液压系统第二阶段作业

第二阶段作业一、填空题1．外啮合齿轮泵的排量与（模数）的平方成正比，与（齿数）的一次方成正比。因此，在齿轮节圆直径一定时，增大（模数），减少（齿数）可以增大泵的排量。2．外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（吸油）腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（压油）腔。3．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开（卸荷槽），使闭死容积由大变少时与（压油）腔相通，闭死容积由小变大时与（吸油）腔相通。4．齿轮泵产生泄漏的间隙为（断面）间隙和（径向）间隙，此外还存在（啮合）间隙，其中（断面）泄漏占总泄漏量的80%～85%。5．双作用叶片泵的定子曲线由两段（长半径圆弧）、两段（短半径圆弧）及四段（过度曲线）组成，吸、压油窗口位于（过度曲线）段。6．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（拐点压力）的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变（泵的最大流量）。7．溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为（压力流量特性），性能的好坏用（调压偏差）或（开启压力比）、（闭合压力比）评价。显然（ps—pk）、（ps—pB）小好，nk和nb大好。8．溢流阀为（进口）压力控制，阀口常（闭），先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为（出口）压力控制，阀口常（开），先导阀弹簧腔的泄漏油必须（单独引回油箱）。9．调速阀是由（定差减压阀）和节流阀（串联）而成，旁通型调速阀是由（差压式溢流阀）和节流阀（并联）而成。二、选择题1．一水平放置的双伸出杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸浮动，其中位机能应选用（D）；要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸闭锁不动，其中位机能应选用（B）。（A）O型（B）M型（C）Y型（D）H型2．有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（C）；并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为（A）。（A）5MPa（B）10MPa（C）15MPa（D）20MPa3．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（B）顺序阀作平衡阀，而在变重力负载情况下，采用（D）顺序阀作限速锁。（A）内控内泄式（B）内控外泄式（C）外控内泄式D）外控外泄式4．顺序阀在系统中作卸荷阀用时，应选用（C）型，作背压阀时，应选用（A）型。（A）内控内泄式（B）内控外泄式（C）外控内泄式（D）外控外泄式三、判断题1．双作用叶片泵因两个吸油窗口、两个压油窗口是对称布置，因此作用在转子和定子上的液压径向力平衡，轴承承受径向力小、寿命长。（√）2．双作用叶片泵的转子叶片槽根部全部通压力油是为了保证叶片紧贴定子内环。（×）3．液压泵产生困油现象的充分且必要的条件是：存在闭死容积且容积大小发生变化。（√）4．齿轮泵多采用变位齿轮是为了减小齿轮重合度，消除困油现象。（×）5．液压马达与液压泵从能量转换观点上看是互逆的，因此所有的液压泵均可以用来做马达使用。（×）6．因存在泄漏，因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的实际输出流量小于其理论流量。（√）7．双活塞杆液压缸又称为双作用液压缸，单活塞杆液压缸又称为单作用液压缸。（×）8．滑阀为间隙密封，锥阀为线密封，后者不仅密封性能好而且开启时无死区。（√）9．节流阀和调速阀都是用来调节流量及稳定流量的流量控制阀。（×）10．单向阀可以用来作背压阀。（×）11．同一规格的电磁换向阀机能不同，可靠换向的最大压力和最大流量不同。（√）12．因电磁吸力有限，对液动力较大的大流量换向阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。（√）13．串联了定值减压阀的支路，始终能获得低于系统压力调定值的稳定的工作压力。（×）14．增速缸和增压缸都是柱塞缸与活塞缸组成的复合形式的执行元件。（错）四、问答题1．齿轮泵的径向力不平衡是怎样产生的?会带来什么后果?消除径向力不平衡的措施有哪些?答：齿轮泵产生径向力不平衡的原因有三个方面：一是液体压力产生的径向力。这是由于齿轮泵工作时，压油腔的压力高于吸油腔的压力所产生的径向不平衡力。二是齿轮啮合时径向力时所产生的径向不平衡力。三是困油现象产生的径向力，致使齿轮泵径向力不平衡现象加剧。工作压力越高，径向不平衡力也越大。径向不平衡力过大时能使泵轴弯曲，齿顶与泵体接触，产生摩擦；同时也加速轴承的磨损，这是影响齿轮泵寿命的主要原因。为了减小径向不衡力的影响，常采用的最简单的办法就是缩小压油口，使压油腔的压力油仅作用在一个齿到两个齿的范围内；也可采用在泵端盖设径向力平衡槽的办法。4．什么是困油现象？外啮合齿轮泵、双作用叶片泵和轴向柱塞泵存在困油现象吗？它们是如何消除困油现象的影响的？答：液压系统工作时，在吸压油腔之间形成一个闭死容积，该容积的大小随着传动轴的旋转发生变化，导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。它们都存在困油现象。它们都是开卸荷槽来消除困油现象的。外啮合齿轮泵的卸荷槽的位置是在齿轮泵的侧板上。双作用叶片泵其位置是在叶片由封油区进入排液区的排液窗口一边。轴向柱塞泵其位置是在配流盘吸，排液腰形槽的边缘。6．液压缸为什么要密封？哪些部位需要密封？常见的密封方法有哪几种？答：液压缸的主要用途是通过液压油推动活塞将能量传递给受力体。如果液压缸不密封，那么它的两个腔体就会互通，形成内漏就不能推动活塞运动了。密封部位：活塞与缸筒，缸筒与端盖，活塞与活塞杆，活塞杆与端盖（或导向套）等。常见的密封圈有O型，Y型，V型和滑环组合式等。7．液压缸为什么要设缓冲装置？答：液压缸的活塞及活塞杆,在液压力的驱动下具有很大的动量.它在行程终端,当杆头进入液压缸的端盖和缸底部分时,会引起机械碰撞,产生很大的冲击.为了防止带来的冲击对油缸的影响,设计时会考虑到油缸收到底时活塞与缸筒底的碰撞问题,所以会考虑油缸行程,大都会让行程有富裕,快到行程终端时外部都有机械限位,防止油缸内部碰撞,任何时候都不会用到油缸的全行程.若在行程方面无法得到解决的话,就必须在油缸的设计时采用缓冲装置,来避免油缸较强的机械碰撞.在缓冲装置的作用下,在行程终端时能实现速度递减,直至为零.避免机械碰撞,从而达到对油缸的保护作用.9．液压马达和液压泵有哪些相同点和不同点？答：液压马达和液压泵的相同点：1）从原理上讲，液压马达和液压泵是可逆的，如果用电机带动时，输出的是液压能（压力和流量），这就是液压泵；若输入压力油，输出的是机械能（转矩和转速），则变成了液压马达。2）从结构上看，二者是相似的。3）从工作原理上看，二者均是利用密封工作容积的变化进行吸油和排油的。对于液压泵，工作容积增大时吸油，工作容积减小时排出高压油。对于液压马达，工作容积增大时进入高压油，工作容积减小时排出低压油。液压马达和液压泵的不同点：1）液压泵是将电机的机械能转换为液压能的转换装置，输出流量和压力，希望容积效率高；液压马达是将液体的压力能转为机械能的装置，输出转矩和转速，希望机械效率高。因此说，液压泵是能源装置，而液压马达是执行元件。2）液压马达输出轴的转向必须能正转和反转，因此其结构呈对称性；而有的液压泵（如齿轮泵、叶片泵等）转向有明确的规定，只能单向转动，不能随意改变旋转方向。3）液压马达除了进、出油口外，还有单独的泄漏油口；液压泵一般只有进、出油口（轴向柱塞泵除外），其内泄漏油液与进油口相通。4）液压马达的容积效率比液压泵低；通常液压泵的工作转速都比较高，而液压马达输出转速较低。另外，齿轮泵的吸油口大，排油口小，而齿轮液压马达的吸、排油口大小相同；齿轮马达的齿数比齿轮泵的齿数多；叶片泵的叶片须斜置安装，而叶片马达的叶片径向安装；叶片马达的叶片是依靠根部的燕式弹簧，使其压紧在定子表面，而叶片泵的叶片是依靠根部的压力油和离心力作用压紧在定子表面上。10．液压控制阀有哪些共同点？应具备哪些基本要求？答：液压控制阀的共同点：1）结构上，所有的阀都由阀体、阀芯和操纵机构三部分组成。2）原理上，所有的阀都是依靠阀口的开、闭来限制或改变油液的流动和停止的。3）只要有油液流经阀口，都要产生压力降和温度升高等现象，通过阀口的流量满足压力流量方程，式中A为阀口通流面积，Δp为阀口前后压力差。对液压控制阀的基本要求：1）动作灵敏，工作可靠，冲击和振动尽量小。2）阀口全开时，油液通过阀口时的压力损失要小。3）阀口关闭时密封性能好，不允许有外泄漏。4）所控制的参数（压力或流量）稳定，受外干扰时变化量小。12．什么是换向阀的“位”与“通”？各油口在阀体什么位置？答：换向阀的“位”是指换向阀的阀芯相对于阀体的稳定工作状态换向阀的“通”是指换向阀对外连接的主油管通常，进油口P位于阀体中间，与阀孔中间沉割槽相通；回油口O位于P口的侧面，与阀孔最边的沉割槽相通；工作油口A、B位于P口的上面，分别与P两侧的沉割槽相通；泄漏口L位于最边位置。14．溢流阀在液压系统中有何功用？答：1.起溢流作用2.起溢流作用2安全保护作用3作卸荷阀用4.作远程控制阀用5.作高低压多级控制6.作顺续阀用7.用于产生背压16．使用顺序阀应注意哪些问题？答：1.由于执行元件的启动压力在调定压力一下，液压回路中压力控制阀又具有超调特性，因此控制顺序动作的顺序阀的调定压力不能调低，否则会出现误动作。2.顺序阀作为卸荷发使用时，应注意它对执行元件工作压力的影响。由于卸荷阀也可以调整压力，旋紧调整螺钉，压紧弹簧，使卸荷的调定压力升高；放松调整螺钉，放松弹簧，使卸荷的调定压力降低，这就使系统工作压力产生了差别，应充分注意。3.顺序阀左位平衡阀使用时，要求它必须具有高速的密封性能，不能产生内部泄露，使它能长时间保持液压缸的所在为，不因自重而下滑。17．试比较先导型溢流阀和先导型减压阀的异同点。答：相同点：溢流阀与减压阀同属压力控制阀，都是通过液压力与弹簧力进行比较来控制阀口动作；两阀都可以在先导阀的遥控口接远程调压阀实现远控或多级调压。不同点：1）溢流阀阀口常闭，进出油口不通；减压阀阀口常开，进出油口相通。2）溢流阀为进口压力控制，阀口开启后保证进口压力稳定；减压阀为出口压力控制，阀口关小后保证出口压力稳定。3）溢流阀出口接油箱，先导阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口；减压阀出口压力油去工作，压力不为零，先导阀弹簧腔的泄漏油有单独的油口引回油箱。五、分析题1．如图所示定量泵输出流量为恒定值qp，如在泵的出口接一节流阀，并将阀的开口调节的小一些，试分析回路中活塞运动的速度v和流过截面P，A，B三点流量应满足什么样的关系（活塞两腔的面积为A1和A2，所有管道的直径d相同）。解：图示系统为定量泵，表示输出流量qP不变。根据连续性方程，当阀的开口开小一些，通过阀口的流速增加，但通过节流阀的流量并不发生改变，qA=qp，因此该系统不能调节活塞运动速度v，如果要实现调速就须在节流阀的进口并联一溢流阀，实现泵的流量分流。连续性方程只适合于同一管道，活塞将液压缸分成两腔，因此求qB不能直接使用连续性方程。根据连续性方程，活塞运动速度v=qA/A1，qB=qA/A1=（A2/A1）qP六、计算题1、有一压力机,工作行程mmh120,活塞以smmv/60的速度运动,负载KNF150,系统最高压力由溢流阀调定为mpaP202。系统克服负载时的工作压力为mpaP131。蓄能器充气压力mpaP100，充油为等温过程，排油为绝热过程，试求：系统压力不低于mpa13时，蓄能器的总容积；不采用蓄能器时，选用泵流量应为多少。2、如图，A1＝100cm2,A2=50cm2,F1=28×103N,F2=8.4×103N,背压阀的背压为0.2MPa，节流阀的压差为0.2MPa，不计其它损失，试求出A、B、C三点的压力。3、三个液压缸串联连接，液压缸的活塞直径均为100mm，活塞杆直径均为65mm，液压泵的供油流量qp=25L/min，供油压力PP=10Mpa,如果三个液压缸所承受的负载F均相同，求：1．负载F的值。2．三个液压缸正向前进时的运动速度各为多少？