液压与气压传动第四章液压与气压传动的执行元件

第一章：液压与气压传动概述1．何谓液压传动？液压系统是由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？答：（1）定义1：以液体作为工作介质,利用液体的静压能来实现功率传递；定义2：用液体压力能来转换或传递机械能的传动方式。

（2）液压传动系统由以下五个部分组成：能源装置；执行装置；控制调节装置；辅助装置；工作介质。

（2）能源装置的作用是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的装置；执行装置的作用是将液体或气体的压力能转换成机械能的装置；控制调节装置的作用是对系统中流体的压力、流量、流动方向进行控制和调节的装置；辅助装置是指除上述三个组成部分以外的其他装置。

分别起散热、贮油、过滤、输油、连接、测量压力和测量流量等作用，是液压系统不可缺少的组成部分；工作介质的作用是进行能量的传递。

2. 液压技术的主要优缺点有哪些？答：（1）液压传动与其它传动相比有以下主要优点：①液压传动可以输出大的推力或大转矩，可实现低速大吨位运动，这是其它传动方式所不能比的突出优点。

②液压传动能很方便地实现无级调速，调速范围大，且可在系统运行过程中调速。

③在相同功率条件下，液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。

液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接，其布局、安装有很大的灵活性，可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。

④液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定，可使运动部件换向时无换向冲击。

而且由于其反应速度快，故可实现频繁换向。

⑤操作简单，调整控制方便，易于实现自动化。

特别是和机、电联合使用，能方便地实现复杂的自动工作循环。

⑥液压系统便于实现过载保护，使用安全、可靠。

由于各液压元件中的运动件均在油液中工作，能自行润滑，故元件的使用寿命长。

⑦液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。

（2）液压传动与其它传动相比，具有以下缺点：①油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性，故无法保证严格的传动比。

②对油温的变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度条件下工作。

液压与气压传动电子教案第一章：液压与气压传动概述1.1 液压与气压传动的概念讲解液压与气压传动的定义介绍液压与气压传动的基本原理解释液压与气压传动的应用范围1.2 液压与气压传动系统的组成分析液压与气压传动系统的典型组成讲解液压与气压传动系统中各个组成部分的作用介绍液压与气压传动系统中各个组件的类型及特点第二章：液压元件2.1 液压泵讲解液压泵的分类及特点介绍液压泵的工作原理分析液压泵的性能参数2.2 液压缸与液压马达解释液压缸与液压马达的工作原理分析液压缸与液压马达的结构特点讲解液压缸与液压马达的性能参数2.3 液压控制阀介绍液压控制阀的分类及功能讲解液压控制阀的工作原理分析液压控制阀的性能参数第三章：液压系统设计3.1 液压系统的基本设计原则讲解液压系统设计的基本原则分析液压系统设计的要求及注意事项3.2 液压系统的动力元件选择介绍液压泵的选择依据讲解液压泵的性能参数计算3.3 液压系统的执行元件设计分析液压缸与液压马达的设计方法讲解液压缸与液压马达的性能参数计算第四章：气压传动基础4.1 气压传动概述讲解气压传动的定义及原理介绍气压传动的特点及应用范围4.2 气压传动系统组成分析气压传动系统的典型组成讲解气压传动系统中各个组成部分的作用4.3 气压元件介绍气压泵与气压马达的工作原理及性能参数讲解气压控制阀的功能及应用第五章：气压系统设计5.1 气压系统设计原则讲解气压系统设计的基本原则分析气压系统设计的要求及注意事项5.2 气压执行元件设计介绍气压缸与气压马达的设计方法讲解气压缸与气压马达的性能参数计算5.3 气压控制元件选择讲解气压控制阀的选择依据分析气压控制阀的性能参数第六章：液压系统的故障诊断与维护6.1 液压系统故障诊断的基本方法介绍液压系统故障诊断的常用方法讲解液压系统故障诊断的步骤与流程分析液压系统故障诊断的注意事项6.2 液压系统常见故障分析列举液压系统的常见故障案例分析故障原因及解决方法6.3 液压系统的维护与保养讲解液压系统维护与保养的基本要求介绍液压系统维护与保养的注意事项分析液压系统维护与保养的重要性第七章：气压系统的故障诊断与维护7.1 气压系统故障诊断的基本方法介绍气压系统故障诊断的常用方法讲解气压系统故障诊断的步骤与流程分析气压系统故障诊断的注意事项7.2 气压系统常见故障分析列举气压系统的常见故障案例分析故障原因及解决方法7.3 气压系统的维护与保养讲解气压系统维护与保养的基本要求介绍气压系统维护与保养的注意事项分析气压系统维护与保养的重要性第八章：液压与气压传动系统的应用案例8.1 液压系统的应用案例分析分析液压系统在不同行业中的应用案例讲解液压系统在实际应用中的优势与局限性8.2 气压系统的应用案例分析分析气压系统在不同行业中的应用案例讲解气压系统在实际应用中的优势与局限性8.3 液压与气压传动系统在现代工业中的地位与展望探讨液压与气压传动系统在现代工业中的重要性展望液压与气压传动系统的发展趋势及未来挑战第九章：液压与气压传动系统的安全操作与防护9.1 液压与气压传动系统的安全操作讲解液压与气压传动系统安全操作的基本原则分析液压与气压传动系统安全操作的注意事项9.2 液压与气压传动系统的防护措施介绍液压与气压传动系统的防护设备及功能讲解液压与气压传动系统防护措施的实施方法9.3 液压与气压传动系统的事故案例分析分析液压与气压传动系统事故案例的原因及后果总结事故案例给液压与气压传动系统操作带来的启示第十章：液压与气压传动技术的创新与发展10.1 液压与气压传动技术的创新探讨液压与气压传动技术在创新方面的成果分析液压与气压传动技术创新的意义及影响10.2 液压与气压传动技术的发展趋势展望液压与气压传动技术的未来发展方向分析液压与气压传动技术在可持续发展方面的贡献10.3 液压与气压传动技术在新能源领域的应用讲解液压与气压传动技术在新能源领域的作用及优势分析液压与气压传动技术在新能源领域的发展前景重点解析教案中的重点内容主要包括液压与气压传动的基本原理、系统组成、元件功能、设计方法、故障诊断与维护、安全操作以及技术创新与发展等。

第一章绪论1－1液压系统中的压力取决于〔〕，执行元件的运动速度取决于〔〕。

1－2液压传动装置由〔〕、〔〕、〔〕和〔〕四局部组成，其中〔〕和〔〕为能量转换装置。

1—3 设有一液压千斤顶，如图1—3所示。

小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm，大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N，杠杆l＝25mm，L＝500mm。

求：①顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F；②此时密闭容积中的液体压力p；⑧杠杆上下动作一次，重物的上升量H；④如果小活塞上有摩擦力f l＝200N，大活塞上有摩擦力f2＝1000 N, 杠杆每上下动作一次，密闭容积中液体外泄0.2cm3至油箱，重新完成①、②、③。

图题1—3第二章液压油液2－1什么是液体的粘性？2－2粘度的表式方法有几种？动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？2－3压力和温度对粘度的影响如何？2—4 我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg ／m 3，试答复以下几个问题：1)30号机油的平均运动粘度为( )m 2／s ；2〕30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s ；３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大？2—5 20℃时水的运动粘度为l ×10—6m 2／s ，密度ρ＝1000kg ／m 3；20℃时空气的运动粘度为15×10—6m 2／s ，密度ρ＝1.2kg ／m 3；试比拟水和空气的粘度( )(A)水的粘性比空气大；(B)空气的粘性比水大。

2—6 粘度指数高的油，表示该油 ( )(A)粘度较大；(B)粘度因压力变化而改变较大；(C) 粘度因温度变化而改变较小；(D) 粘度因温度变化而改变较大。

2—7 图示液压缸直径D=12cm ，活塞直径d＝11.96cm ，活塞宽度L ＝14cm ，间隙中充以动力粘度η=0.065Pa ·s 的油液，活塞回程要求的稳定速度为v＝0.5 m ／s ，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F 等于多少" 第三章 液压流体力学根底§ 3－1 静止流体力学3—1什么是液体的静压力？压力的表示方法有几种？压力的单位是什么？3—2在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F ＝3000 N 。

.《液压与气动技术》随堂练习题绪论一、单项选择题1. 液压与气压传动是以流体的（）的来传递动力的。

A．动能 B. 压力能 C. 势能 D. 热能2. 液压与气压传动中的工作压力取决于（）。

A. 流量B. 体积C. 负载D. 其他二、判断题（在括弧内，正确打“○”，错误打“×”）1. 液压与气压传动中执行元件的运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关。

（）PpV的乘积。

（与排量）2. 液压与气压传动中的功率等于压力第一章液压传动基础知识一、单项选择题1. 液压与气压传动的工作原理是基于（）。

A. 能量守恒定律B. 动量定理C. 质量守恒定律D. 帕斯卡原理2. 流体的粘度随温度变化，对于液体，温度升高，粘度（）。

A. 下降B. 增大C. 不变D. 其他3. 流体的粘度随温度变化，对于气体，温度升高，粘度（）。

A. 下降B. 增大C. 不变D. 其他4. 流量连续性方程是（）在流体力学中的表达形式。

A. 能量守恒定律B. 动量定理C. 质量守恒定律D. 帕斯卡原理5. 伯努利方程是（）在流体力学中的表达形式。

A. 能量守恒定律B. 动量定理C. 质量守恒定律D. 帕斯卡原理6. 液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的（）和小孔前后压力差的（）成正比。

A. 一次方B. 1/2次方C. 二次方D. 三次方7. 牌号L-HL-46的国产液压油，数字46表示在（）下该牌号液压油的运动粘度为'..46Cst。

A. 20℃B. 50℃C. 40℃D. 0℃qp，流经阀的额定流量时的压力损失8. 液压阀，阀的额定流量为，额定工作压力为nn pq/3，其压力损失为( )。

为。

当流经阀的流量为?n pppp/9 D. /3B. /2C. A. ????二、判断题（在括弧内，正确打“○”，错误打“×”）1. 理想流体伯努力方程的物理意义是：在管内作稳定流动的理想流体，在任一截面上的压力能、势能和动能可以互相转换，但其总和不变。

国家开放大学《液压与气压传动》章节测试题参考答案第1单元液压与气压传动概述一、单选题1.（）元件将油液的压力能转换为对外做功的机械能，完成对外做功。

A.执行B.动力C.控制D.辅助2.在液压传动中，工作液体不起（）的作用。

A.升温B.润滑液压元件C.传递速度D.传递动力3.（）元件向液压系统提供压力油，将电机输出的机械能转换为油液的压力能。

A.辅助B.控制C.执行D.动力二、判断题1．液压传动不易获得很大的力和转矩。

（×）2.液压传动系统中，压力的大小取决于负载的大小。

（√）第2单元液压传动流体力学基础一、单选题1.液体流动时，若液体中任一点处的（）称为恒定流动。

A.速度不随时间变化B.压力不随时间变化C.压力、速度和密度不随时间变化D.密度不随时间变化2.流量连续性方程是（）在流体力学中的表达形式。

A.能量守恒定律B.动量定理C.质量守恒定律D.万有引力定律3.伯努力方程是（）在流体力学中的表达形式。

A.能量守恒定律B.质量守恒定律C.动量定理D.万有引力定律4.油液在等径直管中流动时，油液分子之间、油液与管壁之间摩擦所引起的损失是（）。

A.流量损失B.沿程损失C.容积损失D.局部损失5.液体流经管道的弯头、接头、突变截面以及阀口时，所引起的损失是（）。

A.流量损失B.沿程损失C.容积损失D.局部损失二、判断题1.液体的体积压缩系数越大，表明该液体抗压缩的能力越强。

（√）2.动力粘度无物理意义，但却在工程计算时经常使用。

（×）3.真空度是以绝对真空为基准来测量的压力。

（×）4.液体的表压力是以大气压力为基准来测量的液体压力。

（√）5.液体真空度的数值接近于一个大气压时，液体的绝对压力接近于零。

（√）6.液压油对温度变化极为敏感，温度升高，粘度降低。

（√）7.一台工程机械，在严寒条件下工作，应当选用粘度较高的液压油。

（×）8.一般情况下，压力增大时，液压油粘度也增大。

1液压传动系统和气压传动系统主要有以下四部分组成1动力元件2执行元件3控制元件4 辅助元件2答：液压传动的主要优点：在输出相同功率的条件下，液压转动装置体积小、重量轻、结构紧凑、惯性小、并且反应快3是依据帕斯卡原理实现力的传递力4轴向柱塞泵：由于径向尺寸小，转动惯量小，所以转速高，流量大，压力高，变量方便，效率也较高；但结构复杂，价格较贵，油液需清洁，耐冲击振动性比径向柱塞泵稍差。

51.溢流阀是维持阀前的压力恒定的压力控制阀；2.减压阀是用节流的方法使出口低于进口压力并保持出口压力恒定的压力控制阀；3.顺序阀是进油压力达到预调值时，阀门开放使液流畅通6液压泵的特点 1具有若干密封且有可以周期性变化的空间 3 油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力 3 具有相应的配流装置7但叶片泵、四、名词解释1．帕斯卡原理（静压传递原理）（在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点。

）2．系统压力（系统中液压泵的排油压力。

）3．运动粘度（动力粘度μ和该液体密度ρ之比值。

）4．液动力（流动液体作用在使其流速发生变化的固体壁面上的力。

）5．层流（粘性力起主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动，层次分明的流动状态。

）6．紊流（惯性力起主导作用，高速流动时液体质点间的粘性不再约束质点，完全紊乱的流动状态。

）7．沿程压力损失（液体在管中流动时因粘性摩擦而产生的损失。

）8．局部压力损失（液体流经管道的弯头、接头、突然变化的截面以及阀口等处时，液体流速的大小和方向急剧发生变化，产生漩涡并出现强烈的紊动现象，由此造成的压力损失）9．液压卡紧现象（当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。

当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象。

）10．液压冲击（在液压系统中，因某些原因液体压力在一瞬间突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。

液压与气压传动平时作业平时作业一第一章概述1.液压传动系统由哪几部分组成各个组成部分的作用是什么答:1能源装置：将原动机所提供的机械能转变成液压能的装置,通常称液压泵;2执行元件：将液压泵所提供的液压能转变称机械能的元件;3控制元件：控制或调节液压系统中液压油的压力、流量和液压油的流动方向元件;4辅助元件：上述三部分以外的其他元件,例如油箱、油管、管接头、蓄能器、滤油器、冷却器、加热器及各种检测仪表等,它们的功能各不相同,但对保证系统正常工作有重要作用;5工作介质：油液或液压液,是液压传动中能量传递的载体;2.液压传动的主要优缺点是什么答：优点：1与机械传动、电力传动同功率相比较时,液压传动的体积小、重量轻、结构紧凑;2工作平稳、反应快、冲击小、能高速启动、制动、能够频繁换向;3可实现大范围的无级调速,能在运行过程中进行调速,调速范围可达2000：1;4控制方便,易于实现自动化,对压力、流量、方向易于进行调节或控制;5易于实现过载保护;6液压元件已经标准化、系列化和通用化,在液压系统的设计和使用中都比较方便;7有自润滑和吸振性能;缺点：1不能保证严格的传动比;2损失大,有利于远距离传输;3系统工作性能易受温度影响,因此不易在很高或很低的温度条件下工作;4液压元件的制造精度要求高,所以元件价格贵;5液压诉故障不易查找;6工作介质的净化要求高;第二章液压油与液压流体力学基础1.试解释下列概念1恒定流动：液体流动时,若液体中任何一点的压力、流速和密度都不随时间而变化,这种流动就称为恒定流动;2非恒定流动：流动时压力、流速和密度中任何一个参数会随时间变化,则称为非恒定流动也称非定常流动;3通流截面：液体在管道中流动时,垂直于流动方向的截面称为通流截面;4流量：单位时间内,流过通流截面的液体体积为体积流量,简称流量;5平均流速：液压缸工作时,活塞的运动速度就等于缸内液体的平均流速;6密度：单位体积液体的质量称为该液体的密度;2.什么叫液体的粘性常用的粘度表示方法有哪几种他们之间如何换算答：液体在外力作用下流动时,分子间的内聚力阻碍分子间的相对运动,而产生内摩擦力的性质称为粘性;常用的粘度有三种,即动力粘度、运动粘度和相对粘度;3.什么是压力压力有哪几种表示方法液压系统的工作压力与负载有什么关系答：1液体单位面积上所受的法向力称为压力;2压力有两种表示方法：绝对压力和相对压力;以绝对真空作为基准进行度量的压力,称为绝对压力；以当地大气压力为基准进行度量的压力,称为相对压力;3P=F/A液压系统的工作压力由负载决定;4.伯努利方程的物理意义是什么该方程的理论式与实际式有什么区别5.管路中的压力损失有哪几种分别受哪些因素影响压力损失分为沿程压力损失和局部压力损失;沿程压力损失：局部压力损失：6.选用液压油时应满足哪些要求答：1粘温性好;在使用温度范围内,温度的变化愈小愈好;2润滑性能好;在规定的范围内有足够的油膜强度,以免产生干摩擦;3化学稳定性好;在贮存和工作过程中不易氧化变质,以防胶质深淀物影响系统正常工作；防止油液变酸,腐蚀金属表面;4质地纯净、抗泡沫性好;油液中含有机械杂质易堵塞油路,若含有易挥发性物质,则会使油液中产生气泡,影响运动平稳性;5闪点要高,凝固点要低;油液用于高温场合时,为了防火安全,闪点要求高；在温度低的环境下工作时,凝固点要求低;一般液压系统中,所用的液压油的闪点约为130～150℃,凝固点约为10～-15℃;7.产生液压冲击的原因有哪些答：1当管道路内的液体运动时,如在某一瞬时将液流通路迅速切断如阀门迅速关闭,则液体的流速鼗突然降为零;2液压系统中的高速运动部件突然制动时,也可引起液压冲击;3当液压系统中的某些元件反应不灵敏时,也可能造成液压冲击;8.说明液压冲击的危害;答：液压系统中产生液压冲击时,瞬时压力峰值有时比正常压力要大好几倍,这就容易引起液压设备振动,导致密封装置、管道和元件的损坏;有时还会使压力继电器、顺序阀等液压元件产生误动作,影响系统的正常工作;因此,在液压系统设计和使用中,必须设法防止或减小液压冲击;9.要减小液压冲击的危害应采取哪些措施答：液压冲击危害极大,根据其产生的原因,可以采取适当措施来减小液压冲击; 1关闭阀门的速度不能过快;2在液压冲击源附近设置蓄能器;3限制管中流速;4在液压冲击源前装安全阀;10.为了防止产生气穴现象和气蚀可采取哪些措施答：1减小液流在小孔或间隙处的压力降;2正确确定液压泵管径,对流速要加以限制,降低吸油高度;3整个系统的管道应尽可能做到平直,避免急弯和局部窄缝,密封要好,配置要合理;4提高零件抗气蚀能力;如提高零件的机械强度、采用抗腐蚀能力强的金属材料,减小零件加工的表面粗糙度等;第三章液压泵1.液压泵是如何吸油和排油的它的出口压力是如何建立起来的泵的工作压力与额定压力有何区别出口压力是液压泵克服负载阻力所建立起来的 ;1额定压力液压泵在正常工作条件下,按试难标准规定能连续运转的最高压力称为泵的额定压力;液压泵的工作压力超过额定压力时,泵就会过载;2工作压力是指液压泵工作时输出油液的压力值;液压泵的工作压力取决于外界负载,外负载增大,泵的工作压力也随升高；反之,则工作压力降低;如果液压泵出口压力直通油箱,其出口压力公克服回油管的阻力,近似为零;2.什么是齿轮泵的困油现象有什么危害如何解决危害：闭死容积由大变小时油液受掠夺,导致压务冲击和油液发热,闭死容积由小变大时,会引起气蚀和噪声;解决：在前后盖板或浮动同套上开卸荷槽;3.减小齿轮泵径向力的措施有哪些答：1缩小齿轮泵压油口;为了减小径向不平衡力,压油腔的包角越小越好,使压力油仅作用在一个齿到两个齿的范围内;2适当增大径向间隙,使齿顶不和泵体接触;3开设平衡槽;在过渡区开设两个平衡槽,分别与高压腔、低压腔相通,这种结构大大减小了作用在轴承上的径向力,但增加内泄漏,使容积效率下降;4.什么叫液压泵的流量脉动对工作部件有何影响哪种液压泵的流量脉动最小液压在排油过程中,瞬时流量是不均匀的,随时间而变化,但是在液压泵连续转动时,每转中各瞬时的流量却按同一规律重复变化,这种现象称为液压泵的流量脉动;影响：液压泵的流量脉动会引起压力脉动,从而使管道、阀待元件产生振动和噪声,而且由于流量脉动致使泵的输出 流量不稳定,影响工作部件的运动平稳性,尤其是对精密的液压传动系统更为不利;通常螺杆泵的流量脉动最小,双作用叶片泵次之,齿轮泵和柱塞泵的流量脉动最大;5.为什么叶片泵的叶片槽根部必须通油6.斜轴式轴向柱塞泵与斜盘式轴向柱塞泵在结构及工作原理上有什么异同 结构上：斜盘式指传动轴轴线与缸体轴线一致,与圆盘轴线倾斜;斜轴式指传动轴轴线与圆盘轴线一致,与缸体轴线倾斜;7.齿轮泵具有哪些优缺点8.提高双作用叶片泵工作压力的主要措施有哪些2改变叶片结构9.某轴向柱塞泵直径d=22mm,分度圆直径D=68mm,柱塞数z=7,当斜盘倾角为γ=22°30′,转速m in r 960n =,输出压力p=10Mpa,容积效率v η=,机械效率m η=时,试求：①泵的理论流量；②泵的实际流量；③所需电机功率; 10.已知泵的流量m m L 80q =,油液粘度s m 103026-⨯=ν,油液密度3m kg 900=ρ,吸油管长l=1m,当吸油管内经为d=16mm 时,液压泵无法吸油;请分析原因; 11.某液压泵的输出油压p=10Mpa,转速m in r 1450n =,排量r L 2.46V =,容积效率v η=,总效率η=;液压泵的输出功率和驱动泵的电动机功率各为多少 12.某叶片泵转速为m in r 1500n =,在输出压力为时,输出流量为m m L 53,这时实测泵消耗功率为7kW ；当空载卸荷运转时,输出流量为m m L 56,试求该泵的容积效率v η和总效率η;平时作业二第四章 液压缸与液压马达1.在供油流量q 不变的情况下,要使单杆活塞式液压缸的活塞杆伸出速度和回程速度相等,油路应该怎样连接,并计算活塞杆的直径d 与活塞直径D 之间的关系;答：应该采用差动联接回路,如图所示,而且为使活塞杆的伸出和回程速度相等,活塞的直径D 和活塞杆的直径d 应有如下的关系： =V ()22244d D q d q-=ππ简化与整理后得：D=d 22.现有一个单活塞杆双作用活塞式气缸和一个双活塞杆双作用活塞式液压缸,两者应如何连接,以及需要用哪些液压元件组成回路,使它们组成一个正、反向运动都能独立调节的气——液阻尼缸绘图并说明所用元件的名称及作用;答：两缸的连结方式和液压回路如图所示;其中,单向阀2和节流阀3供气缸活塞右移调速用,单向阀1和节流阀4供气缸活塞左移调速用;单向阀5和6可以从油杯7吸油,分别用以补充油缸左腔或右腔的泄漏损失;3.液压马达与液压泵在结构上有何异同液压马达和液压泵在工作原理上互逆的,当向泵输入压力油时,其轴输出转速和转矩就成为马达;但由于二者任务和要求有所不同,故在实际结构上也存在区别;液压泵在结构上需保证具有自吸能力,而马达就没有这一要求 题图液压马达一般需要正反转,所以在内部结构上应具有对称性,而液压泵一般是单方向旋转的,没有这一要求;从具体机构细节来看：齿轮泵的吸油口大,排油口小,而齿轮液压马达的吸、排油口大小相同；齿轮马达的齿数比齿轮泵的齿数多；叶片泵的叶片须斜置安装,而叶片马达的叶片径向安装；叶片马达的叶片式依靠根部的燕式弹簧,使其压紧在定子表面,而叶片泵的叶片式依靠根部的压力油和离心力作用压紧在定子表面上;4.对某一液压马达,若想改变其输出转速,应如何办如何实现马达的反转 可以通过改变注入流量来实现,也可以改变排量来实现;当改变变油流方向时,便可改变马达的旋转方向,如将配流盘旋转180度装配也可实现马达反转;5.液压马达的性能指标主要有哪几个方面1几何排量,2平均转速和理论流量,3实际流量q 和容积效率,4实际输入功率、实际输出功率;6.马达的输出扭矩与哪些参数有关即电动机的输出,为电动机的基本参数之一;单位为牛.米;电机输出的扭矩与电动机的转速和功率有关;W=AM 功率=转速7.什么是液压马达的排量它与泵的流量、系统的压力是否有关8.如何确定液压缸结构的参数1.液压缸工作压力的确定,2.液压缸内径的确定,3.液压缸行程,4.液压缸长度的确定,5.液压缸缸体壁厚,6.活塞杆长度的确定;9.已知单杆液压缸缸筒直径D=100mm,活塞杆直径d=50mm,工作压力2MPa p 1=,流量m in L 10q =,回油背压力0.5MPa p 2=,试求活塞往复运动时的推力和运动速度;10.已知单杆液压缸缸筒直径D=50mm,活塞杆直径d=35mm,液压泵供油流量m in L 10q =,试求：1液压缸差动连接时的运动速度；2若液压缸在差动阶段所能克服的外负载F=3000N,求缸内油液的压力不计管内压力损失;11.一柱塞式液压缸柱塞固定,缸筒运动,压力油从空心柱赛中通入,压力为p,流量为q,缸筒直径为D,柱塞外径为d,内孔直径为0d ,试求柱赛式液压缸所产生的推理和运动速度;解：柱塞缸产生的推动力为柱塞缸的速度为12.设计一单杆活塞式液压缸,要求快进时为差动连接,快进和快退有杆控进油时的速度均为6min m ;工进时无杆腔进油,非差动连接,可驱动的负载F=25000N,回油背压力25MPa ,采用额定压力为6.3MPa ,额定流量为m in L 25液压泵;试确定：1缸筒内径和活塞杆直径；2缸筒壁厚缸筒材料选用无缝钢管; 解：1根据油缸差动连接且油缸快进和快退时速度相等得d D d D d d D d 2)(4422222212=-=-=υπυππ而 ==21υυ 6 m/min,快进时有：22107.310d --==⨯mD 0.103== m根据缸筒缸杆尺寸系列取D = m,d = m;根据工进时的力平衡关系得：=3310599 Pa缸筒壁厚][21σδDp ≥ 材料选45钢 600=b σMPa1205600][===n bσσMPa633105990.10.001379212010δ⨯≥=⨯⨯m根据冷拔精密无缝钢管系列,选取内径为100mm,壁厚为=的无缝钢管;第五章 液压控制阀1.什么是液压控制阀按机能分为哪几类按连接方式分为哪几类控制油液流动方向、流量的大小和系统压力的元件叫做液压系统中的液压控制阀;按机能分为：开关或定值控制阀、电液比例阀、伺服阀、数字控制阀; 按连接方式分：管式连接,板式及斤斗式连接,叠加式连接;2.什么叫单向阀其工作原理是什么开启压力有哪些要求若做背压阀时应采取何种措施它是一种只允许油液正向流动,反向关闭的阀,故又称为逆止阀或止回阀;开启压力要求： 3.液控单向阀为什么要有内泄式和外泄式之分什么情况下采用外泄式 因控制活塞泄油方式的不同而有内泄式和外泄式的两种,当A 口压力较大时宜采用外泄式的液控单向阀;4.什么是换向阀的“位”与“通”图形符号应如何表达换向阀是利用阀芯在阀体中的相对运动,使阀体上的油路口的液流通路接通、关断、变换液体的流动方向,从而使执行元件启动、停止或停留、变换运动方向,这种控制阀芯在阀体内所处的工作位置称为“位”,将阀体上的油路口称为“通”;5.换向阀的操纵、定位和复位方式有哪些电液换向阀有什么特点1手动换向阀,2机动换向阀,3电磁换向阀,4液动换向阀,5电液换向阀,6多路换向阀电液换向阀主要用在流量超过电磁换向阀额定流量的液压系统中,从而用较小的电磁铁就能控制较大的流量;6.什么是换向阀的中位机能选用时应考虑哪几点中位机能：是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原始位置时阀中各油口的连通形式,体现了换向阀的控制机能;7.溢流阀的作用是什么其工作原理是什么若进、出油口接反了会出现什么情况作用：通过阀口的溢流,使被控制系统或回路的压力维持恒定,实现稳压、调压或限压作用;工作原理：溢流阀工作时,是利用弹簧的压力来调节、控制液压油的压力大小;从图3-50中可以看到：当液压油的压力小于工作需要压力时,阀芯被弹簧压在液压油的流入口,当液压油的压力超过其工作允许压力即大于弹簧压力时,阀芯被液压油顶起,液压油流入;一般溢流阀接反了不起溢流作用,系统压力不断升高,超过规定压力,损坏终端液压元件;8.先导式溢流阀的阻尼孔有什么作用是否可将它堵死或随意加大所谓的阻尼就是在油液流动的时候起到压力衰减的作用让上下腔有一定的压力差来控制阀的开启先导式溢流阀阻尼孔有两个,一个是在进油口通先导阀的油路上,防止先导阀阀芯突然开启和关闭,另一个是在先导阀主阀芯的中心孔里面,控制主阀芯的启闭;不可以,主阀芯阻尼孔被堵塞后,上腔无压力油,主阀芯在很低油压力下抬起溢流,使进油口压力无法调高;10.减压阀的作用是什么其工作原理如何其进、出油口可否接反减压阀主要用于降低系统某一支路的油液压力,使其获得一个较主系统的稳定的工作压力;工作原理：把减压阀的进、出油口反接,会发生先导阀打开,主阀口关小,最终关死,使输出流量为零;12.顺序阀的控制与泄油的组合方式有哪些简述其用途;内控外泄式顺序阀的,外控内汇式顺序阀,内控外汇式先导式顺序阀1控制多个执行元件的顺序动作;2与单向阀组成平衡阀,保持垂直放置的液压缸不因自重而下落;3用外控顺序阀使双泵系统的大流量泵卸荷;4用内控顺序阀接在液压缸回油路上,增大背压,以使活塞的运动速度稳定;13.现有一溢流阀和一减压阀,铭牌不清,在不拆开阀的情况下如何区分1溢流阀口常闭,减压阀口常开,吹一口气,通气者为减压阀,不通气者为溢流阀;2减压阀有外泄油口,溢流阀则没有;3若阀是在管路上安装着,由a.减压阀和所控制的油路成串联,溢流阀则成并联;b.减压阀进出油口均为压力油,其出油口与系统相通,溢流阀出口不是压力油,其出口与油箱相通;14.影响节流阀流量稳定性的因素有哪些影响流量稳定性的因素有压力、温度和节流口的形状等;15.调速阀与节流阀的结构及流量——压力曲线有何区别当调速阀进、出油口接反时会出现什么情况接反时：在节流调速系统中,如果调速阀的进、出油口接反了,调速阀流量将随负载的变化而变化,流速不稳定;因为进、出油口接反,调速阀中的减压阀弹簧腔压力高,减压口开至最大而不起作用;相当于简式节流阀;第六章辅助元件1.蓄能器的功用是什么2.设计油箱时应考虑哪些问题其容积如何确定设计油箱时应考虑以下几点：油箱的容积、壁板、底板与底脚、顶板、隔板、回油管及油管、油箱壁板应设有液面指示器、油箱顶板上需装空气滤清器3.滤油器有哪几种类型各有什么特点各用在什么场合4.什么情况下设置加热器和冷却器液压系统中,当液压系统领先自然冷却不能使油温控制在30～50℃范围内,则需安装冷却器;若环境温度低于10℃,液压油粘度太大,致使液压泵无法启动或正常运转时,则需安装加热器,将油温升高到15℃以上;5.如何计算油管的内径和壁厚6.蓄能器安装时应注意哪些问题7.油箱有哪些功能8.滤油器的作用有哪些什么是滤油器的过滤精度平时作业三第七章液压传动基本回路1.什么是液压系统的基本回路基本回路的类型有哪几种基本回路是由一些液压元件和管路按一定方式组合起来的、能够完成一定功能的油路结构;基本回路一般包括方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和多执行元件回路等;2.锁紧回路需要采用什么方式实现常用的有哪几种锁紧回路可以采用液压元件实现,如单向阀、液控单向阀、O或M型的中位机能的换向阀、液压锁等;液控单向阀的锁紧回路、换向阀的锁紧回路、3.压力调节回路有哪几种各有什么特点压力调节回路的基本类型有调压回路、减压回路、保压回路、增压回路、平衡回路和卸荷回路等;4.如何实现液压泵的卸荷请画出两个回路;不需要保压的卸荷回路一般直接采用液压元件实现卸荷；还可以在系统中直接采用具有卸荷和溢流组合功能的电磁卸荷溢流阀进行卸荷；需要保压的卸荷回路可以采用蓄能器或采用限压式变量泵保压的卸荷回路;5.顺序动作回路的目的是什么有哪几种控制方式可以实现多个执行元件按预定的次序动作;按照控制方法,顺序动作回路一般分为压控制回路和行程控制回路;6.对调速回路的基本要求是什么有哪些类型有什么特点容积调速回路特点：效率高,产生的热量少,适合大功率或对发热有严格限制的液压系统;其缺点是要采用变量泵或变量马达,变量泵或变量马达的结构要比定量泵和定量马达复杂得多,而且油路也相对复杂,一般需要有补油油路和设备、散热回路和设备;因此,容积调速回路的成本比节流调速回路的高;容积节流调速回路特点：适用于要求效率高、低速稳定性好的场合,可以采用容积节流调速方式;与调速阀的节流回路相比,容积式调速回路的低速稳定性较差;7.普通节流阀和调速阀的调速回路的油路结构是怎样的有什么特点应用在什么场合普通节流阀调速回路调速阀节流调速回路：用调速阀代替节流调速回路中的节流阀组成调速阀的节流回路;采用调速阀可以提高回路的速度刚度,改善速度－负载特性,提高速度的稳定性;8.容积调速回路的类型、特性、应用场合各有哪些类型：容积调速回路的形式有变量泵与定量执行元件液压缸或液压马达、变量泵与变量液压马达以及定量泵与变量液压马达等几种组合;9.容积节流调速回路的类型、特性、应用场合各有哪些容积节流调速回路有限压式调速阀容积节流调速回路和压差式节流阀容积节流调速回路;11.快速运动回路有哪几种是如何实现换接的1液压缸的差动连接快速运动回路,2双泵供油的快速运动回路,3采用蓄能器的快速运动回路液压缸的差动连接快速运动回路：利用三位四通换向阀实现快速运动,当换向阀处于左位时,液压泵提供的液压油和液压缸右腔液压油同时进入液压缸左腔,使活塞快速向右运动;双泵供油的快速运动回路：当系统的执行元件空载快速运动时,低压大流量泵输出 的压力油经过单向阀后与高压小流量泵汇合后,共同向系统供油,而当执行元件开始工作进给时,系统的压力增大,液控顺序阀打开,单向阀关闭,低压大流量泵卸荷,这时由高压小流量泵独自向系统供油,实现执行元件的工作进给;采用蓄能器的快速运动回路：当换向阀在中位时,液压泵启动后首先向蓄能器供油,当蓄能器的充油压力达到设定值时,液控卸荷阀打开,液压泵卸荷,蓄能器完成能量存储,当换向阀动作后,液压泵和蓄能器同时经过换向阀向执行元件供油,使执行元件快速运动,这时蓄能器释放能量;12.如何实现液压执行元件的同步运动1采用流量控制阀的同步回路,2采用串联液压缸的同步回路,3采用同步缸或同步马达的同步回路,4采用比例阀或伺服阀的同步回路14.在进口节流液压回路中,液压缸有效工作面积22150cm 2A A ==,液压泵流。

第一章习题答案1-1 填空题1.液压传动是以（液体）为传动介质，利用液体的（压力能）来实现运动和动力传递的一种传动方式。

2.液压传动必须在（密闭的容器内）进行，依靠液体的（压力）来传递动力，依靠（流量）来传递运动。

3.液压传动系统山（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）、（辅助元件）和（工作介质）五部分组成。

4.在液压传动中，液压泵是（动力）元件，它将输入的（机械）能转换成（压力）能，向系统提供动力。

5. 在液压传动中，液压缸是（执行）元件，它将输入的（压力）能转换成（机械）能。

6.各种控制阀用以控制液压系统所需要的（油液压力）、（油液流量）和（油液流动方向），以保证执行元件实现各种不同的工作要求。

7.液压元件的图形符号只表示元件的（功能），不表示元件（结构）和（参数），以及连接口的实际位置和元件的（空间安装位置和传动过程）。

8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的（常态位）表示。

1-2 判断题1.液压传动不易获得很大的力和转矩。

(X)2.液压传动装置工作平稳，能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。

(X)3.液压传动与机械、电气传动相配合时，易实现较复杂的自动工作循环。

(✓)4.液压传动系统适宜在传动比要求严格的场合采用。

(X)第二章习题答案2-1 填空题1.液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的（可压缩性），可用（体积压缩系数）或（体积弹性模量）表示，体积压缩系数越大，液体的可压缩性越（大）；体积弹性模量越大，液体的可压缩性越（小）。

在液压传动中一般可认为液体是（不可压缩的）。

2.油液粘性用（粘度）表示；有（动力粘度）、（运动粘度）、（相对粘度）三种表示方法；计量单位m2/s是表示（运动）粘度的单位；l m2/s = (10心厘斯。

3.某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40。

C时（运动）粘度的中心值为22厘斯(mm2/s)。

4.选择液压油时，主要考虑油的（粘度）。

（选项：成分、密度、粘度、可压缩性）5.当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较（高）的液压油。

液压与气压传动课后答案（左健民）第一章液压传动基础知识1-1液压油的体积为331810m -⨯，质量为16.1kg ，求此液压油的密度。

解： 23-3m 16.1===8.9410kg/m v 1810ρ⨯⨯ 1-2 某液压油在大气压下的体积是335010m -⨯，当压力升高后，其体积减少到3349.910m -⨯，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。

解： ''33343049.9105010110V V V m m ---∆=-=⨯-⨯=-⨯由0P K V V ∆=-∆知： 643070010110 1.45010k V p pa Mpa V --∆⨯⨯⨯∆=-==⨯ 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ⋅cm,试求其油液的动力粘度。

解：设外筒内壁液体速度为0u08 3.140.1/ 2.512/2fu n D m s m s F TA r rl πτπ==⨯⨯===由 dudy du dyτμτμ=⇒= 两边积分得0220.422()()22 3.140.20.0980.10.0510.512a a T l d D p s p s u πμ-⨯-⨯⨯∴===1-4 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m ρ=）200Ml 流过的时间为1t =153s ，20C ︒时200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t =51s ，求该液压油的恩式粘度E ︒，运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？ 解：12153351t E t ︒=== 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s Eν--=︒-⨯=⨯︒ 21.6810Pa s μνρ-==⨯⋅1-5 如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度为31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。

第三章 液 压 缸液压缸与液压马达一样,也是一种执行元件。

它是将液压能转换成机械能进行直线往复运动的机械能的一种能量转换装置，输出的通常为推力(或拉力)与直线运动速度。

而液压马达是将液压能转换成连续回转的机械能，输出的通常为转矩与转速。

第一节 液压缸的类型及其特点根据结构特点，液压缸可分为活塞式、柱塞式两种类型。

一、活塞式液压缸活塞式液压缸又可分为双活塞杆液压缸和单活塞杆液压缸两种结构，其安装方式有活塞杆固定（空心双杆液压缸）和缸体固定（实心双杆液压缸）两种。

（一）．双活塞杆液压缸1． 实心双杆液压缸1）组成：图3-1所示为一台平面磨床的实心双杆液压缸的结构图。

l-压盖2-密封圈 3-导向套4-纸垫 5-活塞 6-缸体 7-活塞杆 8-端盖 9-支架 10-螺母。

缸体固定在床身上不动，活塞杆和工作台靠支架9和螺母10连接在一起。

2）工作原理：当压力油通过油道a(或b)分别进入液压缸两腔时，就推动活塞带动工作台作往复运动。

3）推力和速度计算：由于活塞两端有效面积相等，如果供油压力和流量不变，那么活塞往返运动时两个方向的作用力和速度均相等，即 )(422d D q A q V -==π 4)(..22d D p A p F -==π 式中，v 为活塞运动速度 ； q 为供油流量；F 为活塞(或缸体)上的作用力；p 为供油压力；A 为活塞有效面积；D 为活塞直径；d 为活塞杆直径。

4）占地面积：如图3-2所示，实心双杆液压缸驱动工作台的运动范围大，约等于液压缸有效行程的3倍，因而其占地面积较大，它一般只适用于小型机床。

2． 空心双杆液压缸1）组成：图3-3所示为一台外圆磨床的空心双杆液压缸的结构图。

主要组成：缸体、活塞、活塞杆、端盖、托架等，活塞杆固定在床身上，缸体和工作台连接在一起。

2）工作原理：当压力油通过活塞杆2的中心孔和径向孔b(或a)分别进入液压缸两腔时，就推动缸体带动工作台作往复运动。

3）推力和速度计算：缸体11所受到的作用力和运动速度的计算与实心双杆液压缸类同。

液压与气压传动习题解答第1章液压传动概述１、何谓液压传动液压传动有哪两个工作特性答：液压传动是以液体为工作介质,把原动机的机械能转化为液体的压力能,通过控制元件将具有压力能的液体送到执行机构,由执行机构驱动负载实现所需的运动和动力,把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能,也就是说利用受压液体来传递运动和动力;液压传动的工作特性是液压系统的工作压力取决于负载,液压缸的运动速度取决于流量;２、液压传动系统有哪些主要组成部分各部分的功用是什么答：⑴动力装置：泵,将机械能转换成液体压力能的装置;⑵执行装置：缸或马达,将液体压力能转换成机械能的装置;⑶控制装置：阀,对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置;⑷辅助装置：对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作用的装置;⑸传动介质：液压油,传递能量;３、液压传动与机械传动、电气传动相比有哪些优缺点答：液压传动的优点：⑴输出力大,定位精度高、传动平稳,使用寿命长;⑵容易实现无级调速,调速方便且调速范围大;⑶容易实现过载保护和自动控制;⑷机构简化和操作简单;液压传动的缺点：⑴传动效率低,对温度变化敏感,实现定比传动困难;⑵出现故障不易诊断;⑶液压元件制造精度高,⑷油液易泄漏;第２章液压传动的基础知识1、选用液压油有哪些基本要求为保证液压系统正常运行,选用液压油要考虑哪些方面答：选用液压油的基本要求：⑴粘温特性好,压缩性要小;⑵润滑性能好,防锈、耐腐蚀性能好;⑶抗泡沫、抗乳化性好;⑷抗燃性能好; 选用液压油时考虑以下几个方面,⑴按工作机的类型选用;⑵按液压泵的类型选用;⑶按液压系统工作压力选用;⑷考虑液压系统的环境温度;⑸考虑液压系统的运动速度;⑹选择合适的液压油品种;2、油液污染有何危害应采取哪些措施防止油液污染答：液压系统中污染物主要有固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物等杂物;其中固体颗粒性污垢是引起污染危害的主要原因;1固体颗粒会使滑动部分磨损加剧、卡死和堵塞,缩短元件的使用寿命；产生振动和噪声;2水的侵入加速了液压油的氧化,并且和添加剂一起作用,产生粘性胶质,使滤芯堵塞;3空气的混入能降低油液的体积弹性模量,引起气蚀,降低其润滑性能;4微生物的生成使油液变质,降低润滑性能,加速元件腐蚀;污染控制贯穿于液压系统的设计、制造、安装、使用、维修等各个环节;在实际工作中污染控制主要有以下措施：1油液使用前保持清洁;2合理选用液压元件和密封元件,减少污染物侵入的途径;3液压系统在装配后、运行前保持清洁;4注意液压油在工作中保持清洁;5系统中使用的液压油应定期检查、补充、更换;6控制液压油的工作温度,防止过高油温造成油液氧化变质;3、什么是液压油的粘性和粘温特性为什么在选择液压油时,应将油液的粘度作为主要的性能指标答：液体流动时分子间相互牵制的力称为液体的内摩擦力或粘滞力,而液体流动时呈现阻碍液体分子之间相对运动的这种性质称为液体的粘性;粘温特性：液体粘度随温度变化的性质称为液体的粘温特性;粘度是液体流动时阻力的度量,它是衡量粘性大小的指标,是液压油最重要的性质;液压油的粘度大,流动阻力大,流动时压力损失也大,动作反应变慢,机械效率降低；液压油粘度小可以降低阻力,提高机械效率,但容易泄漏,造成容积效率降低;因此,粘度是选择液压油的重要依据,它的大小关系到液压系统的正常工作、效率和动作灵敏度等;4、伯努利方程和连续性方程的物理意义是什么在液压传动系统中为什么只考虑油液的压力能答：伯努利方程的物理意义：理想液体在重力场作稳定流动时,具有压力能、位能和动能三种形式,它们之间可以相互转化,且总和保持不变;连续性方程物理意义：液体在管道中做作稳定流动时,管内液体的质量不会增多也不会减少,因而单位时间内液体流经管道任意截面的质量相等;液压传动中压力能的数量级远远大于位能和动能的数量级;5、液体的流动状态有几种各自的特点以及判别方法是什么答：液压的流动状态有层流和紊流两种：⑴层流：液体流动呈现层状,粘性力起主导作用,液体质点受粘性的约束,流动时能量损失小;⑵紊流：液体流动呈现混杂状,惯性力起主导作用,粘性力的制约作用减弱,流动时能量损失大;流态用雷诺数Re来判断,当Re〈Rec时,为层流；当Re〉Rec时,为紊流;6、管路中的液压冲击是否就是管路中压力升高为什么如何防止液压冲击答：液压冲击并不是管路中简单压力的升高;液压冲击是指液压系统中,由于某种原因引起液体局部压力在瞬间急剧升高,形成很大的压力峰值的现象;减小液压冲击的主要措施有以下几点：⑴限制管中液流的流速和运动部件的速度,减少冲击波的强度;⑵开启阀门的速度要慢;⑶采用吸收液压冲击的能量装置如蓄能器等;⑷在出现有液压冲击的地方,安装限制压力的安全阀;⑸适当加大管道内径或采用橡胶软管;7、什么是气穴现象如何防止答：当液体某一点处的绝对压力降到了相应温度的饱和蒸气压以下时,油液中的空气就会分离出来,产生大量的气泡,这种现象称为气穴现象;泵的吸入口、油液流经节流部位、突然启闭的阀门、带大惯性负载的液压缸、液压马达在运转中突然停止或换向时等都将产生气穴现象;为了防止产生气穴和气蚀现象,一般可采用以下的预防措施：⑴减少流经节流口及缝隙前后的压力差,一般希望节流口或缝隙前后压力比小于；⑵正确确定液压泵吸油管内径,对管内液体的流速加以限制,降低液压泵的吸油高度,尽可能减少吸油管路中的压力损失；⑶提高管道的密封性能,防止空气的渗入；⑷提高零件的机械强度和降低零件表面的粗糙度,采用抗腐蚀能力强的金属材料如铸铁和青铜等,以提高元件的抗气蚀能力;8、有200mL的液压油,密度ρ为900kg/m3,在40℃时流过恩氏粘度计的时间t1=150s；而200mL的蒸馏水,在20℃时流过的时间是t2=50s;试计算油液在40℃时的恩氏粘度、运动粘度、动力粘度各是多少9、根据连续性方程和伯努利方程判别,液体在一个水平放置的管道中流动,不考虑压力损失,分别流过三个不同面积的截面A1、A2、A3,且A1＜A3＜A2,请问通过这三个截面时,流量q1、q2、q3之间的大小关系是怎样的流速v1、v2、v3之间的大小关系又是怎样的10、某液压系统,如图2-18所示,两液压缸串联,缸1的活塞是主运动,缸2的活塞对外克服负载从动运动;已知小活塞的面积Al=14cm2,大活塞的面积A2=40cm2,连接两液压缸管路的流量q=25L／min,试求两液压缸的运动速度及速比;第3章液压泵与液压马达1、举例说明液压泵的工作原理;如果油箱完全封闭不与大气相通,液压泵是否还能工作答：以柱塞泵为例,其工作原理为：随着偏心轮转动,柱塞与泵体所形成的密封工作容积发生变化,当工作容积由小变大时,形成真空,油箱油液在大气压作用下通过吸油单向阀进入到工作容积;当工作容积由大变小时,油液受挤压,压力增大,油液通过排油单向阀进入到液压系统;偏心轮连续转动,泵不断的吸油和排油;如果开式油箱完全封闭不与大气相通,就失去利用大气压力将油箱的油液强行压入泵内的条件,从而无法完成吸油过程,液压泵便不能工作了;2、为什么说液压泵的工作压力取决于负载答：液压泵的工作压力是指液压泵在工作时建立起来的压力; 以千斤顶为例,输出的油液进入液压系统,输入到工作油缸,油缸顶起重物时克服阻力：重物负载所造成的阻力,管道摩擦阻力,两种阻力都属于负载,使系统的液压油压力逐渐升高并建立起压力,直至升高到能克服阻力,于是重物被顶起;所以液压泵工作压力取决于负载;3、为什么液压泵的压力升高会使流量减少答：液压泵的输出流量与泵的结构参数、转速、容积效率有关;由于泵的工作容积的相邻零件之间存在着间隙,不可避免的产生泄漏,负载越大,压力越高,泄漏越大,流量减少;4、什么是液压泵的实际工作压力,排量的大小取决于什么答：液压泵的实际工作压力是指液压泵在实际工作时建立起来的压力;液压泵排量取决于密封可变容积的几何变化量;不同的泵,因结构参数不同,所以排量不一样;5、齿轮泵的困油现象、径向力不平衡是怎样引起的对其工作有何影响如何解决答：困油现象：为保证齿轮连续传动,必须要求前一对轮齿尚未脱开前,后一对轮齿就要进入啮合,即重叠系数大于1,因此有一部分液体被困在两对轮齿、啮合线及前后端盖之间形成的密封可变容积内;对工作的影响：当密封容积由大变小时,被困在容积内的液体受到挤压,压力急剧升高;从缝隙强行挤出,这时齿轮和轴承受到很大的径向力,功率损失增加,磨损加剧;当密封容积由小变大时,剩余的被困液体压力下降,形成局部真空,使溶解在液体中气体析出或液体本身汽化形成汽蚀,使泵产生振动和噪声;解决措施：为消除困油现象,可以采取一些卸荷措施,使密封容积及时与吸油或压油腔连通;即在轴套或者是在前后端盖上开两个卸荷槽;径向力不平衡：齿轮轴上主要受到齿轮啮合时产生的力和油液压力产生的径向液压力;后者要比前者大得多,对轴承受力起主要作用;从低压的吸油腔到高压的压油腔,压力沿齿轮旋转方向逐齿递增,因此齿轮和轴受到径向不平衡力的作用;对工作的影响：径向力不平衡加速了轴承磨损,降低了轴承的寿命,甚至使轴变形,造成齿顶与泵体内壁的摩擦等;解决措施：为了解决径向力不平衡问题,可在齿轮泵的泵体上开均压槽和减小压油口尺寸;6、为什么齿轮泵的齿数少而模数大第四章液压缸1、液压缸的主要组成部分有哪些缸固定和杆固定液压缸其工作台的最大活动范围有何差别答：液压缸的主要组成包括缸筒组件、活塞组件、密封装置、缓冲装置和排气装置等五大部分;双杆活塞缸缸固定其工作台的最大活动范围约为活塞有效行程的三倍,杆固定其工作台最大活动范围约为活塞有效行程的二倍;单杆活塞缸无论是缸固定还是杆固定其工作台最大活动范围约为活塞有效行程的两倍;2、某液压系统执行元件为双杆活塞缸见图4-1,液压缸的工作压力p=4MPa,活塞直径为D=80mm,活塞杆直径d=50mm,工作时进给速度v=s;请问液压缸能克服多大的负载进入液压缸的流量为多少8、第五章液压控制阀1、换向阀有几种操纵方式答：换向阀有五种操纵方式：手动、机动、液动、电磁、电液动;2、什么是换向阀的中位机能O、P、Y、M和H型各具有那些特点答：换向阀的中位机能：三位换向阀的阀芯在中间位置时,各油口的连通方式及对系统产生的性能称为换向阀的中位机能; O型：P、A、B、T四口全封闭,液压泵不卸荷,液压缸闭锁,可用于多个换向阀的并联工作； P型：P、A、B口相通,T口封闭,泵与缸两腔相通,可组成差动回路； Y型：P口封闭,A、B、T 三口相通,活塞浮动,在外力作用下可移动,泵不卸荷； M型：P、T口相通,A、B 口均封闭,活塞闭锁不动,泵卸荷,也可用于多个M型换向阀串联工作； H型：四口全串通,活塞处于浮动状态,在外力作用下可移动,泵卸荷;3、试说明电液动换向阀的组成、特点和适用范围答：电液动换向阀是电磁阀和液动阀的组合,电磁阀起先导作用,以改变液动阀的阀芯位置,液动阀控制主油路换向; 电液动换向阀用较小的电磁铁来控制较大的液动阀,换向时间可调; 适用于大流量、换向平稳的场合;4、溢流阀、减压阀和顺序阀各起什么作用在控制方式上、阀芯常态上、泄漏方式上有和区别顺序阀能否用作溢流阀使用答：顺序阀能作溢流阀使用;9、节流阀的最小稳定流量有什么意义答：当节流阀的开口面积很小时,通过节流阀的流量会出现断流现象,节流阀能够输出无断流的最小流量;保证了液压缸的最小稳定速度;10、调速阀和节流阀在结构和性能上有何异同各适用于什么场合答：在结构上,调速阀是由定差减压阀与节流阀串联组成的流量控制阀,而节流阀仅是通过改变阀口通流面积的大小实现流量调节的流量控制阀,结构组成上无定差减压阀;在性能上,节流阀受外负载的影响,外负载变化,执行元件速度变化；调速阀不受外负载的影响;通过阀的流量稳定,使执行元件速度平稳;适用场合：节流阀用于执行元件速度稳定要求低调速系统,调速阀用于执行元件速度稳定要求高调速系统;11、为什么叠加阀获得了广泛的应用答：叠加阀是在板式阀集成化基础上发展起来的一种新型元件;将阀体都做成标准尺寸的长方体,使用时将所用的阀在底板上叠积,然后用螺栓紧固;这种连接方式从根本上消除了阀与阀之间的连接管路,组成的系统更简单紧凑,配置方便灵活,工作可靠;11.插装阀有什么特点各适用于什么场合答：插装阀是一种较为新型的液压元件,它的特点是通流能力大,密封性能好,动作灵敏,结构简单,因此,在大流量系统中获得了广泛的应用;12、13、电液比例阀有什么特点适用于什么场合答：它是一种利用输入的电气信号连续地、按比例地对油液的压力、流量或方向进行实时控制的阀;它与手动调节的普通液压阀相比,电液比例阀能够提高液压系统的参数控制,它与伺服阀相比,电液比例阀在某些性能方面稍差一些,但它的结构简单、成本低,因此,广泛应用于要求对液压参数进行连续控制或程序控制,但对控制精度和动态特性要求不太高的液压系统中;第六章液压辅助装置1、蓄能器起什么作用在执行机构附近的蓄能器有什么作用答：在液压系统中,蓄能器的是储存油液的压力能;常常用作：辅助动力源和应急能源；减少压力冲击与脉动；保持系统压力;在执行机构附近的蓄能器主要是提高液压缸的动态响应速度,常应用在比例或伺服系统;2、过滤器安装有那些位置各起什么作用答：1安装在液压泵的吸油管路上;液压泵的吸油管路上一般安装网式或线隙式粗过滤器,目的是滤除掉较大颗粒的杂质,以便保护液压泵;同时要求过滤器有较小的压力降和很大的通流能力通常是液压泵流量的两倍以上;2安装在液压泵的压油管路上;这种安装方式常将过滤器安装在对杂质敏感的调速阀、伺服阀等元件之前;由于过滤器在高压下工作,要求滤芯有足够的强度;为了防止过滤器堵塞,可并联一旁通阀或堵塞指示器;3安装在回油管路上;安装在回油路上的过滤器能使油液在流回油箱之前得到过滤,以控制整个液压系统的污染度;4安装在旁油管路上;在大型液压系统中,常在旁油管路上安装过滤器和冷却器,构成独立的过滤系统;3、油箱起什么作用答：油箱的作用是储存油液、散发热量、沉淀杂质和分离混入油液中的空气和水分;4、热交换器起什么作用图形符号上有什么区别答:热交换器的作用主要是控制油液的温度,油箱上常安装冷却器和加热器;图形符号箭头向里表示加热器,箭头向外表示冷却器;5、密封圈有那些形式各适用于那些场合答：1O形密封圈：结构简单、安装尺寸小、使用方便、摩擦阻力小、价格低,主要应用于静密封;2Y形密封圈：适用于运动速度较高的场合;3V形密封圈：适用于相对运动速度不高的场合;第七章液压基本回路1.容积节流调速回路中的流量阀和变量泵之间是如何实现流量匹配的答：设变量泵的流量为qb,流量阀的流量为qj,工作时流量匹配qb=qj,若qb=〉qj 时,泵的压力升高,偏心减小,流量qb减小,使流量匹配qb=qj,若qb=〈qj时,泵的压力降低,偏心增大,流量qb增加,使流量匹配qb=qj;2.试说明图7-32中,单向阀和液控单向阀在该容积调速回路中的功用;在液压缸正反向移动时,为了向系统提供过载保护,安全阀应如何接试作图表示;答：液压缸运动时输入与输出流量不相等,这与双向变量泵的流量不匹配,液压缸活塞杆伸出时,双向变量泵的吸油量不足,需从单向阀补油；液压缸活塞杆缩回时,液压缸无杆腔排油量过多,需从液控单向阀排油;将液压缸的进出油口处各接一个安全阀或进出油口处各接一个单向阀后再与安全阀连接;3.不同操纵方式的换向阀组成的换向回路各有什么特点答：手动换向阀：实现换向,换向和运行的速度可调；机动换向阀：实现换向,换向位置准确；电磁换向阀：实现换向,便于自动化控制；液动换向阀：实现换向,换向平稳,适应大流量；电液动换向阀：实现换向,便于自动化控制,换向平稳,适应大流量;4.锁紧回路中三位换向阀的中位机能是否可任意选择为什么答：锁紧回路选择三位换向阀的中位机能时主要考虑瞬态响应是否影响锁紧效果,即瞬态关闭的可靠性,若有瞬态可靠关闭的要求时,应选用H、Y型,若无瞬态可靠关闭的要求时,可以任意选择;5.如图7-33所示的液压调速回路,可以实现“快进→工进→块退”动作活塞右行为进,左行为退,如果设置压力继电器的目的是为了控制活塞的换向,试问：图中有哪些错误应该如何改正答：1调速回路为进油调速,单向阀装反了；2压力继电器位置不对,应该放在无杆腔的进口处；3快进时,不需要背压,工进时,需要背压,提高运动平稳性,但位置装错了,应该把接到换向阀T1口的背压阀改接到T2口;6.图7-17所示回路中,如将阀1的外控油路上的阀包括阀2、阀3、和阀4改接到泵的出口,是否可以同样实现三级调压两种接法有什么不同答：１可以实现三级调压；２两种接法流量规格不同,阀2、阀3、和阀4原很小规格流量需要换成泵的流量规格;7.三个溢流阀的调定压力如图7-34所示,试问泵的供油压力有几级数值各是多大答：１可以实现八级压力调定,分别为０、2、4、6、8、10、12、14; 8.在液压系统中,当工作部件停止运动后,使泵卸荷有什么益处常用的卸荷方法有哪些答：１当工作部件停止运动后,使泵卸荷可以降低功率损耗,减少系统发热,避免了泵的频繁启动; 2常用的卸荷方法有压力卸荷和流量卸荷,压力卸荷主要有换向阀和卸荷阀的卸荷方式；流量卸荷主要是变量泵的卸荷方式;9.回路7-35能否实现“夹紧缸Ⅰ先夹紧工件,然后进给缸Ⅱ再移动”的要求夹紧缸Ⅰ的速度必须能调节为什么应该怎么办答：不能,因为1缸前安装了节流阀并且必须能调速,那么节流阀前压力已升高并且打开了顺序阀Px；应将内控顺序阀改为外控顺序阀并且必须安装在节流阀的出口处; 10.请列表说明图示7-36所示的压力继电器顺序动作回路是怎样实现1→2→3→4顺序动作的在元件数目不增加时,如何实现1→2→4→3的顺序动作答：见表7-1电磁铁、行程开关和继电器动作顺序表;表7-1 电磁铁、行程开关和继电器动作顺序表10.第八章思考题与习题1.说明图8-2所示的动力滑台液压系统有哪些基本液压回路组成是如何进行差动的单向阀5在系统中的作用是什么答：系统中设有换向回路、快速运动回路、容积节流调速回路、二次进给调速回路、速度换接回路、卸荷回路等基本回路;按下启动按钮,此时为空载快进,顺序阀因系统压力不高仍处于关闭状态,这时进油路为：变量泵1→单向阀2→换向阀6左→行程阀11下位→液压缸14左腔；回油路：液压缸14右腔→换向阀6左位→单向阀5→行程阀11下位→液压缸14左腔;液压缸回油经过单向阀5进入了液压缸进油腔,这时液压缸14差动连接;单向阀5的作用：差动快进时打开,工作进给时关闭,将高低压分开;2.说明在图8-4所示的压力机液压系统中,顺序阀10、单向阀12和13的作用有哪些答：顺序阀10的作用,打开此阀需要一定的压力,为此给控制油路提供了压力；液控单向阀12的作用,控制液压缸5停留在任意位置并锁紧；单向阀13的作用,通过防止油液倒流来达到保压;3.说明在图8-6所示的汽车起重机液压系统中,为什么采用弹簧复位式手动换向阀控制各个执行元件动作答：采用弹簧复位式手动换向阀控制起重机的各个动作适用于起重机作业,起重机无固定的作业程序,完全靠视觉观察作业,手动换向阀既可以控制速度又可以控制换向,操作灵活,弹簧复位停止;4.一般液压系统中产生振动和噪声的原因有哪些如何解决答:第九章液压系统设计1.试编制液压系统设计步骤的程序流程图;答：液压系统设计步骤程序流程图如图9-1所示2.设计省略3.设计省略第十章思考题与习题1.液压伺服系统主要由哪些部分组成有何特点答：液压伺服系统由以下五部分组成：1液压控制阀：用以接收输入信号,并控制执行元件的动作;2执行元件：接收控制阀传来的信号,并产生与输入信号相适应的输出信号;3反馈装置：将执行元件的输出信号反过来输入给控制阀,以便消除原来的误差信号;4外界能源：为了使作用力很小的输入信号获得作用力很大的输出信号,就需要外加能源,这样就可以得到力或功率的放大作用;5控制对象：负载;2.液压伺服系统与液压传动系统有什么区别使用场合有何不同答：液压伺服系统具备了液压传动的显着优点,此外,还具有系统刚度大、控制精度高,响应速度快,自动化程度高,能高速起动、制动和反向等优点;因而可以组成体积小、重量轻、加速能力强、快速动作和控制精度高的伺服系统,可以控制大功率和大负载;同样,液压伺服系统也具备了液压传动的—些缺点,同时,它的精密控制元件如电液伺服阀加工精度高,因而价格贵；对液压油精度要求高,液压油的污染对系统可靠性影响大等;主要应用于高精度实时连续控制的场合,由于液压伺服系统的突出优点,使得它在国民经济的各个部门和国防建设等方面都得到了广泛应用;3.电液伺服阀有哪几部分组成,它是如何工作的答：电液伺服阀由电磁式力矩马达、喷嘴挡板式液压前置放大级和四边滑阀功率放大级三部分组成;当线圈中没有电流通过时,电磁式力矩马达无力矩输出,挡板处于两喷嘴中间位置;当线圈通入电流后,衔铁因受到电磁力矩的作用偏转角度θ,由于衔铁固定在弹簧上,这时,弹簧管上的挡板也偏转相应的θ角,使挡板与。

液压与气压传动系统的组成液压与气压传动系统是现代工程中常用的两种传动系统。

液压传动系统通过液体传递力和能量，而气压传动系统通过气体传递力和能量。

它们在工业生产、机械设备以及汽车等领域都有广泛的应用。

本文将详细介绍液压与气压传动系统的组成。

一、液压传动系统的组成液压传动系统主要由以下几个组成部分构成：1. 液压能源装置：液压能源装置主要由液压泵、液压马达或液压发电机等组成。

液压泵通过机械或电动驱动，将机械能转化为液压能。

液压泵有多种类型，常见的有齿轮泵、柱塞泵和液压泵等。

2. 液压执行元件：液压执行元件主要由液压缸和液压马达等组成。

液压缸将液压能转化为机械能，通过液压缸的伸缩来实现力的传递和工作的执行。

液压马达则将液压能转化为机械能，通过旋转来实现力的传递和工作的执行。

3. 液压控制元件：液压控制元件主要由液压阀、液压缸和液压马达等组成。

液压阀用于控制液压系统的压力、流量和方向等参数，实现对液压系统的控制。

液压缸和液压马达则用于实现对液压执行元件的控制，以实现工作的执行。

4. 液压传动介质：液压传动介质主要是液体，通常使用的是油作为液压传动介质。

液压传动介质具有良好的润滑性和密封性能，能够在液压系统中有效地传递力和能量。

二、气压传动系统的组成气压传动系统主要由以下几个组成部分构成：1. 气压能源装置：气压能源装置主要由气压泵和气压发生器等组成。

气压泵通过机械或电动驱动，将机械能转化为气压能。

气压发生器则通过压缩空气，将空气转化为气压能。

2. 气压执行元件：气压执行元件主要由气缸和气动马达等组成。

气缸将气压能转化为机械能，通过气缸的伸缩来实现力的传递和工作的执行。

气动马达则将气压能转化为机械能，通过旋转来实现力的传递和工作的执行。

3. 气压控制元件：气压控制元件主要由气动阀和气缸等组成。

气动阀用于控制气压系统的压力、流量和方向等参数，实现对气压系统的控制。

气缸则用于实现对气压执行元件的控制，以实现工作的执行。

第1章 思考题和习题解1.3 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是液压系统的动力源。

（2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构的工作要求。

（3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。

（4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。

它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。

（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。

1.6 液压油液的粘度有几种表示方法？它们各用什么符号表示？它们又各用什么单位？答：（1）动力粘度η ：动力粘度又称为绝对粘度，由式：dydu A F f =η确定。

（2）运动粘度ν ：液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：ηνρ=（3）相对粘度： 1.7 国家新标准规定的液压油液牌号是在多少温度下的哪种粘度的平均值？答：我国液压油的牌号是用它在温度为40℃时的运动粘度平均值来表示的。

例如32号液压油，就是指这种油在40℃时的运动粘度平均值为32 mm 2/s 。

1.8 密闭容器内液压油的体积压缩系数κ为1.5×103-/MPa ，压力在1 MPa 时的容积为2 L 。

求在压力升高到10 MPa 时液压油的容积为多少？解：根据体积压缩系数公式：1V VP ∆∆-=κ可得：027.01092105.169-=⨯⨯⨯⨯-=∆⋅-=∆-p V V κL则：压缩后油的容积为V t = 2 - 0.027 = 1.973 L 答：压缩后油的容积为1.973 L1.12 液压传动的介质污染原因主要来自哪几个方面？应该怎样控制介质的污染？答：液压油液被污染的原因是很复杂的，但大体上有以下几个方面：（1）残留物的污染（2）侵入物的污染：液（3）生成物的污染：这主要指液压传动系统在工作过程中所产生的金属微粒、密封材料磨损颗粒、涂料剥离片、水分、气泡及油液变质后的胶状物等所造成的液压油液污染。