液压传动习题解答-重庆工学院(完整版)(共12页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 液压传动概述第一章 液压传动概述1-1. 液压传动的两个基本特征是什么？答：液压系统工作压力的大小取决于负载；液压系统的速度取决于流量。1-2. 液压系统的组成部分有哪些？答：液压泵；执行元件；控制元件；辅助元件。1-3. 液压传动有哪些优缺点？（机械、电气）液压传动的主要优点：（1） 液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置；（2） 重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快；（3） 操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围可达2000：1）（4） 可自动实现过载保护；（5） 一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；（6） 很容

2、易实现直线运动；（7） 容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。 液压传动的主要缺点：（1） 由于流体流动的阻力损失和泄露较大，所以效率较低。如果处理不当，泄露不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。（2） 工作性能易受温度变化的影响，因此不宜字很高或很低的温度条件下工作。（3） 液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。（4） 由于液体介质的泄露及可压缩性影响，不能得到严格的定比传动 。（5） 液压传动出故障时不易找出原因；使用和维修要求有较高的技术水平。1-4. 液压传动系统中常用的工作介质有哪些类型？答：石油基液压油；含水液压油

3、；合成液压油。第二章 液压流体力学2-6答：（1）假设12，列伯努利方程。hw0又 油液流动方向应从2到1。（2） 油液流动方向应从1到2。注：两处的压力差值是和油液流动的方向有关的。AB P=PA-PB0 BA P=PA-PB2400Pa(0.24m H2O)由伯努利方程 p1为空气压力、v1=0 、 z3=0 z1=10 V328 m/s再用连续性方程 V2/A2=V3/A3=2547.8A2=28.3/2547.8=0.0111d2=0.12m注：1）适当选取基准面，一般液平面p=pa v02）修正系数 =2（层流） =1（湍流）3）液体不可压缩，密度在运动中保持不变4）液流是恒定流2-

4、8解：油液作用在阀上的液压力为： N弹簧作用在油液上的力为： N根据动量定理：p2=pa=0 V1=V2= 注：正确选择控制体积补做：1. 液压泵从一个大的,油池中抽油，流量q=150L/min，油液的运动v=,油液密度=900kg/m3，吸油管直径d=60mm。设泵吸油管弯头的局部阻力系数=0.2，吸油口粗滤网的压力损失=0.0178Mpa。如希望入口处的真空度pb不大于0.04 Mpa。求泵的吸油高度H。解：吸油管内液流速度为： m/s=0.885m/s R=(层流)=真空度= 带入数值解得 H=2.35m2. 液压系统产生气穴现象有和危害，应采取哪些措施防止它的产生。答： 如果液流中产生

5、了气穴现象，会使系统中的局部压力猛烈升高，引起噪声、振动，再加上气泡中有氧气，在高温高压和氧化的作用下就会产生气蚀，使零件表面受到腐蚀甚至造成元件失灵。液压泵产生气穴会产生噪声、振动，降低吸油能力和使用寿命。 防止措施：（1） 减小阀孔口前后的压差 p1/p2 1，这样会出现两对齿啮合的情况，而在两对齿之间便形成了封闭的容积，称为闭死容积，闭死容积从最大变到最小，再从最小变到最大的现象称为困油现象。 困油现象的危害：当闭死容积由大变小时，由于液体的不可压缩性，闭死容积内的液体受挤压，压力急剧升高，远远超过齿轮泵的输出压力，闭死容积内的液体也从一切可泄露的缝隙中强行挤出，使轴和轴承受到很大的冲击

6、载荷，同时增加了功率损失，并使油液发热，引起振动和噪声，降低了齿轮泵工作的平稳性和使用寿命。当闭死容积由小变大时，由于得不到油液的填充，使闭死容积形成了局部真空，于是，溶解于液体中的空气便被析出而产生气泡，这些气泡进入吸油腔，并被带到压油腔，产生气蚀现象，引起振动和噪声。 为了消除困油现象，可在齿轮泵的侧板上开卸荷槽。（P59）3-8 齿轮泵高压化的主要障碍是什么？答： 径向不平衡力和端面泄露解决径向不平衡力的方法：开压力平衡槽和缩小压油口解决端面泄露的方法：设置端面间隙自动补偿装置3-22 定性地绘出内反馈限压式变量叶片泵的“压力流量特性曲线”，并说明“调压弹簧的预压缩量”、“调压弹簧刚度”

7、、“流量调节螺钉”对“压力流量特性曲线”的影响。答：P84 P85 图略增加：1.已知液压泵的额定压力和额定流量，若不计管道内压力损失，试说明各种工况下液压泵出口处的工作压力。（图略）解：（a）P=0 （b）P=0 （c）P=P （d）P= 2.设液压泵转速为950r/min，排量vp=168mL/r,在额定压力29.5Mpa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况的总效率为0.87。试求：1） 泵的理论流量2） 泵的容积效率3） 泵的机械效率4） 泵在额定工况下所需电动机功率5） 驱动泵的转矩解：1）泵的理论流量：2）泵的容积效率：3）泵的机械效率：4）泵在额定工况下所需电动

8、机功率： 5）驱动泵的转矩：3.试分析双作用叶片泵配油窗口开三角形槽，为什么能降低压力脉动和噪声？解：处于封油区两叶片间的容积为V的油液，如突然与高压腔接通，压力突然增大，油液被压缩，高压腔油液倒流，引起流量压力脉动，从而产生冲击和噪声，开三角槽工作容积逐渐与高压腔接通，压力变化小，就可降低压力脉动和噪声。第四章 液压执行元件4-1答：液压泵的吸油腔一般为真空，为改善吸油性能和抗气蚀能力，通常把进口做得比出口大；而液压马达的排油腔压力稍高于大气压力，所以没有上述要求，进、出油口尺寸相同。4-10解： 4-15答：液压缸一般都要设置缓冲装置，特别是活塞运动速度较高和运动部件质量较大时，由于惯性力

9、作用会出现前冲现象，为了防止活塞行程终点或缸底发生机械碰撞，引起噪声、冲击，甚至造成液压缸或被驱动件的损坏，则必须设置缓冲装置。可设置节流缓冲装置和阀式卸压缓冲装置。增加：1.如图所示三种结构形式的液压缸。活塞和活塞杆直径分别为D、d，如进入液压缸的流量q，压力为p。试分析各缸产生的推力、速度大小以及运动方向。（1） 方向：缸体向左（2） 方向：缸体向右（3） 方向：缸体向右2.两个结构和尺寸相同相互串联的液压缸，无杆腔面积A1=1x10-2m2，有杆腔面积A2=0.8x10-2m2，输入油压力p=0.9MPa，输入流量q1=12L/min，不记损失和泄露。试求：1） 两缸承受相同负载时（F1

10、=F2），负载和速度个为多少2） 缸1不受负载（F1=0），缸2能承受的负载3） 缸2不受负载（F2=0），缸1能承受的负载解：1）当F1=F2时，p1A1= F1+ p2A2 p2A1= F2 F1 = F2 =p2A1=0.5x106x1x10-2=5000N 2)当F1=0时，p1A1= p2A2 p2A1= F2 速度： 3）当F2=0时 F1 =p1A1=0.9x106x1x10-2=9000N 速度： 注：两液压缸串联使用，不管各缸负载如何变化，速度均保持不变。第五章 阀5-3 答：作用：溢流阀用来保持系统或回路的压力恒定，在系统中起过载保护，稳压、保压。减压阀使出口压力低于进口压

11、力控制阀，减压、稳压。顺序阀以系统压力为信号，使多个执行元件自动地按先后顺序动作不控制系统的压力，只利用系统的压力变化控制油路的通断。差别：溢流阀控制进口压力为一定值，阀口常闭，出口接回油箱，出口压力为零，弹簧腔泄露油由内部引到出口。常旁接在液压泵的出口或执行元件的进口。减压阀控制出口压力为一定值，阀口常开，出口油液去工作，压力不为零，弹簧腔泄露油单独引到油箱。常串联在某一支路上，提供二次压力。顺序阀利用进口压力，控制开启，阀口常闭，出口油液去工作，压力不为零，弹簧泄露油单独引到油箱。内控外泄顺序串接在执行元件上。5-11 答：O型：各油口全部关闭，系统保持压力，缸封阀M型：P、T口连通，泵卸

12、荷，缸A、B两油口都封闭P型： P口与A、B口都连通，回油口封闭H型：各油口A、B、P、T全部连通，泵卸荷，缸两腔连通增加：（图略）（a）（b）调整压力，PA=4MPa PB=3MPa PC=2MPa。当系统外负载为无穷大时，出口压力各为多少？解：（a）当PP=2MPa阀A、阀B全打开，所以PP=2MPa （b）B阀阀口打开，相当于一个通道，所以PP=4+2=6MPa第七章 液压基本回路7-2 液压回路的功用答：减压回路的功用是，使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。7-4 缸荷回路的功用是什么？试绘出两种不同的缸荷回路。答：卸荷回路的功用是，在液压泵的驱动电机不频繁起闭，且使液压泵在接近

13、零压的情况下运转，以减少功率损失和系统发热，延长泵和电机的使用寿命。7-6 什么是平衡回路？平衡阀的调定压力如何确定？答：为了防止立式液压缸及其工作部件因自重而自行下落，或在下行运动中由于自重而造成失控、失速的不稳定运动，可设置平衡回路。可用单向节流阀限速、液控单向阀锁紧。7-7 进油节流阀调速回路有何特点答：进油节流阀调速回路容易实现压力控制，能获得更低的稳定速度，长期停车后当泵重新向缸供油时，活塞前冲小。但是其速度平稳性不高，发热和泄露对它的影响较大。7-8 回油节流阀调速回路有何特点答：回油节流阀调速回路的节流阀使缸的回油腔形成一定的背压，因而能承受负值负载，并提高了缸的速度平稳性，发热

14、及泄露对其影响小。但当长期停车后泵重新向缸供油时，由于油路上没有节流阀控制流量，会使活塞前冲。7-9旁路节流阀调速回路有何特点答：这种回路是把节流阀接在与执行元件并联的旁路上，其速度-负载特性很软，低速承载能力差，只用于高速、重载、对速度平稳性要求不高的较大功率的系统。7-14什么叫差动回路答：泵输出的油和缸返回的油合流，进入缸的无杆腔，此时缸呈差动连接，形成差动回路。7-20 如何使用顺序阀实现执行元件顺序动作。P2477-23 怎样实现串联液压缸同步。P2497-30 浮动回路的功用是什么答：浮动回路是把执行元件的进、回油路连通或同时接通油箱，借助于自重或负载的惯性力，使其处于无约束的自由浮动状态。专心-专注-专业