六、回路分析
1、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路，试回答下列问题：
（1）液控顺序阀3何时开启，何时关闭？
（2）单向阀2的作用是什么？
（3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。
答：（1）当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时，阀3被打开，使液压泵卸荷。当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时，阀3关闭。
（2）单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。
（3）活塞向右运动时：
进油路线为：液压泵1 →单向阀2 →换向阀5左位→油缸无杆腔。
蓄能器→换向阀5左位→油缸无杆腔。
回油路线为：油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。
2、在图示回路中，如pY1=2MPa，pY2=4MPa，卸荷时的各种压力损失均可忽略不计，试列表表示A、B两点处在不同工况下的压力值。（单位：MPa）
解：
3、如图所示的液压回路，试列出电磁铁动作顺序表（通电“+”，失电“-”）。
解：
4、如图所示的液压系统，两液压缸有效面积为A1=A2=100×10?4m2，缸Ⅰ的负载F1=3.5×104N，缸Ⅱ的的负载F2=1×104N，溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa，3.0MPa和2.0MPa。试分析下列三种情况下A、B、C点的压力值。
（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位。
（2）1YA通电，液压缸Ⅰ活塞移动时及活塞运动到终点时。
（3）1YA断电，2Y A通电，液压缸Ⅱ活塞移动时及活塞杆碰到死挡铁时。
解：p1=F1/A=3.5×104/(100×10－4)= 3.5MPa
p2=F2/A=1×104/(100×10?4)=1MPa
（1）4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa
（2）活塞运动时：3.5MPa、3.5MPa、2.0MPa；终点时：4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa
（3）活塞运动时：1Mpa、0MPa、1MPa；碰到挡铁时：4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa
5、如图所示的液压系统，可以实现快进－工进－快退－停止的工作循环要求。
（1）说出图中标有序号的液压元件的名称。
（2）填出电磁铁动作顺序表。
6、如图所示的液压系统，可以实现快进－工进－快退－停止的工作循环要求 （1）说出图中标有序号的液压元件的名称。 （2）写出电磁铁动作顺序表。 解：（1）1－三位四通电磁换向阀，2－调速阀，3－二位三通电磁换向阀（2） 7、图示回路中，溢流阀的调整压力为5.0MPa、减压阀的调整压力为2.5MPa。试分析下列三种情况下A、B、C点的压力值。 （1）当泵压力等于溢流阀的调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后。 （2）当泵的压力由于工作缸快进、压力降到1.5MPa时。 （3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时。 解：（1）2.5MPa、5MPa、2.5MPa （2）1.5MPa、1.5MPa、2.5MPa （3）0、0、0
8、图示回路，若阀PY的调定压力为4Mpa，阀PJ的调定压力为2Mpa，回答下列问题：（1）阀PY 是（）阀，阀P J是（）阀； （2）当液压缸运动时（无负载），A点的压力值为（）、B点的压力值为（）； （3）当液压缸运动至终点碰到档块时，A点的压力值为（）、B点的压力值为（）。 解：（1）溢流阀、减压阀； （2）活塞运动期时P A=0，P B=0； （3）工件夹紧后，负载趋近于无穷大：P A=4MPa，P B=2MPa。 9、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止（卸荷）”的工作循环。 （1）指出液压元件1～4的名称。 （2）试列出电磁铁动作表（通电“＋”，失电“－”）。 解： 10、如图所示的液压回路，要求先夹紧，后进给。进给缸需实现“快进——工进——快退——停止”这四个工作循环，而后夹紧缸松开。 （1）指出标出数字序号的液压元件名称。 （2）指出液压元件6的中位机能。 （3）列出电磁铁动作顺序表。（通电“+”，失电“-”）
一、填空(每空1分,共23分) 1、一个完整的液压系统由以下几部分组成:动力装置、执行装置、控制调节装置、 辅助装置;传动介质。 2、蓄能器在液压系统中常用在以下几种情况:短时间内大量供油; 吸收液压冲击与压力脉冲; 维持系统压力。 3、齿轮泵结构上主要有三方面存在的问题,分别就是泄漏; 径向不平衡力;困油现象。 4、单作用叶片泵转子每转一周,完成吸、排油各1 次,同一转速的情况下,改变它的 偏心距可以改变其排量。 5、换向阀就是通过气流通道而使气体流动方向发生变化,从而达到改变气动执行元件运动方向的目的。它包括气压控制换向阀、电磁控制换向阀、机械控制换向阀、人力控制换向阀与时间控制换向阀等。 6、压力阀的共同特点就是利用油液压力与弹簧力相平衡的原理来进行工作的。 7、三位四通手动P型换向阀的职能符号就是____ __。(2分) 8、双作用叶片泵叶片数取___偶数__,就是为了___减小径向力不平衡__。 9、顺序阀就是利用油路中压力的变化控制阀口启闭,以实现执行元件顺序动作换向阀动作系统压力(Mpa) 的液压元件。(2分) 二、选择题(每空3分,共18分) 1、有两个调定压力分别为5MPa与10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口,泵的出口压力为 C 。 A、5Mpa B、10MPa C、15Mpa D、20MPa 2、CB—B齿轮泵的泄漏有下述三种途径,试指出:其中 B 对容积效率影响最大。 A、齿顶圆与泵壳体的径向间隙,0、13~0、16mm。 B、齿轮端面与侧盖板之间的轴向间隙0、03~0、04mm。 C、齿面接触处(啮合点)的泄漏。 3、液压泵在连续运转时允许使用的最高工作压力称为 C ;泵的实际工作压力称为 A 。 A、工作压力 B、最大压力 C、额定压力 D、吸入压力 4、图4为轴向柱塞泵与轴向柱塞马达的工作原理图。 当缸体如图示方向旋转时,请判断各油口压力高低,选答案填空格 i.作液压泵用时_ D ____- ii.作油马达用时___ C __ A、ａ为高压油口b为低压油口 B、b 为高压油口a为低压油口 C、c 为高压油口d为低压油口 D 、d 为高压油口c为低压油口 三、作图题(10分) 1、试用两个液控单向阀绘出锁紧 回路(其她元件自定)。 四、简答题(28分) 1、如图为一个压力分级调压回路,回路中有关阀的压力值已调好,试问: (1)该回路能够实现多少压力级？ (2)每个压力级的压力值就是多少？就是如何实现的？ 请分别回答并说明。(共8分) 本回路用3个二位二通电磁阀串联,每一个阀都并联一个溢流阀,各溢流阀就是按几何级数来调整压力的,即每一个溢流阀的调定压力为前一级溢流阀的2倍。图为系统卸荷状态。若电磁阀A切换,系统压力为2MPa,其余类推。共可得从0至3、5MPa,级差为0、5MPa的8级压力组合,见附表(“0”代表断电,“1”代表通电)
一、填空题（每空2分，共40分） 1．液压传动中，压力决于_负载_，速度决定于流量。 2．液压传动中，_ 实际输出流量____和____泵的出口压力__相乘是液压功率 3．我国生产的机械油和液压油采用_40o C时的运动粘度(mm2/s)为其标号。 4．管路系统总的压力损失等于_沿程压力损失_及__局部压力损失__之和。 5．方向控制阀的操纵方式有如下五种形式___手动式_、__机动式___、__电磁式____、_液动式、____电液动式_。 6．溢流阀、减压阀、顺序阀都有____直动式______和____先导式_______两种不同的结构形式 7．进油路节流调速回路的功率损失由______溢流损失_________和______节流损失____两部分组成。 二、单选题（每小题2分，共20分） 1．压力对粘度的影响是（ B ） A 没有影响 B 影响不大 C 压力升高，粘度降低 D 压力升高，粘度显著升 高 2．目前，90%以上的液压系统采用（） A 合成型液压液 B 石油型液压油 C 乳化型液压液 D 磷酸脂液 3．一支密闭的玻璃管中存在着真空度，下面那个说法是正确的（） A 管内的绝对压力比大气压力大B管内的绝对压力比大气压力小 C 管内的相对压力为正值D管内的相对压力等于零 4．如果液体流动是连续的，那么在液体通过任一截面时，以下说法正确的是（ C ） A 没有空隙 B 没有泄
漏 C 流量是相等的 D 上述说法都是正确的 5．在同一管道中，分别用Re紊流、Re临界、Re层流表示紊流、临界、层流时的雷诺数，那么三者的关系是 （ C ） A Re紊流< Re临界 根据液压英才网袁工分享液压回路设计的分析要点： 优先流量控制 不论泵的转速、工作压力或支路需要的流量大小，定值一次流量控制阀总可保证设备工作所需的流量。在这种回路中，泵的输出流量必须大于或等于一次油路所需流量，二次流量可作它用或回油箱。定值一次流量阀(比例阀)将一次控制与液压泵结合起来，省去管路并消除外泄漏，故降低了成本。此种齿轮泵回路的典型应用是汽车起重机上常可见到的转向机构，它省去了一个泵。 负载传感流量控制阀的功能与定值一次流量控制的功能十分相近：即无论泵的转速、工作压力或支路抽需流量大小，均提供一次流量。但仅通过一次油口向一次油路提供所需流量，直至其最大调整值。此回路可替代标准的一次流量控制回路而获得最大输出流量。因无载回路的压力低于定值一次流量控制方案，故回路温升低、无载功耗小。负载传感比列流量控制阀与一次流量控制阀一样，其典型应用是动力转向机构。 旁路流量控制 对于旁路流量控制，不论泵的转速或工作压力高低，泵总按预定最大值向系统供液，多余部分排回油箱或泵的入口。此方案限制进入系统的流量，使其具有最佳性能。其优点是，通过回路规模来控制最大调整流量，降低成本；将泵和阀组合成一体，并通过泵的旁通控制，使回路压力降至最低，从而减少管路及其泄漏。 旁路流量控制阀可与限定工作流量(工作速度)范围的中团式负载传感控制阀一起设计。此种型式的齿轮泵回路，常用于限制液压操纵以使发动机达最佳速度的垃圾运载卡车或动力转向泵回路中，也可用于固定式机械设备。 干式吸油阀 干式吸油阀是一种气控液压阀，它用于泵进油节流，当设备的液压空载时，仅使极小流量(〈18.9t/min)通过泵；而在有负载时，全流量吸入泵。这种回路可省去泵与原动机间的离合器，从而降低了成本，还减小了空载功耗，因通过回路的极小流量保持了设备的原动机功率。另外，还降低了泵在空载时的噪声。干式吸油阀回路可用于由内燃机驱动的任何车辆中开关式液压系统，例如垃圾装填卡车及工业设备。 液压泵方案的选择 目前，齿轮泵的工作压力已接近柱塞泵，组合负载传感方案为齿轮泵提供了变量的可能性，这就意味着齿轮泵与柱塞泵之间原本清楚的界限变理愈来愈模糊了。 合理选择液压泵方案的决定因素之一，是整个系统的成本，与价昂的柱塞泵相比，齿轮泵以其成本较低、回路简单、过滤要求低等特点，成为许多应用场合切实可行的选择方案 基本回路例题 例题⑴ 在图中，A 、B 两液压缸的有杆腔面积和无杆腔的面积分别均相等，负载F A ＞F B ，如不考虑泄漏和摩擦等因素，试问： ⑴两液压缸如何动作? ⑵运动速度是否相等? ⑶如节流阀开度最大，压降为零，两液压缸又如何动作?运动速度有何变化? ⑷将节流阀换成调速阀，两液压缸的运动速度是否相等? 解答：本题考查压力形成概念与节流调速原理！ (1)两缸动作顺序： 对于图示(a)、(b)回路均是B 缸先动，B 缸运动到终点后，A 缸开始运动。其理由如下： 对于图（a ）所示的出口节流调速回路而言，可知，出口节流调速回路，进油腔压力，即无杆腔压力始终保持为溢流阀的调整压力值p Y ，有杆腔压力则随负载变化。 根据液压缸力平衡方程式，有 2!A p F A p A A Y ?+= 和 2!A p F A p B B Y ?+= 因F A ＞F B ，所以Δp B ＞Δp A ，负载小的活塞运动产生的背压高；这个背压(即Δp B )又加在A 缸的有杆腔，这样使A 缸的力平衡方程变为 2! A p ＜F A p B A Y ?+ 因此A 缸不能运动，B 缸先动。直至B 缸运动到终点后，背压Δp B 减小到Δp A 值，A 缸才能运动。 对于图（b ）所示进口节流调速回路而言，负载大小决定了无杆腔压 A 缸的工作压力为 1 A F p A A = ，B 缸的工作压力为 1 A F p B B = 由于F A ＞F B ，所以p A ＞p B ，工作压力达到p B ，即可推动B 缸克服负载运动，此时压力不可能继续升高，正是由于这种原因，B 缸先动，待它到达终点停止运动后，工作压力升高到p A ，A 缸才能运动。 ⑵两缸运动速度： 通过节流阀的流量受节流阀进出口压力差的影响，因为Δp B ＞Δp A ，所以B 缸运动时，通过节流阀的流量大，B 缸运动速度高。 更详细地，可用通过节流阀的流量方程来说明：由薄壁小孔公式，有 B 缸运动速度 25 .02A p CA A q v B T TB B ?= = A 缸运动速度 2 5.02 A p CA A q v A T TA A ?== 因为Δp B ＞Δp A ，所以v B ＞v A 亦可以用节流调速回路的速度负载特性来进行分析。 ⑶节流阀开度最大，压降为零时，两液压缸的动作顺序及其运动速度： 由于F A ＞F B ，B 缸所需压力低于A 缸所需压力，所以B 缸先动，运动到终点后，待压力升到A 缸所需压力时，A 缸动作。 由于采用的是定量泵，A 和B 缸的A 1相等，所以两液压缸的运动速度相等。 ⑷将节流阀换成调速阀时，两液压缸的运动速度： 因有调速阀中的定差减压阀的压力补偿作用，负载变化时仍能使调速阀输出流量稳定，所以两液压缸的运动速度相等。 例题⑵ 在图中，已知A 1＝20cm 2 ，A 2＝10cm 2，F ＝5kN ，液压泵流量q p ＝16L/min ，节流阀流量q T ＝0.5L/min ，溢流阀调定压力p y ＝5MPa ，不计管路损失，回答下列问题： ⑴电磁铁断电时，活塞在运动中， p 1=? p 2＝? v ＝? 溢流量Δq =？ ⑵电磁铁通电时，活塞在运动中， p 1=? p 2＝? v ＝? 溢流量Δq =？ 回路分析 1、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路，试回答下列问题： （1）液控顺序阀3何时开启，何时关闭？ （2）单向阀2的作用是什么？ （3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。 答：（1）当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时，阀3被打开，使液压泵卸荷。当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时，阀3关闭。 （2）单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。 （3）活塞向右运动时： 进油路线为：液压泵1 →单向阀2 →换向阀5左位→油缸无杆腔。 蓄能器→换向阀5左位→油缸无杆腔。 回油路线为：油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。 2、在图示回路中，如pY1=2MPa，pY2=4MPa，卸荷时的各种压力损失均可忽略不计，试列表表示A、B两点处在不同工况下的压力值。（单位：MPa） 解： 1DT(＋) 2DT(＋) 1DT(＋) 2DT(－) 1DT(－) 2DT(＋) 1DT(－) 2DT(－) A 4 0 4 0 B 6 2 4 0 3、如图所示的液压回路，试列出电磁铁动作顺序表（通电“+”，失电“-”）。 解： 1DT 2DT 3DT 快进－＋＋ 工进＋＋－ 快退－－＋ 停止－－－ 4、如图所示的液压系统，两液压缸有效面积为A1=A2=100×10?4m2， 缸Ⅰ的负载F1=3.5×104N，缸Ⅱ的的负载F2=1×104N，溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa，3.0MPa和2.0MPa。试分析下列三种情况下A、B、C点的压力值。 （1）液压泵启动后，两换向阀处于中位。 （2）1YA通电，液压缸Ⅰ活塞移动时及活塞运动到终点时。 （3）1YA断电，2Y A通电，液压缸Ⅱ活塞移动时及活塞杆碰到死挡铁时。 解：p1=F1/A=3.5×104/(100×10－4)= 3.5MPa p2=F2/A=1×104/(100×10?4)=1MPa （1）4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa （2）活塞运动时：3.5MPa、3.5MPa、2.0MPa；终点时：4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa （3）活塞运动时：1Mpa、0MPa、1MPa；碰到挡铁时：4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa 5、如图所示的液压系统，可以实现快进－工进－快退－停止的工作循环要求。 一、填空（每空1分，共23分） 1、一个完整的液压系统由以下几部分组成：动力装置、执行装置、控制调节装置、 辅助装置；传动介质。 2、蓄能器在液压系统中常用在以下几种情况：短时间内大量供油； 吸收液压冲击和压力脉冲；维持系统压力。 3、齿轮泵结构上主要有三方面存在的问题，分别是泄漏； 径向不平衡力；困油现象。 4、单作用叶片泵转子每转一周，完成吸、排油各1次，同一转速的情况下，改变它的 偏心距可以改变其排量。 5、换向阀是通过气流通道而使气体流动方向发生变化，从而达到改变气动执行元件运动方向的目的。它包括气压控制换向阀、电磁控制换向阀、机械控制换向阀、人力控制换向阀和时间控制换向阀等。 6、压力阀的共同特点是利用油液压力和弹簧力相平衡的原理来进行工作的。 7、三位四通手动P型换向阀的职能符号是______。（2分） 8、双作用叶片泵叶片数取___偶数__，是为了___减小径向力不平衡__。 9、顺序阀是利用油路中压力的变化控制阀口启闭，以实现执行元件顺序动作的液压元件。（2分） 二、选择题（每空3分，共18分） 1、有两个调定压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为C。 A、5Mpa B、10MPa C、15Mpa D、20MPa 2、CB—B齿轮泵的泄漏有下述三种途径，试指出：其中B对容积效率影响最大。 A、齿顶圆和泵壳体的径向间隙，0.13~0.16mm。 B、齿轮端面与侧盖板之间的轴向间隙0.03~0.04mm。 C、齿面接触处(啮合点)的泄漏。 3、液压泵在连续运转时允许使用的最高工作压力称为C；泵的实际工作压力称为A。 A、工作压力 B、最大压力 C、额定压力 D、吸入压力 4、图4为轴向柱塞泵和轴向柱塞马达的工作原理图。 当缸体如图示方向旋转时，请判断各油口压力高低，选答案填空格 作液压泵用时_D____- 作油马达用时___C__ A、ａ为高压油口b为低压油口 B、b为高压油口a为低压油口 C、c为高压油口d为低压油口 D、d为高压油口c为低压油口 三、作图题（10分） 试用两个液控单向阀绘出锁紧回路（其他元件自定）。 四、简答题（28分） 1、如图为一个压力分级调压回路,回路中有关阀的压力值已调好,试问: 该回路能够实现多少压力级？ 每个压力级的压力值是多少？是如何实现的？ 请分别回答并说明。(共8分) 本回路用3个二位二通电磁阀串联，每一个阀都并联一个溢流阀，各溢流阀是按几何级数来调整压力的，即每一个溢流阀的调定压力为前一级溢流阀的2倍。图为系统卸荷状态。若电磁阀A切换，系统压力为2MPa，其余类推。共可得从0至3.5MPa，级 液压传动期末考试题库答案 一、填空 1、液压传动是利用液体的（压力）能来传递能量的一种传动方式。其主要参 数为（压力）和（流量）。 2、以（大气压力）为基准所表示的压力称为相对压力。 3、液体粘性用粘度表示,常用的粘度有（动力粘度）、（运动粘度）和条件粘度（或相对粘度)。 4、液体能量的表现有（压力能）、（位能/势能）和（动能）三种。 5、容积式液压泵是依靠（密封容积的变化）来进行工作的。 6、液压泵和液压马达的排量只随（几何尺寸）的变化而变化。 7、液压缸运动速度的大小决定于（进入液压缸的流量）。 8、减压阀常态时阀口常（开）。 9、油箱的功用有（储存油液）、（散发热量）、逸出气体和沉淀污物。 10、流体在管道中存在两种流动状态，（层流）时黏性力起主导作用，（湍流） 时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用（雷诺数/Re）来判断，其计算公式为（）。 11、改变单作用叶片泵转子和定子之间（偏心距）的大小可以改变其流量。 12、常用的液压泵有（齿轮）、（叶片）和（柱塞）三类。 13、调速阀是由（调速）和（节流）串联而成的。 14、若换向阀四个油口有钢印标记：“A”、“P”、“T”、“B”，其中（P）表示进油口，（T）表示回油口。 15、密封装置是解决（泄漏）最重要、最有效的手段。 16、（调压）回路的功用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。 17、液压传动系统由（动力）装置、（执行）装置、（控制）装置、（辅助）装置和工作介质组成。 18、根据度量基准的不同，压力有两种表示方法：绝对压力和（相对压力）。 19、静力学基本方程的表达形式为（p=p0+ρgh）。 20、在液压传动中，能量损失主要表现为（温升）。 21、为了防止产生（空穴）现象，液压泵吸油口距离油箱液面高度不宜太高。 22、执行元件是将液体的（压力）能转化成（机械）能的元件。 23、压力继电器是一种将油液的（压力）信号转换成（电）信号的电液控制元件。 24、液压传动是以（有压）流体为能源介质来实现各种机械传动与自动控制 的学科。 25、液压系统的工作压力取决于（负载）。 26、O型密封圈一般由（耐油橡胶）制成，其横截面呈（圆形/0形）型。 27、在实验或生产实际中，常把零压差下的流量（即负载为零时泵的流量）视为（理论）流量。 28、液压泵的机械损失是指液压泵在（转矩）上的损失。 29、差动回路中，活塞直径为D，活塞杆直径为d，为使活塞快进和快退速度相等，D和d满足关系（d ）。 D2 30、溢流阀的作用有（稳压）、（保护）和（背压/卸荷）等。 31、滤油器应满足的基本要求是（一定的过滤精度）和足够的过滤能力。 32、进油和回油节流调速系统的效率低，主要原因是（节流）损失和（溢流） 1如图所示回路中，液压缸两腔面积分别为A i = 100cm2, A2=50cm2。当液压 缸的负载F从0增大到30000N时，液压缸向右运动速度保持不变，如调速阀 最小压差厶P = 5 X 1 0 5 P a 。 试问: (1)溢流阀最小调定压力F,是多少(调压偏差不计)? ⑵负载F= 0时，泵的工作压力是多少？ (3)液压缸可能达到的最高工作压力是多少？ 答案：解：(1)溢流阀的最小调定压力pr由最大负载确定 (2)负载F= 0时，泵的工作压力仍由溢流阀调定压力决定， 5 P p 32.5 10 Pa。 (3)液压缸的最高工作压力为 2、在图示的定量泵一一变量马达回路中，定量泵1的排量V P=80X 10-6m/r，转速 n P=1500r/min，机械效率n p^0?84，容积效率n ^=0.9，变量液压马达的最大排量V M ma=65X 10 m/r，容积效率n Mv=0.9，机械效率n M=0.84，管路咼压侧压力损失△ p=1.3MPa,不计管路泄漏，回路的最高工作压力p max=13.5MPa, 溢流阀4的调整压力p Y=0.5MPa帕，变量液压马达驱动扭矩T M=34N?m为恒扭矩负载。求： (1)变量液压马达的最低转速及其在该转速下的压力降; (2)变量液压马达的最高转速； (3)回路的最大输出功率。 答案：解：( (1)n Mm in T；Pv Mv 80 150：0.9 0.91495r/min V65 (2)马达的入口最大压力 马达的最大压力降 由于马达输出的是恒扭矩，所以马达的最大转速 （3）P Mmax T M 2n Mmax 34 4478 2 60 15936W 3、如图所示，已知q p=10L/min, p Y=5MPa两节流阀均为薄壁小孔型节流阀，其流量系数均为G=0.62，节流阀1的节流面积Ai=0.02cm2，节流阀2的节流面积 A T2=0.01cm2,油液密度p=900kg/m3，当活塞克服负载向右运动时，求： （1 ）液压缸左腔的最大工作压力；（2）溢流阀的最大溢流量。 答案：解：（1）要使活塞能够运动，通过节流阀1 的流量必须大于通过节流阀2 的流量，即 p 4MPa （2）当节流阀的通流量最小时，溢流阀的溢流量最大。在节流面积一定的情况下，当节流阀两端的压差最小时（因节流阀的进口压力由溢流阀调定，所以当其出口压力最大时），其通流量最小。故通过节流阀的最小流量为， 则溢流阀的最大溢流量为 q Ymax=q P- q T1min =10-3.5=6.5L/min 试题库及参考答案 一、填空题 1．液压系统中的压力取决于（ （ 负载 ；流量） 2．液压传动装置 由 （ 和（ ）为能量转换装置。 ），执行元件的运动速度取决于（ ）和（ ）。 ）四部分组成， 其中（ （动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件） 3． 液体在管道中存在两种流动状态， （ ）时粘性力起主导作用， 作用，液体的流动状态可用（ ）来判断。 （层流；紊流；雷诺数） 4．在研究流动液体时，把假设既（ （无粘性；不可压缩） ）又（ ）时惯性力起主导 ）的液体称为理想流体。 5．由于流体具有（ ），液流在管道中流动需要损耗一部分能量， （ ） 损失两部分组成。 （粘性；沿程压力；局部压力） 6．液流流经薄壁小孔的流量与（ ） 的一次方成正比，与（ 通过小孔的流量对（ ）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。 （小孔通流面积；压力差；温度） 7．通过固定平行平板缝隙的流量与（ ）一次方成正比，与 这说明液压元件内的（ ）的大小对其泄漏量的影响非常大 。 （压力差；缝隙值；间隙） 8． 变量泵是指（ 其中 （ ）和（ 变斜盘倾角来实现变量。 （排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；单作用叶片泵、径向柱塞泵； 9．液压泵的实际流量比理论流量（ （大；小） 10．斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为（ （ 与 ） 、（ 与 ）。 （柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘） 11．外啮合齿轮泵的排量与（ ） 的平方成正比，与的（ ） 一次方成正比。 齿轮节圆直径一定时，增大（ ），减少 （ ）可以增大泵的排量。 （模数、齿数；模数 齿数 ） 12．外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（ 侧是（ ） 腔。 （吸油；压油） 13．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开 与（ ） 腔相通，闭死容积由小变大时与 （ （ 卸荷槽；压油；吸油） 14．齿轮泵产生泄漏的间隙为（ ）间隙和（ 隙，其中（ ）泄漏占总泄漏量的 80%?85%。 （端面、径向；啮合；端面） 15．双作用叶片泵的定子曲线由两段（ 压油窗口位于（ ）段。 （大半径圆弧 、小半径圆弧、 过渡曲线；过渡曲线） 16．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（ ）可以改变的液压泵，常见的变量泵有 ）是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量， ） 损失和 的 1/2 次方成正比。 ）的三次方成正比， ）、（ （ ）、（ ） 是通过改 轴向柱塞泵） ）；而液压马达实际流量比理论流量（ ）。 ）、 因此，在 ）腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一 （ ） ，使闭死容积由大变少时 腔相通。 ）间隙，此外还存在（ ）间 ）、两段（ ）及四段（ ）组成，吸、 ）的 习题 1.容积式液压泵共同的工作原理的特征是什么？ 容积式液压泵的工作原理和基本工作特点：容积式液压泵都是依靠密封容积的变化的原理来进行工作的。容积式液压泵具有以下基本特点：1.具有若干个密封且又可以周期性变化的空间。2.油箱内的油液的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。3.容积式液压泵具有相应的配流机构 2.液压泵在液压系统中的工作压力决定于什么？ 液压系统的工作压力主要取决于负载。 3.什么叫液压泵的容积效率、机械效率、总效率？相互关系如何？ 液压泵的总效率是实际输出功率与输入功率之比，等于容积效率与机械效率的乘积。其中容积效率指的是实际输出流量与理论输出流量之比。 机械效率等于理论流量乘以前后压差，再除以输入功率。 速度取决于流量，压力取决于负载，负载增加，压力也相应增加了，压力增大，液压泵的内泄也就加剧，容积效率也就降低了。总效率是容积效率与机械效率的乘积，机械效率是不会随着负载的变化而变化，那么，总效率也就会睡负载的增加而降低。 4.什么是齿轮泵的困油现象？是怎样产生的？如何消除困油现象？ 因为为了保证运行平稳，所以齿轮泵的齿轮重合度大于一，也就是说当一对齿开始进入啮合时，另一对齿未能脱离啮合，这也就使得在两对齿之间形成了一个封闭区间，该区间既不与高压压油区相通，也不与低压区吸油区相通，当齿轮继续旋转，在高压区啮入的齿之间油压迅速增加，形成超高压，当该队齿转过中间点，这对齿之间空间增大，形成吸空现象，出现大量气穴，在增压时，使得齿轮啮合阻力激增，对浮动侧板上的滑动轴承形成很大压力，而在低压区形成气蚀和较大噪音。这种现象叫做困油现象 解决办法通常是在浮动侧板上开卸荷槽，卸荷槽开法是在高压啮合区开槽，使得啮入时形成的高压油流入压油区，也就是压油口，而低压区开槽使得啮出时形成的真空区与吸油口相通，这样就解决困油现象但是原理上内啮合齿轮泵没有这个问题 5. 外啮合齿轮泵工作压力低的根本原因是什么？ 6. 外啮合齿轮泵的内泄漏途径有哪些？如何减少端面泄漏？ 外啮合齿轮泵的泄漏方式：一、泵体内表面和齿顶径向间隙的泄漏。二、齿面啮合处间隙的泄漏。三、齿轮端面间隙的泄漏（泄漏量最大）。7. 单作用叶片泵与双作用叶片泵之间的区别。 主要区别如下：1、单作用叶片泵一般为变量泵（比如限压式变量叶片泵）； 2、双作用叶片泵只能做定量叶片泵使用； 3、关于叶片的倾角也有区别：“单前双后”。 双作用有两个吸油口，两个压油口，转子转动一周，吸、压油两次，定子与转子同心安装，定子为椭圆形，不可变量，压力脉动小，无径向作用力。单作用只有一个吸油口，一个压油口，转子转动一周，吸、压油一次，定子与转子偏心安装，定子为圆形，可变量，偏心距大小决定变量的大小，压力脉动比双作用的大，存在径向作用力。 8. 液压传动的概念。 答：（1）液压传动是以液体为工作介质，利用液体的压力能来实现运动和力 《液压与气压传动》复习资料及答案 9、先导式溢流阀原理如图所示，回答下列问题： + （1）先导式溢流阀原理由哪两部分组成 （2）何处为调压部分 （3）阻尼孔的作用是什么 （4）主阀弹簧为什么可较软 解：（1）先导阀、主阀。 （2）先导阀。 （3）制造压力差。 （4）只需克服主阀上下压力差作用在主阀上的力，不需太硬。 10、容积式液压泵的共同工作原理是什么 答：容积式液压泵的共同工作原理是：⑴形成密闭工作容腔；⑵密封容积交替变化；⑶吸、压油腔隔开。 11、溢流阀的主要作用有哪些 答：调压溢流，安全保护，使泵卸荷，远程调压，形成背压，多级调压 液压系统中，当执行元件停止运动后，使泵卸荷有什么好处 答：在液压泵驱动电机不频繁启停的情况下，使液压泵在功率损失接近零的情况下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电机的使用寿命。 12、液压传动系统主要有那几部分组成并叙述各部分的作用。 答：动力元件、执行元件、控制调节元件、辅助元件、传动介质——液压油。 13、容积式液压泵完成吸油和压油必须具备哪三个条件 答：形成密闭容腔，密闭容积变化，吸、压油腔隔开。 14、试述进油路节流调速回路与回油路节流调速回路的不同之处。 17、什么叫做差动液压缸差动液压缸在实际应用中有什么优点 答：差动液压缸是由单活塞杆液压缸将压力油同时供给单活塞杆液压缸左右两腔，使活塞运动速度提高。 差动液压缸在实际应用中可以实现差动快速运动，提高速度和效率。 18、什么是泵的排量、流量什么是泵的容积效率、机械效率 答：（1）泵的排量：液压泵每转一周，由其密封几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积。 （2）泵的流量：单位时间内所排出的液体体积。 （3）泵的容积效率：泵的实际输出流量与理论流量的比值。 （4）机械效率：泵的理论转矩与实际转矩的比值。 19、什么是三位滑阀的中位机能研究它有何用处 答：（1）对于三位阀，阀芯在中间位置时各油口的连通情况称为三位滑阀的中位机能。 （2）研究它可以考虑：系统的保压、卸荷，液压缸的浮动，启动平稳性，换向精度与平稳性。 20、画出直动式溢流阀的图形符号；并说明溢流阀有哪几种用法 答：（1） （2）调压溢流，安全保护，使泵卸荷，远程调压，背压阀。 21、液压泵完成吸油和压油必须具备什么条件 答：（1）具有密闭容积； （2）密闭容积交替变化； （3）吸油腔和压油腔在任何时候都不能相通。 22、什么是容积式液压泵它的实际工作压力大小取决于什么 答：（1）液压系统中所使用的各种液压泵，其工作原理都是依靠液压泵密封工作容积的大小交替变化来实现吸油和压油的，所以称为容积式液压泵。 （2）液压泵的实际工作压力其大小取决于负载。 23、分别说明普通单向阀和液控单向阀的作用它们有哪些实际用途 答：普通单向阀 （1）普通单向阀的作用是使油液只能沿着一个方向流动，不允许反向倒流。 （2）它的用途是：安装在泵的出口，可防止系统压力冲击对泵的影响，另外，泵不工作时，可防止系统油液经泵倒流回油箱，单向阀还可用来分隔油路，防止干扰。单向阀与其他阀组合便可组成复合阀。 单向阀与其他阀可组成液控复合阀 （3）对于普通液控单向阀，当控制口无控制压力时，其作用与普通单向阀一样；当控制口有控制压力时，通油口接通，油液便可在两个方向自由流动。 （4）它的主要用途是：可对液压缸进行锁闭；作立式液压缸的支承阀；起保压作用。 24、试举例绘图说明溢流阀在系统中的不同用处： （1）溢流恒压；（2）安全限压；（3）远程调压；（4）造成背压；（5）使系统卸荷。 答：（1）溢流恒压（2）安全限压（3）远程调压 项目四 液压基本回路和典型液压回路分析 任务4-1液压基本回路分析 液压基本回路就是由有关的液压元件组成用来完成某种特定功能的典型回 路。一些液压设备的液压系统虽然很复杂，但它通常都由一些基本回路组成，所 以掌握一些基本回路的组成、原理和特点将有助于认识分析一个完成的液压系 统。 单元1：方向控制回路功能分析 方向控制回路是液压系统中控制液流方向的基本回路，方向控制回路也称换 向回路，主要由方向控制阀组成。其功能是通过控制进入执行元件液流的通、断 或变换方向来实现执行元件的启动、停止、换向和锁紧等。 知识点4-1-1换向回路 换向回路主要由各种换向阀来实现，三位换向阀不同的中位机能，可以满足 液压系统的不同要求，如图4-1（g ）所示的换向回路由三位四通M 型换向阀实 现，在此中位泵的输出压力近似为零，泵卸荷，减少功率损失 。 图片资源链接 动画资源链接视频资源链接 网页链接文 本资源链接 知识点4-1-2锁紧回路 图4-1（g ） 采用M 型中位换向阀的换向回路 图4-2（g ）采用两个液控单向阀的锁紧回路 锁紧回路是执行元件在任意停留或停止工作时，为防止因外界因素而发生位移或窜动，把液压缸活塞锁定在任意位置的回路。 锁紧回路可以由单向阀、液控单向阀、O型及M型中位机能换向阀、液压锁来实现。 如图4-2（g）所示为两个液控单向阀（也称液压锁）的锁紧回路，其锁紧精度高，此回路的锁紧精度只受液压缸泄漏和油液压缩性的影响。使用液控单向阀的锁紧回路，换向阀的中位机能应使液控单向阀的控制口油液泄压（采用H 或Y型中位机能，不宜采用O型和M型），此时单向阀立即关闭，活塞停止运动。该回路锁紧可靠，经得起负载变化的干扰。 采用如图3-18（g）所示的O型中位换向阀的锁紧回路或4-1（g）所示的M 型中位换向阀的锁紧回路，利用中位封闭液压缸的两腔，可以将液压缸锁紧。这种锁紧回路由于受到滑阀泄漏的影响，锁紧效果差，只适用于短时间的锁紧或锁紧程度要求不高的场合。 图片资源链接动画资源链接视频资源链接网页链接文本资源链接 单元3：压力控制回路功能分析 压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路，这类回路包括调压、减压、增压、保压、卸荷和平衡等多种回路。 知识点4-1-3调压回路 调压回路的功用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中,用安全阀来限定系统的最高压力，防止系统过载。若系统中需要二种以上的压力，则可采用多级调压回路。 1．单级调压回路如图3-21（g）a所示，在液压泵出口处设置并联溢流阀2即可组成单级调压回路，从而控制了液压系统的工作压力。 2．二级调压回路如图4－3（g）a所示为二级调压回路,可实现两种不同的系统压力控制。由溢流阀2和溢流阀4各调一级，当二位二通电磁阀3处于图示 五、计算题 1、某泵输出油压为10MPa ，转速为1450r/min ，排量为200mL/r ，泵的容积效率为ηVp =0.95，总效率为ηp =0.9。求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率（不计泵的入口油压）。 解：泵的输出功率为： KW n V p q p q p P Vp p P p Vp tp p p p OP 9.456095.01450102001060 60 60 3=????== = = -ηη 电机所需功率为： KW P P p Op ip 519 .09 .45== = η 2、已知某液压泵的转速为950r/min ，排量为V P =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 ，额定工况下的总效率为0.87，求： （1）液压泵的理论流量q t ； （2）液压泵的容积效率ηv ； （3）液压泵的机械效率ηm ； （4）在额定工况下，驱动液压泵的电动机功率P i ； （5）驱动泵的转矩T 。 解：（1）q t =V n =950×168÷1000=159.6L/min （2）ηv =q/q t =150/159.6=0.94； （3）ηm =0.87/0.94=0.925 （4） P i =pq/(60×0.87)=84.77kW ； （5） T i =9550P/n=9550×84.77/950=852Nm 3、已知某液压泵的输出压力为5MPa ，排量为10mL/r ，机械效率为0.95，容积效率为0.9，转速为1200r/min ，求： （1）液压泵的总效率； （2）液压泵输出功率； （3）电动机驱动功率。 解：（1）η=ηV ηm =0.95×0.9=0.855 （2）P=pq ηv /60=5×10×1200×0.9/(60×1000)= 0.9kW （3）P i =P/η=0.9/(0.95×0.9)=1.05kW 4、如图，已知液压泵的输出压力p p =10MPa ，泵的排量V P ＝10mL ／r ，泵的转速n P ＝1450r ／min ，容积效率ηPV =0.9，机械效率ηPm =0.9；液压马达的排量V M ＝10mL ／r ，容积效率ηMV =0.92，机械效率ηMm ＝0.9，泵出口和马达进油管路间的压力损失为0.5MPa ，其它损失不计，试求： （1）泵的输出功率； （2）驱动泵的电机功率； （3）马达的输出转矩； （4）马达的输出转速； 测试题（液压传动） 姓名：得分： 一、填空题（每空2分，共30分） 1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。 2．液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。3．仅允许油液按一个方向流动而反方向截止的液压元件称为（）。 4．溢流阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油必须单独引回油箱。 5．为了便于检修，蓄能器与管路之间应安装（），为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流，蓄能器与液压泵之间应安装（）。 二、选择题（每题2分，共10分） 1.将发动机输入的机械能转换为液体的压力能的液压元件是（）。 A.液压泵 B.液压马达 C.液压缸 D.控制阀 2.溢流阀一般是安装在（）的出口处，起稳压、安全等作用。 A.液压缸 B.液压泵 C.换向阀 D.油箱。 3．液压泵的实际流量是（）。 A.泵的理论流量和损失流量之和 B.由排量和转速算出的流量 C.泵的理论流量和损失流量的差值 D.实际到达执行机构的流量 4.泵常用的压力中，（）是随外负载变化而变化的。 A.泵的输出压力 B.泵的最高压力 C.泵的额定压力 5.流量控制阀使用来控制液压系统工作的流量，从而控制执行元件的（）。 A.运动方向 B.运动速度 C.压力大小 三、判断题（共20分） 1．液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关。（） 2．流量可改变的液压泵称为变量泵。（） 3．定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。（） 4．当液压泵的进、出口压力差为零时，泵输出的流量即为理论流量。（） 5．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。（）6．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。（） 7．单向阀可以用来作背压阀。（） 8．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。（） 9．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。（）10．因液控单向阀关闭时密封性能好，故常用在保压回路和锁紧回路中。（） 四、问答题（共40分） 1、说明液压泵工作的必要条件？（15分） 2、在实际的维护检修工作中，应该注意些什么？（25分） 一、1．（负载）（流量） 2．（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）（辅助元件）（动力元件）（执行元件）3．（单向阀）4．（进口）（闭）（出口）（开）5．（截止阀）（单向阀） 二、（A）（B）（C）（A）（B） 五、回路分析 1、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路，试回答下列问题： （1）液控顺序阀3何时开启，何时关闭？ （2）单向阀2的作用是什么？ （3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。 答：（1）当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时，阀3被打开，使液压泵卸荷。当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时，阀3关闭。 （2）单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。 （3）活塞向右运动时： 进油路线为：液压泵1 →单向阀2 →换向阀5左位→油缸无杆腔。 蓄能器→换向阀5左位→油缸无杆腔。 回油路线为：油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。 4、图示回路，若阀PY的调定压力为4Mpa，阀PJ的调定压力为2Mpa，回答下列问题：（1）阀PY 是（）阀，阀P J是（）阀； （2）当液压缸运动时（无负载），A点的压力值为（）、B点的压力值为（）； （3）当液压缸运动至终点碰到档块时，A点的压力值为（）、B点的压力值为（）。 解：（1）溢流阀、减压阀； （2）活塞运动期时P A=0，P B=0； （3）工件夹紧后，负载趋近于无穷大：P A=4MPa，P B=2MPa。 5、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止（卸荷）”的工作循环。 （1）指出液压元件1～4的名称。 （2）试列出电磁铁动作表（通电“＋”，失电“－”）。 解： 7、如图所示液压系统，完成如下动作循环：快进—工进—快退—停止、卸荷。试写出动作循环表，并评述系统的特点。 解：电磁铁动作循环表 1Y A 2Y A 3YA 4YA 快进＋——— 工进＋—＋— 快退—＋—— 停止、卸荷———＋ 特点：先导型溢流阀卸荷回路卸荷压力小冲击小，回油节流调速回路速度平稳性好，发热、泄漏节流调速影响小，用电磁换向阀易实现自动控制。 8、如图所示系统能实现”快进→ 1工进→ 2工进→快退→停止”的工作循环。试画出电磁铁动作顺序表，7? 六、回路分析 1、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路，试回答下列问题： （1）液控顺序阀3何时开启，何时关闭？ （2）单向阀2的作用是什么？ （3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。 答：（1）当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时，阀3被打开，使液压泵卸荷。当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时，阀3关闭。 （2）单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。 （3）活塞向右运动时： 进油路线为：液压泵1 →单向阀2 →换向阀5左位→油缸无杆腔。 蓄能器→换向阀5左位→油缸无杆腔。 回油路线为：油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。 2、在图示回路中，如pY1=2MPa，pY2=4MPa，卸荷时的各种压力损失均可忽略不计，试列表表示A、B两点处在不同工况下的压力值。（单位：MPa） 解： 3、如图所示的液压回路，试列出电磁铁动作顺序表（通电“+”，失电“-”）。 解： 4、如图所示的液压系统，两液压缸有效面积为A1=A2=100×10?4m2，缸Ⅰ的负载F1=3.5×104N，缸Ⅱ的的负载F2=1×104N，溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa，3.0MPa和2.0MPa。试分析下列三种情况下A、B、C点的压力值。 （1）液压泵启动后，两换向阀处于中位。 （2）1YA通电，液压缸Ⅰ活塞移动时及活塞运动到终点时。 （3）1YA断电，2Y A通电，液压缸Ⅱ活塞移动时及活塞杆碰到死挡铁时。 解：p1=F1/A=3.5×104/(100×10－4)= 3.5MPa p2=F2/A=1×104/(100×10?4)=1MPa （1）4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa （2）活塞运动时：3.5MPa、3.5MPa、2.0MPa；终点时：4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa （3）活塞运动时：1Mpa、0MPa、1MPa；碰到挡铁时：4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa 5、如图所示的液压系统，可以实现快进－工进－快退－停止的工作循环要求。 （1）说出图中标有序号的液压元件的名称。 （2）填出电磁铁动作顺序表。液压回路设计分析
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