13.缸体组件 活塞组件 密封装置 缓冲装置 排气装置 14.间隙密封 O形密封 Y形密封 V形密封。 二、判断题
1.× 2.× 3.√ 4.× 5.×6.√ 7.√ 8.× 9.× 10.√ 11.× 12.× 三、选择题
1.B 2.B 3.C 4.B 5.B、C 6.D、C 7.B、C、A 8.A、B、C、D 9.D、A 10.D 11.D 12.D 13.C 四、问答题
1.试述液压缸的分类和特点?
答:按结构形式分:活塞式、柱塞式、组合式、摆动式。按作用方式分:单作用式、双作用式。活塞缸和柱塞缸可以实现往复运动,输出推力和速度,摆动缸则能实现小于360度的往复摆动,输出转矩和角速度。
2.双杆活塞液压缸和双作用式单活塞杆液压缸各有什么特点?
答:双作用双杆活塞式液压缸:①两腔面积相等,缸体固定或活塞杆固定。②压力相同时,推力相等,流量相同时,速度相等。即具有等推力等速度特性。③适用于要求往复运动速度和输出力相同的工况。
双作用式单活塞杆液压缸两腔面积不等,无杆腔活塞面积大于有杆腔活塞的面积,即A1>A2;压力相同时,推力不等,流量相同时,速度不等,即不具有等推力等速度特性;有缸体固定或活塞杆固定两种工作方式。
3.柱塞式液压缸有什么特点?适用于什么场合? 答:柱塞缸有何特点和适用场合:
⑴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。
⑵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。
⑶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。
⑷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。 柱塞液压缸中的柱塞和缸筒不接触,运动时由缸盖上的导向套来导向,因此缸筒的内壁不需精加工,它特别适用于行程较长的场合。
4.在差动液压缸中,活塞往返的速度大小相等,证明活塞直径与活塞杆直径应具有的关系是什么?
答:要使V2?V3? 即:
4q4q? 化简后得D?2d
?(D2?d2)?d25.什么是差动连接,差动连接应用在什么场合?什么是往返速比?
答:单活塞杆液压缸的左、右两腔同时通压力油的连接方式称为差动连接。往返速比指
单活塞杆液压缸小腔进油、大腔回油时活塞的运动速度V2与大腔进油、小腔回油时活塞的运动速度V1的比值。
6.液压缸如何实现排气?
答:一般可在液压缸的最高处设置进出油口把气带走,也可在最高处设置放气孔或专门的放气阀实现排气。
7.液压缸为什么要密封?哪些部位需要密封?常见的密封方法有哪几种?
答: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。常用的密封方法有三种:间隙密封;密封圈密封,按密封圈的结构形式不同有O型、Y型、V型密封圈;活塞环密封。
8.液压缸为什么要设缓冲装置?
答: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。
9.什么叫液压爬行?液压缸工作时为什么会出现爬行现象?如何解决?
答:液压系统中由于流进或流出执行元件(液压缸,液压马达)的流量不稳定,出现间隙式的断流现象,使得执行机械的运动产生滑动与停止交替出现的现象,称为爬行。产生爬行现象的主要原因是执行元件中有空气侵入,为此应设置排气装置。
液压缸工作时出现爬行现象的原因和排除方法如下:
⑴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。
⑵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。
⑶活塞与活塞杆同轴度不好。应校正、调整。
⑷液压缸安装后与导轨不平行。应进行调整或重新安装。 ⑸活塞杆弯曲。应校直活塞杆;活塞杆刚性差。加大活塞杆直径。 ⑹液压缸运动零件之间间隙过大。应减小配合间隙。
⑺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。 ⑻液压缸内径线性差(鼓形、锥形等)。应修复,重配活塞。 ⑼缸内腐蚀、拉毛。应去掉锈蚀和毛刺,严格时应镗磨。
⑽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。
10.试述液压马达的特点与分类?
答:⑴特点:液压马达是液压系统的执行元件,是把输入油液的压力能转换为机械能输出的装置。其内部构造与液压泵类似,差别仅在于液压泵的旋转是由电机所带动,输出的是液压油;液压马达则是输入液压油,输出的是转矩和转速。因此,液压马达和液压泵在结构上比较相似,但液压马达和液压泵在细部结构上存在一定的差别。所以不能可逆工作。
⑵分类:按结构类型分:分为齿轮式、叶片式、柱塞式等其它形式。按额定转速分:分为高速和低速马达。额定转速高于500r/min的属高速液压马达,额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。
11.液压马达和液压泵有哪些相同点和不同点? 答:液压马达和液压泵的相同点:
⑴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。
⑵从结构上看,二者是相似的。
⑶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,工作容积减小时排出低压油。
液压马达和液压泵的不同点:
⑴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。
⑵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。
⑶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。
⑷液压马达的容积效率比液压泵低;通常液压泵的工作转速都比较高,而液压马达输出转速较低。另外,齿轮泵的吸油口大,排油口小,而齿轮液压马达的吸、排油口大小相同;齿轮马达的齿数比齿轮泵的齿数多;叶片泵的叶片须斜置安装,而叶片马达的叶片径向安装;叶片马达的叶片是依靠根部的弹簧,使其压紧在定子表面,而叶片泵的叶片是依靠根部的压力油和离心力作用压紧在定子表面上。
12.高速马达主要有哪些基本形式?低速马达主要有哪些基本形式?各自的主要特点是什么?
答:高速马达的基本形式有齿轮式、叶片式、轴向轴塞式等。其主要特点是转速高、转动惯量小,便于启动和制动。通常高速液压马达输出转矩不大(仅几十N?m到几百N?m),所以又称为高速小转矩马达。低速大扭矩马达基本形式是径向柱塞式。主要特点:排量大、体积大、低速稳定性能好,可直接与工作机连接,不需要减速机构。输出转矩大(可达几千~几万N?m)。
13.简述冲击气缸的工作过程及工作原理。
答:它的工作过程可简单地分为三个阶段。第一段,气源由孔A供气,孔B排气,活塞上升并用密封垫封住喷嘴,气缸上腔成为密封的储气腔。第二段,气源改由孔A排气,孔B进气。由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小,而下腔作用面积较大,可使上腔贮存很高的能量。第三段,上腔压力增大,下腔压力继续降低,上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时,活塞离开喷嘴,上腔的气体迅速充入到活塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下运动,气体的压力能转换为活塞的动能,利用这个能量对工件冲击做工,产生很大的冲击力。
14.气缸有何使用要求?气马达有何使用要求? 答:气缸使用要求:
⑴正常工作条件。工作气源压力在0.3~0.6MPa范围,环境温度在-35℃~80℃。 ⑵行程。一般不用满行程,特别是在活塞杆伸出时,应避免活塞杆碰撞缸盖,否则容易破坏零件。
⑶安装。安装时要注意运动方向。活塞杆不允许承受偏载或轴向负载。
⑷润滑。压缩空气必须经过净化处理,在气缸进气口前应安装油雾器,以利气缸工作时相对运动部件的润滑。不允许用润滑油时,可用无油润滑气缸。在灰尘大的场合,运动件应设防尘罩。
马达使用要求:
润滑是马达正常工作不可缺少的一环,气马达在得到正确、良好润滑的情况下,可在两次检修期间至少实际运转2500~3000h。一般应在气马达的换向阀前配置油雾器,并按期补油,以使油雾混入压缩空气后再进入马达中,从而得到不间断的润滑。
15.气缸有哪些类型?与液压缸相比较,气缸有哪些特点? 答:常用气缸的分类有:
⑴按压缩空气对活塞端面作用力的方向分:单作用气缸和双作用气缸。 ⑵按气缸结构不同分:活塞式气缸、叶片式气缸、薄膜式气缸和气液阻尼缸。 ⑶按气缸安装方式分:固定式气缸和轴销式气缸。 ⑷按气缸的功能分:普通气缸和特殊气缸。
气缸是用于实现直线运动的作功元件,是气动系统中最常用的一种执行元件。与液压缸相比,它具有结构简单、制造成本低、污染少、便于维修、动作迅速等优点,但由于推力小,所以广泛用于轻载系统。
16.标准化气缸有几种系列?其主要参数是什么?具体的标记方法是什么? 答:⑴标准化气缸有5种系列,用符号“A、B、C、D、H”表示。 ⑵其主要参数是缸筒内径D和行程L。具体的标记方法是: QG A、B、C、D、H、G 缸径 行程 标记和系列: QGA—无缓冲普通气缸 QGB—细杆(标准杆)缓冲气缸 QGC—粗杆缓冲气缸 QGD——气液阻尼缸 QGH—回转气缸