1、1-1 什么是流体传动？除传动介质外，它由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？答：以流体为工作介质，在密闭容器中实现各种机械的能量转换、传递和自动控制的技术称为流体传动。动力元件将原动机的机械能转换为执行机构所需要的流体液压能。包括液压泵、空压机。执行元件将由动力元件输入的流体液压能转换为负载所需的新的机械能。包括液压气动缸和液压气动马达。控制元件对系统中流体的压力、流量或流动方向进行控制或调节。包括压力阀、流量阀和方向阀等。辅助元件流体传动系统中的各种辅助装置。如油箱、过滤器、油雾器等。1-2 液压系统中的压力取决于什么？执行元件的运动速度取决于什么？液压传动是通过液体静压力还是液体动压力
2、实现传动的？答：液压系统中的压力取决于外负载的大小，与流量无关。执行元件的运动速度取决于流量 Q，与压力无关。液压传动是通过液体静压力实现传动的。1-3 用职能符号表示液压系统，可以简单明了地表示液压系统结构组成及其功能，且便于绘制1-4 优点：体积小，质量轻，结构紧凑；工作较平稳；易于实现无极调速操作简单、安全、经济易实现过载保护设计、制造和使用较简便缺点：不能保证严格的传动比传动效率不高对温度较敏感制造精度要求高故障不易排查2-3 液压油液的黏度有几种表示方法？它们各用什么符号表示?它们又各用什么单位？答：（1）动力黏度（绝对黏度）：用 表示，国际单位为：Pa s（帕 秒） ；工程单位：P
3、 （泊）或 cP（厘泊） 。（2）运动黏度： 用 表示，法定单位为 ，工程制的单位为 St（沲,sm2） ，cSt （厘沲） 。scm（3）相对黏度：中国、德国、前苏联等用恩氏黏度 E，美国采用赛氏黏度SSU，英国采用雷氏黏度 R，单位均为秒。2-11 解： 由题意 D =q =4q/ D =0.094m/s4121121又 q= D =0.034m/s22q = (D -d ) =3.86x10 m /s=23.16L/min141143q = (D -d ) =3.74 x10 m /s=22.44 L/min2222-13 解：设吸油管入口处截面为 1-1 截面，泵入口处的截面为 2-2
4、 截面列 1-1、 2-2 截面处的伯努利方程： PghuPghuP 2221211由 A = A A A 所以 ， 可忽略不计，且 h 忽略不计1u2121u21w , ；00,1h )(943.0)min(59.6)6(442322 smdqu 2301.641034.90Re43vu该状态是层流状态，即2, )(1024apP sHhsmu22),(943.0)(08.5. 22 apu代入伯努利方程： 08.2.92)943.0(1020 24 sH)(15.28.9008.2).(24 mHs 液压泵的吸油高度 为 2.15m.sH2-14 解：当柱塞往下运动时，缸套中的油液可以看成
5、是缝隙流动Q= 由题意 h= =1mmldh123p02dD以柱塞为研究对象有F+P A=F +P A = P - P =0f110AFf又 F = A = dlfdyuhv= -p24l而 Q=A = d1d = - = ( - )-42lh3p20ldh1324Fldh0)463(22hdlFv0.32m/s )01.2.401.62.3(0.7104.78. 41223t= =0.3125s2.3-1 要提高齿轮泵的压力须解决哪些关键问题？通常都采用哪些措施？答：要解决：1、径向液压力不平衡 2、轴向泄漏问题为了减小径向不平衡力的影响，通常可采取：1）缩小压油腔尺寸的办法，压油腔的包角通
6、常 45 o；2）将压油腔扩大到吸油腔侧，使在工作过程中只有 12 个齿起到密封作用。利用对称区域的径向力平衡来减小径向力的大小；3）还可合理选择齿宽 B 和齿顶圆直径 De。高压泵可B， De；中、低压泵 B 可大些，这样可以减小径向尺寸，使结构紧凑。4)液压平衡法：在过渡区开设两个平衡油槽，分别和高低压腔相同。这种结构可使作用在轴承上的力，但容积效率（v）齿轮泵的泄漏途径主要有三条：端面间隙泄漏（也称轴向泄漏，约占 7580%） ，指压油腔和过渡区段齿间的压力油由齿间根部经端面流入轴承腔内（其与吸油腔相通） 。径向间隙泄漏（约占 1520%） ，指压油腔的压力油经径向间隙向吸油腔泄漏。齿面
7、啮合处（啮合点）的泄漏，在正常情况下，通常齿面泄漏很小，可不予考虑 。因此适当的控制轴向间隙的大小是提高齿轮泵容积效率的重要措施。3-2 叶片泵能否实现正反转？请说出理由并进行分析。答：不能。因为定量叶片泵前倾 13 ，是为了减小压力角，从而减轻磨损。而变量叶片泵0后倾 24 ，有利于叶片紧贴定子内表面，有利于它的伸出，有效分割吸压油腔。03-3 简述齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的优缺点及应用场合。齿轮泵优点：体积小、重量轻、结构简单，生产、维护成本低，自吸性能好，对油污染不敏感；缺点：流量脉动大，噪声大，排量不变，磨损不易修复，互换性差；场合：对稳定性要求不高、定量等场合。叶片泵优点：结构紧凑，工
8、作压力较高，流量脉动小，工作平稳，噪声小，寿命较长；缺点：吸油特性不太好，对油液的污染也比较敏感，结构复杂，制造工艺要求比较高；场合：稳定性要求高，压力不太大等场合。柱塞泵优点：柱塞泵的工艺性能好（主要零件均为圆柱形） ，配合精度高，密封性能好，工作压力较高，效率高；缺点：制造成本高；场合：高压、大流量、大功率的场合。3-4 解：理论流量 q =qn=100x1450=145000ml/min=145l/mint= 实际流量 q= q =0.90x145=130.5l/minvtvt= T= = =26851.8mTqpt.mtp.609.14513P = T=26852wi3-5 解：在图上
9、标出 D 点（2MPa，20L/min ） ，过 D 点作线段 AB 的平行线，交 q 轴于 G 点。在图上再标出 E 点（4.5 MPa，2.5 L/min） ，过 E 点作线段 BC 的平行线，交 p 轴于 H 点。GD,EH 相交于 F 点。A(0，27.5) B（45，25）D（20，20）所以 G（0，21.1）B（45，25）C（63，0）E（45，2.5）所以 H（48.5，0）所以 GF 为 y=-0.06x+21.1 HF 为 y=-1.39x+67.42所以 F 点（34.8，19）所以 P = po= = =1574.3wiq607.19834353-6解：理论流量 mi
10、n/58i/4015LVnqMt %6.92358tV理论输出转矩in/40.2121mLPpTaMMt =40.13 N.mp/(x10 Pa)5QL/minABCO 1000020 30 40 50 60 7051015202530DEFGH可得 %45.93MtT0.86V3-7 某液压马达的进油压力 p=10Mpa，理论排量 q =200mL/r，总效率 =0.75，机械效率0=0.9。试计算：m（1）该马达所能输出的理论转矩 M 。0（2）若马达的转速 n=500r/min，则进入马达的实际流量应是多少？（3）当外负载为 200N.m（n=500r/min）时，该马达的输入功率和输出
11、功率各为多少？解：（1）理论转矩 M = p q = 1010620010-310-3=318.5 N.m021014.3（2）实际流量 q =n q / = n q / = =120L/minvm9.075123（3）输入功率 P = p q =1010 12010 /60=20kwMi 63输出功率 P =2 nT = =10.5kwo2014.32第四章4-1 套筒缸在外伸时是大直径柱塞先运动，小直径柱塞后运动；内缩时正好相反。因为前一级柱塞是后一级柱塞的缸套。4-2 当液压缸速度较高且驱动质量较大的部件时，其惯性很大。活塞运动到液压缸终端停止时，会产生很大的冲击和噪声，严重的可能使活塞
12、和端盖发生撞击，使液压元件受损。当活塞行程接近端盖时，利用对油液的节流作用，增大液压缸的回油阻力，使回油腔中产生足够大的缓冲压力，使活塞减速，从而防止活塞撞击缸盖。4-3 液压系统在安装和停车后，会混入空气；油液中也常常溶入空气。这些空气会引起运动部件的不稳定性运动和振动，同时会加速油液的氧化和部件的腐蚀。4-4 4-8 一单杆液压缸，快速伸出时采用差动连接，快速退回时高压油输入缸的有杆腔。假设此缸往复快动时的速度都是 0.1m/s，慢速移动时，活塞杆受压，其推力为 25000N；已知输入流量 q=2510 cm /min，背压 p =0.2MPa。32（1）试决定活塞和活塞杆的直径；（2）如
13、缸筒材料采用 45 钢，试计算缸筒的壁厚；（3）如缸的活塞杆铰接，缸筒固定，其安装长度 l=1.5m，试校核活塞杆的纵向稳定性。解： 则：3vm/s1.02（1）活塞杆的直径 由 234Aqdv有 m 8.71.0654qd3查缸径及活塞杆标准系列 取 d=80mm活塞直径 D= =108.2mm 2dv查缸径及活塞杆标准系列 取 D=150mm(2) 缸筒材料为 45 钢时， = /n=600/4=150MPabF = D P- (D -d ) P =0.95 ，P =0.2MPa14220m0P =P= =1.49MPa 16MPan2014dm（ P =1.5P =1.49 3.12=4
14、.65MPayn106152.p按薄壁圆筒计算壁厚 （取 2.5mm）mD3.21506.42py（3）纵向稳定性校核查表得 501194062851 2821 ;aN. ;fN. ;E ;计算得 44 0.8.3dJ所 以 满 足 稳 定 性 要 求则取 安 全 系 数临 界 负 载 N7902158.250 1058./.0419.)(1 2085758.31096245.6 628221 2432 kRkkkkknF FrlafArldJlAlrl 第五章5-1 稳态液动力是使阀芯关闭的力，其方向是使阀芯关闭的方向。瞬态液动力的方向：在油液流出阀口时，瞬态液动力与阀芯运动方向相反；油液流
15、入阀口时，瞬态液动力与阀芯运动方向相同。5-2 液压卡紧的原因除污物进入缝隙和阀芯与阀体间隙过小因热膨胀卡死外，主要原因是滑阀阀芯与阀体间的几何形状误差所产生的径向不平衡力造成的。危害：是阀芯不能顺畅移动，影响滑阀工作甚至使其不能正常工作。减小措施：提高阀芯、阀孔的制造精度；要求阀芯的圆度和锥度允差为 0.003-0.005mm，且要求顺锥布置；控制表面粗糙度，阀芯0.20m ；阀孔0.40m ，配合间隙不宜过大。5-3 说明 O 形、M 形、P 形、和 H 形三位四通换向阀在中间位置时的特点。答：O 形：中位时，各油口互不相通，系统保持压力，油缸两腔的油液被封闭，处于锁紧状态，停位精度高。油
16、缸进/回油腔充满压力油，故启动时较平稳。M 形：中位时，P 、 T 口连通， A、B 口封闭；泵卸荷，不可并联其他执行机构；油缸两腔的油液被封闭，处于锁紧状态，停位精度高。缸启动较平稳，与 O 型相似。P 形：中位时，P 、A、B 连通， T 口封闭；可形成差动回路；泵不卸荷，可并联其他执行机构；缸启动平稳；换向最平稳，常用。H 形：中位时各油口互通，泵卸荷，油缸活塞处于浮动状态，其他执行元件不能并联使用（即不能用于并联多支路系统） ；执行元件停止位置精度低；由于油缸油液回油箱，缸启动有冲击。 5-4 分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用和差别溢流阀在系统可以起到保压、防止系统过载、背压、远程
17、调压及卸荷的作用。减压阀在系统中的作用有：降压、稳压等。顺序阀可用于实现多缸顺序动作、平衡回路、卸荷等。溢流阀的溢流口是常闭状态；减压阀的减压口是常开状态；顺序阀阀口常闭，出口不接回油箱而接入下一回路。5-5 现有三个外观形状相似的溢流阀、减压阀和顺序阀，铭牌已脱落，如何根据其特点做出正确的判断？答：溢流阀的先导阀泄油方式是内泄，常态下阀口常闭。工作时，进、出口相通，进油口压力为调整压力，一般并联于系统。出油口一般直接接回油箱，用于定压溢流或安全保护。减压阀的先导阀泄油方式是外泄，常态下阀口常开。工作时，出油口压力稳定在调定值上，一般串联于系统。顺序阀的先导阀泄油方式多数情况是外泄，压力很低时
18、是内泄，阀口处于常闭状态。工作时，进、出油口相通，进油口压力允许随负载的增加而进一步增加。实现顺序动作时串联于系统，出油口与负载油路相连，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。作卸荷阀用时并联于系统。可将三个阀分别接于油路中，通过测试进出口压力及与负载的关系来判断阀的类型。具体内容可参照上述部分。5-6 先导式溢流阀的阻尼小孔起什么作用？如果它被堵塞或加工成大的通孔，将会出现什么问题？答：先导式溢流阀中的阻尼孔的作用是使油液流过时，使主阀芯上下端形成压力差。当作用于先导阀上压力达到调定压力后主阀上腔油液产生流动，阻尼孔使下腔油液来不及补充上去，主阀芯上下端形成压力差，作用在主阀
19、芯上产生的液压力超过主阀弹簧力、摩擦力和主阀芯自重时，主阀打开，油液经主阀阀口流回油箱，实现溢流作用。如果先导式溢流阀主阀芯上的阻尼孔堵塞，进口油液无法进入主阀上腔，亦无法作用于先导阀上，溢流阀变成一个以主阀软弹簧为阻力的直动式溢流阀，很小的压力即使主阀芯打开而成为一个低压卸荷阀，不能控制系统压力。如果把阻尼孔加工成通孔，主阀芯上下腔压力相等，主阀始终关闭不能溢流，会导致系统压力失控而引发危险或破坏。5-7 为什么高压、大流量时溢流阀要采用先导型结构？答：由于在高压大流量下，直动式溢流阀的弹簧力变形量较大，人工操作旋转调整螺母很费力,压力稳定性差。故直动式溢流阀适用于低压、小流量系统。而先导式
20、溢流阀则因其调压偏差小，主阀芯上的平衡弹簧刚度小，开启比大，定压精度高，调节省力。因为调压弹簧刚度虽然很大，但导阀锥阀的有效承压面积很小，故弹簧力自然减小，调节省力、灵活而适用于高压大流量系统。5-8 单向阀与普通节流阀能否都可以作背压阀使用？答：都可以作背压阀。若将单向阀软弹簧更换成合适的硬弹簧，安装在液压系统的回油路上，可做背压阀使用，其压力通常为：0.30.5MPa普通节流阀通过改变阀的节流口的面积来控制阀的流量，液体通过节流阀会产生压差，因此，亦有背压作用。5-9 若减压阀调整压力为 5MPa，而减压阀前的一次压力为 4MPa。试问经减压后的二次压力为多少？为什么？答：4MPa。因为一
21、次压力小于二次压力，不能推动调压弹簧以改变阀口通流面积的大小，无法实现压力调整，故前后压力不改变，减压阀不起作用。5-10 将调速阀和溢流阀分别装在执行元件的回油路上，能否起到速度稳定的作用。答：可以。调速阀是通过改变通流面积，改变回路的流速，可以稳定执行元件的速度；溢流阀在回油路会产生背压，改变速度，也能起到速度稳定的作用。5-11 电液比例阀与普通开关阀比较，有何特点？ 能实现自动控制、远程控制和程序控制 ； 能连续地、按比例地控制执行元件的力、速度和方向，并能防止压力或速度变化及换向时的冲击现象； 把电传动的快速灵活等优点与液压传动功率大等特点结合起来。 简化了系统，减少了元件的使用量。 制造简便，价格比普通液压阀高。
