液压与气压传动复习资料

1．液压冲击产生的原因。2．溢流阀与减压阀的区别。3．进油节流调速回路与回油节流调速回路的区别。1．在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。液压冲击产生的原因：（1）液流通道迅速关闭或液流迅速换向使液流速度的大小或方向突然变化时，由于液流的惯力引起的液压冲击。（2）运动着的工作部件突然制动或换向时，因工作部件的惯性引起的液压冲击。（3）某些液压元件动作失灵或不灵敏，使系统压力升高而引起的液压冲击。2．溢流阀与减压阀的区别：以先导式为例，不同之处有：（1）减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持进口处压力基本不变。（2）在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进出油口不通。（3）为保证减压阀出口压力，减压阀泄油口需通过泄油口单独外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以溢流阀不必单独外接油箱。3．进油节流调速回路与回油节流调速回路的不同之处：（1）承受负值负载的能力：回油节流调速回呼的节流阀使液压缸回油腔形成一定的背压，在负值负载时，背压能阻止工作部件的前冲，由于回油腔没有背压力，因而不能在负值负载下工作。（2）停车后的启动性能：长期停车后液压缸油腔内的油液会流回油箱，当液压泵重新向液压缸供油时，在回油节流调速回路中，由于没有节流阀控制流量，会使活塞前冲；而在进油节流调速回路中，由于进油路上有节流阀控制流量，故活塞前冲很小，甚至没有前冲。（3）实现压力控制的方便性：进油节流调速回路中，进油腔的压力将随负载而变化，当工作部件碰到止挡块而停止后，其压力将升到溢流阀的调定压力，而回油节流调速回路中，只有回油腔的压力才会随负载而变化，当工作部件碰到止挡块后，其压力将降至零。（4）发热及泄漏的影响：进油节流调速回路，湍流是经节流阀直接进入进油腔，而回油节流调速回路中，是经过节流阀发热后的液压油将直接流回油条冷却。（5）运动平稳性：回油节流调速由于存在背压力，可起阻尼作用，平稳性比进油节流调速好。溢流阀与减压阀的判断方法：溢流阀进出油口常闭吹一口气（烟）进出油口不通为溢流阀或顺序阀进出口相通的为减压阀然后溢流阀和顺序阀的区别在于溢流阀的出口一定接油箱而顺序阀的出口与工作油路相连4、试述液压泵工作的必要条件。答：1）必须具有密闭容积。2）密闭容积要能交替变化。3）吸油腔和压油腔要互相隔开，并且有良好的密封性。请绘制进、回油路节流调速的液压回路原理图。2、（14分）如下图所示的液压回路，限压式变量叶片泵调定后的流量压力特性曲线如图所示，调速阀的调定流量为3L／min，液压缸两腔的有效面积A1=2A2=60cm2，不计管路损失。试求：（1）液压泵的工作压力；（2）当负载F＝0N和F=10000N时的小腔压力2；（3）设液压泵的总效率为0．8，求液压系统的总效率。解：（1）v=q2/A2=3*1000/30=100cm/min;q1=vA1=100*60=6000cm/min=6L/min由此，从图中可知：p1=3.3MP;(2)F=0,P1A1`=P2A2P2=P1A1/A2=3.3*2=;F=10000N,P2=(P1A1-F)/A2=(3.3*106*60*10-4-10000)/30*10-4=3.267MP3)泵的输出功率：Po=P1xq1=3.3x10-6x6x10-3/60=330(w)损耗的功率：Pc=P2xq2=3.267x10-6x3x10-3/60=163(w)有用功率：Pe=330-163=167(w)除泵以外，系统的效率：=167/330=0.51.系统的总效率：=1．简述溢流阀在系统中的应用？答：（1）作溢流调压用。（2）作安全保护用。（3）作卸荷阀用。（4）作背压阀用。1．如有图所示，一个液压泵驱动两个油缸串联工作。已知两油缸尺寸相同，缸体内径D=90mm,活塞杆直径d=60mm,负载F1=F2=10KN,泵输出流量qv=25L/min，不计容积损失和机械损失，求油泵的输出压力及活塞运动速度。解：由活塞受力平衡关系可得P2=P3PaPaDDdDPFP62226322221110*45.24)06.009.0(*4*10*57.110*104)(*泵的输出压力为Pp=P1=2.45MP活塞运动速度为五．综合题（18分）如图所示的液压系统，可实现“快进----工进----快退----原位停止及液压缸卸荷”的工作循环。要求：1．填写电磁铁的动作顺序表（电磁铁通电为“+”，断电为“—”）。（10分）2.系统中由那些基本回路组成？（8分）（2）本系统由换向回路，调压回路，调速回路，卸荷回路，锁紧回路等基本回路组成。1．电磁铁的动作顺序表五、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）qP2．如图所示节流阀调速系统中，节流阀为薄壁小孔，流量系数C=0.67，油的密度ρ=900kg/cm3，先导式溢流阀调定压力py=12×105Pa，泵流量q=20l/min，活塞面积A1=30cm2，载荷Ｆ=2400N。试分析节流阀开口（面积为AT）在从全开到逐渐调小过程中，活塞运动速度如何变化及溢流阀的工作状态。1DT2DT3DT4DT快进+—+—工进+______快退__++__原位停止————卸载———+电磁铁动作解：节流阀开口面积有一临界值ATo。当ATATo时，虽然节流开口调小，但活塞运动速度保持不变，溢流阀阀口关闭起安全阀作用；当ATATo时，活塞运动速度随开口变小而下降，溢流阀阀口打开起定压阀作用。液压缸工作压力PaAFp5411108)1030(2400液压泵工作压力pppp1式中△p为节流阀前后压力差，其大小与通过的流量有关。3．已知一个节流阀的最小稳定流量为qmin，液压缸两腔面积不等，即Ａ1Ａ2，缸的负载为F。如果分别组成进油节流调速和回油节流调速回路，试分析：1）进油、回油节流调速哪个回路能使液压缸获得更低的最低运动速度。2）在判断哪个回路能获得最低的运动速度时，应将下述哪些参数保持相同，方能进行比较。解：1）进油节流调速系统活塞运动速度v1=qmin/A1；出口节流调速系统活塞运动速度v2=qmin/A2因Ａ1Ａ2，故进油节流调速可获得最低的最低速度。2）节流阀的最小稳定流量是指某一定压差下（2～3×105Pa），节流阀在最小允许开度ATmin时能正常工作的最小流量qmin。因此在比较哪个回路能使液压缸有较低的运动速度时，就应保持节流阀最小开口量ATmin和两端压差△p相同的条件。设进油节流调速回路的泵压力为pp1,节流阀压差为△p1则：设出口调速回路液压缸大腔压力（泵压力）为pp2，节流阀压差为△p2，则：由最小稳定流量qmin相等的定义可知：△p1=△p2即：212121AFAFAApppp为使两个回路分别获得缸最低运动速度，两个泵的调定压力pp1、pp2是不相等的。4．在图示的回路中，旁通型调速阀（溢流节流阀）装在液压缸的回油路上，通过分析其调速性能判断下面哪些结论是正确的。（A）缸的运动速度不受负载变化的影响，调速性能较好；（B）溢流节流阀相当于一个普通节流阀，只起回油路节流调速的作用，缸的运动速度受负载变化的影响；（C）溢流节流阀两端压差很小，液压缸回油腔背压很小，不能进行调速。解：只有C正确，当溢流节流阀装在回油路上，节流阀出口压力为零，差压式溢流阀有弹簧的一腔油液压力也为零。当液压缸回油进入溢流节流阀的无弹簧腔时，只要克服软弹簧的作用力，就能使溢流口开度最大。这样，油液基本上不经节流阀而由溢流口直接回油箱，溢流节流阀两端压差很小，在液压缸回油腔建立不起背压，无法对液压缸实现调速。5．如图所示的回路为带补油装置的液压马达制动回路，说明图中三个溢流阀和单向阀的作用。解：液压马达在工作时，溢流阀5起安全作用。制动时换向阀切换到中位，液压马达靠惯性还要继续旋转，故产生液压冲击，溢流阀1，2分别用来限制液压马达反转和正转时产生的最大冲击压力，起制动缓冲作用。另一方面，由于液压马达制动过程中有泄漏，为避免马达在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象，用单向阀3和4从油箱向回路补油。6．如图所示是利用先导式溢流阀进行卸荷的回路。溢流阀调定压力py＝30×105Pa。要求考虑阀芯阻尼孔的压力损失，回答下列问题：1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路E，F段与泵出口处B点的油路是否始终是连通的？2）在电磁铁DT断电时，若泵的工作压力pB＝30×105Pa，B点和E点压力哪个压力大？若泵的工作压力pB＝15×105Pa，B点和E点哪个压力大？3）在电磁铁DT吸合时，泵的流量是如何流到油箱中去的？解：1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路E，F段与泵出口处B点的油路始终得保持连通2）当泵的工作压力pB＝30×105Pa时，先导阀打开，油流通过阻尼孔流出，这时在溢流阀主阀芯的两端产生压降，使主阀芯打开进行溢流，先导阀入口处的压力即为远程控制口E点的压力，故pBpE；当泵的工作压力pB＝15×105Pa时，先导阀关闭，阻尼小孔内无油液流动，pB＝pE。3）二位二通阀的开启或关闭，对控制油液是否通过阻尼孔（即控制主阀芯的启闭）有关，但这部分的流量很小，溢流量主要是通过CD油管流回油箱。7．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60×105Pa、40×105Pa、10×105Pa）？三级调压阀压力调整值分别应取多少？使用的元件有何区别？解：图（b）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，p＝10×105Pa。图（a）的压力阀调定值必须满足pa1＝60×105Pa，pa2＝40×105Pa，pa3＝10×105Pa。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，a1、a2必须使用先导型溢流阀，以便远程控制。a3可用远程调压阀（直动型）。图（c）的压力阀调定值必须满足pc1＝60×105Pa，而pc2、pc3是并联的阀，互相不影响，故允许任选。设pc2＝40×105Pa，pc3＝10×105Pa，阀c1必须用先导式溢流阀，而c2、c3可用远程调压阀。两者相比，图（c）比图（a）的方案要好。8．如图所示的系统中，两个溢流阀串联，若已知每个溢流阀单独使用时的调整压力，py1=20×105Pa，py2=40×105Pa。溢流阀卸载的压力损失忽略不计，试判断在二位二通电磁阀不同工况下，A点和B点的压力各为多少。解：电磁铁1DT－2DT－pA=0pB=01DT+2DT－pA=0pB=20×105Pa1DT－2DT+pA=40×105PapB=40×105Pa1DT+2DT+pA=40×105PapB=60×105Pa当两个电磁铁均吸合时，图示两个溢流阀串联，A点最高压力由py2决定，pA＝40×105Pa。由于pA压力作用在溢流阀1的先导阀上（成为背压），如果要使溢流阀1的先导阀保持开启工况，压力油除了克服调压弹簧所产生的调定压力py1＝20×105Pa以外，尚需克服背压力pA＝40×105Pa的作用，故泵的最大工作压力：pB＝py1+pA＝（20+40）×105=60×105Pa。9．如图所示的系统中，主工作缸Ⅰ负载阻力FⅠ=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，大腔面积A1=20cm2，小腔有效面积A2=10cm2，