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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