液压气压传动与控制单作用叶片泵doc
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一、单选题1.(3分)二位五通阀在任意位置时,阀芯上的油口数目为()。
A. 2B.3C.5D.4答案C2.(3分)解决齿轮泵困油现象的最常用方法是()。
A.减少转速B.开卸荷槽C.加大吸油口D.降低气体温度答案B3.(3分)调压和减压回路所采用的主要液压元件是()。
A.换向阀和液控单向阀B.溢流阀和减压阀C.顺序阀和压力继电器D.单向阀和压力继电器答案B4.(3分)下列调速方案,()功率损耗较小。
A.节流阀进油节流调速B.节流阀回油节流调速C.节流阀旁路节流调速D.调速阀回油节流调速5.(3分)从世界上第一台水压机问世算起,液压传动至今已有()余年的历史。
A.50B.100C.150D.200答案D6.(3分)液压泵的实际输出流量()理论流量;液压马达的实际输入流量()理论流量A.大于/小于B.小于/大于C.大于/大于D.小于/小于答案B7.(3分)通常在泵的吸油II装()。
A.粗过滤器8.普通过滤器C.精过滤器D.特精过滤器答案A8.(3分)液体流动状态由层流转紊流及紊流转层流时的雷诺数()。
A.相同B.前者小,后者大C.前者作为临界雷诺数。
D.前者大,后者小9.(3分)低压液压设备的液压缸的紧固螺钉和压盖螺钉等应当每()紧固一次。
D.一年答案B10.(3分)M型三位四通换向阀的中位机能是()。
A.压力油口卸荷,两个工作油口锁闭B.压力油口卸荷,两个工作油口卸荷C.所有油口都锁闭D.所有油II都卸荷答案A11.(3分)下列压力控制阀中,哪一种阀的出油口直接通向油箱()。
A.顺序阀B.减压阀C.溢流阀D.压力继电器答案C12.(3分)液压系统工作温度一般()°C为宜。
A.40-60B.30-50C.40-65D.20-6513.(3分)为了减小单作用叶片泵的脉动率,其叶片要()oA.前倾答案C14.(3分)L-HL22普通液压油表示该油在400c时的平均运动粘度为()。
A.22m2/sB.22dm2/sC.22cm2/sD.22mm2/s答案D15.(3分)()是液压系统的储能元件,它能储存液体压力能,并在需要时释放出来供给液压系统。
《液压与气压传动》(高技)课程教学大纲一、课程名称液压与气压传动二、课程性质、学分、课时《液压与气压传动》是一门技术基础课,具有较强的理论性和实践性,是从理论性和系统性都很强的基础课向实践性很强的专业课过渡的转折点。
本课程标准,适用于机电一体化专业。
本课程68学时。
三、课程设计思路液压与气压传动技术是学生必须掌握的能力之一。
本课程以就业为导向,在行业专家小组的指导下,对机电一体化工作岗位进行工作任务与职业能力分析,以实际的工作任务作指导,以液压与气压传动技术涉及工作技能为课程主线;以各专业方向应共同具有的岗位职业能力为依据;根据学生认知的特点,采用“一体化”教学,通过单项训练及案例分析等活动项目来组织教学,提倡“寓教于乐”,通过一个个具体的实例任务来提高学生学习兴趣,充分发挥学生的主体作用,让学生在学习完成任务和活动时能体验到满足和成就感。
四、课程教学目标通过课程学习使学生掌握液压与气压传动技术技能操作相关的知识。
具体达到如下的职业能力目标:(一)掌握液压与气动系统设计的基本方法和步骤;(二)掌握液压与气动元件的结构、工作原理(三)掌握液压与气动元件的性能,并能合理地选用;(四)掌握液压与气动典型基本回路的工作原理与特点,并能合理地应用;(五)能按要求正确地设计液压与气动原理图、电气控制原理图和PLC控制原理图;(六)能根据原理图实现模拟控制并最终实现实际控制。
六、课程考核办法本课程为学期考查课,采用百分制形式计分。
该课程考核内容与所占比重如下表:七、课程建议(1)教学建议:教学过程中以学生为主体,采用小组合作完成与学生个体独立完成相结合,(2)教材建议:理论讲解选用《液压与气压传动》国防科技大学出版社教材,参考用《液压与气压传动》武汉大学出版社八、实训教学资源要求教学用制图模型及多媒体教学九、其它说明。
液压与气压传动实验指导书本实验指导书是根据机械设计制造及自动化等专业《液压传动与气压传动》教学大纲及实验教学大纲的要求编写的,共编入七个教学实验,适用于在YCS系列液压教学实验台上进行。
通过实验教学,目的是使学生掌握常用液压元件及常用液压回路的性能及测试方法,培养学生分析解决实际工程问题的能力。
由于水平所限,不妥之处在所难免,欢迎批评指正。
实验一液压泵(马达)结构实验----------------------------------4 实验二液压控制阀结构实验--------------------------------------5 实验三液压泵性能实验------------------------------------------6 实验四溢流阀性能实验------------------------------------------11 实验五节流调速性能实验----------------------------------------17 实验六液压回路设计实验----------------------------------------23 实验七气压回路设计实验----------------------------------------24实验一液压泵(马达)结构实验一、实验目的1.通过实验,熟悉和掌握液压系统中动力与执行元件的结构、工作原理。
2.通过实验,能熟练完成各种泵(马达)的拆卸和组装。
二、实验内容将实验中给出的液压泵(马达)分别拆开,观察其组成零件、结构特征、工作原理,并记录拆装顺序以便于正确组装。
1.齿轮泵的拆装:将齿轮泵按顺序拆开,观察泵的密封容积由哪些零件组成,困油区、卸荷槽在什么位置,泵内压力油的泄漏情况,如何提高容积效率。
2.叶片泵的拆装:将叶片泵按顺序拆开,观察泵的密封容积由哪些零件组成,如何区分配油盘上的配油窗口,分析配油盘上的三角沟槽有什么作用,叶片能否反装,泵在工作时叶片一端靠什么力始终顶住定子内圆表面而不产生脱空现象。
液压与气压传动实验报告实验一油泵性能实验一、实验目的:1、了解定量叶片泵性能实验所用的实验设备及实验方法。
2、分析定量叶片泵的性能曲线,以了解叶片泵的工作特性。
二、实验项目1、测定叶片泵的流量与压力关系。
2、测定叶片泵的容积效率及总效率与压力的关系;3、测定叶片泵的功率与压力的关系;4、绘制叶片泵的综合曲线。
三、实验台原理图:油泵性能实验液压系统原理图1—空气滤清器,2—泵,3、6—溢流阀,5—二位二通电磁换向阀,9、13—压力表,12—调速阀,14—节流阀,18—电动机,19—流量计,21—液位温度计,22—过滤器,23—油箱四、实验步骤1、实验步骤:1)了解和熟悉实验台液压系统工作原理和元件的作用;2)检查实验中各旋钮必须在“停”位置上,溢流阀压力调到最小值(开度最大),然后进行实验。
3) 启动运转油泵:按“泵启动”按钮,使油泵运转工作一定时间,方可进行实验工作。
4) 调整溢流阀作为安全压力阀,节流阀14关死,调溢流阀6,使压力表指针指到安全压力4MPa 。
此时溢流阀6作安全阀用,然后开始实验。
2、实验方法:1)测定油泵的流量与压力的关系。
将节流阀14调到最大开口,旋转一分钟后使压力表9的读数达到最小值(认定大于额定压力30%)为空载压力,测定空载压力时流量Q (用流量计和秒表测定)。
然后逐步关小节流阀14的开口,使压力增大,测定不同压力下(分别为额定压力的25%、40%、55%、70%、85%、100%)的流量,即得()Q f P =曲线,额定压力为4MPa 。
2)测定功率与压力的关系: 泵的有效功率为:N PQ =有效根据测得数据压力P 及Q 值,可直接计算出各种压力下的有效功率。
3)容积效率η容容积效率η容是油泵在额定工作压力下的实际流量Q 实和理论流量Q 理的比值,即100%Q Q η=实容理式中:Q 实—液压泵的实际流量(当压力1P P =时的流量)。
在实际生产实验中,一般用油泵空载压力下的空载流量0Q 代替Q 理,则:0100%1100%Q q Q Q η⎡⎤⎡⎤=⨯=-⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦实容理式中:q —液压泵的漏油量0q Q Q =-实。
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》第一阶段作业一、填空题1.液压系统中的压力取决于(负载),执行元件的运动速度取决于(流量)。
2.液压传动装置由(动力元件)、(执行元件)、(控制元件)和(辅助元件)四部分组成,其中(动力元件)和(执行元件)为能量转换装置。
3.液体在管道中存在两种流动状态,(层流)时粘性力起主导作用,(紊流)时惯性力起主导作用,液体的流动状态可用(雷诺数)来判断。
4.在研究流动液体时,把假设既(无粘性)又(不可压缩)的液体称为理想流体。
5.由于流体具有(粘性),液流在管道中流动需要损耗一部分能量,它由(沿程压力)损失和(局部压力)损失两部分组成。
6.液流流经薄壁小孔的流量与(小孔通流面积)的一次方成正比,与(压力差)的1/2次方成正比。
通过小孔的流量对(温度)不敏感,因此薄壁小孔常用作可调节流阀。
7.通过固定平行平板缝隙的流量与(压力差)一次方成正比,与(缝隙值)的三次方成正比,这说明液压元件内的(间隙)的大小对其泄漏量的影响非常大。
8.变量泵是指(排量)可以改变的液压泵,常见的变量泵有( 单作用叶片泵、)、( 径向柱塞泵)、( 轴向柱塞泵)其中(单作用叶片泵)和(径向柱塞泵)是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量,(轴向柱塞泵)是通过改变斜盘倾角来实现变量。
9.液压泵的实际流量比理论流量(大);而液压马达实际流量比理论流量(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(柱塞与缸体)、(缸体与配油盘)、(滑履与斜盘)。
二、选择题1.流量连续性方程是(C)在流体力学中的表达形式,而伯努力方程是(A )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)其他2.液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的(A )和小孔前后压力差的(B )成正比。
(A)一次方(B)1/2次方(C)二次方(D)三次方3.流经固定平行平板缝隙的流量与缝隙值的(D )和缝隙前后压力差的(A )成正比。
《液压气压传动与控制》课程设计单作用变量叶片泵设计学院:机械与汽车工程学院班级:装备122组员:张月吴传奇宋梓瑜张大亮张如意指导教师:苏学满20 15年 4月目录一、前言 (1)二、课程设计目的 (2)三、课程设计任务和要求 (2)四、设计计算说明书 (2)(一)工作原理 (4)(二)主要参数确定 (9)五、单作用泵的注意事项 (9)六、叶片泵的常见故障及排除方法 (11)七、叶片泵的拆装修理 (13)八、结论 (16)九、参考文献 (17)十、我的数据 (19)前言液压泵是现代液压设备中的主要动力元件,它决定着整个液压系统的工作能力。
在液压系统中,液压泵的功能主要是将电动机及内燃机等原动机的机械能转换成液体的压力能,向系统提供压力油并驱动系统工作。
在液压传动与控制中使用最多的液压泵主要有齿轮式、叶片式和柱塞式三大类型。
其中叶片泵是在近代液压技术发展史上最早实用的一种液压泵。
叶片泵与齿轮式、柱塞式相比,叶片泵具有尺寸小、重量轻、流量均匀、噪声低等突出优点。
在各类液压泵中,叶片泵输出单位液压功率所需重量几乎是最轻的,加之结构简单,价格比柱塞泵低,可以和齿轮泵竞争。
本设计对定量叶片泵的设计以YB系列的双作用叶片泵为基础,并结合现今的技术特点和最新观点进行设计,在定子过渡曲线和叶片倾角等设计上采用了一些有别于传统的设计方案,在一定程度上提高了泵的工作性能。
叶片泵作为液压系统主要部件,对其的设计需要丰富的机械方面的理论知识,以及有关叶片泵的相关专业技术知识,将其作为我的设计方向,是我大学四年专业知识学习的总结和锻炼,在设计过程中也不断促使我重新认识、理解所学专业知识,对所学知识有了一次系统的巩固和提高。
最重要的是在这次设计过程中,对所学理论知识与实践的结合,提高了自己的实践动手能力,并在这过程认识到自己的许多不足,我一定会在今后的学习工作中不断改进。
一、课程设计目的通过设计实践进一步树立正确的设计思想。
在整个设计过程中,坚持实践是检验真理的唯一标准,坚持理论联系实际,坚持与机械制造生产情况相符合,使设计尽可能做到技术先进、经济合理、生产可行、操作方便、安全可靠。
通过本次设计实践,培养学生分析和解决生产技术问题的能力,使学生初步掌握现代机械设计设计方法与手段,并巩固、深化已学得的理论知识,进一步培养学生熟悉PROE三维实体建模和运用有关图册、图表等技术资料的能力,训练学生识图、制图、运用现代设计方法的基本技能。
二、课程设计任务和要求设计题目:单作用叶片泵设计工作量:1. 设计计算说明书1份2.CAD图纸一份三、设计计算说明书1.1 单作用变量叶片泵组成及优缺点(1)单作用变量叶片泵的组成(如下图所示)(2)单作用叶片泵的优缺点优点:流量可调,其中限压式叶片泵,当泵的出口压力有变化时,流量可自行调节。
缺点:①由于径向液压力只作用在转子表面的半周上,因此转子承受的径向力不平衡,轴承所受的径向力大,降低了轴承的寿命,泵的压力难于提高。
②转子做等速转动,但流量有脉动。
③若输出流量相同,体积比双作用叶片泵大。
单作用叶片泵一般不作为定量能源使用,用量最多的是限压式变量泵,其参数范围是:转速1450~1800r/min,流量12~60L/min,压力调节范围0~6.3Mpa.2、单作用式叶片泵的工作原理及结构特点(1)单作用式叶片泵的工作原理如图1-2所示为单作用式叶片泵的工作原理图。
与双作用式叶片泵显著不同之处是,定子 1的内表面是光滑圆柱面,转子2与定子间有一偏心距e,两端的配油盘上只开有一个吸油窗口和一个压油窗口。
转子旋转时,叶片3依靠离心力使其顶部与定子内表面相接触。
因此,必须保证单作用叶片泵转动时,叶片相对于转动方向为后倾。
由于配油盘上开有吸、压油窗口各一个,那么,转子旋转一周,叶片在转子槽内往复运动一次,每相邻两叶片间的密封容积产生一次增大和减小的变化,并完成一次吸油、压油过程,故称为单作用式叶片泵。
又因为转子、轴和轴承等零件承受的径向液压力不平衡,因此这类泵又称为非卸荷式叶片泵,其额定压力不超过7Mpa。
对于单作用式叶片泵,只要改变其偏心距e的大小,就可以改变泵的排量和流量,故单作用式叶片泵常做成变量泵。
(2)单作用式叶片泵的结构特点转子转一周,吸、压油各一次,称为单作用;吸、压油口各一半,径向力不平衡,称为非卸荷。
当单作用叶片泵叶片处于压油区时,叶片底部通压力油;当叶片处于吸油区时,叶片底部通低压油,叶片的顶部和底部相通,它们的液压力平衡,避免了叶片与定子内表面严重磨损的问题。
如果在吸油腔叶片底部仍通压力油,叶片顶部就会给定子内表面以较大的摩擦力,以致减弱了压力反馈的作用。
单作用叶片泵的结构复杂,轮廓尺寸大、相对运动的机件多、泄漏较大、噪声较大;轴上承受不平衡的径向液压力,导致轴及轴承磨损加剧,因此额定压力不能太高;容积效率 5 和机械效率都没有定量叶片泵高。
但是,它能够实现变量,在功率利用上较为合理。
泵的定子内表面为圆柱面,与转子中心存在偏心距e,配流盘上只有一个吸油口和一个排油口,转子上的径向液压力不对称,转子上存在不平衡力。
改变定子与转子偏心距的方向也就改变了泵的吸、压油口,即原来的吸油口变成压油口,原来的压油口变成吸油口;改变上述偏心距的大小意味着改变了泵的排量。
当偏心量为零时,密封容腔不会有容积变化,因此也就不具备液压泵的工作条件了。
同样道理,为了使叶片运动自如、减小磨损,叶片槽通常向后倾斜,这是因为叶片底部分别通吸压油,所以叶片顶部和底部受力平衡,叶片向外运动时主要靠旋转时的惯性力。
①定子和转子偏心安装移动定子位置以改变偏心距,就可以调节泵的流量。
偏心反向时,吸油压油方向也相反。
通过改变偏心距e来改变排量,通常单作用叶片泵做成变量泵。
②叶片后倾如图1-3为了减小叶片与定子间的磨损,叶片底部油槽采用在压油区通压力油、在吸油区与吸油腔相通的结构形式,因而,叶片的底部和顶部所受的液压力是平衡的。
这样,叶片仅靠旋转时所受的离心力作用向外运动顶在定子内表面。
根据力学分析,叶片后倾一个角度更有利于叶片向外伸出,通常后倾角为24°。
③径向液压力不平衡由于转子及轴承上承受的径向力不平衡,所以,该泵不易用于高压,其额定压力不能超过7Mpa。
单作用叶片泵的叶片数取奇数,以减小流量脉动率。
(3)单作用式叶片泵结构特性分析①密封叶片泵工作时,排油腔的压力油有可能通过径向间隙和轴向间隙向吸油腔泄漏,所以,保证这两处间隙的密封是提高叶片泵容积效率的必然途径。
径向间隙是指叶片顶端于定子内表面的间隙,压力油通过位于过渡密封区的叶片顶端间隙向吸油腔泄漏,其泄漏途径很短,所以影响最大,为保证叶片与定子内表面接触,通常采用以下2条措施:a.利用离心力使叶片贴紧定子内表面。
这种方法最简单,但不大可靠。
当叶片位于过渡密封区时,一侧的压力油通过径向间隙泄漏,同时给叶片一个回缩的压力,有可能克服离心力而使叶片与定子内表面脱离接触,导致泄漏增大。
b.利用向叶片底槽通入压力油,使叶片可靠伸出。
但在吸油区叶片上下压力差很大,将加速叶片与定子内表面的磨损,所以,为解决这个问题,通常只能在排油区和过渡密封区向叶片底槽通入压力油,而在吸油区叶片底槽则与吸油腔相通,使叶片上下液压力平衡,减小叶片与定子间的磨损。
②径向液压力单作用叶片泵一侧为排油腔,另一侧为吸油腔,始终存在不平衡的径向液压力,其值F为:F=PDB式中P-排油腔与吸油腔的压力差D-定子内圆直径B-转子宽度由于存在径向液压力,使泵轴和轴承要承受很大的径向载荷,因此单作用叶片泵又称非卸荷泵。
这个缺点限制了泵的工作压力的提高,因而单作用叶片泵通常为中低压泵,其压力一般不超过7MP。
③过渡密封区与困油为防止叶片泵吸排油腔串通,过渡密封区的包角应略大于相邻两叶片的夹角,所以,在俩叶片位于此区时,其间也要形成一个闭死容积,产生困油;由于泵的偏心距不大,闭死的容积的变化也不大,因此困油不严重,不一定采用单独的卸荷措施。
四、单作用叶片泵的排量和流量(1)排量泵的排量为式中 R——定子内表面长圆弧半径;r——定子内表面短圆弧半径;B——转子或叶片宽度;Z——叶片数(2)流量理论流量 q= v.n=4πReBn实际流量 q’=4πReBn n pv式中 e——定子和转子的中心距w——转子角速度npv——泵的容积效率单作用叶片泵定、转子偏心安装,故改变转子和定子的偏心距,即可改变排量,故可做变量泵,其体积变化不均匀。
因为有流量脉动的影响,所以叶片应取奇数,一般为13和15。
3、单作用叶片泵的要点分析1、两相邻叶片转到吸、排油口间的密封区时(1)所接触定子曲线不是与转子同心的圆弧(2)密封区的圆心角略大于相邻叶片所占圆心角(3)叶间工作V先略有增大,然后略有缩小,会产生困油现象,但不太严重通过在排出口边缘开三角形卸荷槽的方法即可解决。
2、定子、转子和轴承受径向力作用(1)属非卸荷式叶片泵(2)工作P不宜太高(3)流量Q的均匀性也比双作用泵差,移动定子可改变偏心的方向及大小五、单作用泵的注意事项(1)定子过渡曲线必须设计成使叶片在叶槽中移动速度的变化尽可能小,以免产生太大的惯性力,导致叶片与定子的脱离或冲击。
(2)单作用叶片泵由于叶片在转过吸入区时向外伸出的加速度较小,单靠离心力即足以保证叶片贴紧定子。
(3)吸入口流速不能太高,否则,流动阻力太大,在吸油时就可能产生气穴现象。
(4)右盘通排油腔。
左盘的对应位置上也开有不通的排口(盲孔),使叶片两侧受力平衡。
(5)盘上密封区的圆心角ε必须两叶片之间的圆心角2/Z,否则会使吸、排口沟通(6)而定子圆弧段的圆心角应大于或等于ε,以免产生困油现象(7)盘上三角节流槽使相邻叶片间的工作空间在从密封区转入排出区时,能逐渐地与排出口相沟通,以免P骤增,造成液击和噪声,并引起瞬时流量的脉动(8)影响叶片泵容积的效率的内部漏泄途径有:配油盘与转子及叶片侧端轴向间隙对ηv影响最大叶片顶端与定子内表面的径向间隙,可自动补偿叶片侧面与叶槽的间隙(9)单作用叶片泵对工作条件要求较严a) 叶片抗冲击较差,较容易卡住,对油液清洁度和粘度比较敏感。
b) 端面间隙或叶槽间隙不合适都会影响正常工作。
c) n一般在500—2000r/min范用内.太低则叶片可能因离心力不够而不能压紧在定子表面(10)单作用叶片泵结构较复杂,零件制造精度要求较高。
除需防干转和过载、防吸入空气和吸入真空度过大外,还要在泵转向改变时,使其吸排方向也改变。
叶片泵都有规定的转向,不允许反转,因为转子叶槽有倾斜,叶片有倒角,叶片底部与排油腔通,配油盘上的节流槽和吸、排口是按既定转向设计,可逆转的叶片泵必须专门设计。
叶片在叶槽中的间隙:太大会使漏泄增加;太小则叶片不能自由伸缩,会导致工作失常。