第一章绪论1.什么是液压传动?液压传动是依靠液体在密闭容积变化中的压力能来实现运动和动力传递的。压力传动装置本质上是一种能量装换装置,它先将机械能转换为便于输送的液压能,然后又将液压能转换为机械能做工。2.液压传动有何特征?(1)力(或力矩)的传递符合帕斯卡压强传递原理。(2)运动(速度、位移等)的传递符合容积变化相等的原则。在液压运动中上述两个特征从理论上是独立存在的。不管负载如何变化,只要供给大柱塞缸的流量一定,则重物上升的速度就一定,即“速度决定于流量”;同样不管柱塞缸柱塞的移动速度多大,只要负载力一定,则推动负载运动所需的液体压力就确定,即“压力取决于负载”3.一个完整的液压系统有哪几部分组成?各部分的作用是什么?(1)动力元件动力元件即液压泵,其职能是将原动机的机械能转换为液体的压力能(表现为压力、流量),其作用是为液压系统提供压力油,是系统的动力源。(2)执行元件执行元件是指液压缸或液压马达,其职能是将液压能转换为机械能而对做工,液压缸可以驱动工作机构实现往复直线输出力和速度,液压马达可以完成回转运动输出转矩和转速。(3)控制调节单元控制调节元件指各种阀,利用这些元件可以控制和调节液压系统中的液体的压力、流量和方向等,以保证执行元件能按照人们预期的要求进行工作。例如换向阀可以控制液体流动的方向;节流大可以控制液流的流向从而控制液压缸运动的快慢;溢流阀可以调整系统的最高工作压力,这些元件都属于控制调节元件。(4)辅助元件辅助元件包括邮箱、滤油器、管路及接头、冷却器、压力表等。他们的作用是提供必要的条件使系统能正常工作和便于监测控制。(5)工作介质工作介质即传动液体,通常称液压油。液压系统就是通过工作介质实现运动和动力传递的,另外,液压油还可对液压元件中相对运动的零件起润滑作用。液压系统就是按照机械的工作要求。用管路将液压元件合理地组合在一起,形成一个能完成一定工作循环的整体。4.液压传动系统、气压传动系统各有什么优缺点。液压传动主要优点(1)液压传动能发变的实现无极调速,而且调速的范围很大,一般可以达到2000:1(2)在相同的功率情况下,液压传动装置的体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑,而且能传递较大的力和力矩。(3)液压传动装置工作平稳、反应快、冲击小,能适应高速启动和频繁换向。(4)液压传动装置的控制、调节简单,操纵方便、省力,与计算机技术相结合可方便地实现自动控制,提高作业效率和作业质量。(5)便于实现过载保护,而且由于采用油液作为工作介质,液压传动装置能自行润滑,故使用寿命较长。(6)液压元件已经实现系列化、标准化和通用化,故便于设计,可缩短设备的制造时间,同时在维修时也便于零件或总成的更换。液压传动的主要缺点(1)液压传动系统中的油液泄露和液体的可压缩性,使传动难以保证严格的传动比。(2)液压传动中有较多的能量损失(如压力损失、泄露损失),故传动效率不高,不适宜于远距离传输。(3)液压传动对油温变化比较敏感,不宜在低温或高温条件下使用。(4)对零件的加工精度和质量要求较高,因而液压元件的价格比机械零件要高。(5)污染已经成为一个相当重要的问题,油液泄露会造成环境污染,而油液本身的污染是造成零件磨损和系统故障的主要原因,且在故障诊断和维修时对技术人员的素质要求较高气体传动气体传动系统结构简单、操纵方便,高压气体流动过程中压力损失少,而且空气可从大气中直接获得,随后又排到大气中,对环境适应性强。其主要缺点是气体受压后体积变化大,运动的平稳性较差,常用于对运动均匀性要求不高的机械中。另外,气体传动中的气体易泄露,工作压力不能太高(一般不高于0.8Mpa),不适用于大功率的动力传递。第二章液压流体力学基础1.什么是黏性?黏度有哪几种?黏度与温度、压力有什么关系?黏性液体在外力作用下流动时,分子间的内聚力要组织分子间的相对运动,因而产生一种内摩擦力,这一特征成为液体的黏性。黏度液体粘性的大小用黏度来表示。常用的黏度的表示方法有三宗,即动力黏度、运动黏度和条件黏度。在实际应用时出现较多的是运动粘度,在实践中也可以先测试条件黏度,然后换算成运动黏度。油液对温度的变化极为敏感。温度升高,油液的黏度降低。有也得黏度随温度的变化的性质称为油液的黏温特性。不同种类的液压油有不同的黏温特性。压力对油液的黏度也有一定影响。液体所受的压力增大时,其分子间的距离减小,内聚力增大,黏度也随之增大。不同油液有不同的黏度压力变化关系,这种关系称为油液的碾压特性。(系统压力小可忽略)2.什么是液体的静压力?有什么特征?静止液体单位面积上所受的法向力称为静压力。(1)液体的静压力沿着内法线方向作用于承压面。(2)液体内任一点所受的静压力在各个方向上都相等。3.压力有哪几种表示方法?根据度量基准的不同,液体的压力分为绝对压力和相对压力。以绝对真空为衡量基准所得到的压力称为绝对压力。相对压力是以一个大气压作为度量压力基准。在液压技术中,如果不特别指明,所说的压力均为相对压力。4.什么是理想液体?什么是稳定流动?理想液体:在研究液体流动时,假设既无粘性又不可压缩的液体称为理想液体。恒定流动:液体流动时,若液体中任一点处的压力、速度和密度都不随时间而变换,这种流动称为恒定流动(也称稳定流动或定常流动)5.写出连续性方程,有什么物理意义?V1A1=V2A2它说明不可压缩的液体在管道中做恒定流动时,流过各个断面的流量是相等的(即流量是连续的),因而流速和过流断面面积成反比。6.写出理想液体伯努利方程及其物理意义。p1+[ρ(v1)^2]/2+ρgh1=p2+[ρ(v2)^2]/2+ρgh2在密闭管道内做恒定流动的理想液体具有三种形式的能量,即压力能、位能和动能。在流动过程中,三种能量可以相互转化,但各个过流断面上的三种能量之和恒为定值,即能量守恒。7.什么是层流?什么是紊流(湍流)?如何判断层流紊流?雷诺数是液流的惯性力对粘性力的无因次比,当雷诺数较大时,说明惯性力起主导作用,这是液体处于紊流状态;当雷诺数较小时,说明黏性力起主导作用,这时液体处于层流状态。8.什么是沿程压力损失?什么是局部压力损失?产生的原因是什么?液体在等径直管中流动时因黏性摩擦而产生的压力损失,称为沿程压力损失。液体流经管道的弯头、接头、突变截面一级阀口、滤网等局部装置时,液流会产生旋涡并发生强烈的紊流现象,产生流动阻力,由此而造成的压力损失称为局部压力损失。实际液体具有黏性,流动是会有阻力产生,为了克服阻力,流动液体需要损耗一部分能量。另外液体流动时由于突然转弯或过流面积的突变,会产生相互撞击和旋涡等,也会产生能量消耗。9.孔口类型有哪些?孔口流量公式。*根据小孔的长度L和直径D的比值可将不同的小孔分为三种:当L/D≤0.5时,称为薄壁孔;当l/d>4时,称为细长孔;当0.5<l/d≤4时,称为短孔。Qv=CAt△p∧φAt、△p分别为小孔的过流断面面积和两端压力差;C为孔的形状、尺寸和液体性质决定的系数,对细长孔C=d²/(32μl),对薄壁孔和短孔C=Cd(2/p)½;φ由孔的长径比决定的指数,对薄壁孔取0.5,对细长孔取1.10.缝隙泄露与那些因素有关系?*密封件泄漏、工作油液污染、元件制造装配精度超差、油液温升发热以及液压系统压力冲击。11.什么是气穴现象?什么是液压冲击?*气穴现象又称空穴现象。在液压系统中,如果某处的压力低于空气分离压时,原先溶解在液体中的空气就会分离出来,导致液体出现大量气泡,这种现象称为气穴现象。在液压系统中,常常由于某些原因而使液体压力忽然急剧上升,形成很高的压力峰值,这种现象叫液压冲击。第三章液压泵与液压马达第四章液压缸1.容积式液压泵工作的三个基本条件?(1)在结构上能形成互不相通的密封容腔,即吸油腔或排(压)油腔。(2)密封容腔的大小随运动件的运动做规律的周期性变化。(3)密封腔容积增大时与油箱想通,密封腔容积变小时能与系统压油管连通;密闭容积增大到极限时,先要与吸油腔隔开,然后才转为排油;密闭容积减小到极限时,先要与排油腔隔开,然后才转为吸油。2.排量、流量、额定压力、容积效率、机械效率;排量(q):泵每转一周,由密封容腔几何尺寸变化而排出的液体容积,单位是ml/r(毫升每转)。通过调节,排量可以发生变化的叫变量泵,不能变化的叫定量泵。理论流量(Qt):泵在单位时间内由密封容腔几何尺寸变化计算而排出的液体体积。额定流量Qh:在正常工作条件下,安实验标准规定必须保证的流量。实际流量Q:泵工作时出口处的流量。由于泵本身存在内泄漏,其实际流量小于理论流量。额定压力pH:在正常工作条件下,按试验标准规定能恒定运转的最高压力。容积效率ηvm:液压马达的理论流量与实际流量的比值。机械效率ηmm:实际输出转矩与理论转矩的比值。3.什么是齿轮泵的困油现象?为保证齿轮泵能连续平稳的工作,要求齿轮啮合的重叠系数ε大于1,也就是说,当前一对齿轮尚未脱开啮合时,后一对轮齿已进入啮合,这样在某一瞬间会出现有两对齿轮同时处于啮合状态,此时,由啮合的两轮齿表面、啮合线及齿轮两侧端面泵盖(或侧板等)围成一个封闭容积(也叫困油容积)困在这一封闭容积中。当密封容积减小时,被困油液受到挤压,压力急剧上升,使轴承突然受到很大冲击载荷,泵产生剧烈震动,这时高压油从一切可以泄露的缝隙中挤出,造成很大的功率损失,发热量增加,并缩短了泵的寿命;当密封容积增大时,由于没有油液及时补充,会形成局部真空,使原来溶解于油液中的空气分离出来,形成气泡,油液中产生气泡后,能引起噪声、气蚀,产生液压冲击;上述情况称为齿轮泵的困油现象。4.齿轮泵的泄露途径有哪些?齿轮泵的液压油腔的高压油可以通过三个途径产生泄露:一是齿顶与泵体的径向间隙,二是齿轮啮合线间隙;三是轮齿端面与前后泵盖(或侧板等)的轴向端面的间隙。5.齿轮泵径向力产生的原因是什么?油液压力,齿轮啮合力,困油现象6.双作用叶片泵中定子磨损的主要原因是什么?目前生产的双作用叶片泵广泛应用综合性能较好的等加速等减速曲线。所谓等加速等减速是指当转子速度恒定时,叶片在两段曲线上做径向运动的加速度或减速度值恒定,即径向惯性力恒定。曲线分两部分,前半段为等加速曲线,后半段为等减速曲线。这种曲线允许选用较大的R/r值,故在同样体积下可获得较大的排量。当转速稳定,在该曲线上滑动的叶片为偶数时,可得到均匀的瞬时流量。这种曲线的缺点是在过渡曲线与圆弧的连接点及过渡曲线的中点加速有突变,因为会发生软冲现象。7.为什么说双作用叶片泵是平衡式泵?由于双作用叶片泵的吸压油窗口对称布置,作用在转子以及轴承上的径向液压力是平衡的,因此双作用叶片泵又称卸荷式或平衡式叶片泵。8.双作用叶片泵常见的叶片卸荷措施有哪些?双叶片结构在转子的每一槽内装有两个叶片,叶片的顶端及两侧加工有倒角,倒角相对形成V型通道,叶片根部的压力油通过V型通道进入顶部,使叶片顶部和根部的液压力基本相等。子母叶片结构柱销式叶片结构9.单双作用叶片泵在结构、原理主要有哪些差异?单用叶片泵双作用叶片泵定子规律圆八段曲线转子规律圆规则圆定子转子是否同心偏心同心转子旋转一周吸排油各一次吸排油各两次配油盘吸油排油口各一吸油排油各两是否受径向力影响是否叶片槽根部通油排油口处高压吸油口低压都是高压油叶片倾斜方向向前(沿转子转动方向)向后是否存在困油现象存在不存在是否可做成变量泵不可以可以10.柱塞泵的类型有哪些?斜盘式轴向柱塞泵斜轴式轴向柱塞泵径向柱塞泵11.影响斜盘式轴向柱塞泵容积效率的主要摩擦副有哪些?滑靴对斜盘的工作表面是在高压下做高速相对运动的摩擦副。柱塞和柱塞孔的摩擦副柱塞缸体的端部与配流盘形成的摩擦副。12.斜盘式柱塞泵常见的变量方式有哪几种?变量机构作用在改变斜盘的倾角手动伺服变量恒功率变量功率匹配变量泵13.滑靴的作用是什么?缸体的作用有哪些?为防止柱塞头部接触应力过大,磨损过快,所以轴向柱塞泵在柱塞头部安装铜合金的滑靴,改点接触为面接触,保障充分润滑,使其能在高压下工作。缸体保证强度、密封、耐磨等要求。14.马达的主要类型有哪些?齿轮马达叶片马达柱塞马达15.齿轮马达在结构上与对应的齿轮泵