液压实验指导书附思考题答案.doc

1、实验一 液压动力元件拆装一、实验目的通过对液压泵的拆装可加深对泵结构及其工作原理的了解，能对液压泵的加工及装配工艺有一个初步的认识，并了解如何认识液压泵的铭牌、型号等内容。二、实验用工具及材料内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、各类液压泵(齿轮泵、双作用叶片泵、限压式变量叶片泵)三、实验内容及步骤拆解各类液压元件，观察及了解各零件在液压泵中的作用，了解各种液压泵的工作原理，按一定的步骤装配各类液压泵。1.齿轮泵型号：CB-B 型齿轮泵，结构图见图 1-1。图 1-1 齿轮泵1-轴承外环 2-堵头 3-滚子 4-后泵盖 5-键 6-齿轮 7-泵体 8-前泵盖 9-螺钉10-压环 11- 密封环 12-

2、主动轴 13-键 14-泻油孔 15-从动轴 16-泻油槽 17-定位销工作原理：在吸油腔，轮齿在啮合点相互从对方齿谷中退出，密封工作空间的有效容积不断增大，完成吸油过程。在排油腔，轮齿在啮合点相互进入对方齿谷中，密封工作空间的有效容积不断减小，实现排油过程。2.双作用叶片泵型号：YB-6 型叶片泵，结构图见图 1-2。工作原理：当轴 3 带动转子 4 转动时，装于转子叶片槽中的叶片在离心力和叶片底部压力油的作用下伸出，叶片顶部紧贴与顶子表面，沿着定子曲线滑动。叶片往定子的长轴方向运动时叶片伸出，使得由定子 5 的内表面、配流盘 2、7、转子和叶片所形成的密闭容腔不断扩大，通过配流盘上的配流窗

3、口实现吸油。往短轴方向运动时叶片缩进，密闭容腔不断缩小，通过配流盘上的配流窗口实现排油。转子旋转一周，叶片伸出和缩进两次。图 1-2 双作用叶片泵1-滚针（动）轴承 2-吸油盘 3-传动轴 4-转子 5-定子 6-泵体7-压油盘 8-滚针（动）轴承盖 9-叶片3. 内反馈限压式变量叶片泵型号：YBN 型内反馈限压式变量叶片泵结构简图见图 1-3（1）变量原理依据弹簧弹力与油液对定子内表面的作用力的合力产生的水平分力Fsin 相互大小关系，使定子产生水平方向的运动，改变定子与转子的偏心量的大小，进而改变泵的排量和流量。图 1-3 内反馈限压式变量叶片泵结构简图1最大流量调节螺钉；2 弹簧预压缩量

4、调节螺钉；3 叶片；4 转子；5 定子四、实验报告要求1.根据实物，简要说明齿轮泵的结构组成，画出齿轮泵的工作原理简图并说明齿轮泵的工作原理。2.根据实物，简要说明双作用叶片的结构组成，画出双作用叶片的工作原理简图并说明齿轮泵的工作原理。3.根据实物画出限压式变量叶片泵工作简图，并说明内反馈限压式变量叶片泵的变量原理。五、思考题1.何谓困油现象？如何消除困油现象？因为为了保证运行平稳，所以齿轮泵的齿轮重合度大于一，也就是说当一对齿开始进入啮合时，另一对齿未能脱离啮合，这也就使得在两对齿之间形成了一个封闭区间，该区间既不与高压压油区相通，也不与低压区吸油区相通，当齿轮继续旋转，在高压区啮入的齿之

5、间油压迅速增加，形成超高压，当该队齿转过中间点，这对齿之间空间增大，形成吸空现象，出现大量气穴，在增压时，使得齿轮啮合阻力激增，对浮动侧板上的滑动轴承形成很大压力，而在低压区形成气蚀和较大噪音。这种现象叫做困油现象解决办法通常是在浮动侧板上开卸荷槽，卸荷槽开法是在高压啮合区开槽，使得啮入时形成的高压油流入压油区，也就是压油口，而低压区开槽使得啮出时形成的真空区与吸油口相通，这样就解决困油现象但是原理上内啮合齿轮泵没有这个问题2.叙述单作用叶片泵和双作用叶片泵的主要区别。单作用叶片泵和双作用叶片泵的区别单作用叶片泵：1）单数叶片，一般取 15 片左右；叶片按旋转方向向后倾斜2）定子、转子和轴受不

6、平衡径向力3）叶片底部的通油槽采取高压区通高压、低压区通低压，以使叶片底部和顶部的受力平衡，叶片靠离心力和惯性力的作用紧贴定子。双作用叶片泵：1）双数叶片，一般取 12 或 16 片；叶片按旋转方向向前倾斜2）定子、转子和轴受平衡径向力3）叶片底部的通油槽均通以压力油，叶片受离心力和叶片底部压力油的作用紧贴定子。3.叙述限压式外反馈变量叶片泵和限压式内反馈变量叶片泵的主要区别，并说明其压力-流量特性曲线。实验二 行程换向开关控制的顺序动作回路一、实验目的在机床及其它装置中，往往要求几个工作部件按照一定顺序依次动作。如组合机床的工作台复位、夹紧，滑台移动等动作，这些动作间有一定的顺序要求。例如先

7、夹紧后才能加工，加工完毕先退出刀具才放松。又如磨床杀功能砂轮的切入运动，一定要周期性在工作台每次换向时进行。因此，采用顺序回路，以实现顺序动作。依据控制方式不同可分为压力控制式、行程控制式和时间控制式。二、实验仪器YY-18 型透明液压传动实验演示台、齿轮泵、油箱、溢流阀、二位四通电磁换向阀（2 个） 、行程开关（常开、常闭各 2 个，图 2-1 中 3、4 是常闭行程开关，1、2 是常开行程开关） 、单杆双作用油缸（2 个） 、压力表、调速阀。三、实验原理如图 2-1 所示液压回路。图中 1、2、3、4 为行程开关，其中 3、2 为常闭，1、4 为常开。3 1 4 2A B1DT 2DTC

8、D图 2-1 行程开关和电磁阀控制的顺序动作回路四、实验内容1. 通过亲自装拆，了解回路的组成和性能。2. 利用现有的液压元件，拟定方案。五、实验步骤1. 按照实验回路图的要求，取出需用的液压元件，检查是否正确。2. 将检查完毕性能完好的液压元件安装在实验台面板合理位置，通过管接头和液压软管按回路要求连接。3. 据实验台的电气控制面板，进行电气线路连接。4. 安装完之后，接通电源，启动电机，顺时针旋转调速按钮，同时按电气控制面板中换向阀 C 中的换向，使 1DT 得电，换向阀 C 处于左位，而换向阀 D 仍处于右位，油缸 B 的左腔进油，右腔回油，其活塞和活塞杆向右运动，右行到终点时，油缸 B

9、 的挡块压下行程开关 2，1DT 断电，换向阀 C 处于右位，油缸 A 的左腔进油，右腔回油。5. 油缸 A 的活塞和活塞杆右行到终点时，其挡块压下行程开关 1，使 2DT得电，换向阀 D 处于左位，油缸 B 的右腔进油，左腔回油，其活塞和活塞杆左行到终点时，油缸 B 的挡块压下行程开关 4，使 1DT 得电，换向阀 C 处于左位。6. 油缸 A 的右腔进油，左腔回油，其活塞和活塞杆左行到终点时，油缸A 的挡块压下行程开关 3，使 2DT 断电，使油缸 A、B 重复以上动作。六、思考题1.常闭行程开关和常开行程开关的区别？行程开关又称 限位开关，在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当

10、装于生产机械运动部件上的挡块撞击行程开关时， 行程开关的触点动作，实现电路的切换。行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，用于控制机械设备的行程及限位保护。被广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。常闭行程开关：挡块撞击常闭行程开关后，使得该行程开关的常闭触头断开，从而使该行程开关所在电路断开。常开行程开关，挡块撞击常开行程开关后，使该行程开关的常开触头闭合，从而使该行程开关所在电路接通。2. 根据图 2-1，填写下表：电磁铁状态 换向阀位置 液压缸状态信号来源1DT 2DT 换向阀 C 换向阀 D 油缸 A 油缸 B按下启动按钮 左位 右位 停止 右移油缸

11、 B 的挡块压下行程开关2 右位 右位 右移 停止油缸 A 的挡块压下行程开关1 右位 左位 停止 左移油缸 B 的挡块压下行程开关3 左位 左位 左移 停止油缸 A 的挡块压下行程开关4 左位 右位 停止 右移实验三 节流调速回路一、实验目的1、了解节流调速回路的构成，掌握其回路的特点。2、加深对进口节流、出口节流、支(或旁)路节流调速回路工作原理和速度负载特性的认识。二、实验仪器YY-18 型透明液压传动实验演示台、齿轮泵、油箱、溢流阀、节流阀、单杆双作用油缸三、实验原理如图 3-1 所示液压回路。A2FVA1q1ppqpp1p2AT pTqA2FVA1q1ppqpp1 p2pT ATqA

12、2FVA1q1ppqpp1qp2ATpT（a）进口节流调速回路 （b）出口节流调速回路 （c）旁路节流调速回路图 3-1 节流调速回路四、实验内容1. 通过亲自装拆，了解节流调速回路的组成和性能。2. 利用现有的液压元件，拟定方案。五、实验步骤1. 按照实验回路图的要求，取出需用的液压元件，检查是否正确。2. 将检查完毕性能完好的液压元件安装在实验台面板合理位置，通过管接头和液压软管按回路要求连接。3. 安装完之后，接通电源，启动电机，顺时针旋转电机调速器的调速按钮至所需要的转速或油路的工作压力。4. 调节节流阀的手柄来改变该节流阀节流口的通流面积，从而改变通过节流阀的油液流量大小（即进入油缸

13、进油腔的油液流量） ，实现对活塞运动速度的调节目的。5. 改变节流阀的安装位置（组成出油节流调速回路)，并重复步骤 3、4。六、思考题1.溢流阀在三种节流调速回路（进口、出口和旁路）中的作用？2.完成进口节流调速回路的详细说明，包括：绘制原理图、调速原理、并推导速度负载特性和回路功率（给出推导过程） 。3.比较进油节流调速回路和出油调速回路的区别？实验四 基本气动回路仿真一、实验目的利用德国 Festo 公司的 F1uidSIM 软件的电气液压（气压）回路仿真功能，让每个学生都以实际操作的方式参与到 4 个基本气动回路设计和仿真的整个过程，使静止的气压回路动起来。同时激发学生的学习兴趣，提高学

14、习效果。二、实验仪器计算机，F1uidSIM 软件三、实验原理在 F1uidSIMP 软件环境中，先搭建基本气动回路（双手操作回路；快速排气阀的应用回路；过载保护回路；行程阀控制的连续往复动作回路） ，然后分别仿真每个基本气动回路的整个动作过程。四、实验内容及步骤1. FluidSIM 软件的学习 鼠标左键单击任务栏的“开始” 选中“程序” 选中“festo Didactic” 选中“F1uidSIMP 3.6”并单击鼠标左键 进入气压回路的仿真环境。如图 4-1 所示。图 4-1 鼠标左键单击工具栏上的“新建”按钮（或鼠标左键单击菜单栏上的“文件”菜单命令，打开“文件”菜单命令，选中“新建”

15、命令）即可新建一个文件，根据所搭建的气压回路，用鼠标左键单击左侧“元件库”窗口中的相应元件符号，并按住鼠标左键不放，将该元件符号拖放到右侧新建文件窗口中。同理，选择其他元件，并拖放到右侧新建文件窗口中。完成气压回路的搭建工作。如图 4-2。 仿真：鼠标左键单击工具栏上的“仿真”按钮（或鼠标左键单击菜单栏上的“执行”菜单命令，打开“执行”菜单命令，选中“启动”命令；或在新建文件窗口中，单击鼠标右键，弹出快捷菜单，选中“启动”命令并单击鼠标左键执行） ，F1uidSIM 软件进入仿真模式。如图 4-2。图 4-2 相关说明： FluidSIM 软件中的物理量物理量 单位 物理量 单位压力（p） bar，MPa 开口度（%）流量（q） l/min 电压（U） V速度（v） m/s 电流（I ） A力（F） N 管路颜色具有下列含义：电缆和液压管路的颜色颜色 含义深蓝色 气压管路：压力大于或等于最大压力的 50淡蓝色 气压管路：压力小于最大压力的 50淡红色 电 缆：有电流流动2. 气压基本回路的仿真：对下列四个基本的气压回路进行仿真： 双手操作回路，如图 4-3 所示。