理论流量 B.实际流量 C.额定流量 D.排量 答案:C
5.液压泵的排量V与( )有关。
A.泵的额定压力 B.泵的额定流量 C.泵的转速 D.泵的几何尺寸 答案:D
6.液压泵的排量( )。
A.随流量增大而增大 B.随流量增大而减小 C.只随转速变化 D.只取决于结构尺寸 答案:D
7.液压泵排量为V,总泄漏量为Δq,泵的转速为n,泵的容积效率是( )
?q?q?q?qA. 1? B. 1? C.1? D.1?
Vn??qVn??qVnVn答案:B
8.液压泵的容积效率是( )。
TqA.?v? B. ?m?t
VnTPC.?? D. ???v?m
Pi答案:A
9.液压泵的机械效率是( )。
TqA.?v? B. ?m?t
VnT
C.??P D. ???v?m Pi答案:B
10.齿轮泵( )部位的泄漏量为最大。
A.齿轮外圆和壳体内孔间 B.两齿轮啮合处
C.齿轮端面和端盖间 D.泵出口与油管接合处
答案:C
11.齿轮泵两侧端盖上铣卸荷槽是为了( )。
A.减小端盖缝隙间泄漏 B.减小齿轮与端盖间摩擦力 C.消除困油现象 D.减小径向不平衡力
答案:C
12.齿轮泵缩小压油口是为了( )。
A.减小泄漏 B.增大出口压力 C.消除困油现象 D.减小径向不平衡力
答案:D
13.限制齿轮泵压力提高的主要因素 ______
A 流量脉动 B困油现象 C泄漏 D径向不平衡力 答案:CD
14.叶片泵的叶片数量增多后,双作用式叶片泵输出流量______,单作用式叶片泵输出流量_______
A增大 B减小 C不变 答案:BC
15.双作用式叶片泵轴转一周,每个工作空间完成( )吸压油。
A.一次 B.二次 C.三次 D.四次
答案:B
16.单作用式叶片泵轴转一周,每个工作空间完成( )吸压油。
A.一次 B.二次 C.三次 D.四次
答案:A 17.图中曲线1是限压式变量叶片泵未调整时的特性曲线,曲线2是调整过的特性曲线,由曲线1调到曲线2是经过( )得到的。
A.调节最大流量调节螺钉和压力调节螺钉 B.调节最大流量调节螺钉和改变调压弹簧刚度 C.调节压力调节螺钉和增大调压弹簧刚度 D.调节压力调节螺钉和减小调压弹簧刚度
答案:A
18.轴向柱塞泵的缸体按图示方向旋转,则配油盘安装位置与吸压油窗口应为( )
A.如截面A1—A1所示: a为吸油口、b为压油口 B.如截面A1—A1所示:a为压油口、b为吸油口 C.如截面A2—A2所示: a为吸油口、b为压油口 D.如截面A2—A2所示: a为压油口、b为吸油口
答案:B
19.下列液压泵中,( )只能做成定量泵。
A.单作用叶片泵 B.双作用叶片泵 C.轴向柱塞泵 D.径向柱塞泵
答案:B
三、计算题
1.某液压泵的工作压力为p=5MPa,排量为V=10ml/r,转速为n=1200r/min,液压泵的机械效率ηm=0.95,容积效率ηv=0.9,求:泵的输出功率P0和驱动泵的电动机功率各为多少?
答案:Po=0.9KW;Pi=1.05 KW
2.某液压泵的转速为n=950r/min,排量为V=168mL/r,在额定压力p=29.5MPa和同样转速下,测得液压泵的实际流量为150L/min,额定工况下的总效率η=0.87,
求:
①泵的理论流量qt(m3/s);
②泵的容积效率ηv和机械效率ηm(%);
③泵在额定工况下,所需的电动机驱动功率Pi(KW) ④驱动泵的转矩Ti(KW); 答案:
①qt= 2.66×10-3 m3/s ②ηv= =0.94 ηm= 0.926
③ Pi=84.8 KW ④ Ti =850N·m
四、简答题
1.说明液压泵工作原理,并分析容积式液压泵的基本特点(即正常工作的必要条件)。
答案:
1依靠密封容积变化的原理来进行工作的。密封容积a增大,吸油;密封容积a减○
小,压油。偏心轮转一周,密封容积变化一次,完成一次吸压油;偏心轮不断旋转,液压泵就不断吸压油。
2具有周期性变化的密封空间;具有配流装置;油箱油面绝对压力大于等于大气压。 ○
2.说明外啮合齿轮泵的组成、工作原理和结构特点。 答案:
1组成与工作原理:由一对齿轮、端盖、壳体等组成;齿轮图示旋转,右腔密封容○
积增大,吸油;左腔密封容积减小,压油。 2结构特点:泄漏、困油、径向力不平衡。 ○
3.何谓液压泵的困油?请说明困油引发的后果。
答案:液压泵正常工作时变化着的密封容积应该与配油装置的相应吸排油腔相通。由泵结构的原因形成的“闭死容积”(不与吸油腔、排油腔相通)叫困油现象。
“困油”将导致液体受挤压使压力升高,或产生局部真空造成气浊。其后果是功率
损失增加、油温升高、引起噪声和振动,影响泵工作的平稳和寿命。
4.说明双作用叶片泵的组成、工作原理和结构特点。 答案::
1组成与工作原理:由定子、转子、叶片、配流盘、泵体、泵盖等组成;当按图示○
旋转时,密封空间增大时,吸油;密封空间变小时,压油。转子每转一周,每个工作空间完成二次吸压油,转子不断旋转,泵就不断吸压油。 2其结构特点 ○
定子曲线;径向作用力平衡;叶片前倾。
5.确定双作用叶片泵的叶片数应满足什么条件?通常采用的叶片数为多少? 答案:双作用叶片泵的叶片数影响输出之流量脉动。故其叶片数应有利于减小流量脉动,即应使同时位于过渡曲线内的叶片数是4 的整倍数,常采用叶片数为12 和16。
6.图示表示一个双作用叶片泵的吸油 排油 两个配油盘,试分析说明以下问题: (1)标出配油盘的吸油窗口和排油窗口。 (2)盲槽 a,环槽b和凹坑c有何用途? (3)三角形浅槽d的作用是什么?
(4)图中的四个三角形浅沟槽有画错处,请改正。
答案:
(1)配油盘吸油窗口、排油窗口如下图
(2)使叶片侧面的液压力相互平衡,以免叶片对配油盘有侧向力而加速磨损。
(3)使每两相邻叶片构成的容积从吸油窗口吸满油液后,向排油区过渡时逐渐升压,以减小液压冲击及油液倒流。
(4)两配油盘上的三角沟槽必须彼此两两相对。改正方法如上图所示
7.阐述双作用叶片泵定子曲线的组成及对曲线的要求。
答案:双作用叶片泵定子曲线是由两段小半径圆弧,两段大半径圆弧,和四段过渡曲线组成,(见图),使定子工作表面呈腰圆形,在两圆弧部分,两叶片间的密封容积处于最大和最小,而在过渡曲线部分,叶片在沿过渡曲线表面滑动时,密封容积的大小起变化,进行吸油和压油。 叶片在沿过度曲线表面滑动时,叶片在斜槽中相对于转子的径向速度和径向加速度的大小,取决于过渡曲线的形状,而叶片径向速度和径向加速度大小又决定了定子曲线表面是否容易磨损以及液压泵流量是否均匀,因此,对定子曲线的要求是:(1)过渡曲线应该选择使叶片径向速度为常量或接近常量的曲线,以保证流量均匀。(2)过渡曲线应使叶片径向加速度(即叶片相对于转子的相对加速度)不太大,以免叶片从小半径圆弧向大半径圆弧方向滑动时发生脱空现象,(3)过渡曲线与圆弧曲线要有共同的连接点,使叶片经过过渡曲线与圆弧曲线的连接部分不发生跳跃,以避免冲击,减小噪声。(4)过渡曲线与圆弧曲线在连接点处有公共的切线,力求叶片经过连接点时,径向速度和径向加速度不发生突变或变化尽量小些,以免引起噪声和严重磨损。
8.说明单作用叶片泵的组成、工作原理和结构特点。 答案:
① 由定子、转子、叶片、配流盘、泵体、端盖等组成;当按图示旋转时,右部,工作空间增大,吸油;左部,工作空间缩小,压油。转子每转一周,每个工作空间完成一次吸压油,转子不断旋转,泵就不断吸压油。 ② 结构特点:定子与转子偏心安装(改变偏心距,可改变流量);转子受径向不平衡力作用;叶片后倾。
9.说明限压式变量叶片泵工作原理和应用。
答案:
(1)借助于输出压力大小自动改变偏心距e大小来改变输出流量。当压力低于限定压力时,定子不动,偏心距不变(最大),泵的输出流量不变(最大);当工作压力高于限定压力时,随着压力增加,定子移动,偏心距变小,泵的输出流量减小。
(2)常用于执行机构需要快速、慢速、保压的液压系统。
10.说明斜盘式轴向柱塞泵的组成、工作过程
答案:
(1)组成:由缸体、配油盘、柱塞、斜盘、轴、泵体、泵盖等组成;
(2)工作原理:斜盘轴线与缸体轴线倾斜一角度,柱塞靠弹簧压紧在斜盘上,配油盘2和斜盘4固定不转。缸体转动时,由于斜盘的作用,柱塞在缸体内作往复运动,并通过配油盘的配油窗口进行吸油和压油。当缸体转角在π~2π范围内,柱塞向外伸出,柱塞底部密封容积增大,吸油;当缸体转角在0~π范围内,柱塞缩回,缸孔密封容积减小,压油。缸体每转一周,每个柱塞各完成吸、压油一次,连续运转,泵不断吸压油。如改变斜盘倾角,可改变液压泵的排量。
11.轴向柱塞泵的柱塞数为何都取奇数?
答案:轴向柱塞 泵的柱塞数取奇数,是为了减小流量脉动。 12.液压系统的噪声主要来源液压泵,试结合齿轮泵叶片泵轴向柱塞泵分析说明液压泵的噪声来源。
答案:液压泵的噪声来源大致有以下几方面。
(1)液压泵压力和流量周期变化:由于泵内齿轮、叶片和柱塞在泵运转时进行吸油、排油,而使相应的工作腔产生周期性的流量和压力变化,引起流量和压力脉动,造成泵的构件振动。构件的振动又引起和其相接触的空气产生疏密变化的振动,进而产生噪声的声压被传播出去。
(2)液压泵的空穴现象:液压泵工作时,如果吸油管道阻力过大,使泵吸油腔真空度过大,以致达到油的空气分离压,气体大量析出,形成气泡。随着泵的运转,带有气泡的油液进入高压区,气泡受高压作用而缩小、破裂和消失,形成很高的局部高频压力冲击,使泵产生很大的压力振动和噪声。
(3)液压泵的困油现象:齿轮泵要能正常工作,其重叠系数??1 两轮齿啮合处便产生困油现象.叶片泵两叶片夹角,配油盘上封油区夹角及定子的表面圆弧部分夹角,三者之间必须保持确定的关系.否则不可避免的形成困油或产生空穴现象.轴向柱塞泵在配油盘上的吸油,压油窗口之间有一封油区,这个封油夹角必须适当,若稍大,将引起柱塞缸中的困油现象.。
油液的可压缩性很小,困油区的容积变化引起压力急剧变化.被困油液受挤压,压力急剧上升,使泵轴承受到很大的径向力.当泵继续回转,这个封闭空间的容积又逐渐增大,产生部分真空度,进而油液中空气分离,蒸发气化,从而产生噪声.。
(4) 液压泵内零件的机械振动:齿轮泵中齿形的误差及轴线不平行都会造成齿轮啮合时接触不良而产生振动,柱塞泵,叶片泵的转子不平衡及滚动轴承中滚动体也会引起振动,变量柱塞泵的斜盘因刚性差而引起振动等,这些都是因泵内零件的机械振动而产生噪声的噪声源。
第四章 液压执行元件
一、填空题
1.液压缸按结构特点不同,可分为_____、_____和_____三大类。
答案:活塞缸;柱塞缸;摆动缸
2.对于双杆式活塞缸,当输入相同压力和流量的油液时,活塞杆伸出和缩回的运动速度______、推力______。 答案:相等;相等
3、双杆活塞缸常用于__________________的场合。 答案:往复运动速度和负载相同场合
4、缸固定式双杆液压缸一般用于______,活塞杆固定式双杆液压缸常用于______。
答案:小型设备;大中型设备
5.当供油流量和供油压力一定时,单杆活塞液压缸,伸出与缩回时的运动速度_____,推力_____。 答案:不相等 不相等
6.单杆活塞缸常用于一个方向_________,另一个方向__________设备的液压系统。例如,各种机床、_____、_____、_____的液压系统。
答案:较大负载或速度较低;空载且快速退回;压力机;注塑机;起重机
7.如果向单杆活塞缸的______通入压力油,称为差动连接。差动连接时,液压缸推力比非差动连接时_____,速度比非差动连接时_____,这种连接方式广泛用于机械设备液压系统的_______回路中。 答案:左右两腔同时;小;大;快速运动
8.柱塞液压缸是______作用液压缸,其只能实现_______运动,其反向行程需借_______或_______完成。在龙门刨床、导轨磨床、大型压力机等行程长的设备中为了得到双向运动,可采用_____使用。 答案:单作用式;单向;自重;外力;成对
9.在工作行程很长的情况下,使用______液压缸最合适。 答案:柱塞式
10.摆动液压缸常用于______、______、______、____________及工程机械回转机构的液压系统。
答案:机床送料机构;间歇机构、回转夹具、机器人手臂和手腕 11.增压缸能将______转变为______,供液压系统中某一支油路使用。
答案:输入的低压油;高压油 12、伸缩式液压缸其活塞杆伸出的顺序是________,相应推力是_______伸出的速度是________;活塞缩回的顺序一般是________,缩回的速度是________。这种液压缸适用于________的机械,如起重机伸缩臂缸。
答案:先大后小,由大到小,由慢到快;先小后大,由快到慢;占地空间小
13、齿条活塞缸常用于机械手、回转工作台、回转夹具、磨床进给系统等________的驱动。 答案:转位机构
14、动力较小设备的液压缸尺寸,多按________确定,一般是先按________选定活塞杆直径d,再按________计算液压缸的内径D。 答案:结构需要;结构要求;给定速度比
15、动力大的设备,其液压缸尺寸的确定,通常是选按________和________确定工作压力p,再根据选定的比值d/D和________按公式计算出缸内径D,最后计算出活塞杆直径d。 答案:设备类型,负载,承载
16.液压缸的缓冲装置是通过节流的方法,增大液压缸的_______阻力,使活塞______,从而防止活塞撞击缸盖。 答案:回油;减速 17.液压缸中常用的缓冲装置有___________、___________、和___________。
答案:间隙式缓冲装置,可调节流式缓冲装置,可变节流缓冲装置
18.液压缸中存在空气时,会使液压缸运动________,产生________、________及________等现象。为此,可在液压缸的_____部位设置_____装置。常用的排气装置有________和________。
答案:不平稳,振动,噪声,低速爬行;最高,排气;排气阀,排气塞
19.液压缸在低速运动时,由于_______特性,常发生周期性的停顿和跳跃运动,称为_________.
答案:摩擦力的“降落”,“黏着—滑脱”现象或称爬行现象
20.液压马达是______元件,它把______转换成______,输出的主要参数是_____和_____。 答案:执行;压力能;机械能;转速;转距
二、选择题
1.双活塞杆液压缸,当活塞杆固定,缸体与运动部件连接时,运动件的运动范围约等于液压缸有效行程的( )倍。
A.1 B.2 C.3 D.4
答案:B
2.双活塞杆液压缸,缸体固定,活塞杆与运动部件连接时,运动件的运动范围约等于液压缸有效行程的( )倍。
A.1 B.2 C.3 D.4
答案:C
3.当输入流量及压力不变时,单杆活塞式液压缸的运动速度和推力是( )。
A.伸出时推力大,速度慢 B.伸出时推力大,速度快 C.伸出时推力小,速度慢 D.伸出时推力小,速度快
答案: A
4.差动缸活塞的运动速度是( )
4q4qA.v? B. v?22?D?dC.v?q(D2?d2) D. v?4q/?(D2?d2) 4答案:B
5.液压缸差动连接工作时活塞杆的推力是( )
A.F?p1C.F?p1??4(D2?d2) B.F?p2d2 D.F?p1?4(D2?d2)
D2
?4?4答案:C
6.与非差动缸相比,液压缸差动连接工作时,活塞杆伸出的( )。
A.运动速度增加了 B.运动速度减小了 C.推力增加了 D.推力减小了
答案:C D
7.差动液压缸常用于机械设备液压系统的( )运动工作阶段。
A.快速进给 B.一工进 C.二工进 D.快速退回
答案:A
8、在高压大流量的液压缸中,活塞与活塞杆的连接须采用 。
A、锥销连接 B、螺纹连接 C、半环式连接
答案:C
三、计算题 1.如图所示,液压缸活塞直径D=100mm,活塞杆直径d=60mm,工作压力p1=10MPa,流量q=32L/min,回油压力p2=0.5MPa。试求:
(1)图a中活塞杆伸出时运动速度v1和推力F1;图b中活塞杆返回时运动速度v2和拉力F2。 (2)分析结果
答案:
(1)伸出时: V1=0.068 m/s
F1=7.6×104N (2)缩回时: V2=0.106 m/s
F2=4.6315×104N
(3)上述计算结果说明,单杆液压缸伸出时推力大,速度慢;缩回时推力小,速度快。
2.如图所示,液压缸的活塞直径D=100mm,活塞杆直径为d=65mm,液压缸的工作压力p=32Mpa,输入流量q=36L/min,试求:
(1)图a中非差动连接时活塞杆运动速度v=?推力F=?;图b中差动连接时活塞杆运动速度v=?和推力F=? (2)分析结果。
答案:
(1)非差动时: V=0.076 m/s
F= 0.2512×106N (2)差动时: V=0.181 m/s F= 0.106132N
(3)上述计算结果说明,单杆液压缸差动连接与非差动连接相比,伸出时推力小,速度大。
3.某一差动液压缸,要求(1)v快进=v快退,(2)v快进=2v快退,求:活塞面积A1和活塞杆面积A2之比是多少? 答案:(1) D/d=2
(1) D/d=3
4.图中两个尺寸完全相同的串联液压缸,无杆腔面积A1=100cm2,有杆腔面积A2=80cm2,缸1输入压力p1=0.9MPa, 输入流量q1=12L/min,不计损失与泄漏, 试求:
(1)两液压缸承受相同的负载(F1= F2)时,该负载的数值及两缸的运动速度。 (2)缸2的输入压力是缸1的一半(p2= 1/2p1)时,两缸各能承受多少负载?(3)缸1不承受负载时(F1=0)时,缸2能承受多少负载?
答案:
(1)v1 =0.02m/s;v2 =0.016m/s (2)F1= F2=5000 N
(3)F1=5400 N; F2=4500 N (4)F2=11250N
5.己知液压马达的排量V=250 mL/r,液压马达入口压力为p1=10.5MPa,出口压力为p2=1.0MPa,其机械效率ηm=0.9,容积效率ηv=0.92,当输入流量q=22L/min时,试求液压马达的实际转速n和液压马达的输出转矩T。 答案:n= 1.35r/s;T=340N.m
四、简答题
1.分析下列液压缸缓冲装置的工作过程和特点。
答案:
图4-23a为间隙式缓冲装置,当缓冲柱塞 A进入缸盖上的内孔时,被封闭的油液只能经环形间隙δ排出,缓冲油腔B产生缓冲压力,使活塞速度降低。这种装置在缓冲开始时产生的缓冲制动力大,但很快便降下来,最后不起什么作用,故缓冲效果很差,并且缓冲压力不可调节。但由于结构简单,所以在一般系列化的成品液压缸中多采用这种缓冲装置。
图4-23b所示为可调节流式缓冲装置,当缓冲柱塞进入到缸盖内孔时,回油口被柱塞堵住,只能通过节流阀回油,B腔缓冲压力升高,使活塞减速,其缓冲特性类同于间隙式,缓冲效果较差。当活塞反向运动时,压力油通过单向阀D很快进入到液压缸内,故活塞不会因推力不足而产生启动缓慢现象。这种缓冲装置可以根据负载情况调整节流阀C开度的大小,改变缓冲压力的大小,因此适用范围较广。
图4-23c所示为可变节流式缓冲装置,它在缓冲柱塞 A上开有三角节流沟槽,节流面积随着缓冲行程的增大而逐渐减小,由于这种缓冲装置在缓冲过程中能自动改变节流口的大小,因而使缓冲作用均匀,冲击压力小,但结构较复杂。
2.简述液压缸设计的主要内容。 答案:
确定液压缸的主要尺寸:缸筒内径、活塞杆直径、缸筒长度、最小导向尺寸;强度校核:缸筒壁厚校核、活塞杆直径校核、液压缸盖固定螺栓直径校核;缓冲计算;液压缸稳定性校核。
3.阐述双作用叶片马达的工作原理,并指出其结构与叶片泵的区别。 答案:
双作用叶片式液压马达工作原理见图48。当压力油经配油窗口进入叶片1 、2 以及3、 4之间时,由于叶片1、2及3 、4伸出的长度不同,油压作用面积不等,因此产生使转子逆时针方向转动的力矩,在叶片1、2之间和3、4之间的力矩之和为液压马达输出的转矩,在供油量为一定值时,双作用叶片马达将以确定的转速旋转。改变输油方向时马达反转。
双作用叶片马达与叶片泵相比,结构上有如下区别: ① 在结构上,叶片根部设置了扭力弹簧,使叶片始终贴紧定子,保证马达顺利启动 ;② 叶片在转子中径向放置,叶片倾角为零,以满足马达正反转要求 ;③ 为保证叶片根部受压力油作用,马达内叶片根部油路装有单向阀。
第五章 液压控制元件
一、填空题
1.液压控制阀按用途不同,可分为________、______、_______三大类,分别控制液压系统中液流的______、______和_______。
答案:方向控制阀 压力控制阀 流量控制阀 方向 压力 流量
2.液压控制阀按其连接方式不同分,有________联接、________联接和________联接等。 答案:管式,板式及叠加式,插装式
3.阀的规格用阀进、出口 表示,其单位为 。 答案:名义通径,mm
4. 单向阀的作用是______________,对单向阀的性能要求是:正向通过时,_________;反向截止时,_______。
答案:控制油液单向流动;流动阻力小;密封性好
5.液控单向阀,当控制口K未通控制压力油时,油液______流动;当控制口K通入控制压力油时,油液______流动。 答案:单向;双向
6.换向阀的作用是利用______使油路______、______或______。
答案:阀芯位置改变,连通,断开,改变方向
7、按阀芯运动的操纵方式不同,换向阀可分为______、______、______、______、______换向阀;按阀芯可变位置数不同,可分为______、______、______换向阀;按油路进、出口数目的不同,又可分为______、______、______、______等。
答案:手动,机动,电磁,液动,电液动;二位,三位,多位;二通,三通,四通,五通 8、机动换向阀利用运动部件上的______ 压下阀芯使油路换向,换向时其阀口______,故换向平稳,位置精度高。它必须安装在______的位置。
答案:挡铁,逐渐打开或关闭,运动部件附近
9、电磁换向阀的电磁铁按所接电源不同,可分为______和______两种;按衔铁工作腔是否有油液,又可分为______和______; 答案:直流,交流;湿式,干式 10.电液换向阀是由__________和__________组合而成的阀。前者起_____作用,后者作_______阀用。 答案:电磁换向阀;液动换向阀;先导阀;主阀
11.在弹簧对中型电液动换向阀中,先导阀的中位机能应选__________型 答案:Y或H 12.滑阀机能为______型的换向阀,在换向阀处于中间位置时液压泵卸荷;而______型的换向阀处于中间位置时可使液压泵保持压力(各空白只写一种类型)
答案:M或H;O或Y
13、液压系统中常用的溢流阀有 和 两种。前者用于 ;后者宜用于 。 答案:直动式,先导式;低压小流量;中高压 14.直动式溢流阀是靠系统中的____直接作用在阀芯上与____力相平衡来控制阀芯动作的,一般直动式溢流阀只用于____系统。 答案:压力油 弹簧力 低压小流量 15、先导式溢流阀由 和 两部分组成。这种阀尺寸 ,压力和流量的 ,但其 不如直动式溢流阀。 答案:先导阀,主阀;小,波动小,灵敏度
16.相比较,先导式溢流阀的调压精度_____直动式溢流阀,灵敏度_____直动式溢流阀。 答案:高于 低于
17.溢流阀不工作时,进出油口_____;工作时进出油口_____。工作时保持____压力基本不变,其控制压力取自____压力。 答案:不相通,相通,进口,进口 18、溢流阀的启闭特性是指溢流阀从刚开启到通过 ,再到闭合的全过程中,其 特性。 答案:额定流量,压力-流量 19、溢流阀在液压系统中,能
起 、 、 、 和
等作用。
答案:溢流稳压,安全保护,远程调压,使泵卸荷,缸回路背压
20.减压阀是用来_____系统中某一支路的油液压力。减压阀在不工作时,进出油口__________;工作时保持____压力基本不变,其控制压力取自____压力。其泄油口应单独接_____。 答案:降低,相通,出口,出口,油箱 21.通常顺序阀是用来控制液压系统中各执行元件_____动作的。当进油压力较低时,进出油口之间是_____。由于顺序阀进出油口均为压力油,故它的泄油口必须单独外接_____。 答案:顺序;不通;油箱
22、压力继电器是一种能将 转变为 的转换装置。压力继电器能发出电信号的最低压力和最高压力的范围,称为 。 答案:液压力,电信号,调压范围 23.节流阀通常采用______小孔,因为油液的粘度对其流量几乎没有影响,故油温变化时,流量_____。 答案:薄壁小孔;基本不变 24.节流阀是通过改变_________来调节流量的。由于工作负载变化时,普通节流阀的流量会变化,因而只适用于_________和_______的场合。
答案:节流口的通流面积,工作负载变化不大,速度稳定性要求不高
25.节流阀流量公式 q?K?A???p?,节流口形状近似细长孔时,指数m接近
m于________,近似薄壁孔时,m接近于________。 答案:1; 0.5 26.调速阀是由________阀和________阀串联而成的。这种阀无论其进出口压力如何变化,其内部________均能保持为定值,故能保证在通流截面积不变时,输出流量稳定不变。因此,调速阀适用于________且________的场合
答案:节流阀,定差减压阀;流量;负载变化大,速度稳定性要求高
27、插装阀是一种结构简单,标准化、通用化程度高,________、________、________和动态特性好的新型液压控制阀。目前在压力机、注塑机等________系统中,应用广泛。 通油能力大,液阻小,密封性好,高压大流量
二、选择题
1.在液压系统原理图中,与三位换向阀连接的油路一般应画在换向阀符号的 位置上。
A.左位 B、右位 C、中位 D任意位 答案:C
2.工程机械中需要人工频繁换向、工作持续时间短,应采用( )换向。
A.自动复位式手动换向阀 B.钢球定位式手动换向阀 C.电液动换向阀 D. 行程控制阀
答案:A
3.利用安装在工作台上的挡铁或凸轮来改变阀芯位置实现换向的,是( )换向阀。
A.手动 B.电磁 C.机动 D.液动
答案:C
4.电液换向阀由( )组合而成的。
A.手动阀和液动换向阀 B.电磁换向阀和机动换向阀 C.机动阀和液控单向阀 D.电磁换向阀和液动换向阀
答案:D
5.大流量系统的主油路换向,应选用 。
A.手动换向阀 B.电磁换向阀 C.电液换向阀 D.机动换向阀
答案:C
6.电液动换向阀中的电磁阀,应确保其在中位时的液动阀两端的控制油流回油箱,那么电磁阀的中位应是 。
A、H型 B、Y型 C、M型 D、P
答案:B
7.三位换向阀的( )型中位机能,能实现液压缸的锁紧。
A.P B.H C.O D.Y
答案:C
8.要使液压泵卸荷,应选用( )型中位机能。
A.Y B.O C.M D.P
答案:C
9.图示为一换向回路,如果要求液压缸停位准确,停止后液压泵卸荷,那么换向阀中位机能应选择____
A.O型 B.H型 C.P 型 D.M型
答案:D
10.溢流阀和减压阀常态下阀口分别是( )
A.全都关闭 B.全都打开 C.关闭,打开 D.打开,关闭 答案:C
11.当用一个液压泵同时提供两个不同力的输出,可在一个支路上串联( )。
A.溢流阀 B.减压阀 C.顺序阀 D.安全阀
答案:B
12.溢流阀和减压阀作用分别是( )
A.保持进口压力不变,保持出口压力不变 B.保持出口压力不变,保持进口压力不变 C.全都保持进口压力不变 D.全都保持出口压力不变 答案:A 13.先导式溢流阀有一个远程控制口K,如果将K口用油管接到另一个远程调压阀,可实现远程调压,但远程调压阀所能调节的最高压力应( )。
A.大于先导式溢流阀本身先导阀的调整压力 B.小于先导式溢流阀本身先导阀的调整压力 C.等于先导式溢流阀本身先导阀的调整压力 D.大于0
答案:B
14.调速阀是由( )而成的。
A.节流阀和定差减压阀串联 B.节流阀和顺序阀串联 C.节流阀和定差减压阀并联 D.节流阀和顺序阀并联
答案:A
三. 简答题
1.写出下列液压元件名称、作用、组成、工作原理、图形符号。
答案:
普通单向阀。使油液单向流动(正向流通,反向截止)。由阀芯、阀体、弹簧等元件组成。当压力油从左端进入时,阀芯右移,打开阀口,油液右端流出;当压力油从右端流入时,阀芯压紧在阀座上,阀口关闭,油液不能通过。图形符号:略。
2.写出下列液压元件名称、作用、组成、工作原理、图形符号。
答案:
液控单向阀。由阀芯阀体、弹簧、顶杆、活塞等组成。当控制口K无控制油时,相当普通单向阀,油液只能从P1流向P2;控制口K有控制油时,阀芯3右移,油液既能从P1流向P2,也可从P2流向P1。图形符号:略
3.简述换向阀工作原理,画出对应的图形符号。
答案:
阀芯中间位置时各油口都不通,油缸活塞不动;阀芯右移,P与A通,B与T2通,油缸活塞右移;阀芯左移,P与B通,A 与T1通,油缸活塞左移。图形符号:略
4.说明直流电磁换向阀和交流电磁换向阀的特点。
答案:电磁换向阀用交流电磁铁操作力较大,起动性能好,换向时间短,但换向冲击和噪声较大,当阀芯被卡阻时,线圈容易因电流增大而烧坏,换向可靠性差,允许的换向频率低。直流电磁换向频率高,冲击小,寿命长,工作可靠,但操作力小,换向时间长。
5.写出下列液压元件名称、作用、组成、工作原理、图形符号
答案:
二位三通电磁换向阀由阀芯、阀体、弹簧、推杆、电磁铁等组成。图示位置,油口P和A相通;电磁铁通电,阀芯右移,油口P和B相通。图形符号(略)。
6.写出下列液压元件名称、作用、组成、工作原理、图形符号
答案:
二位二通机动换向阀主要由阀芯、阀体和驱动元件等组成。借助于挡铁使阀芯移动,控制油液流向(改变各油口的连通状态)。图示位置,油腔P与A不通;挡铁使阀芯右移,P与A通。
7.写出下列液压元件名称、作用、组成、工作原理、图形符号。
答案:
液动换向阀由阀芯、阀体、弹簧等组成。液动换向阀依靠液压力推动阀芯动作,改变各油口的连通状态。当K1、K2都无控制油,阀芯处于中间位置,A、B、P、T都不通;当K1通压力油时,P与A通,B与T通;当K2通压力油时,P与B通,A与T通。 8.图示表示何种控制阀的原理图?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。
答案: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,控制油经管路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控制。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,控制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接控制油源;2、6接执行机构两腔;3接压力油源;4、5接油箱。 阀的特点:用于大流量系统,可用较小的电磁阀控制较大液动换向阀;先导阀Y型中位机能使主阀处于中位时,两端卸荷,实现弹簧对中复位;换向时间可调,实现换向缓冲。
9.液压系统中溢流阀的进口、出口接错后会发生什么故障?
答案:液压系统中流溢阀的进口、出口接错后,溢流阀始终不能开启,因而将产生超压现象,损坏液压元件。
10.何谓溢流阀的启闭特性?请说明含义
答案:启闭特性系指阀开启和关闭时,由于摩擦力的方向不同而造成的开启与闭合压力特性曲线不重合的特性。
11.写出下列液压元件名称、作用、组成、工作原理、图形符号。
():
答案:
先导式溢流阀由阀体、主阀芯、主阀弹簧、先导阀芯、先导阀弹簧、调节手轮等组成。图中压力油从P口进入,通过阻尼孔3作用在导阀4上;当进油口压力较低时,导阀关阀,主阀上下两端压力相等,主阀关阀,P和T口不通,没有溢流;当进油口压力升高,使作用在导阀上的液压力大于导阀弹簧力时,导阀打开,主阀上下两端压力不等,主阀芯开启,P和T口相通,实现溢流。调节导阀弹簧的预紧力,就可调节溢流阀的溢流压力。
12.分析并说明直动式和先导式溢流阀中阻尼孔作用有何不同,当溢流阀的阻尼孔堵塞时,直动式和先导式溢流阀各会出现什么现象。 答案:直动式溢流阀中的阻尼孔的作用是对阀芯运动形成阻尼,避免阀芯产生振动使阀工作平稳。
先导式溢流阀中的阻尼孔的阻尼的作用是使油液流过时产生压降,使阀芯顶端油液的压力小于其底端油液的压力,通过这个压差作用使阀芯开启,使主阀弹簧刚度降低。溢流阀在溢流量变化时,溢流阀控制压力变化较小。
若直动式溢流阀阻尼孔堵赛,该阀就失去调压作用。主阀芯始终关闭不会溢流,将产生超压事故。若先导式溢流阀阻尼孔堵塞,先导阀就失去对主阀的压力调压作用。当进油压力很低时,就能将主阀打开溢流,由于主阀弹簧力很小,
因此系统建立不起压力。
13.试说明溢流阀中的调压弹簧钢度强弱和阻尼孔大小对溢流阀工作特性的影响。
答案:调压弹簧的强弱主要影响溢流阀的静态调压偏差。弹簧刚度越大,其调压偏差越大;反之,调压偏差越小。弹簧刚度小,溢流阀调压范围变小。
阻尼孔的大小主要影响溢流阀工作平稳性,如先导式溢流阀,阻尼孔小,对提高主阀芯运动的平稳性和减震,效果更为显著。阻尼孔太小,将使溢流阀开启时的压力超调量增大,过渡时间加长。
14.写出下列液压元件名称、作用、组成、工作原理、图形符号。
答案:
普通节流阀由阀体、阀芯、推杆、手柄、弹簧等组成。压力油从进油口P1流入孔道a、阀芯1左端三角槽、孔道b,再从出口P2流出;调节手柄,可使阀芯作轴向移动,从而改变节流口通流面积(大小),调节流量大小。图形符号:略。
15.流量阀的节流口为什么通常要采用薄壁孔而不采用细长小孔? 答案:
(1)薄壁小孔的流量特性好(薄壁小孔节流指数m = 0.5,而细长小孔m =1);(2)薄壁小孔的流量公式中不含黏度参数,流量受温度的影响小;(3)薄壁小孔不容易堵塞,可以获得最小开度,故可以获得比细长小孔更小的稳定流量。
16.为什么调速阀比节流阀的调速性能好? 答案:
所谓调速性能系指速度——流量特性和功率特性。用节流阀的调速回路,流量随负载而变化,特性软,溢流和节流损失大;用调速阀时,流量不随负载变化,有效功率随负载增加线性上升,而节流损失则随之线性下降。
17.那些阀在液压系统中可以做背压阀使用? 答案:
可以作背压阀的元件有溢流阀、单向阀、顺序阀以及节流阀。
18.当阀心与阀套配合时,在阀心的外圆柱面上,常开有若干环形槽(宽度及深度
≤1mm),试从阀心与阀套的间隙中油压分布情况,说明该环形槽的作用。 答案:
阀芯与阀套配合,由于滑阀副几何形状误差和同心度变化而引起阀心上产生径向不平衡液压力,结果产生滑阀的液压卡紧现象,为了减小阀芯上的径向不平衡力,常在阀芯的外圆柱面上开若干环形槽。其作用分析如下:
(1)未开环形槽前,如果阀芯和阀孔无几何形状误差,轴心线平行但不重合,这时阀芯周围的间隙内压力分布是线性的,图49中 a1和a2 线所表示,阀芯上会出现径向不平衡力,但实际上,由于加工误差和安装误差,使阀心和阀孔的配合间隙内的压力分布不是线性的,如图49 中 b1和b2 线所示。由于阀芯偏斜,使阀心左端上部缝隙小,压力下降快,下部缝隙大压力下降越慢。因此,阀芯周围间隙压力分布曲线表示为b1,b2曲线形状。阀芯上径向不平衡力为 b1,b2间所围成的面积。 (2)开环形槽后,环形槽把从p1到p2的压力分为几段,由于同一个环形槽内压力处处相等,阀芯上部和下部压力分布曲线变为c1,c2 。从图中可见,这时的径向不平衡力(阴影线表示的面积)的数值大大减小,从而可以看出,开环形槽对于减小径向不平衡力的明显作用。
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