第一章液压传动概述11. 什么叫液压传动？液压传动有哪两个工作特性？液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？液压传动：以液体为工作介质，主要利用液体压力能来进行能量传输的传动方式。
两个工作特性：液体压力的大小取决于负载，与流量大小无关。
速度或转速的传递按“容积变化相等”原则进行液压系统的组成：1）能源装置（或称动力元件）：把机械能转化成液体压力能的装置。
液压泵。
2）执行装置（或称执行元件）：把液体压力能转化成机械能的装置。
液压缸和液压马达。
3）控制调节装置（或称控制元件）：对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。
各类控制阀。
4）辅助装置（或称辅助元件）：保证系统有效、稳定、持久地工作。
指以上三种组成部分以外的其它装置。
如各种管接件、油管、油箱、过滤器、蓄能器、压力表等。
2. 液压传动与机械传动（以齿轮传动为例）、电传动比较有哪些优点？为什么有这些优点？比较优点：（1）在同等功率情况下，液压执行元件体积小、结构紧凑；（2）液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置；（3）液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向；（4）操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1），它还可以在运行的过程中进行调速；（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）容易实现直线运动；（7）既易实现机器的自动化，又易于实现过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实现大负载、高精度、远程自动控制。
（8）液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。
3. 试讨论液压传动系统图形符号的特点。
特点：•图形符号仅表示元件的功用，不表示其结构；•图形符号通常按元件地静止位置或零位（初始位置）画出；•图形符号系统图只表示元件间的连接关系，不表示其实际安装位置；•对无规定的元件图形符号可以派生。
•使液压系统图简单明了，便于工程技术的交流。
•便于绘制，使液压系统简单明了。
第二章 液压泵和液压马达2§2.1液压泵、马达概述1、液压泵能正常工作的条件有哪些？试分析之。
必须有“能形成容积变化的密封工作空间”； 必须有与密封工作空间容积变化相协调的配油机构。
或者：①具有密封性好的工作腔；②密封工作腔容积大小交替变化，变大时与吸油口相通，变小时与压油口相通；③吸、压油腔的转换必须有一个过渡。
2、有一液压泵，当负载压力为p ＝80×105Pa 时，输出流量为96l/min ，而负载压力为100×105Pa 时，输出流量为94l/min 。
用此泵带动一排量V=80cm 3/r 的液压马达，当负载扭矩为120Ｎｍ时，液压马达机械效率为0.94，其转速为1100r/min 。
求此时液压马达的容积效率。
1202/(800.94)10(M Pa )94l/m in2m m m m PV T P q ηππ∆=→∆=⨯⨯=→=38010110088l/m inm t q Vn -==⨯⨯=88/9493.6%m t m v mq q η===3、有一液压马达，其平均输出扭矩T=24.5Nm ，工作压力p=5MPa ，最小转速n min =2 r/min ，最大转速n max =300 r/min ， 容积效率ηv =0.9，求所需的最小流量和最大流量为多少？（m 3/s ）2vnm t mPV T V q q ηπ∆=→−−→−−→62/2 3.14224.5/(510)0.00003079V T P π=∆=⨯⨯⨯=(m 3/r)m tm v q q η=6min min 20.00003079/(600.9) 1.1410m vn Vq η-==⨯⨯=⨯（m 3/s）6m a xmax3000.00003079/(600.9)17110m vn V q η-==⨯⨯=⨯（m 3/s ）3§2.2齿轮泵1、什么是液压泵的困油现象？有何危害？如何防止？困油现象：在液压泵运行的过程中，由于存在闭死容积（工作中不希望存在的）大小的变化，使闭死容积内的液体压力急剧升高或降低。
这种现象称为液压泵的困油现象。
困油危害：压力急剧上升，轴承上突然受到很大的冲击载荷，泵剧烈振动，高压油从一切可能泄漏的缝隙中挤出，造成功率损失，油液发热等。
当封闭容积增大时，由于没有油液补充，形成局部真空，产生气泡，引起噪声、气蚀等一系列恶果。
同时，由于困油现象的存在，降低了液压泵的容积效率。
总之，极为严重地影响着泵的工作平稳性和使用寿命。
防止措施：消除困油的方法，通常是在两端盖板上开困油卸荷槽。
在保证吸压油腔互不相通的条件下，使闭死容积与吸或压油腔相通。
当封闭容积减小时，通过卸荷槽与压油腔相通，避免压力急剧升高；当封闭容积增大时，通过卸荷槽与吸油腔相通，避免形成局部真空。
2、齿轮泵的困油现象是怎样产生的？产生过程：齿轮泵要平稳地工作，齿轮啮合时的重叠系数必须大于1，即至少有一对以上的齿轮同时啮合，因此，在工作过程中，就有一部分油液困在两对齿轮啮合时所形成的封闭油腔之内，如下图所示，这个密封容积的大小随齿轮的转动而变化。
从图（a）到图（b）,密封容积逐渐减小；从图（b）到图（c）密封容积逐渐增大。
如此产生了密封容积周期性的增大减小。
受困油液受到挤压而产生瞬间高压，密封容腔的受困油液若无油道与排油口相通，油液将从缝隙中被挤出，导致油液发热，轴承等零件也受到附加冲击载荷的作用；若密封容积增大时，无油液补充，又会造成局部真空，使溶于油液中的气体分离出来，产生气穴。
3、提高齿轮泵的使用压力主要解决哪两大问题？有何措施？两大问题：1、齿轮泵的齿轮和轴以及轴承所受的径向力不平衡问题2、齿轮泵的泄漏问题 采取的措施：1、为延长轴承使用寿命，采取了减小径向不平衡液压力的卸荷措施： （1）力平衡法：开平衡槽、缩短间隙密封区、过渡区连通。
（2） 减小高压腔尺寸 吸油口径〉压油口径2、为提高容积效率，采用了轴向间隙自动补偿的措施：浮动轴套、浮动侧板、二次密封。
4、齿轮泵的模数m=4mm,齿数z=9,齿宽b=18mm,在额定压力下，转速n=2000r/min 时，泵的实际输出流量q=30L/min.求泵的容积效率。
v t tq q q η=→←条件23237(6.66~7)9(410)181020001000t q zm bn --==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯q t = (34.53~36.288)L/min30100%(82.7~86.9)%(34.53~36.288)v tq q η==⨯=因为齿数z=9比较少，所以效率应尽量接近82.7%。
§2.3叶片泵1、单作用与双作用叶片泵在结构原理上有哪些主要区别？为什么？单作用叶片泵主要由定子、转子、叶片和配油盘组成。
在定子和转子之间有一个偏心距。
通过调整偏心距的方向和大小就可以改变泵的吸压油方向和排量。
单作用叶片泵在转子转一转的过程中，吸油、压油各一次，故称为单作用叶片泵。
双作用叶片泵主要由定子、转子、叶片和配油盘组成。
定子和转子同心。
双作用叶片泵在转子转一转的过程中，吸油、压油各两次，故称为双作用叶片泵。
2、叶片泵能否实现正转、反转？请说出理由并进行分析。
叶片泵能实现正转。
叶片泵不能实现反转，因为叶片安装倾角的问题。
3、YB63型叶片泵的最高压力P max=6.3Mpa,叶片宽度B=24mm,叶片厚度δ=2.25mm,叶片数z=12,叶片倾角θ=130，定子曲线长径R=49mm,短径r=43mm,泵的容积效率ηv=0.90, 机械效率η=0.90,泵轴转速n=960r/min,试求（1）叶片泵的实际流量是多m少？（2）叶片泵的输出功率是多少？（2）叶片泵的输出功率N out=Pq=6.3*106*0.00108=6804(w)§2.4 柱塞泵1、试叙述斜盘泵主要零件的作用。
（1）柱塞和缸：完成吸压油的主要零件。
（2）斜盘（变量头）：控制柱塞行程。
（3）传动轴 ：机械能输入轴。
（4）返程盘：强行把柱塞拉出。
（5）定心弹簧：通过返程盘把滑靴压紧斜盘表面。
（6）滑靴：改善柱塞头部与斜盘的磨损。
（7）配油盘：保证泵能正常工作，完成配油。
（8）变量机构：用来改变斜盘倾角大小和方向的机构。
2、斜盘式轴向柱塞泵的斜盘倾角β=200，柱塞直径d=22mm,柱塞分布圆直径D=68mm,柱塞数z=7，机械效率ηm =0.90,容积效率ηv =0.97,泵转速n=1450r/min,泵输出压力p=28MPa,试计算：（1）平均理论流量；（2）实际输出的平均流量；（3）泵的输入功率。
（1）平均理论流量2tan 4t q d zD n πβ=32303(2210)76810tan 2014501095.5/m in4t q l π--=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=（2）实际输出的平均流量92.6/m int v q q l η==（3）泵的输入功率4/() 4.9510()i m v N pq w ηη==⨯第三章液压缸61. 试叙述各类液压缸的特点。
液压缸按其结构分为：活塞缸（单杆活塞缸和双杆活塞缸）、柱塞缸、伸缩缸、摆动缸。
双杆活塞缸：两侧有效工作面积相等。
它的进、出油口位于缸筒两端。
当工作压力和输入流量相同时，两个方向上输出的推力F和速度v是相等的。
单杆活塞缸：两侧有效作用面积不等，两腔分别输入相同的情况下，活塞的往复运动输出的力和速度不相等。
柱塞缸：柱塞粗、受力好；简化加工工艺。
伸缩缸：由两个或多个活塞套装而成，前一级活塞缸的活塞杆是后一级活塞缸的缸筒。
伸出时，可以获得很长的工作行程，缩回时可保持很小的结构尺寸。
在各级活塞依次伸出时，液压缸的有效面积是逐级变化的。
在输入流量和压力不变的情况下，则液压缸的输出推力和速度也逐级变化。
摆动缸：实现了执行原件的往复摆动。
它有单叶片式和双叶片式两种类型。
相同输入情况下，双叶片式摆动缸的输出转矩是单叶片式2倍，角速度是单叶片的一半。
增压缸：将输入的低压油转变为高压油供液压系统中的高压之路使用，起参数为增压比。
2. 多级伸缩缸在外伸、内缩时，不同直径的柱塞以什么样的顺序动作？为什么？动作顺序：多级伸缩缸在外伸时，活塞伸出的顺序是从大到小伸出；在回缩时，活塞回缩的顺序是从小到大缩回。
原因：活塞缸的结构决定的。
伸出时外载荷决定缸内的液压油的压力，由于大柱塞的工作面积大，液压油所需的压力就相应较低，所以伸出的顺序是由大到小。
同理可得出活塞缩回的顺序是从小到大。
3. 已知单杆液压缸钢筒直径D=50mm,活塞杆直径d=35mm,液压泵供油量为q=10L/min,试求:（1）液压缸差动连接时的运动速度；（2）若缸在差动阶段所能克服的外负载F=1000N,缸内油液压力有多大（不计管内压力损失）？（1）332410100.173/60 3.1423510v m s --⨯⨯==⨯⨯⨯差动（）（2）63241000 1.0410 1.043.142(3510)p pa M pa-⨯==⨯⨯⨯或4. 一柱塞缸的柱塞固定，钢筒运动，压力油从空心柱塞中通入， 压力为P=10Mpa,流量为q=25 L/min, 钢筒直径D=100mm,柱塞外径为d=80mm ，柱塞内孔直径为d 0=30mm ，试求柱塞缸所产 生的推力和运动速度。
