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1.能量
润滑
冷却
2.流动
3.润滑
4.强度
5.压力
有流动趋势金属
承载能力
静止
6.大
大
7.较大
小些
8.残留物
侵入物
生成物
1.液体单位体积内的质量称为密度。
2.液体受压力作用而发生体积减小的性质称为可压缩性。
2
3.阻碍液体分子间相对运动的性质称为液体的黏性。
1.
(1)黏度合适,随温度的变化小。
(2)润滑性能好。
(3)抗氧化性好。
(4)剪切稳定性好。
(4)防锈和不腐蚀金属。
(5)同密封材料相容。
(6)消泡和抗泡沫性良好。
(7)抗乳化性好。
(8)清洁度符合要求。
2.液压油与空气接触会产生氧化变质,高温、高压和某些物质(如铜、锌、铝等)会加速氧化过程,氧化后的液压油腐蚀性增强,而且氧化生成的粘稠物会堵塞液压元件的孔隙,影响系统正常工作。
3.
(1)根据系统的工况和工作环境,确定系统应选用液压油的类型。
(2)确定系统应选用什么黏度级别的液压油。
(3)了解所选用液压油的性能,分析是否符合系统工作要求。
(4)了解产品的价格。
4.
(1)清除系统各元件在加工和装配过程中残留的污染物。
(2)防止污染物从外界侵入。
(3)采用过滤精度较高的过滤器。
(4)控制液压传动系统的温度。
(5)定期检查和更换液压传动系统的液压油。
1—3
流体力学基础
1.C2.B3.D4.D5.A
4.×
3
1.绝对
2.负载
3.液阻
4.压力
5.沿程
6.小孔
相对
大小
流量
局部
缝隙
1.液压传动系统的压力是指液体在单位面积上所受的法向作用力。
2.在密闭容器内,施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点,这就是静压传递原理,即帕斯卡原理。
1.单位时间内流过某一通道截面的液体体积称为流量。
2.流速是指液体流质点在单位时间内所移动的距离。
3.在液压传动系统中,由于某些原因使液体压力突然升高,形成很大的压力峰值,这种现象称为液压冲击。
4.在流动的液体中,因某点处的压力低于空气分离压力而形成气泡的现象称为空穴现象。
(1)液体的静压力垂直于其作用表面,其方向和该表面的内法线方向一致。
(2)静止液体内任意一点所受到的各个方向的压力都相等。
2.
(1)尽可能缩短管道长度,减少管道截面的突变和弯曲次数。
(2)提高管道内壁的表面结构质量。
(3)适当增大管路直径以增大通流截面积,降低流速。
(4)选用适宜黏度的液压油。
3.在液压传动系统正常工作的情况下,从液压元件的密封间隙中会漏出少量油液。
由于液压元件配合件之间必然存在一定的间隙,当间隙两端有压力差时,也会有油液从这些间隙中流过。
以上这些现象称为泄漏。
4.液压传动系统的泄漏不仅浪费油液,污染环境,还会降低系统的效率,
4
6
影响系统的正常工作。
5.采用合理的密封装置和密封件,提高零件加工和装配精度,正确布置管路,保持系统清洁等。
6.
(1)流动的液体突然停止(如突然关闭阀门)。
(2)静止的液体突然流动和流动的液体突然变向。
(3)运动部件突然制动和换向。
(4)某些液压元件动作不灵敏。
7.
(1)减小阀口前后的压力差,一般使压力比p
/p
<3.5。
(2)正确设计管路,避免过多弯曲、急转和绕行,尽量保持平直。
(3)提高系统各连接处的密封性能,防止空气侵入。
(4)提高液压元件的抗腐蚀能力。
采用抗腐蚀能力强的材料,提高零件的机械强度和表面结构质量。
(5)限制液压泵的吸油高度。
六、计算题
(1)p=2×
10pa
(2)v=0.17m/s
4.
(1)F
=5880N
p=5.88×
10p
a
(2)G=29400N
(3)小活塞运动速度v1快,小活塞运动速度v1比大活塞运动速度v2快4倍
(4)p=3.92×
F1=3920N
5.
(1)F=1×
10N
(2)v
=0.1m/min
(3)v=5m/min
第二章
液压泵与液压马达
2—1
液压泵概述
1.D2.A3.B4.A5.B6.C7.C二、判断题
5.×
6.×
1.机械
压力
2.齿轮泵3.外负载
叶片泵
柱塞泵
4.额定
最高
5.变量泵
定量泵
6.流量
7.容积效率
1.靠密封容腔体积的周期性变化,实现吸油和压油的液压泵称为容积泵。
2.额定压力是指液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定能够连续运转
的最高压力。
3.液压泵在超过额定压力的条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短时间运行的最高压力,称为液压泵的最高允许压力,简称最高压力。
4.液压泵每转一周所排出的液体体积称为排量
5.液压泵在正常工作条件下,按照试验标准规定必须保证的输出流量称为额定流量,也就是在额定转速和额定压力下液压泵的输出流量。
(1)具有密封的容积。
(2)密封容积的大小能周期性地有规律的变化。
(3)要装备配油装置,即泵要保证能连续工作。
(4)油箱必须与大气相通。
2.液压泵在工作中,由于泵内轴承等相对运动零件之间的机械摩擦以及泵内转子和周围液体的摩擦,泵从进口到出口间油液的流动阻力产生的功率损失,统称为机械损失。
2—2
齿轮泵
1.A2.D3.C4.B5.D
1.√2.×
6.√7.√8.√三、填空题
1.齿轮
2.摆线
外啮合
渐开线
内啮合
3.泄漏
困油现象
径向力不平衡
4.啮合线
径向
轴向
5.振动
噪声
6.简单
小
轻
7.小
高
低
1.轮齿啮合线的间隙(齿侧间隙)处的泄漏称为啮合线泄漏。
2.泵体内表面和齿顶的径向间隙(齿顶间隙)处的泄漏称为径向泄漏。
3.齿轮两端面和侧板间的间隙(端面间隙)处的泄漏称为轴向泄漏。
1.当齿轮按图示箭头方向旋转时,右侧吸油室由于相互啮合的轮齿逐渐脱开,密封工作容积逐渐增大,形成局部真空,因此油箱中的油液在外界大气压力的作用下,经吸油口进入吸油腔,将齿间的槽充满,并随着齿轮旋转,把油液带到左侧压油室。
随着齿轮的相互啮合,压油室密封工作腔容积不断减小,油液便被挤出去,从压油口输送到压力管路中去。
齿轮啮合时,轮齿的接触线把吸油腔和压油腔分开。
2.齿轮泵要平稳工作,齿轮啮合的重叠系数必须大于1,于是总有两对齿
7
轮同时啮合,并有一部分油液被困在两对齿轮所形成的封闭空腔之间。
这个封闭的容积随着齿轮的转动在不断地发生变化。
密封容积由大变小时,被封闭的油液受挤压并从缝隙中以很大的压力挤出,油液发热,并使轴承受到额外负载;
而密封容积由小变大使,又会造成局部真空,使溶解在油中的气体分离出来,产生空穴现象,这就是困油现象。
3.齿轮泵在工作时,作用在齿轮外圆上的压力是不均匀的。
在压油腔和吸油腔,齿轮外圆分别承受着系统工作压力和吸油压力;
在齿轮齿顶圆与泵体内孔的径向间隙中,可以认为油液压力由高压腔压力逐渐下降到吸油腔压力。
这些液体压力的合力相当于给齿轮一个径向不平衡作用力,使齿轮和轴承受载。
(1)工作压力较低。
(2)容积效率较低。
(3)流量脉冲大。
(4)流量不能调节。
2—3
1.A2.D3.D4.C5.C6.C7.D
1.√2.√3.×
6.√7.×
9.√10.√11.√12.√13.×
14.×
15.×
16.√
1.单作用
双作用
2.一
3.单
4.两
两
外
内
5.偶数
6.四
7.差
四
较严
8
8.机床控制
四、问答题
(1)(略)
(2)
1)吸油过程
当转子按图示箭头方向回转时,右边的叶片逐渐伸出,相邻两叶片间的密封容积逐渐增大,形成局部真空,油箱中的油液在大气压作用下,经配油盘的吸油窗口吸入吸油腔,实现吸油。
2)压油过程
左边的叶片被定子内壁逐渐压入槽内,密封容积逐渐减小,将油液经配油窗口压出,实现压油。
2.限压式变量泵的输出流量可根据负载的变化自动调节。
当负荷小时,泵输出流量大,执行元件可快速移动;
当负荷增加时,泵输出流量变小,输出压力增加,执行元件速度降低。
如此可减少能量消耗,避免油温上升。
3.
(2)当转子按图示方向旋转时,处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中,叶片外伸,密封空间的容积增大,吸入油液:
在从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,密封空间容积变小,将油液从压油口压出。
(1)输出流量比齿轮泵均匀,运转平稳,噪声小。
(2)工作压力较高,容积效率也较高。
(3)单作用式叶片泵易于实现流量调节。
(4)双作用式叶片泵则因转子所受径向液压力平衡,故使用寿命长。
(5)结构紧凑,轮廓尺寸小,流量较大。
2—4
9
1.C2.A3.C4.D5.A6.B
3.×
4.√5.×
9.×
1.轴向
2.高
排量
3.斜盘
斜轴
4.双
变
5.径向6.轴配流
阀配流
(2)当传动轴9带动缸体7按图示方向旋转时,在前半周内,柱塞逐渐向外伸出,柱塞与缸体孔内的密封容积逐渐增大,形成局部真空,通过配油盘的吸油窗口吸油;
缸体在后半周时,柱塞在斜盘斜面作用下,逐渐被压入柱塞孔内,密封容积逐渐减小,通过配油盘的压油窗口压油。
(2)当转子2按图示方向回转时,柱塞1绕经上半周时向外伸出,柱塞底部的容积逐渐增大,形成局部真空,因此便经过衬套3上的油孔从配油轴5的吸油口b吸油:
当柱塞转到下半周时,定子内壁将柱塞向里推,柱塞底部的容积逐渐减小,向配油轴的压油口c压油。
(1)工作压力高。
(2)流量范围大。
(3)容易加工成各种变量泵。
(4)受力情况好,具有较长的使用寿命,单位功率质量小。
(5)柱塞泵有良好的双向变量能力。
10
2—5
液压马达
1.C2.D3.D
1.执行
机械
转速
2.齿轮式
叶片式
柱塞式
3.差较
过高
较小
4.小
灵敏
1.第一,双向液压马达应能够正、反转,因而要求其内部结构对称;
第二,液压马达的转速范围需要足够大,特别是对它的最低稳定转速有一定的要求;
第三,液压马达由于在输入压力油条件下工作,因而不必具备自吸能力,但密封容积需要具有一定的初始密封性,才能提供必要的启动转矩。
2.当压力油进入马达的高压腔时,完全处于高压腔的轮齿(b和b′)所受压力油的作用力相互抵消,高压腔上、下边缘处的轮齿(a和a′)只有高压腔侧受到单方向作用力(图中用两个箭头表示),相互啮合的一对轮齿(c和c′)的齿面只有一部分受压力油的作用(图中用一个箭头表示)。
这样两个齿轮上就会各有一个让它们产生转矩的作用力,从而使两齿轮旋转,并将油液带到低压腔排出。
(2)当压力油进入高压腔后,在叶片1和2、2和3(及5和6、6和7)的空间充满了压力油,叶片1和3的一面作用着高压油,另一面作用着低压油。
由于叶片3伸出的面积大于叶片1伸出的面积,所以作用在叶片3上的总液压力大于作用在叶片1上的总液压力;
叶片2两面同时受液压油的作用,受力平衡,对转子不产生转矩,于是这个压力差使叶片带动转子逆时针旋转。
作用在叶片5
11
和叶片7上的液压力,其作用原理相同。
2—6
液压泵、液压马达的选择
1.A2.A3.C4.A5.C
4.√5.√三、填空题
1.工况
性能
输出流量
工作压力
2.双作用3.柱塞
限压
4.高速小扭矩
低速大扭矩
1.具体选用液压泵时,可参考各类液压泵的技术性能和各类液压泵的特点和应用范围,并考虑使用环境、温度、清洁状况、安放位置、维护保养的方便和经济性等因素。
通过综合分析比较,最后确定合适的液压泵类型。
2.在选定液压马达时,要考虑液压传动系统的使用要求、工作压力、转速范围、运行扭矩、总效率、寿命等机械性能,同时要考虑液压马达在机械设备上的安装条件、外形尺寸及工作环境等因素。
(1)动力不同。
(2)配流机构、进出油口不同。
(3)对自吸性要求不同。
(4)防泄漏的形式不同。
(5)液压马达的容积效率比液压泵低。
(6)液压马达启动转矩大。
12
第三章
液压缸
3—1
液压缸的类型及图形符号
1.C2.A3.B4.C
1.活塞式2.单作用3.液压力
组合式
4.中低
中高
3—2
典型液压缸
1.B
2.C
3.D
4.C
5.A
7.√8.√9.√10.√三、填空题
1.缸体
2.慢速
活塞
快速
3.不接触
配合
4.不高
5.内孔
单作用
缸筒
6.单作用
外力液压
13
7.有效面积
(1)工作台往复运动速度不相等
(2)活塞两个方向的作用力不相等
(3)可作差动连接
(2)由于活塞的面积大于柱塞面积,所以从P口向活塞缸无杆腔输入低压油时,可以在柱塞缸得到高压油,从A口输出。
增压的倍数等于增压器活塞与柱塞的工作面积之比。
B口在活塞右移时泄油,在活塞左移时进油。
3—3
液压缸的组成和典型结构
1.A2.C3.D4.C5.B6.C
5.√6.√7.√8.√9.×
10.√11.√12.√13.×
14.√
1.外泄
2.缸筒
3.缸筒
4.端盖
5.法兰
内泄
端盖
半环
活塞杆
导向套
外螺纹
内螺纹
拉杆
焊接
6.半环
螺纹
锥销
7.动
静
8.间隙
活塞环
密封圈
9.压环V形密封圈四、问答题
支承环
14
1.对密封装置的要求主要有:
密封性能好,随系统工作压力的提高,能自动提高其密封性能,摩擦阻力小等。
2.间隙密封是依靠两运动件配合面间的微小间隙,防止渗漏。
为了提高这种结构的密封性能,常在活塞外圆表面上开几道细小的环形槽,以增大油液通过间隙时的阻力,减少泄漏。
这种结构的摩擦力小,经久耐用,但对零件的加工精度要求高,且难以完全消除泄漏,只能用在低压小直径的快速液压缸中。
3.O形橡胶密封圈的结构简单、密封性好,成本低,使用方便,应用广泛,即可用于做直线往复运动和回转运动的动密封,又可用于静密封;
即可用于外径密封,又可用于内径密封和端面密封。
4.液压缸的缓冲装置是为了防止活塞在行程终了时,由于惯性力的作用而与端盖发生撞击,而导致液压缸损坏。
一般液压缸都有缓冲装置,特别是当液压缸驱动重负荷或运动速度较大时,必须使用缓冲装置。
但对于短行程液压缸和低速液压缸,一般不使用缓冲装置。
5.工作前拧开排气塞,使活塞全行程空载往返数次,空气即可通过排气塞排出。
空气排净后,需把排气塞拧紧,再进行工作。
第四章
液压控制阀
4—1
概述
1.B2.B3.D二、判断题
1.流动方向
2.阀体
3.方向
4.手动
阀芯
液压
电动
电液
5.管
板
叠加
插装
6.螺纹
法兰
15
(1)动作灵敏,使用可靠,工作时冲击和振动要小,噪声要小。
(2)油液通过液压控制阀时压力损失小,阀芯工作的稳定性要好。
(3)密封性能好,内泄漏少,无外泄漏。
(4)结构简单、紧凑,通用性好;
安装、调整和使用方便。
(5)所控制的参数稳定,抗干扰能力强。
4—2
方向控制阀
1.D2.A3.B4.D5.C6.B7.C8.C9.A10.B11.C二、判断题
5.√6.√7.√8.×
11.√12.×
13.√
1.单向
换向
2.方向控制3.普通单向阀
液控单向阀
4.管
5.钢球式
锥阀式
6.卸荷阀芯
外泄
7.滑阀
转阀
8.滑动
9.主体
控制10.电磁换向阀
滑阀
液控换向阀
电磁换向阀
1.方向控制阀是利用阀芯和阀体间的相对运动,来控制液压传动系统中油液流动的方向或油液的通与断的液压阀。
2.换向阀是通过阀芯对阀体的相对运动,即改变两者的相对位置,使油路接通、关闭或变换油路方向,从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止
16
或改变运动方向的液压阀。
3.利用电磁铁吸力推动阀芯来改变工作位置的换向阀称为电磁换向阀。
4.液控换向阀是利用控制油路的压力油直接推动阀芯来改变阀芯位置的换
向阀。
(1)正向开启压力小。
(2)反向泄漏小,尤其是用在保压系统时要求更高。
(3)通流时压力损失小。
液控单向阀在反向流通时压力损失也要小。
2.
(1)用于对液压缸需要长时间保压、锁紧的液压传动系统中;
也常用于防止立式液压缸停止运动时因活塞自重而下滑的回路中。
(2)在双泵供油的系统中,低压大流量泵的出口处必设单向阀,以防止高压小流量泵的输出的液压油流入低压泵内。
(3)单向阀也常安装在泵的出口处,一方面可防止系统中的液压冲击影响泵的工作;
另一方面在泵不工作时可防止系统中的油液倒灌入油泵。
(4)单向阀还可以在系统中分隔油路,以防止油路间的相互干扰。
3.当控制油口K未通控制压力油时,主通道中的油液只能从进油口A流入,顶开阀芯从出油口B流出,相反方向则闭锁。
当控制油口K接通控制压力油时,推动活塞1向右移动,借助于右端悬伸的顶杆将阀芯3顶开,使进油口和出油口接通,油液可以沿两个方向自由流动。
由控制油口K漏出的油液经泄油口L流回油箱。
4.液压传动系统对换向阀的性能要求是:
油液流经换向阀时压力损失小,互不相通的油口间泄漏少,换向平稳迅速且可靠。
5.当阀体两端的电磁铁均不通电,阀在常态位置时,阀芯只受两端的弹簧力作用,油口P、T、A、B互不相通,换向阀处于锁闭状态。
当右端的电磁铁通电吸合时,衔铁通过推杆将阀芯推向左端,换向阀在右位工作。
压力油从P口进入,从B口流出,回路中的回油从A口流入,从T口流回油箱。
当左端电磁铁吸合时,衔铁通过推杆将阀芯推向右端,换向阀在左位工作。
压力油从P口流入,从A口流出;
回油从B口流入,从T口流回油箱。
17
4—3
压力控制阀
1.B2.D3.A4.C
11.√12.√13.√
1.定值
2.压力
3.液压
4.溢流
定差
弹簧
减压
定比
顺序
5.调压及稳压
限压保护
6.直动式
先导式
7.主阀
先导阀
1.溢流阀在液压传动系统中主要有三方面的作用:
一是起溢流调压及稳压作用,可保持液压传动系统的压力恒定。
二是起限压保护作用,防止液压传动系统过载(又称安全阀)。
起这两种作用的溢流阀通常并联在液压泵出口处的油路上。
三是串联在液压缸的回油路上,作为背压阀使用,以保证液压缸工作稳定。
2.当进油口压力p小于溢流阀的调定压力p
k
时,由于阀芯受调压弹簧力作
用而使阀口关闭,油液不能溢出。
当进油口压力p等于溢流阀的调定压力pk时,阀芯所受的液压力与弹簧力相平衡,此时阀口即将打开。
当进油口压力p超过溢流阀的调定压力p
时,液压力将阀芯向上推起,压
力油进入阀口后经T口流回油箱,使进口处的压力不再升高。
溢流阀工作时,阀芯随着系统压力的变化而上下移动,以此维持系统压力基本稳定,并对系统起安全保护作用。
3.减压阀的减压原理是:
利用压力油通过缝隙(液阻)降压,使出口压力
18
低于进口压力,并保持出口压力为一定值。
缝隙越小,压力
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- 液压技术第四版习题册 参考答案 液压 技术 第四 习题