第1章 流体力学基础

可在齿轮泵的侧板上开卸荷槽,一对矩形卸荷槽相对齿轮中心线对称布置,左边矩形卸荷槽与吸油腔相通,右边矩形卸荷槽与压油腔相通。使闭死容积从小到大时,始终与吸油腔相通;使闭死容积从大到小时,始终与压油腔相通。 2、 液压泵工作压力随负载变化,取决于外负载的大小。在正常条件下允许液压泵连续运转的最高压力要不高于额定压

力。

3、 因为柱塞泵的密封是靠柱塞和孔之间的圆周实现的,是一面密封,而齿轮泵和叶片泵都是线密封,柱塞泵的额定工

作压力一般都比齿轮泵和叶片泵高。

4、 机理分析:齿轮啮合作用力和压力的联合作用,对主动齿轮和从动齿轮产生了不同的效果。齿轮泵径向力不平衡的

解决措施:缩小压油口、开径向力平衡槽、加强从动轴的轴承。

5、 液压泵的输出流量与泵的结构参数、转速和容积效率有关。当液压泵选定后,其结构参数也就确定了;再选定泵的

转速,则液压泵的输出流量只随容积效率?V的变化而变化。我们知道,构成液压泵工作容积的各相邻零件之间存在着间隙,不可避免地要产生泄漏,使容积效率?V降低。又因为液压泵的输出压力决定于外负载,外负载越大,则输出压力越高,使液压泵的泄漏越大,降低容积效率,从而减少了液压泵的流量。可见“液压泵的压力升高会使流量减少”的说法是正确的。它是指当液压泵的压力升高后,由于加剧泄漏,从而降低容积效率,所以使泵的流量减少。液压泵随着输出压力的提高,其泄漏量Δq增加,实际流量q减少。

6、 阻尼小孔的作用时产生主阀芯动作所需要的压力差,是先导型溢流阀正常工作的关键。如扩大,则不能产生足够的

压力差使主阀芯动作;若堵塞,则先导式阀失去了对主阀的控制作用,使系统建立不起压力。

7、 液压泵工作的基本条件:具有容积可变的密封工作容腔;具有配流机构;具有自吸能力。液压泵的工作压力取决于

外负载。 五、计算题

1、解:1)泵的理论流量:

qt=n×V=1000×160=160,000mL/min=160(L/min)

?v?2) 泵的容积效率:q150?qt160=93.75%

?m?机械效率:?0.87??v0.9375=0.928

3) 驱动液压泵所需的电动机功率等于液压泵的输入功率:

P?p?qt?30?106?160?10?3/60?80?103(W)?80kW

2、解:0 .0012;0 .00114 ;11.3 3、解:1.1×10-6;170×10-6 4、解:90.73;94.8、86

第4章 液压缸

一、选择题

1、液压缸的运行速度主要取决于( )

A.液压缸的密封 B.输入流量 C.泵的供油压力 D.外负荷 2、差动液压缸,若使其往返速度相等,则活塞面积应为活塞杆面积的( ) A.1倍 B.2倍 C.2 D .4

3、已知某一差动液压缸的内径D=100mm,活塞杆直径d=70mm,q=25L/min,p=2Mpa。在(如图所示)情

况下可推动的负载w及其运动速度是:( )

A.W=7693N,V=0.108m/s B.W=6693N,V=0.108m/s C.W=7693N,V=0.008m/s D.W=5693N,V=0.408m/s 4、在液压传动中,一定的液压缸的( )决定于液量。 A.压力 B.负载 C.速度 D.排量

5、在某一液压设备中需要一个完成很长工作行程的液压缸,宜采用下述液压缸中的( ) A.单活塞液压缸B.双活塞籽液压缸C.柱塞液压缸D.伸缩式液压缸 6、液压缸的差动连接时的作用力 ( ) A. F?p?2(D2?d2) B. F?p?2d2 C. F?p?4(D2?d2) D. F?p?4d2

7、在液压系统的组成中液压缸是( )

A.动力元件 B.执行元件 C.控制元件 D.辅助元件

8、如图,已知单杆活塞缸两腔有效面积A1,A2,泵供油量q,活塞左右运动速度分别为υ1,υ2。若A1=2A2,则大腔的流量为 ( )

A. q B. 1.5 q C. 1.75 q D. 2 q

9、液压缸的种类繁多,( )可作双作用液压缸,而( )只能作单作用液压缸。 A 柱塞式液压缸 B 活塞式液压缸 C 摆动液压缸 D 伸缩式液压缸

10. 双伸出杠液压缸,采用活塞杠固定安装,工作台的移动范围为缸筒有效行程的( );采用缸筒固定安置,工作台的移动范围为活塞有效行程的( )。

(A)1倍 (B)2倍 (C)3倍 (D)4倍 二、判断题

1.单活塞缸靠液压油能实现两个方向的运动( )

2、采用增压液压缸可以提高系统的局部压力和功率。( )

3.如果不考虑液压缸的泄漏,液压缸的运动速度只决定于进入液压缸的流量 ( )

4.液压缸输出推力的大小决定进入液压缸油液压力的大小 ( ) 5、在流量相同的情况下,液压缸直径越大,活塞运动速度越快。 ( ) 6、当液压泵的进、出口压力差为零时,泵输出的流量即为理论流量。( ) 7、“将液压缸的两腔同时接压力油的联接方式,称为差动联接。” ( )

8、双活塞杆液压缸又称为双作用液压缸,单活塞杆液压缸又称为单作用液压缸。( ) 9、增速缸和增压缸都是柱塞缸与活塞缸组成的复合形式的执行元件。 ( ) 10、液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小,与压力无关。( ) 三、简答题

1、简述差动缸连接的特点及应用场合。

2、以单杆活塞式液压缸为例,说明液压缸的一般结构形式. 3、柱塞缸有什么特点?

4、液压缸为什么要密封?哪些部位需要密封? 5、液压缸为什么要设缓冲装置?

6、液压缸工作时为什么会出现爬行现象?如何解决? 四、计算题

1. 有一差动式液压缸,已知其q?25L/min,活塞杆快进和快退时的速度均为口 v?5m/min。试计算液压缸内径和活塞杆直径各为多少?

2. 如图所示,两个液压缸串联。两缸尺寸完全相同,液压缸无杆腔有效工作面积Acm,有杆腔有效工作面积1?1002A2?80cm2,负载F1?F2?5000N,q?12L/min,若不考虑一切损失,求液压泵的输出压力pp及两液压缸活塞

的运动速度v1,v2。

3. 如图所示,用一对柱塞缸实现工作台的往返运动,两柱塞的直径分别为d1?120mm、d2?100mm,当供油流量

q?10L/min、供油压力p?2MPa时,求:

(1)左、右运动速度v1、v2及推力F1、F2;

(2)若液压泵同时向两柱塞缸供油,工作台将向哪个方向运动?其速度v3及推力F3等于多少?

4章 液压缸

一、选择题

1、B 2、C 3、A 4、C 5、C 6、B 7、B 8、D 9、B C D;A 10、B;C 二、判断题

1、√ 2、× 3、√ 4、× 5、× 6、√ 7、× 8、× 9、× 10、√ 三、简答题

1、活塞杆伸出时,推力较大,速度较小;活塞杆缩回时,推力较小,速度较大。因而它适用于伸出时承受工作载荷, 缩回是为空载或轻载的场合。如,各种金属切削机床、压力机等的液压系统。

2、单杆活塞式液压刚由缸底、弹簧挡圈、卡环帽、轴用卡环、活塞、O形密封圈、支承环、挡圈、Y形密封圈、缸筒、管接头、导向涛、缸盖、防尘圈、活塞杆、紧定螺钉、耳环等组成。 3、 1)柱塞端面是承受油压的工作面,动力是通过柱塞本身传递的。

2)柱塞缸只能在压力油作用下作单方向运动,为了得到双向运动,柱塞缸应成对使用,或依靠自重(垂直放置)或其它外力实现。

3)由于缸筒内壁和柱塞不直接接触,有一定的间隙,因此缸筒内壁不用加工或只做粗加工,只需保证导向套和密封装置部分内壁的精度,从而给制造者带来了方便。

4)柱塞可以制成空心的,使重量减轻,可防止柱塞水平放置时因自重而下垂。

4、液压缸高压腔中的油液向低压腔泄漏称为内泄漏,液压缸中的油液向外部泄漏叫做外泄漏。由于液压缸存在内泄漏和外泄漏,使得液压缸的容积效率降低,从而影响液压缸的工作性能,严重时使系统压力上不去,甚至无法工作;并且外泄漏还会污染环境,因此为了防止泄漏的产生,液压缸中需要密封的地方必须采取相应的密封措施。

液压缸中需要密封的部位有:活塞、活塞杆和端盖等处。

5、活当运动件的质量较大,运动速度较高时,由于惯性力较大,具有较大的动量。在这种情况下,活塞运动到缸筒的终端时,会与端盖发生机械碰撞,产生很大的冲击和噪声,严重影响加工精度,甚至引起破坏性事故,所以在大型、高压或高精度的液压设备中,常常设有缓冲装置,其目的是使活塞在接近终端时,增加回油阻力,从而减缓运动部件的运动速度,避免撞击液压缸端盖。

6、液压缸工作时出现爬行现象的原因和排除方法如下:

1) 缸内有空气侵入。应增设排气装置,或者使液压缸以最大行程快速运动,强迫排除空气。

2) 液压缸的端盖处密封圈压得太紧或太松。应调整密封圈使之有适当的松紧度,保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。

3) 活塞与活塞杆同轴度不好。应校正、调整。

4) 液压缸安装后与导轨不平行。应进行调整或重新安装。 5) 活塞杆弯曲。应校直活塞杆。 6) 活塞杆刚性差。加大活塞杆直径。

7) 液压缸运动零件之间间隙过大。应减小配合间隙。

8) 液压缸的安装位置偏移。应检查液压缸与导轨的平行度,并校正。 9) 液压缸内径线性差(鼓形、锥形等)。应修复,重配活塞。 10) 缸内腐蚀、拉毛。应去掉锈蚀和毛刺,严格时应镗磨。

11) 双出杆活塞缸的活塞杆两端螺帽拧得太紧,使其同心不良。应略松螺帽,使活塞处于自然状态。 四、计算题

1、解:(1)已知输入流量及快进速度求活塞杆直径d。差动式液压缸是单杆活塞缸,单杆活塞液压缸差动连接时活塞杆快进。

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