第四章 液压缸及辅助元件
液压与气动技术习题答案毛好喜第4章习题参考答案
第四章液压控制与辅助元件思考与练习题解4-1 简述液压控制阀的作用和类型。
液压控制阀，简称为液压阀，它是液压系统中的控制元件，其作用是控制和调节液压系统中液压油的流动方向、压力的高低和流量的大小，以满足液压缸、液压马达等执行元件不同的动作要求。
液压阀的类型如表4-1所示。
表4-1 液压阀的类型分类方法 类型 详细分类压力控制阀 溢流阀、顺序阀、减压阀、压力继电器 按用途分流量控制阀 节流阀、调速阀、分流阀、集流阀方向控制阀 单向阀、液控单向阀、换向阀滑阀 圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀按结构分类座阀 椎阀、球阀、喷嘴挡板阀射流管阀 射流阀人力操纵阀 手把及手轮、踏板、杠杆操纵阀机械操纵阀 挡块、弹簧操纵阀按操作方式分液压（或气动）操纵阀 液压、气动操纵阀电动操纵阀 电磁铁、电液操纵阀比例阀 比例压力阀、比例流量阀、比例换向阀、比例复合阀 按控制方式分类伺服阀 单、两级电液流量伺服阀、三级电液流量伺服阀数字控制阀 数字控制压力控制流量阀与方向阀管式连接 螺纹式连接、法兰式连接阀按连接方式分类板式及叠加式连接 单层连接板式、双层连接板式、整体连接板式、叠加阀插装式连接 螺纹式插装阀、法兰式插装阀4-2 简述普通単向阀和液控单向阀的作用、组成和工作原理。
单向阀可分普通单向阀和液控单向阀两种。
1．普通单向阀的作用、组成和工作原理普通单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流，故又称为止回阀。
如图4-1所示为普通单向阀的外形图，图4-2所示为其结构和图形符号图，这种阀由阀体1、阀芯2、弹簧3等零件组成。
当压力油从阀体左端的通口P1流入时，油液在阀芯的左端上产生的压力克服弹簧3作用在阀芯2上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯2上的径向孔a、轴向孔b，从阀体右端的通口P2流出。
当压力油从阀体右端的通口P2流入时，液压力和弹簧力一起使阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无法通过。
(a)结构图(b)图形符号图 1—阀体；2—阀芯；3—弹簧图4-2 普通单向阀2．液控单向阀的作用、组成和工作原理液控单向阀可使油液在两个方向自由通流，可用作二通开关阀，也可用作保压阀，用两个液控单向阀还可以组成“液压锁”。
液压与气压传动液压辅助元件详解
1、密封件 2、滤油器 3、蓄能器 4、油箱及热交换器 5、其他辅件
密封件
静密封
分类
非金属静密封
橡胶-金属复合静密封 金属静密封 液态密封垫
非接触式密封\间隙密封
自封式压紧型密封
动密封
接触式密封
自封式自紧型密封(唇形密 封)
活塞环 旋转轴油封 液压缸导向支承件 液压缸防尘圈
其他
主要密封件
O形橡胶密封圈 橡胶垫片
聚四氟乙烯生料带 组合密封垫圈 金属垫圈
空心金属O形密封圈 密封胶
利用间隙\迷宫\阻尼等 O形橡胶密封圈 同轴密封圈 异形密封圈 其他 Y形密封圈 V形密封圈 组合式U形密封圈
星形和复式唇密封圈 带支承环组合双向密封圈
其他 金属活塞环
油封 导向支承环
防尘圈 其他
1、O型密封圈：O形封圈是一种截面为圆形的橡胶圈，如图所示。其材料主 要为丁腈橡胶或氟橡胶。O形密封圈是液压传动系统中使用最广泛的一种密 封件。它主要用于静密封和往复运动密封。其使用速度范围一般为 0.005~0.3m/s。用于旋转运动密封时，仅限于低速回转密封装置。
4.其他 如 抗腐蚀性 耐久性 结构 安装 维护 价格
四、滤油器的安装位置
1、滤油器安装于液压泵吸油口。
可避免大颗粒的杂质进入液压泵，一般采用过滤精度较低的网式滤油器。
2、滤油器安装于液压泵压油口。
器能耐高压。
3、滤油器安装于回油管路。
使油箱中的油液得到净化。此种滤油器壳体的耐压性能可较低。
（a）支撑环；（b）密封环；（c）压环
4、组合式密封装置
组合式密封件由两个或两个以上元件组成。一部分是润滑性能好、摩擦因数 小的元件；另一部分是充当弹性体的元件，从而大大改善了综合密封性能。
液压课后习题
第一章液压传动概述11. 什么叫液压传动？液压传动有哪两个工作特性？液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？液压传动：以液体为工作介质，主要利用液体压力能来进行能量传输的传动方式。
两个工作特性：液体压力的大小取决于负载，与流量大小无关。
速度或转速的传递按“容积变化相等”原则进行液压系统的组成：1）能源装置（或称动力元件）：把机械能转化成液体压力能的装置。
液压泵。
2）执行装置（或称执行元件）：把液体压力能转化成机械能的装置。
液压缸和液压马达。
3）控制调节装置（或称控制元件）：对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。
各类控制阀。
4）辅助装置（或称辅助元件）：保证系统有效、稳定、持久地工作。
指以上三种组成部分以外的其它装置。
如各种管接件、油管、油箱、过滤器、蓄能器、压力表等。
2. 液压传动与机械传动（以齿轮传动为例）、电传动比较有哪些优点？为什么有这些优点？比较优点：（1）在同等功率情况下，液压执行元件体积小、结构紧凑；（2）液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置；（3）液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向；（4）操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1），它还可以在运行的过程中进行调速；（5）一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；（6）容易实现直线运动；（7）既易实现机器的自动化，又易于实现过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实现大负载、高精度、远程自动控制。
（8）液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。
3. 试讨论液压传动系统图形符号的特点。
特点：•图形符号仅表示元件的功用，不表示其结构；•图形符号通常按元件地静止位置或零位（初始位置）画出；•图形符号系统图只表示元件间的连接关系，不表示其实际安装位置；•对无规定的元件图形符号可以派生。
•使液压系统图简单明了，便于工程技术的交流。
液压与气压传动(本科)模拟试题集
62、解决齿轮泵困油现象的最常用方法是(B) A、减少转速 B、开卸荷槽 C、加大吸油口 D、降低气体温度
63、下列液压泵可做成变量的是(B) A、齿轮泵 B、单作用叶片泵 C、双作用叶片泵 D、 B+C 73．为了使齿轮泵的齿轮子稳地啮合运转、吸压油腔严格地密封以及均匀连续地供油， 必须使齿轮啮合的重叠系数 r(A)1。 A、大于 B、等于 C、小于 D、无法判断
85．液压传动中所用的油液，随着油液温度的升高，其粘度将(D) A、不变 B、略有上升 多顶选择 10、11、21、 C、显著上升 D、显著下降
10．根据度量基准的不同，液体压力分为(A、B) A、绝对压力 D、表压力 B、相对压力 E、真空度 C、大气压力
11．粘性的大小用粘度表示。常用的粘度包括(A、B、C) A、动力粘度 D、赛式粘度 B、运动粘度 E、雷氏粘度 C、恩式粘度
第二章 液压油与液压流体力学基础
第一节 液体的物理性质 第二节 液体静力学基础 第三节 液体动力学基础 第四节 液体流动时的压力损失 第五节 液体流经小孔和缝隙的流量 第六节 液压冲击和空穴现象 单项选择 1、28、42、50、52、71、85、
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1．当温度升高时，油液的粘度(A)。 A、下降 B、增加 C、没有变化 D、不确定
第四篇 液压传动与液力传动
第四篇液压传动与液力传动第16章液压传动1、液压传动是以液体（通常是油液）作为工作介质，利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式。
2、人们常见的液压千斤顶由手动柱塞液压泵和液压缸两大部分构成。
3、液压传动装置是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，然后又将液压能转换为机械能，以驱动工作机构完成所要求的各种动作。
4、液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力会阻碍分子间的相对运动而产生一种内摩擦力，这种特性称作液体的黏性。
静止液体不呈现粘性，粘性的大小可用粘度来衡量，粘度是选择液压用流体的主要指标，是影响流动液体的重要物理性质。
4、液体传动按其工作原理的不同可分为液压传动和液力传动。
5、液力传动装置主要有液力偶合器和液力变矩器。
6、液力传动是一种以液体为工作介质的能量转换装置，它主要包括：能量输入部件，泵轮，它将发动机的机械能转变为液体的动能；能量输出部件，涡轮，它将液体的动能转变为机械能。
如果液力传动装置只有上述两个部件，则称为液力偶合器。
如果除上述两部件还有一个固定的导流部件（一般为导轮），则称为液力变矩器。
7、汽车液力变矩器中的主动件是导轮。
8、一般液压系统可分为几部分？各部分的主要元件是什么？各有什么作用？液压由以下5个部分组成：（1）动力元件：是指液压油泵，它将发动机或电动机输入的机械能转换为液压能，其作用是为系统提供具有一定压力的流量的液压油，是系统的动力源。
（2）执行元件：是指液压油缸和液压马达，它们是将液夺能转换为机械能，输出力和速度或扭矩和转速，以驱动工作部件。
（3）控制元件：是指各类阀，其作用是用来控制系统中油液的压力、流量和流动方向，以保证执行元件完成预定的动作。
（4）辅助元件：是指油箱、油管、过滤器、冷却器及各种指示器和控制仪表等，它们的作用是提供必要的条件使系统得以完成正常工作。
（5）工作介质：是液压油，液压系统是通过工作介质来实现运动和动力传递的。
第17章液压泵1、在液压传动系统中有两个重要参数：压力P和流量Q2、液体的可压缩性很小，一般可忽略不计。
液压与气压传动课后习题答案
液压与气压传动习题解答第1章液压传动概述１、何谓液压传动液压传动有哪两个工作特性答：液压传动是以液体为工作介质,把原动机的机械能转化为液体的压力能,通过控制元件将具有压力能的液体送到执行机构,由执行机构驱动负载实现所需的运动和动力,把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能,也就是说利用受压液体来传递运动和动力; 液压传动的工作特性是液压系统的工作压力取决于负载,液压缸的运动速度取决于流量;２、液压传动系统有哪些主要组成部分各部分的功用是什么答：⑴动力装置：泵,将机械能转换成液体压力能的装置;⑵执行装置：缸或马达,将液体压力能转换成机械能的装置;⑶控制装置：阀,对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置;⑷辅助装置：对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作用的装置;⑸传动介质：液压油,传递能量; ３、液压传动与机械传动、电气传动相比有哪些优缺点答：液压传动的优点：⑴输出力大,定位精度高、传动平稳,使用寿命长;⑵容易实现无级调速,调速方便且调速范围大;⑶容易实现过载保护和自动控制;⑷机构简化和操作简单;液压传动的缺点：⑴传动效率低,对温度变化敏感,实现定比传动困难;⑵出现故障不易诊断;⑶液压元件制造精度高,⑷油液易泄漏;第２章液压传动的基础知识1、选用液压油有哪些基本要求为保证液压系统正常运行,选用液压油要考虑哪些方面答：选用液压油的基本要求：⑴粘温特性好,压缩性要小;⑵润滑性能好,防锈、耐腐蚀性能好;⑶抗泡沫、抗乳化性好;⑷抗燃性能好; 选用液压油时考虑以下几个方面,⑴按工作机的类型选用;⑵按液压泵的类型选用;⑶按液压系统工作压力选用;⑷考虑液压系统的环境温度;⑸考虑液压系统的运动速度;⑹选择合适的液压油品种;2、油液污染有何危害应采取哪些措施防止油液污染答：液压系统中污染物主要有固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物等杂物;其中固体颗粒性污垢是引起污染危害的主要原因;1固体颗粒会使滑动部分磨损加剧、卡死和堵塞,缩短元件的使用寿命；产生振动和噪声;2水的侵入加速了液压油的氧化,并且和添加剂一起作用,产生粘性胶质,使滤芯堵塞;3空气的混入能降低油液的体积弹性模量,引起气蚀,降低其润滑性能;4微生物的生成使油液变质,降低润滑性能,加速元件腐蚀;污染控制贯穿于液压系统的设计、制造、安装、使用、维修等各个环节;在实际工作中污染控制主要有以下措施：1油液使用前保持清洁;2合理选用液压元件和密封元件,减少污染物侵入的途径;3液压系统在装配后、运行前保持清洁;4注意液压油在工作中保持清洁;5系统中使用的液压油应定期检查、补充、更换;6控制液压油的工作温度,防止过高油温造成油液氧化变质;3、什么是液压油的粘性和粘温特性为什么在选择液压油时,应将油液的粘度作为主要的性能指标答：液体流动时分子间相互牵制的力称为液体的内摩擦力或粘滞力,而液体流动时呈现阻碍液体分子之间相对运动的这种性质称为液体的粘性;粘温特性：液体粘度随温度变化的性质称为液体的粘温特性;粘度是液体流动时阻力的度量,它是衡量粘性大小的指标,是液压油最重要的性质;液压油的粘度大,流动阻力大,流动时压力损失也大,动作反应变慢,机械效率降低；液压油粘度小可以降低阻力,提高机械效率,但容易泄漏,造成容积效率降低;因此,粘度是选择液压油的重要依据,它的大小关系到液压系统的正常工作、效率和动作灵敏度等;4、伯努利方程和连续性方程的物理意义是什么在液压传动系统中为什么只考虑油液的压力能答：伯努利方程的物理意义：理想液体在重力场作稳定流动时,具有压力能、位能和动能三种形式,它们之间可以相互转化,且总和保持不变;连续性方程物理意义：液体在管道中做作稳定流动时,管内液体的质量不会增多也不会减少,因而单位时间内液体流经管道任意截面的质量相等;液压传动中压力能的数量级远远大于位能和动能的数量级;5、液体的流动状态有几种各自的特点以及判别方法是什么答：液压的流动状态有层流和紊流两种：⑴层流：液体流动呈现层状,粘性力起主导作用,液体质点受粘性的约束,流动时能量损失小;⑵紊流：液体流动呈现混杂状,惯性力起主导作用,粘性力的制约作用减弱,流动时能量损失大;流态用雷诺数Re来判断,当Re〈Rec时,为层流；当Re〉Rec时,为紊流;6、管路中的液压冲击是否就是管路中压力升高为什么如何防止液压冲击答：液压冲击并不是管路中简单压力的升高;液压冲击是指液压系统中,由于某种原因引起液体局部压力在瞬间急剧升高,形成很大的压力峰值的现象;减小液压冲击的主要措施有以下几点：⑴限制管中液流的流速和运动部件的速度,减少冲击波的强度;⑵开启阀门的速度要慢;⑶采用吸收液压冲击的能量装置如蓄能器等;⑷在出现有液压冲击的地方,安装限制压力的安全阀;⑸适当加大管道内径或采用橡胶软管;7、什么是气穴现象如何防止答：当液体某一点处的绝对压力降到了相应温度的饱和蒸气压以下时,油液中的空气就会分离出来,产生大量的气泡,这种现象称为气穴现象;泵的吸入口、油液流经节流部位、突然启闭的阀门、带大惯性负载的液压缸、液压马达在运转中突然停止或换向时等都将产生气穴现象;为了防止产生气穴和气蚀现象,一般可采用以下的预防措施：⑴减少流经节流口及缝隙前后的压力差,一般希望节流口或缝隙前后压力比小于3.5；⑵正确确定液压泵吸油管内径,对管内液体的流速加以限制,降低液压泵的吸油高度,尽可能减少吸油管路中的压力损失；⑶提高管道的密封性能,防止空气的渗入；⑷提高零件的机械强度和降低零件表面的粗糙度,采用抗腐蚀能力强的金属材料如铸铁和青铜等,以提高元件的抗气蚀能力;8、有200mL的液压油,密度ρ为900kg/m3,在40℃时流过恩氏粘度计的时间t1=150s；而200mL的蒸馏水,在20℃时流过的时间是t2=50s;试计算油液在40℃时的恩氏粘度、运动粘度、动力粘度各是多少9、根据连续性方程和伯努利方程判别,液体在一个水平放置的管道中流动,不考虑压力损失,分别流过三个不同面积的截面A1、A2、A3,且A1＜A3＜A2,请问通过这三个截面时,流量q1、q2、q3之间的大小关系是怎样的流速v1、v2、v3之间的大小关系又是怎样的10、某液压系统,如图2-18所示,两液压缸串联,缸1的活塞是主运动,缸2的活塞对外克服负载从动运动;已知小活塞的面积Al=14cm2,大活塞的面积A2=40cm2,连接两液压缸管路的流量q=25L／min,试求两液压缸的运动速度及速比;第3章液压泵与液压马达1、举例说明液压泵的工作原理;如果油箱完全封闭不与大气相通,液压泵是否还能工作答：以柱塞泵为例,其工作原理为：随着偏心轮转动,柱塞与泵体所形成的密封工作容积发生变化,当工作容积由小变大时,形成真空,油箱油液在大气压作用下通过吸油单向阀进入到工作容积;当工作容积由大变小时,油液受挤压,压力增大,油液通过排油单向阀进入到液压系统;偏心轮连续转动,泵不断的吸油和排油;如果开式油箱完全封闭不与大气相通,就失去利用大气压力将油箱的油液强行压入泵内的条件,从而无法完成吸油过程,液压泵便不能工作了;2、为什么说液压泵的工作压力取决于负载答：液压泵的工作压力是指液压泵在工作时建立起来的压力; 以千斤顶为例,输出的油液进入液压系统,输入到工作油缸,油缸顶起重物时克服阻力：重物负载所造成的阻力,管道摩擦阻力,两种阻力都属于负载,使系统的液压油压力逐渐升高并建立起压力,直至升高到能克服阻力,于是重物被顶起;所以液压泵工作压力取决于负载;3、为什么液压泵的压力升高会使流量减少答：液压泵的输出流量与泵的结构参数、转速、容积效率有关;由于泵的工作容积的相邻零件之间存在着间隙,不可避免的产生泄漏,负载越大,压力越高,泄漏越大,流量减少;4、什么是液压泵的实际工作压力,排量的大小取决于什么答：液压泵的实际工作压力是指液压泵在实际工作时建立起来的压力;液压泵排量取决于密封可变容积的几何变化量;不同的泵,因结构参数不同,所以排量不一样;5、齿轮泵的困油现象、径向力不平衡是怎样引起的对其工作有何影响如何解决答：困油现象：为保证齿轮连续传动,必须要求前一对轮齿尚未脱开前,后一对轮齿就要进入啮合,即重叠系数大于1,因此有一部分液体被困在两对轮齿、啮合线及前后端盖之间形成的密封可变容积内;对工作的影响：当密封容积由大变小时,被困在容积内的液体受到挤压,压力急剧升高;从缝隙强行挤出,这时齿轮和轴承受到很大的径向力,功率损失增加,磨损加剧;当密封容积由小变大时,剩余的被困液体压力下降,形成局部真空,使溶解在液体中气体析出或液体本身汽化形成汽蚀,使泵产生振动和噪声;解决措施：为消除困油现象,可以采取一些卸荷措施,使密封容积及时与吸油或压油腔连通;即在轴套或者是在前后端盖上开两个卸荷槽;径向力不平衡：齿轮轴上主要受到齿轮啮合时产生的力和油液压力产生的径向液压力;后者要比前者大得多,对轴承受力起主要作用;从低压的吸油腔到高压的压油腔,压力沿齿轮旋转方向逐齿递增,因此齿轮和轴受到径向不平衡力的作用;对工作的影响：径向力不平衡加速了轴承磨损,降低了轴承的寿命,甚至使轴变形,造成齿顶与泵体内壁的摩擦等;解决措施：为了解决径向力不平衡问题,可在齿轮泵的泵体上开均压槽和减小压油口尺寸;6、为什么齿轮泵的齿数少而模数大第四章液压缸1、液压缸的主要组成部分有哪些缸固定和杆固定液压缸其工作台的最大活动范围有何差别答：液压缸的主要组成包括缸筒组件、活塞组件、密封装置、缓冲装置和排气装置等五大部分;双杆活塞缸缸固定其工作台的最大活动范围约为活塞有效行程的三倍,杆固定其工作台最大活动范围约为活塞有效行程的二倍;单杆活塞缸无论是缸固定还是杆固定其工作台最大活动范围约为活塞有效行程的两倍;2、某液压系统执行元件为双杆活塞缸见图4-1,液压缸的工作压力p=4MPa,活塞直径为D=80mm,活塞杆直径d=50mm,工作时进给速度v=0.02m/s;请问液压缸能克服多大的负载进入液压缸的流量为多少8、第五章液压控制阀1、换向阀有几种操纵方式答：换向阀有五种操纵方式：手动、机动、液动、电磁、电液动;2、什么是换向阀的中位机能 O、P、Y、M和H型各具有那些特点答：换向阀的中位机能：三位换向阀的阀芯在中间位置时,各油口的连通方式及对系统产生的性能称为换向阀的中位机能; O型：P、A、B、T四口全封闭,液压泵不卸荷,液压缸闭锁,可用于多个换向阀的并联工作； P型：P、A、B口相通,T口封闭,泵与缸两腔相通,可组成差动回路； Y型：P口封闭,A、B、T 三口相通,活塞浮动,在外力作用下可移动,泵不卸荷； M型：P、T口相通,A、B口均封闭,活塞闭锁不动,泵卸荷,也可用于多个M型换向阀串联工作； H型：四口全串通,活塞处于浮动状态,在外力作用下可移动,泵卸荷;3、试说明电液动换向阀的组成、特点和适用范围答：电液动换向阀是电磁阀和液动阀的组合,电磁阀起先导作用,以改变液动阀的阀芯位置,液动阀控制主油路换向; 电液动换向阀用较小的电磁铁来控制较大的液动阀,换向时间可调; 适用于大流量、换向平稳的场合;4、溢流阀、减压阀和顺序阀各起什么作用在控制方式上、阀芯常态上、泄漏方式上有和区别顺序阀能否用作溢流阀使用答：顺序阀能作溢流阀使用;9、节流阀的最小稳定流量有什么意义答：当节流阀的开口面积很小时,通过节流阀的流量会出现断流现象,节流阀能够输出无断流的最小流量;保证了液压缸的最小稳定速度;10、调速阀和节流阀在结构和性能上有何异同各适用于什么场合答：在结构上,调速阀是由定差减压阀与节流阀串联组成的流量控制阀,而节流阀仅是通过改变阀口通流面积的大小实现流量调节的流量控制阀,结构组成上无定差减压阀;在性能上,节流阀受外负载的影响,外负载变化,执行元件速度变化；调速阀不受外负载的影响;通过阀的流量稳定,使执行元件速度平稳;适用场合：节流阀用于执行元件速度稳定要求低调速系统,调速阀用于执行元件速度稳定要求高调速系统;11、为什么叠加阀获得了广泛的应用答：叠加阀是在板式阀集成化基础上发展起来的一种新型元件;将阀体都做成标准尺寸的长方体,使用时将所用的阀在底板上叠积,然后用螺栓紧固;这种连接方式从根本上消除了阀与阀之间的连接管路,组成的系统更简单紧凑,配置方便灵活,工作可靠; 11.插装阀有什么特点各适用于什么场合答：插装阀是一种较为新型的液压元件,它的特点是通流能力大,密封性能好,动作灵敏,结构简单,因此,在大流量系统中获得了广泛的应用;12、13、电液比例阀有什么特点适用于什么场合答：它是一种利用输入的电气信号连续地、按比例地对油液的压力、流量或方向进行实时控制的阀;它与手动调节的普通液压阀相比,电液比例阀能够提高液压系统的参数控制,它与伺服阀相比,电液比例阀在某些性能方面稍差一些,但它的结构简单、成本低,因此,广泛应用于要求对液压参数进行连续控制或程序控制,但对控制精度和动态特性要求不太高的液压系统中;第六章液压辅助装置1、蓄能器起什么作用在执行机构附近的蓄能器有什么作用答：在液压系统中,蓄能器的是储存油液的压力能;常常用作：辅助动力源和应急能源；减少压力冲击与脉动；保持系统压力;在执行机构附近的蓄能器主要是提高液压缸的动态响应速度,常应用在比例或伺服系统;2、过滤器安装有那些位置各起什么作用答：1安装在液压泵的吸油管路上;液压泵的吸油管路上一般安装网式或线隙式粗过滤器,目的是滤除掉较大颗粒的杂质,以便保护液压泵;同时要求过滤器有较小的压力降和很大的通流能力通常是液压泵流量的两倍以上;2安装在液压泵的压油管路上;这种安装方式常将过滤器安装在对杂质敏感的调速阀、伺服阀等元件之前;由于过滤器在高压下工作,要求滤芯有足够的强度;为了防止过滤器堵塞,可并联一旁通阀或堵塞指示器;3安装在回油管路上;安装在回油路上的过滤器能使油液在流回油箱之前得到过滤,以控制整个液压系统的污染度;4安装在旁油管路上;在大型液压系统中,常在旁油管路上安装过滤器和冷却器,构成独立的过滤系统;3、油箱起什么作用答：油箱的作用是储存油液、散发热量、沉淀杂质和分离混入油液中的空气和水分;4、热交换器起什么作用图形符号上有什么区别答:热交换器的作用主要是控制油液的温度,油箱上常安装冷却器和加热器;图形符号箭头向里表示加热器,箭头向外表示冷却器;5、密封圈有那些形式各适用于那些场合答：1O形密封圈：结构简单、安装尺寸小、使用方便、摩擦阻力小、价格低,主要应用于静密封;2Y形密封圈：适用于运动速度较高的场合;3V形密封圈：适用于相对运动速度不高的场合;第七章液压基本回路1.容积节流调速回路中的流量阀和变量泵之间是如何实现流量匹配的答：设变量泵的流量为qb,流量阀的流量为qj,工作时流量匹配qb=qj,若qb=〉qj时,泵的压力升高,偏心减小,流量qb减小,使流量匹配qb=qj,若qb=〈qj时,泵的压力降低,偏心增大,流量qb增加,使流量匹配qb=qj;2.试说明图7-32中,单向阀和液控单向阀在该容积调速回路中的功用;在液压缸正反向移动时,为了向系统提供过载保护,安全阀应如何接试作图表示;答：液压缸运动时输入与输出流量不相等,这与双向变量泵的流量不匹配,液压缸活塞杆伸出时,双向变量泵的吸油量不足,需从单向阀补油；液压缸活塞杆缩回时,液压缸无杆腔排油量过多,需从液控单向阀排油;将液压缸的进出油口处各接一个安全阀或进出油口处各接一个单向阀后再与安全阀连接;3.不同操纵方式的换向阀组成的换向回路各有什么特点答：手动换向阀：实现换向,换向和运行的速度可调；机动换向阀：实现换向,换向位置准确；电磁换向阀：实现换向,便于自动化控制；液动换向阀：实现换向,换向平稳,适应大流量；电液动换向阀：实现换向,便于自动化控制,换向平稳,适应大流量;4.锁紧回路中三位换向阀的中位机能是否可任意选择为什么答：锁紧回路选择三位换向阀的中位机能时主要考虑瞬态响应是否影响锁紧效果,即瞬态关闭的可靠性,若有瞬态可靠关闭的要求时,应选用H、Y型,若无瞬态可靠关闭的要求时,可以任意选择;5.如图7-33所示的液压调速回路,可以实现“快进→工进→块退”动作活塞右行为进,左行为退,如果设置压力继电器的目的是为了控制活塞的换向,试问：图中有哪些错误应该如何改正答：1调速回路为进油调速,单向阀装反了；2压力继电器位置不对,应该放在无杆腔的进口处；3快进时,不需要背压,工进时,需要背压,提高运动平稳性,但位置装错了,应该把接到换向阀T1口的背压阀改接到T2口;6.图7-17所示回路中,如将阀1的外控油路上的阀包括阀2、阀3、和阀4改接到泵的出口,是否可以同样实现三级调压两种接法有什么不同答：１可以实现三级调压；２两种接法流量规格不同,阀2、阀3、和阀4原很小规格流量需要换成泵的流量规格;7.三个溢流阀的调定压力如图7-34所示,试问泵的供油压力有几级数值各是多大答：１可以实现八级压力调定,分别为０、2、4、6、8、10、12、14; 8.在液压系统中,当工作部件停止运动后,使泵卸荷有什么益处常用的卸荷方法有哪些答：１当工作部件停止运动后,使泵卸荷可以降低功率损耗,减少系统发热,避免了泵的频繁启动; 2常用的卸荷方法有压力卸荷和流量卸荷,压力卸荷主要有换向阀和卸荷阀的卸荷方式；流量卸荷主要是变量泵的卸荷方式;9.回路7-35能否实现“夹紧缸Ⅰ先夹紧工件,然后进给缸Ⅱ再移动”的要求夹紧缸Ⅰ的速度必须能调节为什么应该怎么办答：不能,因为1缸前安装了节流阀并且必须能调速,那么节流阀前压力已升高并且打开了顺序阀Px；应将内控顺序阀改为外控顺序阀并且必须安装在节流阀的出口处; 10.请列表说明图示7-36所示的压力继电器顺序动作回路是怎样实现1→2→3→4顺序动作的在元件数目不增加时,如何实现1→2→4→3的顺序动作答：见表7-1电磁铁、行程开关和继电器动作顺序表;表7-1 电磁铁、行程开关和继电器动作顺序表10.第八章思考题与习题1.说明图8-2所示的动力滑台液压系统有哪些基本液压回路组成是如何进行差动的单向阀5在系统中的作用是什么答：系统中设有换向回路、快速运动回路、容积节流调速回路、二次进给调速回路、速度换接回路、卸荷回路等基本回路;按下启动按钮,此时为空载快进,顺序阀因系统压力不高仍处于关闭状态,这时进油路为：变量泵1→单向阀2→换向阀6左→行程阀11下位→液压缸14左腔；回油路：液压缸14右腔→换向阀6左位→单向阀5 →行程阀11下位→液压缸14左腔;液压缸回油经过单向阀5进入了液压缸进油腔,这时液压缸14差动连接;单向阀5的作用：差动快进时打开,工作进给时关闭,将高低压分开;2.说明在图8-4所示的压力机液压系统中,顺序阀10、单向阀12和13的作用有哪些答：顺序阀10的作用,打开此阀需要一定的压力,为此给控制油路提供了压力；液控单向阀12的作用,控制液压缸5停留在任意位置并锁紧；单向阀13的作用,通过防止油液倒流来达到保压;3.说明在图8-6所示的汽车起重机液压系统中,为什么采用弹簧复位式手动换向阀控制各个执行元件动作答：采用弹簧复位式手动换向阀控制起重机的各个动作适用于起重机作业,起重机无固定的作业程序,完全靠视觉观察作业,手动换向阀既可以控制速度又可以控制换向,操作灵活,弹簧复位停止;4.一般液压系统中产生振动和噪声的原因有哪些如何解决答:第九章液压系统设计1.试编制液压系统设计步骤的程序流程图;答：液压系统设计步骤程序流程图如图9-1所示2.设计省略3.设计省略第十章思考题与习题1.液压伺服系统主要由哪些部分组成有何特点答：液压伺服系统由以下五部分组成：1液压控制阀：用以接收输入信号,并控制执行元件的动作;2执行元件：接收控制阀传来的信号,并产生与输入信号相适应的输出信号;3反馈装置：将执行元件的输出信号反过来输入给控制阀,以便消除原来的误差信号;4外界能源：为了使作用力很小的输入信号获得作用力很大的输出信号,就需要外加能源,这样就可以得到力或功率的放大作用;5控制对象：负载;2.液压伺服系统与液压传动系统有什么区别使用场合有何不同。
液压传动课件
工作压力(MPa)
精度d(m)
0~2.5
100
14
25~50
14~32
25
32
10
21
5
6
4.1.2 过滤器的类型及特点
The Type and Characteristics of Filter
按滤芯的材料和结构形式，滤油器可分为网式 (Mesh Filter)、线隙式(Wire-wound Filter)、纸质滤 芯式(Pleated Paper Filter)、烧结式滤油器(Sintered Metal Filter)及磁性滤油器等。按滤油器安放的位置 不同，还可以分为吸滤器、压滤器和回油过滤器，考 虑到泵的自吸性能，吸油滤油器多为粗滤器。
线隙式滤油器如图4.2所 示，用铜线或铝线密绕在筒 形骨架的外部来组成滤芯， 依靠铜丝间的微小间隙滤除 混入液体中的杂质。其结构 简单、通流能力大、过滤精 度比网式滤油器高，但不易 清洗。多为回油过滤器。
图4.2 线隙式滤油器
9
1
(3) 纸质滤油器
Paper Filter
滤芯为微孔滤纸制 成的纸芯，将纸芯围绕 在带孔的镀锡铁做成的 骨架上，以增大强度。 为增加过滤面积，纸芯 一般做成折叠形。其过 滤精度较高，一般用于 油液的精过滤，但堵塞 后无法清洗。
(4.3)
用于保压时，气体压缩过程缓慢，与外界热交换得以充分 进行，可认为是等温变化过程，这时取n=1； 作辅助或应急动力源时，释放液体的时间短，热交换不充 分，这时可视为绝热过程，取n=1.4。
25
4.2.3.2 用来吸收冲击用时的容量计算
Calculating the Volume of Accumulator Used as Shock Absorber
第四章液压缸习题.doc-一、判断题
一、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、单活塞杆液压缸缸筒固定时液压缸运动所占长度与活塞杆固定的不相等。
（ ）5、液压缸输出推力的大小决定进入液压缸油液压力的大小。
（ ）6、在流量相同的情况下，液压缸直径越大，活塞运动速度越快。
（ ）7、在液压传动系统中，为了实现机床工作台的往复速度一样，采用双出杆活塞式液压缸。
（ ）8、由于油液在管道中流动时有压力损失和泄漏，所以液压泵输入功率要小于输送到液压缸的功率。
（ ）9、将单杆活塞式液压缸的左右两腔接通，同时引入压力油，可使活塞获得快速运动。
（ ）二、填空题1、液压缸的容积效率是缸的 和 之比。
2、工作行程很长的情况下，使用 液压缸最合适。
3、液压缸的__________效率是缸的实际运动速度和理想运动速度之比。
4、柱塞式液压缸的运动速度与缸阀筒内径______________。
5、液压缸在低速运动时，由于_______特性，常发生周期性的停顿和跳跃运动，称为_________。
6、液压缸的结构可分为 、 、 、 、 等五个基本部分。
7、排气装置应设在液压缸的_____位置。
8、液压缸是将____能转变为_____能，用来实现_____运动的执行元件。
9、在液压缸中，为了减少活塞在终端的冲击，应采取_____措施。
10、当活塞面积一定时，活塞运动速度与进入油缸中液压油的_______ 多少有关。
11、图示两液压缸内径D ，活塞杆直径d 均相同，若输入缸中的流量都是q ，压力为p ，出口处的油都直接通向油箱，且不计一切损失，比较它们的推力，运动速度和运动方向？三、选择题1、单杆活塞式液压缸作差动连接时，若要使活塞往返运动速度相等，即v 2=v 3，则活塞直径D 和活塞杆直径d 应必存在 的比例关系。
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第1部分——液压缸及辅助元件
根据安装方式不同可分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。
用于小型机床中
图4.1 双活塞杆活塞缸
（a）缸筒固定；（b）活塞杆固定； 用于大型机械中
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第1部分——液压缸及辅助元件
由于双杆活塞缸两端的活塞杆直径通常是相等的，因此它左、右两腔 的有效面积也相等，当分别向左、右腔输入相同压力和相同流量的油液时， 液压缸左、右两个方向的推力F和速度υ相等。其值为：
由上分析可得出，当输入流量与压力不变的情况下，无论是左缸还是 右缸进油所输出的作用力与速度大小是相等的，这种缸往往用于有此种 工况要求的油路中。
1.缸盖；2.缸筒；3.压板；4.半环；5.防松螺帽；6.拉杆；
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第1部分——液压缸及辅助元件
2. 活塞与活塞杆 可以把短行程的液压缸的活塞杆与活塞做成一体，这是最简单的形式。 但当行程较长时，这种整体式活塞组件的加工较费事，所以常把活塞与活 塞杆分开制造，然后再连接成一体。
3. 密封装置 常采用的是o型密封圈和唇型密封圈，用于密封端盖与缸筒之间的配合，静 密封时采用o型密封圈，动密封采用唇型密封圈。
4. 缓冲装置 液压缸一般都设置缓冲装置，特别是对大型、高速或要求高的液压缸，
为了防止活塞在行程终点时和缸盖相互撞击，引起噪声、冲击，则必须设 置缓冲装置。
图4.6伸缩缸 (a)单作用伸缩缸；(b)双作用伸缩缸；
伸缩缸的外伸动作是逐级进行的。其值为：
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3）齿轮缸
它由两个柱塞和一套齿轮齿条传动 装置组成，当液压油推动活塞左右往复 运动时， 齿条就推动齿轮往复转动， 从而由齿轮驱动工作部件作往复旋转运 动。
图4.7齿轮缸
图4.3 差动缸
由上可知，差动连接时液压缸的推力比非差动连接时小，速度比非差 动连接时大，正好利用这一点，可使在不加大油源流量的情况下得到较 快的运动速度，这种连接方式被广泛应用于组合机床的液压动力系统和 其他机械设备的快速运动中。
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2.柱塞缸
第1部分——液压缸及辅助元件
图 4.4 柱塞缸 (a)单柱塞缸；(b)双柱塞缸；
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第1部分——液压缸及辅助元件
4.1.2 液压缸的典型结构和组成
1.缸筒和缸盖 缸筒和缸盖的结构形式和其使用的材料有关。工作压力p＜10MPa时，使
用铸铁； p＜20MPa时，使用无缝钢管； p＞20MPa时，使用铸钢或锻钢。
图4.9缸筒和缸盖结构 (a)法兰连接式；(b)半环连接式；(c)螺纹连接式；(d)拉杆连接式；(e)焊接连接式
【本章重点】 1. 液压缸的种类、特点及相关计算 2. 各辅助元件的结构特点 3．辅助元件的应用及安装
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4.1 液压缸的类型和结构
液压缸又称为油缸，它是液压系统中的一种执行元件，其功能就是将液压 能转变成直线往复式的机械运动。
4.1.1 液压缸的类型和特点
1.活塞缸 1)双活塞杆活塞缸
单作用增压缸的工作原理如图4.5(a)所示，当输入活塞缸的液体压力为 p1，活塞直径为D，柱塞直径为d时，柱塞缸中输出的液体压力为高压， 其值为：
单作用增压缸在柱塞运动到终点时，不能再输出高压液体，需要将活塞退回到 左端位置，再向右行时才又输出高压液体，为了克服这一缺点，可采用双作用增压 缸，如图4.5(b)所示，大家可试着分析此油路（如何实现双向增压）。
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第4章 液压缸及辅助元件
➢液压缸的类型和结构 ➢蓄能器的结构与能量选择 ➢滤油器的类型与安装 ➢热交换器的工作原理 ➢油箱的结构与设计注意事项 ➢油管及管接头的选用 ➢密封装置的要求与类型
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第1部分——液压缸及辅助元件
【学习目标】 了解熟悉液压缸的工作原理及相关计算；掌握液压缸的分类， 特点及应用；熟悉辅助元件的工作原理；掌握液压系统中辅助元件 的类型、功用和工油路中的安装特点等，如滤油器、油箱、管件、 密封件、压力表、压力表开关、热交换器和蓄能器等。
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4）摆动缸
R
2
摆动式液压缸也称 摆动马达。 当它通入液 压油时， 它的主轴输出 小于360°的摆动运动。
R2
R1
R 1
(a)
(b)
(c)
图4.8 摆动缸
(a)单片式摆动缸； (b) 双叶片式摆动缸； (c) 职能符号
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第1部分——液压缸及辅助元件 4.1.2 液压缸的典型结构和组成
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2) 伸缩缸 伸缩缸由两个或多个活塞缸套装而成，前一级活塞缸的活塞杆内孔是后一 级活塞缸的缸筒，伸出时可获得很长的工作行程，缩回时可保持很小的结构 尺寸，伸缩缸被广泛用于起重运输车辆上。
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2) 伸缩缸 伸缩缸由两个或多个活塞缸套装而成，前一级活塞缸的活塞杆内孔是后一 级活塞缸的缸筒，伸出时可获得很长的工作行程，缩回时可保持很小的结构 尺寸，伸缩缸被广泛用于起重运输车辆上。
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柱塞缸输出的推力和速度各为：
3.其他液压缸 1) 增压液压缸 增压液压缸又称增压器，它利用活塞和柱塞有效面积的不同使液压系
统中的局部区域获得高压。 有单作用和双作用两种型式
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图4.5增压缸 (a)单作用增压缸；(b)双作用增压缸；
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2) 单活塞杆活塞缸
重 型 汽 车 上 的 单 杆 活 塞 缸
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2) 单活塞杆活塞缸
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3) 差动油缸 单杆活塞缸在其左右两腔都接通高压油时称为：“差动连接”
实际上活塞在运动时，由于差动连接时两腔 间的管路中有压力损失，所以右腔中油液的压力 稍大于左腔油液压力，而这个差值一般都较小， 可以忽略不计，则差动连接时活塞推力F3和运动 速度v3为：