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1、第1章液压传动和流体力学基础1-1.液压系统通常都由哪些部分组成？各部分的主要作用是什么？答：液压系统由能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置、工作介质五部分组成；能源装置：将电机的机械能转换为液压油的压力能；执行装置：将液压油的压力能转换成机械能；控制调节装置：对液压系统中液压油的压力、流量、和流动方向进行控制和调节；辅助装置：保证液压系统可靠和稳定地工作；工作介质：在液压系统中能量转换的介质。1-2.选用液压油主要考虑哪些因素？答:1.主要考虑液压油的粘温特性。 2.液压系统的工作条件。 3.液压系统的工作环境4.综合经济分析。5.液压系统的压力。6.液压系统的温度和速度。1-3.液压
2、系统中压力的含义是什么？压力的单位是什么？答：液压系统中的压力实际上是指液压油的静压强，在液压传动与控制领域大家约定俗成的用压力代替静压强；单位是Pa（帕斯卡）或者N/m21-4.液压系统中液压是怎样形成的？压力的大小取决于什么？答：是由液压系统允许的情况下，液压油为克服系统中的各种阻力而达到的压力称之为液压；液压系统的工作压力取决于负载的大小；1-5.一个潜水员在海深300m处工作,若海水密度=1000kg/m3,问潜水员身体受到的静压力等于多少？解：静压力P=h=3106Pa=3MPa1-6.图1-29所示液压千斤顶大活塞直径为120mm，小活塞直径为10mm，杠杆尺寸a=25mm,b=3
3、0mm。如果要顶起质量m=500kg的重物，需要多大的力F？解：假设小活塞收到的正压力为F1由杠杆定理可得:因此F=16N1-7.说明连续性方程的本质是什么？他的物理意义是什么？答：其本质是质量守恒定律在流体力学中的应用；其物理意义是液体通过管道内任意通流截面的流量相等。1-8.写出理想液体的伯努利方程，并说明他的物理意义。答：；其物理意义是在密闭管道内做定常流动的理想液体具有三种形式的能量，即压力能、位能和动能；在沿管道流动的过程中，三种形式的能量可以互相转化，但在任意截面处，其能量的总和为一个常数。1-9.图1-30所示的连接器，中间有一活动隔板T，一只活塞面积A1=110-3m，F1=1
4、00N，G=1000N，活塞自重不计，问：（1） .当中间用隔板T隔开时，连通器两腔压力P1、P2各是多少？（2） .当把中间隔板抽去，使连通器连通时，两腔压力P1、P2各是多少？力F1能否顶起重物G？解：（1）；（2）当中间隔板抽去时，连通器连通且GF1，此时变成F1为系统负载，P1=P2由此可得F1不能举起重物G；1-10.如图1-31所示，液压泵从油箱吸油。液压泵排量V=72cm/r，转速n=1500r/min，油液黏度v=4010-4m/s，密度=900kg/m。吸油管长度L=6m，吸油管直径d=30mm，在不计局部损失时，试求为保证泵吸油口真空度不超过0.4105Pa，液压泵吸油口高
5、于油箱液面的最大值H，并回答此H是否与液压泵的转速有关。解：由理想液体的伯努利方程;；由于，因此，即可得：联立可得将V2结果带入可得H=0.44m1-11.如图1-32所示，一流量计在截面1-1、2-2处的通流面积分别为A1、A2，测压管读数差为h，求通过管路的流量Q。解：由题意可得由于油管水平放置，因此,即又因为联立可得因此第2章 液压动力元件2-1.液压传动中常用的液压泵按结构分为哪些类型？答：齿轮泵，又可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵；叶片泵，又可分为单作用叶片泵、双作用叶片泵及限压式叶片泵；柱塞泵，又可分为径向柱塞泵（轴配流柱塞泵）和轴向柱塞泵（盘配流柱塞泵）；螺杆泵2-2.如果与液压
6、泵吸油口相通的油箱是完全封闭的，不与大气相通，液压泵能否正常工作？答：不能；因为当油箱内液体的绝对压力小于大气压强时，对于容积式液压泵来说无法正常吸油。2-3.什么叫液压泵的工作压力、最高压力和额定压力？三者有何关系?答：工作压力（P）:液压泵实际工作时输出的压力最高压力（Pm）:在超过额定压力的条件下，根据试验标准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值；额定压力（Pn）:液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力值。三者关系是：PmPnP2-4.什么叫液压泵的排量、流量、理论流量、实际流量和额定流量？它们之间有何关系？答：排量（V）：液压泵每转一圈所排除液体的体积；流量（Q）：单
7、位时间内液压泵所排出的油液体积；理论流量（Qt）:在不考虑液压泵泄漏流量的条件下，在单位时间内所排出的液体体积；实际流量（Q）:液压泵在某一具体工况下，单位时间内所排出的液体体积；额定流量（Qn）:在正常工作条件下，按试验标准规定（如在额定压力和额定转速下）必须保证的流量。它们之间的关系：Qt=Vn；QtQ2-5.齿轮泵的密封容积是怎样形成的？答：齿轮与壳体；两齿轮互相啮合时2-6.什么是困油现象？外啮合齿轮泵、双作用叶片泵和轴向柱塞泵存在困油现象吗？它们是如何消除困油现象的影响的？答：两齿轮在啮合过程中会形成一个密闭的容积，该容积从大到小再变大的过程叫困油现象；外啮合齿轮泵有困油现象，其解决
8、方法是在齿轮泵的两侧端盖上开御荷槽；叶片泵和轴向柱塞泵不存在困油现象。2-7.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。当转速为1000r/min时，泵的输出功率和驱动泵的电动机功率各是多少？解：假设泵的输出功率为P出，驱动泵的电动机功率为P电则：因此泵的输出功率为750W,电动机功率为877W。2-8.某液压泵的转速950r/min，排量为168mL/r，为在额定压力为29.5MPa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工作情况下的总效率为0.87，求：（1） 泵的理论流量（2） 泵的容积效率和机械效率（3） 泵在额定工作情况下，所
9、需要的电动机驱动功率解：（1）（2）（3）2-9.已知液压泵的输出压力p为10MPa，泵的排量V为100mL/r，转速n为1450r/min，容积效率v为0.95，机械效率m为0.9。计算：（1） 该泵的实际流量Q（2） 驱动该泵的电动机功率解：（1）（2）2-10.已知泵的额定流量为100L/min，额定压力为2.5MPa，当转速为1450r/min时，机械效率为0.9。由实验测得，当泵出口压力为零时，流量为106L/min；压力为2.5MPa时，流量为100.7L/min，求：（1） 泵的容积效率（2） 如泵的转速下降到500r/min，在额定压力下工作时，估计泵的流量为多少？（3） 上述
10、两种转速下泵的驱动功率。解：（1）（2）（3）2-11.已知某液压系统工作时所需最大流量Q=510-4m/s，最大工作压力P=40105Pa,取k压=1.3，k流=1.1，试从下列泵中选择液压泵。若泵的效率=0.7，计算电动机功率。CB-B50型泵，Q额=50L/min,p额=25105Pa。YB-40型泵，Q额=40L/min，p额=63105Pa。解：由于，且因此选用YB-40型泵第3章 液压执行元件3-1 简述液压缸的分类。答：液压缸按作用方式可分为单作用液压缸和双作用液压缸两类;按结构形式可分为活塞缸、柱塞缸和伸缩缸三类。其中活塞缸又分为单杆活塞缸和双杆活塞缸两类。除以上分类外，还有摆
11、动式液压缸。3-2 液压缸由哪几部分组成？答：常见的液压油缸有活塞式和柱塞式。活塞式油缸的主要组成零件有：缸体、活塞、活塞杆、端板和密封圈等。柱塞式油缸的主要组成零件有：缸体、柱塞、导向套、密封胶圈和端压盖等。3-3 液压缸为什么要设缓冲装置？答：液压缸的活塞及活塞杆,在液压力的驱动下具有很大的动量.它在行程终端,当杆头进入液压缸的端盖和缸底部分时,会引起机械碰撞,产生很大的冲击。为了防止带来的冲击对油缸的影响,设计时会考虑到油缸收到底时活塞与缸筒底的碰撞问题,所以会考虑油缸行程,大都会让行程有富余，快到行程终端时外部都有机械限位,防止油缸内部碰撞,任何时候都不会用到油缸的全行程. 若在行程方
12、面无法得到解决的话,就必须在油缸的设计时采用缓冲装置,来避免油缸较强的机械碰撞.在缓冲装置的作用下,在行程终端时能实现速度递减,直至为零.避免机械碰撞,从而达到对油缸的保护作用.3-4 液压马达和液压泵有哪些相同点和不同点？答：相同点：1）从原理上讲，液压马达和液压泵是可逆的，如果用电机带动时，输出的是液压能（压力和流量），这就是液压泵；若输入压力油，输出的是机械能（转矩和转速），则变成了液压马达。2）从结构上看，二者是相似的。3）从工作原理上看，二者均是利用密封工作容积的变化进行吸油和排油的。对于液压泵，工作容积增大时吸油，工作容积减小时排出高压油。对于液压马达，工作容积增大时进入高压油，工
13、作容积减小时排出低压油。不同点：1）液压泵是将电机的机械能转换为液压能的转换装置，输出流量和压力，希望容积效率高；液压马达是将液体的压力能转为机械能的装置，输出转矩和转速，希望机械效率高。因此说，液压泵是能源装置，而液压马达是执行元件。2）液压马达输出轴的转向必须能正转和反转，因此其结构呈对称性；而有的液压泵（如齿轮泵、叶片泵等）转向有明确的规定，只能单向转动，不能随意改变旋转方向。3）液压马达除了进、出油口外，还有单独的泄漏油口；液压泵一般只有进、出油口（轴向柱塞泵除外），其内泄漏油液与进油口相通。4）液压马达的容积效率比液压泵低；3-5 增压缸大腔直径D = 90mm，小腔直径d = 40
14、mm，进口压力为p1 = 63105Pa，流量为Q1 = 0.001m3/s，不计摩擦和泄漏，求出口压力P2和流量Q2各为多少？解：由题意知，增压缸出口压力出口流量3-6 用一定量泵驱动单活塞杆液压缸，已知活塞直径D = 100mm，活塞杆直径d = 70mm，被驱动的负载R = 1.2105N。有杆腔回油背压为0.5MPa，设缸的容积效率v = 0.99，机械效率m = 0.98，液压泵的总效率= 0.9。求：（1）当活塞运动速度为100mm/s时液压泵的流量。（2）电动机的输出功率。解：1）液压泵输出流量2）电动机的输出功率液压缸驱动负载所需工作压力液压泵需提供功率电机输出功率3-7 如图
15、3-19所示，两个相同的液压缸串联，两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作面积分别为A1 = 100cm2，A2 = 80cm2，输入的压力p1 = 18105Pa，输入的流量Q = 16L/min，所有损失均不考虑，试求：（1）当两缸的负载相等时，可能承担的最大负载F为多少。（2）当两缸的负载不相等时，计算F1max和F2max的数值。（3）两缸的活塞运动速度各是多少?解：1）两缸的负载相等时而 所以 故2）两缸的负载不相等时活塞1产生的推力由上式可知，要使活塞1产生的推力F1最大，则p2=0。所以 活塞2产生的推力由上式可知，要使活塞2产生的推力F2最大，则p2=p1。所以 3)两缸运动的速度活塞
16、1运动速度活塞2运动速度3-8 有一径向柱塞液压马达，其平均输出转矩T = 24.5Nm，工作压力P = 5MPa，最小转速nmin = 2r/min，最大转速nmax = 300r/min，容积效率hv = 0.9，求所需的最小流量和最大流量为多少？解：1）求马达的排量由 有 2）所需的最小流量和最大流量3-9 有一液压泵，当负载压力为P = 80105Pa时，输出流量为96L/min，而负载压力为100105Pa时，输出流量为94L/min。用此泵带动一排量V = 80cm3/r的液压马达，当负载转矩为120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
17、率。解：液压马达的工作压力由 有由题意知，该工况下，液压泵输出流量为94L/min由 有3-10 泵和马达组成系统，已知泵输出油压pp = 100105Pa，排量Vp = 10cm3/r，机械效率hmp = 0.95，容积效率hvp = 0.9；马达排量VM = 10cm3/r，机械效率hmM = 0.95，容积效率hvM = 0.9，泵出口处到马达入口处管路的压力损失为5105Pa，泄漏量不计，马达回油管和泵吸油管的压力损失不计，试求：（1）泵转速为1500r/min时，所需的驱动功率Prp；（2）泵输出的液压功率Pop；（3）马达输出转速nM；（4）马达输出功率PM；（5）马达输出转矩TM
18、。解：1）液压泵的输出功率液压泵的输出流量 液压泵的输出功率 2）所需的驱动功率3）液压马达的输出转速不计管路中的流量损失，液压马达的输入流量等于液压马达的输出流量，所以液压马达的理论流量：液压马达转速4）液压马达的输出功率 5）液压马达的输出转矩 第四章液压控制元件与液压基本回路4-1 简述液压控制阀的作用和类型。液压控制阀，简称为液压阀，它是液压系统中的控制元件，其作用是控制和调节液压系统中液压油的流动方向、压力的高低和流量的大小，以满足液压缸、液压马达等执行元件不同的动作要求。液压阀的类型如表4-1所示。表4-1液压阀的类型分类方法类型详细分类按用途分压力控制阀溢流阀、顺序阀、减压阀、压
19、力继电器流量控制阀节流阀、调速阀、分流阀、集流阀方向控制阀单向阀、液控单向阀、换向阀按结构分类滑阀圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀座阀椎阀、球阀、喷嘴挡板阀射流管阀射流阀按操作方式分人力操纵阀手把及手轮、踏板、杠杆操纵阀机械操纵阀挡块、弹簧操纵阀液压（或气动）操纵阀液压、气动操纵阀电动操纵阀电磁铁、电液操纵阀按控制方式分类比例阀比例压力阀、比例流量阀、比例换向阀、比例复合阀伺服阀单、两级电液流量伺服阀、三级电液流量伺服阀数字控制阀数字控制压力控制流量阀与方向阀按连接方式分类管式连接螺纹式连接、法兰式连接阀板式及叠加式连接单层连接板式、双层连接板式、整体连接板式、叠加阀插装式连接螺纹式插装阀、法兰式插
20、装阀4-2 简述普通単向阀和液控单向阀的作用、组成和工作原理。单向阀可分普通单向阀和液控单向阀两种。1普通单向阀的作用、组成和工作原理普通单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流，故又称为止回阀。如图4-1所示为普通单向阀的外形图，图4-2所示为其结构和图形符号图，这种阀由阀体1、阀芯2、弹簧3等零件组成。当压力油从阀体左端的通口P1流入时，油液在阀芯的左端上产生的压力克服弹簧3作用在阀芯2上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯2上的径向孔a、轴向孔b，从阀体右端的通口P2流出。当压力油从阀体右端的通口P2流入时，液压力和弹簧力一起使阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无
21、法通过。 图4-1 普通单向阀外形图 图4-2 普通单向阀 1阀体 2阀芯 3弹簧 a径向孔 b轴向孔2液控单向阀的作用、组成和工作原理液控单向阀可使油液在两个方向自由通流，可用作二通开关阀，也可用作保压阀，用两个液控单向阀还可以组成“液压锁”。（c）实物图图4-3 液控单向阀 1控制活塞 2顶杆 3阀芯如图4-3所示为液控单向阀的结构和图形符号图，这种阀由控制活塞1、顶杆2、阀芯3和弹簧等组成。当控制口K处无控制压力油通入时，它的工作原理和普通单向阀一样，压力油只能从通口P1流向通口P2，不能反向倒流。当控制口K有控制压力油通入时，因控制活塞1右侧a腔通泄油口（图中未画出），活塞1右移，推动
22、顶杆2克服弹簧的压力，顶开阀芯3，使通口P1和P2接通，油液就可在两个方向自由通流。液控单向阀具有良好的单向密封性，常用于执行元件需要长时间保压、锁紧的回路中。4-3 简述三位四通电液换向阀的作用、组成和工作原理。电液换向阀是由电磁换向阀与液动换向阀组成的复合阀。电磁换向阀为先导阀，它用来改变控制油路的方向；液动换向阀为主阀，它用来改变主油路的方向。这种阀的优点是用反应灵敏的小规格电磁阀方便地控制大流量的液动阀换向。如图4-12所示为三位四通电液换向阀的结构和图形符号图，当电磁换向阀的两个电磁铁均不通电时，电磁换向阀阀芯4在其对中弹簧作用下处于中位，此时来自液动换向阀P口或外接油口的控制压力油
23、均不进入主阀芯的左、右两油腔，液动换向阀芯左右两腔的油液通过先导电磁换向阀中间位置的A、B两油口与先导电磁阀T口相通，再从液动换向阀的T口或外接油口流回油箱。液动换向阀阀芯在两端对中弹簧的预压力的推动下，依靠阀体定位，准确地回到中位，此时主阀的P、A、B和T油口均不通；当先导电磁换向阀左边的电磁铁3通电后，使其阀芯向右边位置移动，来自液动换向阀P口或外接油口的控制压力油可经先导电磁换向阀的A口和左单向阀进入液动换向阀左端油腔，并推动主阀阀芯向右移动，这时液动换向阀阀芯右端油腔中的控制油液可通过右边的节流阀经先导电磁换向阀的B口和T口，再从液动换向阀的T口或外接油口流回油箱，使液动换向阀P与A、
24、B和T的油路相通；反之，由先导电磁换向阀右边的电磁铁5通电，可使P与B、A与T的油路相通。液动换向阀阀芯的移动速度可由右边的节流阀调节。因此可使换向平稳，无冲击。(a)结构图 (b)图形符号图 （c）简化图形符号图图4-12 三位四通电液换向阀4-4 何谓换向阀的“位”与“通”？画出三位四通电磁换向阀、二位三通机动换向阀及三位五通电液换向阀的职能符号。换向阀的“位”是指换向阀的工作位置，换向阀的“通”是指换向阀的所有进油通道 和出油通道数。换向阀的“位”和“通”的符号如图4-5所示。二位三通 三位四通 三位五通图4-5 换向阀的“位”和“通”的符号4-5 何谓中位机能？画出“O”型、“M”型和
25、“P”型中位机能，并说明各适用何种场合。三位四通换向阀的中位机能是指阀处于中位时各油口的连通方式，如表4-4所示为常见三位四通换向阀的中位机能。表4-4 常见三位四通换向阀的中位机能型式结构简图图形符号中位油口状况、特点及应用O型 P、A、B、T四口全封闭，执行元件闭锁，可用于多个换向阀并联工作P型P、A、B口相通，T封闭；泵与执行元件两腔相通，可组成差动回路M型 P、T口相通，A与B口均封闭；执行元件两油口都封闭，泵卸荷，也可用多个M型换向阀并联工作 4-6 简述先导式溢流阀的结构和工作原理。如图4-20所示为一种典型的三节同心结构中压先导式溢流阀的结构和图形符号图，图4-17为其外形图。这
26、种阀由先导阀和主阀两部分组成。先导阀是一个小规格锥阀芯直动式溢流阀，主阀的阀芯6上开有阻尼小孔5，阀体上还加工有孔道。工作时，压力油从进油口P进入，经主阀芯6上的径向孔进入主阀芯6的下端，同时压力油又经阻尼孔5进入主阀芯6的上端，并作用于先导阀的锥阀芯1上，此时K控口不接通。当进油口P的压力低于先导阀弹簧9的调定压力时，先导阀关闭，主阀芯6上下两端压力相等，主阀芯在主阀弹簧8作用下处于最下端，主阀关闭，不溢流。当进油口P的压力高于先导阀弹簧9的调定压力时，先导阀被推开，主阀芯上腔的压力油经锥阀阀口、回油腔T流回油箱。由于阻尼孔5的作用，在主阀芯上下端形成一定的压力差，主阀芯便在此压力差的作用下
27、克服主弹簧的张力上移，P与T接通达到溢流的目的。调节螺母即可改变先导阀弹簧9的预压缩量，从而调整系统的压力。(a)结构图 (b)图形符号图1-锥阀芯(先导阀)；2-锥阀座；3-阀盖；4-阀体；5-阻尼孔；6-主阀芯；7-主阀座；8-主阀弹簧；9-调压(先导阀)弹簧图4-20 先导式溢流阀4-7 简述直动式顺序阀的作用、组成和工作原理。顺序阀是利用系统压力变化来控制油路的通断，以实现各执行元件按先后顺序动作的压力阀。按控制压力的不同，顺序阀可分为内控式和外控式两种，前者用阀进口处的油压力控制阀芯的启闭，后者用外来的控制压力油控制阀芯的启闭(即液控顺序阀)。按结构的不同，顺序阀又可分为直动式和先导
28、式两种，前者一般用于低压系统，后者用于中高压系统。图4-27所示为直动式顺序阀的结构、实物图和图形符号图。这种阀由下端盖、控制活塞、阀体、阀芯、弹簧等组成。当进油口压力较低时，阀芯在弹簧作用下处下端位置，进油口P1和出油口P2不相通。当作用在阀芯下端的油液的液压力大于弹簧的预紧力时，阀芯向上移动，阀口打开，进油口P1和出油口P2相通，油液便经阀口从出油口流出，从而操纵另一执行元件或其他元件动作。因顺序阀利用其进油口压力控制，称为普通顺序阀（也称内控外泄式顺序阀）。若将图4-27(a)中端盖转180 或90 安装，并将外控口K的螺塞取下后，在该处接控制油管并通控制油，则阀的启闭便由外部压力油控制
29、，便可构成外控外泄式顺序阀。若将阀盖6转180安装，使泄油口处的小孔与阀体上的小孔连通，并将泄油口用螺堵封住，并使顺序阀的出油口与回油箱连通，这时顺序阀成为卸荷阀（也称外控内泄式顺序阀）。当顺序阀内装并联的单向阀，可构成单向顺序阀。单向顺序阀也有内外控之分。若将出油口接通油箱，且将外泄改为内泄，即可作平衡阀用，使垂直放置的液压缸不因自重而下落。（d）实物图图4-27 直动式顺序阀4-8 简述先导式减压阀的结构和工作原理。减压阀是利用油液通过缝隙时产生压降的原理，使系统中某一支路获得较液压泵供油压力低的稳定压力的压力阀。减压阀也有直动式和先导式两种。直动式减压阀很少单独使用，而先导式减压阀则应用
30、较多。如图4-24所示为先导式减压阀的结构和图形符号图。这种阀由先导阀和主阀组成，先导阀由手轮、弹簧、先导阀阀芯和阀座等组成。主阀由主阀芯、主阀体、阀盖等组成。油压为P1的压力油由主阀进油口流入，经减压阀阀口x后由出油口流出，其压力为p2。当出口压力P2低于先导阀弹簧的调定压力时，先导阀关，主阀阀芯上、下腔油压力相等，在主阀弹簧力作用下处于最下端位置，x开度最大，不起减压作用。当出口压力P2高于先导阀弹簧的调定压力时，先导阀开，主阀阀芯上升，x开度减小，P= P1- P2增大，由于出口压力为调定值P2，因此其进口压力P1值会升高，起减压作用。这时如果由于负荷增大或进口压力向上波动使出口压力P2
31、增大，在P2高于先导阀弹簧的调定压力，主阀阀芯上升，x开度迅速减小，P= P1- P2进一步增大，出口压力P2便自动下降，但仍恢复为原来的调定值，由此可见，减压阀能利用出油口压力的反馈作用，自动控制阀口开度，保证出口压力基本上为弹簧调定压力，因此这种减压阀也称为定值减压阀。 图4-24 J型先导式减压阀4-9 简述普通节流阀的作用、结构和工作原理。如图4-41所示为普通节流阀的结构和图形符号图，图4-26所示为普通节流阀的外形图。这种阀的节流油口为轴向三角槽式，主要由阀芯、推杆、手轮和弹簧等组成。 图4-41 轴向三角槽式节流阀l顶盖 2导套 3阀体 4阀芯 5弹簧 6底盖压力油从油口P1流入
32、，经阀芯4左端的轴向三角槽后由P2流出。阀芯4在弹簧力的作用下始终紧贴在推杆的端部。旋转手轮可使推杆沿轴向移动，改变节流口的通流截面积，从而调节通过阀的流量。4-10简述调速阀的工作原理。如图4-44所示为调速阀的工作原理图，这种调速阀由定差式减压阀和节流阀串联而成。节流阀用来调节通过的流量，定差减压阀则自动补偿负载变化的影响，使节流阀前后的压力差为定值，消除了负载变化对流量的影响。若减压阀进口压力为，出口压力为，节流阀出口压力为，则减压阀a腔、b腔油压力为，c腔油压力为。若减压阀a、b、c腔有效工作截面积分别为、，则。节流阀出口的压力为由液压缸的负载决定。 （d）实物图图4-44 调速阀的工
33、作原理1减压阀芯 2节流阀当减压阀阀芯在其弹簧力、油液压力 和的作用下处于某一平衡位置时，则：p2A1+ p2A2= p3A+FS则 由于弹簧刚度较低，且在工作过程中减压阀阀芯位移很小，认为基本不变，故也基本不变。故节流阀面积不变，流量（）也为定值，也就是说，无论负载如何变化，也恒定不变，液压元件的运动速度也不变。如果负载增大，增大，减压阀右腔推力也增大，阀芯左移，阀口开大，阀口的液阻减小，也增大，而却不变。如果负载减小，减小，减压阀右腔推力也减小，阀芯右移，阀口开度减小，阀口的液阻增大，也减小，而也不变。因此调速阀适用于负荷变化较大，速度平稳性要求较高的组合机床、铣床等的液压系统。4-11
34、何谓叠加阀？叠加阀有何特点?叠加式液压阀简称叠加阀，是在板式液压阀集成化基础上发展起来的一种新型的控制元件。每个叠加阀不仅起控制阀的作用，而且还起连接块和通道的作用。每个叠加的阀体均有上下两个安装平面和四到五个公共通道，每个叠加阀的进出油口与公共通道并联或串联，同一通径的叠加阀的上下安装面的油口相对位置与标准的板式液压阀的油口位置相一致。叠加阀也可分为换向阀、压力阀和流量阀三种，只是方向阀中仅有单向阀类，而换向阀采用标准的板式换向阀。由叠加阀构成的系统结构紧凑、系统设计制造周期短、外观整齐、便于改造和升级。但目前叠加阀的通径较小（一般不大于20mm）。4-12 双向变量泵方向控制回路中，变量泵
35、是哪种泵？怎样实现方向的改变？蓄能器起什么作用？答： 变量泵是排量可变的泵。变量泵可以为单作用叶片泵、径向柱塞泵或轴向柱塞泵。单作用叶片泵通过改变转子和定子之间的偏心距的方向可改变输出油液的方向；径向柱塞泵也可通过改变转子和定子之间的偏心距的方向可改变输出油液的方向；轴向柱塞泵可通过改变斜盘的倾斜方向可改变输出油液的方向。蓄能器作用：为了补偿在闭式液压回路中单杆液压缸两侧油腔的油量差，采用了一个蓄能器。当活塞向下运动时，蓄能器放出油液以补偿泵吸油量的不足。当活塞向上运行时，压力油将液控单向阀打开，使液压缸上腔多余的回油流入蓄能器。4-13 主油路节流调速回路中溢流阀的作用是什么？压力调整有何要
36、求？节流阀调速和调速阀调速在性能上有何不同？答：溢流阀的作用：主油路节流调速是将节流阀串联在主油路上，并联一溢流阀，多余的油液经溢流阀流回油箱，由于溢流阀一直处于工作状态，所以泵出口压力保持恒定不变。溢流阀的压力大学系统压力和节流阀的损失压力之和。节流调速回路由于阀的进口压力和出口压力差不定，流量不稳导致调速不稳，当系统压力较大时，流量太小出现爬行。由于调速阀采用压力反馈，进出口压力差稳定，从而使输出的油液流量稳定，执行结构的运行平稳，机械特性硬，获得理想的运行速度。4-14 图4-52双泵供油快速回路中，1泵和2泵各有什么特点？单向阀的作用是什么？溢流阀3为什么接在去系统油路上？答：双泵供油
37、快速运动回路工作原理：图中1高压小流量泵，用以实现工作进给运动。2低压大流量泵，用以实现快速运动。在快速运动时，液压泵2输出的油经单向阀4和液压泵1输出的油共同向系统供油。在工作进给时，系统压力升高，打开液控顺序阀(卸荷阀)3使液压泵2卸荷，此时单向阀4关闭，由液压泵1单独向系统供油。溢流阀5控制液压泵1的供油压力是根据系统所需最大工作压力来调节的，而卸荷阀3使液压泵2在快速运动时供油，在工作进给时则卸荷45213 图4-52 双泵供油快速回路(元件标注与教材图形有所差异)4-15 简述图4-53液压压床的补油回路的工作过程，并说出该系统的特点？答：当向下运动时泵打出的油液进入截面积小的辅助缸
38、，是辅助缸快速向下运动，同时带动主缸活塞向下运动，是主缸的上腔形成真空，从而高位油箱中的油液经过液控单向阀进入主缸上腔，实现快速运动。4-16 在两个慢速换接回路中能否利用两调速阀并联回路？为什么？答：不能，当一个调速阀工作时，而另一个调速阀内无油通过，它的减压阀不起作用而处于最大开口状态，因而速度换接时大量油液通过该处将使机床工作部件产生突然前冲现象。4-17 在图4-30（a）所示的二级调压回路中为什么阀4的调定压力一定要小于阀2的调定压力？在图4.30（b）中三个调节阀的调定压力的关系如何？答：阀4相当于阀2的先导阀，如果阀4调定压力大于阀2的调定压力会造成阀2打开而阀4未动作的故障，从
39、而起不到双极调压的目的。阀2、阀3的调定压力小于阀2的调定压力，阀2与阀3之间的压力没有关系，可以根据系统要求进行调定。4-18 如图4-84所示，溢流阀调定压力Ps1=5MPa，减压阀的调定压力Ps2=1.5MPa，Ps3=3.5MPa，活塞运动时，负载FL=2000N，活塞面积A=20104m2，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略不计，求：（1）活塞运动及到达终点时，A、B、C各点的压力是多少？（2）当负载FL=4000N时，A、B、C各点的压力是多少？答：（1）当运动到终点是 A点压力是系统压力 5MPA B点（ps2）3.5mpa c点（ps3）是3.5mpa（2） A点压力是5mp
40、a B点是3.5mpa C也是 3.5mpa图4-844-19 在图4-85所示的回路中，溢流阀的调定压力为5.0 MPa，减压阀的调定压力为2.5 MPa，试分析下列各情况，并说明减压阀阀口处于什么状态。图4-85（1）当泵压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，A、C点的压力各为多少？（2）当泵压力由于工作缸快进、压力降到1.5MPa时（工件原先处于夹紧状态），A、C点的压力为多少？（3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A、B、C三点的压力各为多少？解:（1）当泵压力等于溢流阀调定压力时，夹紧液压缸使工件夹紧后，泵的出口压力等于溢流阀调定压力（PB1=Py=5Mpa）时，C点压力PC1随着负载（夹紧力）压力上升，当A点的压力PA1等于减压阀的调整压力Pj时，减压阀开始起作用稳定其出口压力，此时，PA1=PC1=Pj=2.5Mpa。(2)泵的出口压力由于工作缸快进，压力降为1.5Mpa时（工件原先处于夹紧状态），泵的出口压力由工作缸负载确定，PB2 =1.5MpapB，则阀关闭；若pApB，则AB； 若p