液壓與氣壓傳動(dòng)課后習(xí)題答案

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《液壓與氣壓傳動(dòng)》習(xí)題解答 第1章液壓傳動(dòng)概述 １、何謂液壓傳動(dòng)？液壓傳動(dòng)有哪兩個(gè)工作特性？ 答：液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體的壓力能，通過控制元件將具有壓力能的液體送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)負(fù)載實(shí)現(xiàn)所需的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，把液體的壓力能再轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳈C(jī)構(gòu)所需的機(jī)械能，也就是說利用受壓液體來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。液壓傳動(dòng)的工作特性是液壓系統(tǒng)的工作壓力取決于負(fù)載，液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度取決于流量。 ２、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)有哪些主要組成部分？各部分的功用是什么？ 答：⑴動(dòng)力裝置：泵，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能的裝置。⑵執(zhí)行裝置：缸或馬達(dá)，將液體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。⑶控制裝置：閥，對(duì)液體的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的裝置。⑷輔助裝置：對(duì)工作介質(zhì)起到容納、凈化、潤(rùn)滑、消聲和實(shí)現(xiàn)元件間連接等作用的裝置。⑸傳動(dòng)介質(zhì)：液壓油，傳遞能量。 ３、液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：⑴輸出力大,定位精度高、傳動(dòng)平穩(wěn)，使用壽命長(zhǎng)。⑵容易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，調(diào)速方便且調(diào)速范圍大。⑶容易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)和自動(dòng)控制。⑷機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化和操作簡(jiǎn)單。 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)：⑴傳動(dòng)效率低，對(duì)溫度變化敏感，實(shí)現(xiàn)定比傳動(dòng)困難。⑵出現(xiàn)故障不易診斷。⑶液壓元件制造精度高，⑷油液易泄漏。 第２章 液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí) 1、選用液壓油有哪些基本要求？為保證液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行，選用液壓油要考慮哪些方面？ 答：選用液壓油的基本要求：⑴粘溫特性好，壓縮性要小。⑵潤(rùn)滑性能好，防銹、耐腐蝕性能好。⑶抗泡沫、抗乳化性好。⑷抗燃性能好。 選用液壓油時(shí)考慮以下幾個(gè)方面，⑴按工作機(jī)的類型選用。⑵按液壓泵的類型選用。⑶按液壓系統(tǒng)工作壓力選用。⑷考慮液壓系統(tǒng)的環(huán)境溫度。⑸考慮液壓系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)速度。⑹選擇合適的液壓油品種。 2、油液污染有何危害？應(yīng)采取哪些措施防止油液污染？ 答：液壓系統(tǒng)中污染物主要有固體顆粒、水、空氣、化學(xué)物質(zhì)、微生物等雜物。其中固體顆粒性污垢是引起污染危害的主要原因。1)固體顆粒會(huì)使滑動(dòng)部分磨損加劇、卡死和堵塞，縮短元件的使用壽命；產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。2)水的侵入加速了液壓油的氧化，并且和添加劑一起作用，產(chǎn)生粘性膠質(zhì)，使濾芯堵塞。3)空氣的混入能降低油液的體積彈性模量，引起氣蝕，降低其潤(rùn)滑性能。4)微生物的生成使油液變質(zhì)，降低潤(rùn)滑性能，加速元件腐蝕。 污染控制貫穿于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、維修等各個(gè)環(huán)節(jié)。在實(shí)際工作中污染控制主要有以下措施：1)油液使用前保持清潔。2)合理選用液壓元件和密封元件，減少污染物侵入的途徑。3)液壓系統(tǒng)在裝配后、運(yùn)行前保持清潔。4)注意液壓油在工作中保持清潔。5)系統(tǒng)中使用的液壓油應(yīng)定期檢查、補(bǔ)充、更換。6)控制液壓油的工作溫度，防止過高油溫造成油液氧化變質(zhì)。 3、什么是液壓油的粘性和粘溫特性？為什么在選擇液壓油時(shí)，應(yīng)將油液的粘度作為主要的性能指標(biāo)？ 答：液體流動(dòng)時(shí)分子間相互牽制的力稱為液體的內(nèi)摩擦力或粘滯力，而液體流動(dòng)時(shí)呈現(xiàn)阻礙液體分子之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的這種性質(zhì)稱為液體的粘性。 粘溫特性：液體粘度隨溫度變化的性質(zhì)稱為液體的粘溫特性。粘度是液體流動(dòng)時(shí)阻力的度量，它是衡量粘性大小的指標(biāo)，是液壓油最重要的性質(zhì)。液壓油的粘度大，流動(dòng)阻力大，流動(dòng)時(shí)壓力損失也大，動(dòng)作反應(yīng)變慢，機(jī)械效率降低；液壓油粘度小可以降低阻力，提高機(jī)械效率，但容易泄漏，造成容積效率降低。因此，粘度是選擇液壓油的重要依據(jù)，它的大小關(guān)系到液壓系統(tǒng)的正常工作、效率和動(dòng)作靈敏度等。 4、伯努利方程和連續(xù)性方程的物理意義是什么？在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中為什么只考慮油液的壓力能？ 答：伯努利方程的物理意義：理想液體在重力場(chǎng)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，具有壓力能、位能和動(dòng)能三種形式，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化，且總和保持不變。 連續(xù)性方程物理意義：液體在管道中做作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，管內(nèi)液體的質(zhì)量不會(huì)增多也不會(huì)減少，因而單位時(shí)間內(nèi)液體流經(jīng)管道任意截面的質(zhì)量相等。 液壓傳動(dòng)中壓力能的數(shù)量級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于位能和動(dòng)能的數(shù)量級(jí)。 5、液體的流動(dòng)狀態(tài)有幾種？各自的特點(diǎn)以及判別方法是什么？ 答：液壓的流動(dòng)狀態(tài)有層流和紊流兩種：⑴層流：液體流動(dòng)呈現(xiàn)層狀，粘性力起主導(dǎo)作用，液體質(zhì)點(diǎn)受粘性的約束，流動(dòng)時(shí)能量損失小。⑵紊流：液體流動(dòng)呈現(xiàn)混雜狀，慣性力起主導(dǎo)作用，粘性力的制約作用減弱，流動(dòng)時(shí)能量損失大。 流態(tài)用雷諾數(shù)Re來判斷，當(dāng)Re〈Rec時(shí)，為層流；當(dāng)Re〉Rec時(shí)，為紊流。 6、管路中的液壓沖擊是否就是管路中壓力升高？為什么？如何防止液壓沖擊？ 答：液壓沖擊并不是管路中簡(jiǎn)單壓力的升高。 液壓沖擊是指液壓系統(tǒng)中，由于某種原因引起液體局部壓力在瞬間急劇升高，形成很大的壓力峰值的現(xiàn)象。 減小液壓沖擊的主要措施有以下幾點(diǎn)：⑴限制管中液流的流速和運(yùn)動(dòng)部件的速度，減少?zèng)_擊波的強(qiáng)度。⑵開啟閥門的速度要慢。⑶采用吸收液壓沖擊的能量裝置如蓄能器等。⑷在出現(xiàn)有液壓沖擊的地方，安裝限制壓力的安全閥。⑸適當(dāng)加大管道內(nèi)徑或采用橡膠軟管。 7、什么是氣穴現(xiàn)象？如何防止？ 答：當(dāng)液體某一點(diǎn)處的絕對(duì)壓力降到了相應(yīng)溫度的飽和蒸氣壓以下時(shí)，油液中的空氣就會(huì)分離出來，產(chǎn)生大量的氣泡，這種現(xiàn)象稱為氣穴現(xiàn)象。 泵的吸入口、油液流經(jīng)節(jié)流部位、突然啟閉的閥門、帶大慣性負(fù)載的液壓缸、液壓馬達(dá)在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然停止或換向時(shí)等都將產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。 為了防止產(chǎn)生氣穴和氣蝕現(xiàn)象，一般可采用以下的預(yù)防措施：⑴減少流經(jīng)節(jié)流口及縫隙前后的壓力差，一般希望節(jié)流口或縫隙前后壓力比小于3.5；⑵正確確定液壓泵吸油管內(nèi)徑，對(duì)管內(nèi)液體的流速加以限制，降低液壓泵的吸油高度，盡可能減少吸油管路中的壓力損失；⑶提高管道的密封性能，防止空氣的滲入；⑷提高零件的機(jī)械強(qiáng)度和降低零件表面的粗糙度，采用抗腐蝕能力強(qiáng)的金屬材料（如鑄鐵和青銅等），以提高元件的抗氣蝕能力。 8、有200mL的液壓油，密度ρ為900kg/m3,在40℃時(shí)流過恩氏粘度計(jì)的時(shí)間t1=150s；而200mL的蒸餾水，在20℃時(shí)流過的時(shí)間是t2=50s。試計(jì)算油液在40℃時(shí)的恩氏粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、動(dòng)力粘度各是多少？ 9、根據(jù)連續(xù)性方程和伯努利方程判別，液體在一個(gè)水平放置的管道中流動(dòng)，不考慮壓力損失，分別流過三個(gè)不同面積的截面A1、A2、A3，且A1＜A3＜A2，請(qǐng)問通過這三個(gè)截面時(shí)，流量 q1、q2、q3之間的大小關(guān)系是怎樣的？流速v1、v2、v3之間的大小關(guān)系又是怎樣的？ 10、某液壓系統(tǒng)，如圖2-18所示，兩液壓缸串聯(lián)，缸1的活塞是主運(yùn)動(dòng)，缸2的活塞對(duì)外克服負(fù)載(從動(dòng)運(yùn)動(dòng))。已知小活塞的面積Al=14cm2，大活塞的面積A2=40cm2,連接兩液壓缸管路的流量q=25L／min，試求兩液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度及速比。 第3章 液壓泵與液壓馬達(dá) 1、舉例說明液壓泵的工作原理。如果油箱完全封閉不與大氣相通，液壓泵是否還能工作？ 答：以柱塞泵為例，其工作原理為：隨著偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，柱塞與泵體所形成的密封工作容積發(fā)生變化，當(dāng)工作容積由小變大時(shí)，形成真空，油箱油液在大氣壓作用下通過吸油單向閥進(jìn)入到工作容積。當(dāng)工作容積由大變小時(shí)，油液受擠壓，壓力增大，油液通過排油單向閥進(jìn)入到液壓系統(tǒng)。偏心輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，泵不斷的吸油和排油。 如果開式油箱完全封閉不與大氣相通，就失去利用大氣壓力將油箱的油液強(qiáng)行壓入泵內(nèi)的條件，從而無法完成吸油過程，液壓泵便不能工作了。 2、為什么說液壓泵的工作壓力取決于負(fù)載？ 答：液壓泵的工作壓力是指液壓泵在工作時(shí)建立起來的壓力。 以千斤頂為例，輸出的油液進(jìn)入液壓系統(tǒng)，輸入到工作油缸，油缸頂起重物時(shí)克服阻力：重物負(fù)載所造成的阻力，管道摩擦阻力，兩種阻力都屬于負(fù)載，使系統(tǒng)的液壓油壓力逐漸升高并建立起壓力，直至升高到能克服阻力，于是重物被頂起。所以液壓泵工作壓力取決于負(fù)載。 3、為什么液壓泵的壓力升高會(huì)使流量減少？ 答：液壓泵的輸出流量與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)、轉(zhuǎn)速、容積效率有關(guān)。由于泵的工作容積的相鄰零件之間存在著間隙，不可避免的產(chǎn)生泄漏，負(fù)載越大，壓力越高，泄漏越大，流量減少。 4、什么是液壓泵的實(shí)際工作壓力，排量的大小取決于什么? 答：液壓泵的實(shí)際工作壓力是指液壓泵在實(shí)際工作時(shí)建立起來的壓力。液壓泵排量取決于密封可變?nèi)莘e的幾何變化量。不同的泵，因結(jié)構(gòu)參數(shù)不同，所以排量不一樣。 5、齒輪泵的困油現(xiàn)象、徑向力不平衡是怎樣引起的？對(duì)其工作有何影響？如何解決？ 答：困油現(xiàn)象：為保證齒輪連續(xù)傳動(dòng)，必須要求前一對(duì)輪齒尚未脫開前，后一對(duì)輪齒就要進(jìn)入嚙合，即重疊系數(shù)大于1，因此有一部分液體被困在兩對(duì)輪齒、嚙合線及前后端蓋之間形成的密封可變?nèi)莘e內(nèi)。 對(duì)工作的影響：當(dāng)密封容積由大變小時(shí)，被困在容積內(nèi)的液體受到擠壓，壓力急劇升高。從縫隙強(qiáng)行擠出，這時(shí)齒輪和軸承受到很大的徑向力，功率損失增加，磨損加劇。當(dāng)密封容積由小變大時(shí)，剩余的被困液體壓力下降，形成局部真空，使溶解在液體中氣體析出或液體本身汽化形成汽蝕，使泵產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。 解決措施：為消除困油現(xiàn)象，可以采取一些卸荷措施，使密封容積及時(shí)與吸油或壓油腔連通。即在軸套或者是在前后端蓋上開兩個(gè)卸荷槽。 徑向力不平衡：齒輪軸上主要受到齒輪嚙合時(shí)產(chǎn)生的力和油液壓力產(chǎn)生的徑向液壓力。后者要比前者大得多，對(duì)軸承受力起主要作用。從低壓的吸油腔到高壓的壓油腔，壓力沿齒輪旋轉(zhuǎn)方向逐齒遞增，因此齒輪和軸受到徑向不平衡力的作用。 對(duì)工作的影響：徑向力不平衡加速了軸承磨損，降低了軸承的壽命，甚至使軸變形，造成齒頂與泵體內(nèi)壁的摩擦等。 解決措施：為了解決徑向力不平衡問題，可在齒輪泵的泵體上開均壓槽和減小壓油口尺寸。 6、為什么齒輪泵的齒數(shù)少而模數(shù)大？ 第四章液壓缸 1、液壓缸的主要組成部分有哪些？缸固定和桿固定液壓缸其工作臺(tái)的最大活動(dòng)范圍有何差別？ 答：液壓缸的主要組成包括缸筒組件、活塞組件、密封裝置、緩沖裝置和排氣裝置等五大部分。 雙桿活塞缸缸固定其工作臺(tái)的最大活動(dòng)范圍約為活塞有效行程的三倍，桿固定其工作臺(tái)最大活動(dòng)范圍約為活塞有效行程的二倍。單桿活塞缸無論是缸固定還是桿固定其工作臺(tái)最大活動(dòng)范圍約為活塞有效行程的兩倍。 2、某液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件為雙桿活塞缸(見圖4-1)，液壓缸的工作壓力p=4MPa，活塞直徑為D=80mm，活塞桿直徑d=50mm，工作時(shí)進(jìn)給速度v=0.02m/s。請(qǐng)問液壓缸能克服多大的負(fù)載？進(jìn)入液壓缸的流量為多少？ 8、 第五章 液壓控制閥 1、換向閥有幾種操縱方式？ 答：換向閥有五種操縱方式：手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、液動(dòng)、電磁、電液動(dòng)。 2、什么是換向閥的中位機(jī)能？O、P、Y、M和H型各具有那些特點(diǎn)？ 答：換向閥的中位機(jī)能：三位換向閥的閥芯在中間位置時(shí)，各油口的連通方式及對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的性能稱為換向閥的中位機(jī)能。 O型：P、A、B、T四口全封閉，液壓泵不卸荷，液壓缸閉鎖，可用于多個(gè)換向閥的并聯(lián)工作； P型：P、A、B口相通，T口封閉，泵與缸兩腔相通，可組成差動(dòng)回路； Y型：P口封閉，A、B、T三口相通，活塞浮動(dòng)，在外力作用下可移動(dòng)，泵不卸荷； M型：P、T口相通，A、B口均封閉，活塞閉鎖不動(dòng)，泵卸荷，也可用于多個(gè)M型換向閥串聯(lián)工作； H型：四口全串通，活塞處于浮動(dòng)狀態(tài)，在外力作用下可移動(dòng)，泵卸荷。 3、試說明電液動(dòng)換向閥的組成、特點(diǎn)和適用范圍？ 答：電液動(dòng)換向閥是電磁閥和液動(dòng)閥的組合，電磁閥起先導(dǎo)作用，以改變液動(dòng)閥的閥芯位置，液動(dòng)閥控制主油路換向。 電液動(dòng)換向閥用較小的電磁鐵來控制較大的液動(dòng)閥，換向時(shí)間可調(diào)。 適用于大流量、換向平穩(wěn)的場(chǎng)合。 4、溢流閥、減壓閥和順序閥各起什么作用？在控制方式上、閥芯常態(tài)上、泄漏方式上有和區(qū)別？順序閥能否用作溢流閥使用？ 答：順序閥能作溢流閥使用。 9、節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量有什么意義？ 答：當(dāng)節(jié)流閥的開口面積很小時(shí)，通過節(jié)流閥的流量會(huì)出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，節(jié)流閥能夠輸出無斷流的最小流量。保證了液壓缸的最小穩(wěn)定速度。 10、調(diào)速閥和節(jié)流閥在結(jié)構(gòu)和性能上有何異同？各適用于什么場(chǎng)合？ 答：在結(jié)構(gòu)上，調(diào)速閥是由定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)組成的流量控制閥，而節(jié)流閥僅是通過改變閥口通流面積的大小實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)的流量控制閥，結(jié)構(gòu)組成上無定差減壓閥。 在性能上，節(jié)流閥受外負(fù)載的影響，外負(fù)載變化，執(zhí)行元件速度變化；調(diào)速閥不受外負(fù)載的影響。通過閥的流量穩(wěn)定，使執(zhí)行元件速度平穩(wěn)。 適用場(chǎng)合：節(jié)流閥用于執(zhí)行元件速度穩(wěn)定要求低調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)速閥用于執(zhí)行元件速度穩(wěn)定要求高調(diào)速系統(tǒng)。 11、為什么疊加閥獲得了廣泛的應(yīng)用？ 答：疊加閥是在板式閥集成化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型元件。將閥體都做成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的長(zhǎng)方體，使用時(shí)將所用的閥在底板上疊積，然后用螺栓緊固。這種連接方式從根本上消除了閥與閥之間的連接管路，組成的系統(tǒng)更簡(jiǎn)單緊湊，配置方便靈活，工作可靠。11.插裝閥有什么特點(diǎn)？各適用于什么場(chǎng)合？ 答：插裝閥是一種較為新型的液壓元件，它的特點(diǎn)是通流能力大，密封性能好，動(dòng)作靈敏，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此，在大流量系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。 12、 13、電液比例閥有什么特點(diǎn)？適用于什么場(chǎng)合？ 答：它是一種利用輸入的電氣信號(hào)連續(xù)地、按比例地對(duì)油液的壓力、流量或方向進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的閥。它與手動(dòng)調(diào)節(jié)的普通液壓閥相比，電液比例閥能夠提高液壓系統(tǒng)的參數(shù)控制，它與伺服閥相比，電液比例閥在某些性能方面稍差一些，但它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，因此，廣泛應(yīng)用于要求對(duì)液壓參數(shù)進(jìn)行連續(xù)控制或程序控制，但對(duì)控制精度和動(dòng)態(tài)特性要求不太高的液壓系統(tǒng)中。 第六章液壓輔助裝置 1、蓄能器起什么作用？在執(zhí)行機(jī)構(gòu)附近的蓄能器有什么作用？ 答：在液壓系統(tǒng)中，蓄能器的是儲(chǔ)存油液的壓力能。常常用作：輔助動(dòng)力源和應(yīng)急能源；減少壓力沖擊與脈動(dòng)；保持系統(tǒng)壓力。 在執(zhí)行機(jī)構(gòu)附近的蓄能器主要是提高液壓缸的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，常應(yīng)用在比例或伺服系統(tǒng)。 2、過濾器安裝有那些位置？各起什么作用？ 答：1）安裝在液壓泵的吸油管路上。液壓泵的吸油管路上一般安裝網(wǎng)式或線隙式粗過濾器，目的是濾除掉較大顆粒的雜質(zhì)，以便保護(hù)液壓泵。同時(shí)要求過濾器有較小的壓力降和很大的通流能力（通常是液壓泵流量的兩倍以上）。 2）安裝在液壓泵的壓油管路上。這種安裝方式常將過濾器安裝在對(duì)雜質(zhì)敏感的調(diào)速閥、伺服閥等元件之前。由于過濾器在高壓下工作，要求濾芯有足夠的強(qiáng)度。為了防止過濾器堵塞，可并聯(lián)一旁通閥或堵塞指示器。 3）安裝在回油管路上。安裝在回油路上的過濾器能使油液在流回油箱之前得到過濾，以控制整個(gè)液壓系統(tǒng)的污染度。 4）安裝在旁油管路上。在大型液壓系統(tǒng)中，常在旁油管路上安裝過濾器和冷卻器，構(gòu)成獨(dú)立的過濾系統(tǒng)。 3、油箱起什么作用？ 答：油箱的作用是儲(chǔ)存油液、散發(fā)熱量、沉淀雜質(zhì)和分離混入油液中的空氣和水分。 4、熱交換器起什么作用？圖形符號(hào)上有什么區(qū)別？ 答:熱交換器的作用主要是控制油液的溫度，油箱上常安裝冷卻器和加熱器。圖形符號(hào)箭頭向里表示加熱器，箭頭向外表示冷卻器。 5、密封圈有那些形式？各適用于那些場(chǎng)合？ 答：1）O形密封圈：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝尺寸小、使用方便、摩擦阻力小、價(jià)格低，主要應(yīng)用于靜密封。 2）Y形密封圈：適用于運(yùn)動(dòng)速度較高的場(chǎng)合。 3）V形密封圈：適用于相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度不高的場(chǎng)合。 第七章液壓基本回路 1.容積節(jié)流調(diào)速回路中的流量閥和變量泵之間是如何實(shí)現(xiàn)流量匹配的？ 答：設(shè)變量泵的流量為qb,流量閥的流量為qj，工作時(shí)流量匹配qb=qj，若qb=〉qj時(shí)，泵的壓力升高，偏心減小，流量qb減小，使流量匹配qb=qj，若qb=〈qj時(shí)，泵的壓力降低，偏心增大，流量qb增加，使流量匹配qb=qj。 2.試說明圖7-32中，單向閥和液控單向閥在該容積調(diào)速回路中的功用。在液壓缸正反向移動(dòng)時(shí)，為了向系統(tǒng)提供過載保護(hù)，安全閥應(yīng)如何接？試作圖表示。 答：液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)輸入與輸出流量不相等，這與雙向變量泵的流量不匹配，液壓缸活塞桿伸出時(shí)，雙向變量泵的吸油量不足，需從單向閥補(bǔ)油；液壓缸活塞桿縮回時(shí)，液壓缸無桿腔排油量過多，需從液控單向閥排油。 將液壓缸的進(jìn)出油口處各接一個(gè)安全閥或進(jìn)出油口處各接一個(gè)單向閥后再與安全閥連接。 3.不同操縱方式的換向閥組成的換向回路各有什么特點(diǎn)？ 答：手動(dòng)換向閥：實(shí)現(xiàn)換向，換向和運(yùn)行的速度可調(diào)；機(jī)動(dòng)換向閥：實(shí)現(xiàn)換向，換向位置準(zhǔn)確；電磁換向閥：實(shí)現(xiàn)換向，便于自動(dòng)化控制；液動(dòng)換向閥：實(shí)現(xiàn)換向，換向平穩(wěn)，適應(yīng)大流量；電液動(dòng)換向閥：實(shí)現(xiàn)換向，便于自動(dòng)化控制，換向平穩(wěn)，適應(yīng)大流量。 4.鎖緊回路中三位換向閥的中位機(jī)能是否可任意選擇？為什么？ 答：鎖緊回路選擇三位換向閥的中位機(jī)能時(shí)主要考慮瞬態(tài)響應(yīng)是否影響鎖緊效果，即瞬態(tài)關(guān)閉的可靠性，若有瞬態(tài)可靠關(guān)閉的要求時(shí)，應(yīng)選用H、Y型，若無瞬態(tài)可靠關(guān)閉的要求時(shí)，可以任意選擇。 5.如圖7-33所示的液壓調(diào)速回路，可以實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)→工進(jìn)→塊退”動(dòng)作（活塞右行為進(jìn)，左行為退），如果設(shè)置壓力繼電器的目的是為了控制活塞的換向，試問：圖中有哪些錯(cuò)誤？應(yīng)該如何改正？ 答：1）調(diào)速回路為進(jìn)油調(diào)速，單向閥裝反了；2）壓力繼電器位置不對(duì)，應(yīng)該放在無桿腔的進(jìn)口處；3）快進(jìn)時(shí)，不需要背壓，工進(jìn)時(shí)，需要背壓，提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，但位置裝錯(cuò)了，應(yīng)該把接到換向閥T1口的背壓閥改接到T2口。 6.圖7-17所示回路中，如將閥1的外控油路上的閥（包括閥2、閥3、和閥4）改接到泵的出口，是否可以同樣實(shí)現(xiàn)三級(jí)調(diào)壓？?jī)煞N接法有什么不同？ 答：１）可以實(shí)現(xiàn)三級(jí)調(diào)壓；２）兩種接法流量規(guī)格不同，閥2、閥3、和閥4原很小規(guī)格流量需要換成泵的流量規(guī)格。 7.三個(gè)溢流閥的調(diào)定壓力如圖7-34所示，試問泵的供油壓力有幾級(jí)？數(shù)值各是多大？ 答：１）可以實(shí)現(xiàn)八級(jí)壓力調(diào)定，分別為０、2、4、6、8、10、12、14。 8.在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)工作部件停止運(yùn)動(dòng)后，使泵卸荷有什么益處？常用的卸荷方法有哪些？ 答：１）當(dāng)工作部件停止運(yùn)動(dòng)后，使泵卸荷可以降低功率損耗，減少系統(tǒng)發(fā)熱，避免了泵的頻繁啟動(dòng)。 2）常用的卸荷方法有壓力卸荷和流量卸荷，壓力卸荷主要有換向閥和卸荷閥的卸荷方式；流量卸荷主要是變量泵的卸荷方式。 9.回路7-35能否實(shí)現(xiàn)“夾緊缸Ⅰ先夾緊工件，然后進(jìn)給缸Ⅱ再移動(dòng)”的要求（夾緊缸Ⅰ的速度必須能調(diào)節(jié)）？為什么？應(yīng)該怎么辦？ 答：不能，因?yàn)?缸前安裝了節(jié)流閥并且必須能調(diào)速，那么節(jié)流閥前壓力已升高并且打開了順序閥Px；應(yīng)將內(nèi)控順序閥改為外控順序閥并且必須安裝在節(jié)流閥的出口處。 10.請(qǐng)列表說明圖示7-36所示的壓力繼電器順序動(dòng)作回路是怎樣實(shí)現(xiàn)1→2→3→4順序動(dòng)作的？在元件數(shù)目不增加時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)1→2→4→3的順序動(dòng)作？ 答：見表7-1電磁鐵、行程開關(guān)和繼電器動(dòng)作順序表。 表7-1 電磁鐵、行程開關(guān)和繼電器動(dòng)作順序表 10. 第八章思考題與習(xí)題 1.說明圖8-2所示的動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)有哪些基本液壓回路組成？是如何進(jìn)行差動(dòng)的？單向閥5在系統(tǒng)中的作用是什么？ 答：系統(tǒng)中設(shè)有換向回路、快速運(yùn)動(dòng)回路、容積節(jié)流調(diào)速回路、二次進(jìn)給調(diào)速回路、速度換接回路、卸荷回路等基本回路。 按下啟動(dòng)按鈕，此時(shí)為空載快進(jìn)，順序閥因系統(tǒng)壓力不高仍處于關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)進(jìn)油路為：變量泵1→單向閥2→換向閥6左→行程閥11下位→液壓缸14左腔；回油路：液壓缸14右腔→換向閥6左位→單向閥5→行程閥11下位→液壓缸14左腔。液壓缸回油經(jīng)過單向閥5進(jìn)入了液壓缸進(jìn)油腔，這時(shí)液壓缸14差動(dòng)連接。 單向閥5的作用：差動(dòng)快進(jìn)時(shí)打開，工作進(jìn)給時(shí)關(guān)閉，將高低壓分開。 2.說明在圖8-4所示的壓力機(jī)液壓系統(tǒng)中，順序閥10、單向閥12和13的作用有哪些？ 答：順序閥10的作用，打開此閥需要一定的壓力，為此給控制油路提供了壓力；液控單向閥12的作用，控制液壓缸5停留在任意位置并鎖緊；單向閥13的作用，通過防止油液倒流來達(dá)到保壓。 3.說明在圖8-6所示的汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)中，為什么采用彈簧復(fù)位式手動(dòng)換向閥控制各個(gè)執(zhí)行元件動(dòng)作？ 答：采用彈簧復(fù)位式手動(dòng)換向閥控制起重機(jī)的各個(gè)動(dòng)作適用于起重機(jī)作業(yè)，起重機(jī)無固定的作業(yè)程序，完全靠視覺觀察作業(yè)，手動(dòng)換向閥既可以控制速度又可以控制換向，操作靈活，彈簧復(fù)位停止。 4.一般液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的原因有哪些？如何解決？ 答: 第九章液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1.試編制液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟的程序流程圖。 答：液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟程序流程圖如圖9-1所示 2.設(shè)計(jì)省略3.設(shè)計(jì)省略 第十章 思考題與習(xí)題 1.液壓伺服系統(tǒng)主要由哪些部分組成?有何特點(diǎn)? 答：液壓伺服系統(tǒng)由以下五部分組成 ：1)液壓控制閥：用以接收輸入信號(hào)，并控制執(zhí)行元件的動(dòng)作。2)執(zhí)行元件：接收控制閥傳來的信號(hào)，并產(chǎn)生與輸入信號(hào)相適應(yīng)的輸出信號(hào)。3)反饋裝置：將執(zhí)行元件的輸出信號(hào)反過來輸入給控制閥，以便消除原來的誤差信號(hào)。4)外界能源：為了使作用力很小的輸入信號(hào)獲得作用力很大的輸出信號(hào)，就需要外加能源，這樣就可以得到力或功率的放大作用。5)控制對(duì)象：負(fù)載。 2.液壓伺服系統(tǒng)與液壓傳動(dòng)系統(tǒng)有什么區(qū)別？使用場(chǎng)合有何不同？ 答：液壓伺服系統(tǒng)具備了液壓傳動(dòng)的顯著優(yōu)點(diǎn)，此外，還具有系統(tǒng)剛度大、控制精度高，響應(yīng)速度快，自動(dòng)化程度高，能高速起動(dòng)、制動(dòng)和反向等優(yōu)點(diǎn)。因而可以組成體積小、重量輕、加速能力強(qiáng)、快速動(dòng)作和控制精度高的伺服系統(tǒng)，可以控制大功率和大負(fù)載。同樣，液壓伺服系統(tǒng)也具備了液壓傳動(dòng)的—些缺點(diǎn)，同時(shí)，它的精密控制元件(如電液伺服閥)加工精度高，因而價(jià)格貴；對(duì)液壓油精度要求高，液壓油的污染對(duì)系統(tǒng)可靠性影響大等。 主要應(yīng)用于高精度實(shí)時(shí)連續(xù)控制的場(chǎng)合，由于液壓伺服系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)，使得它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門和國(guó)防建設(shè)等方面都得到了廣泛應(yīng)用。 3.電液伺服閥有哪幾部分組成，它是如何工作的？ 答：電液伺服閥由電磁式力矩馬達(dá)、噴嘴擋板式液壓前置放大級(jí)和四邊滑閥功率放大級(jí)三部分組成。當(dāng)線圈中沒有電流通過時(shí)，電磁式力矩馬達(dá)無力矩輸出，擋板處于兩噴嘴中間位置。當(dāng)線圈通入電流后，銜鐵因受到電磁力矩的作用偏轉(zhuǎn)角度θ，由于銜鐵固定在彈簧上，這時(shí)，彈簧管上的擋板也偏轉(zhuǎn)相應(yīng)的θ角，使擋板與兩噴嘴的間隙改變，如果右面間隙增加，左面間隙減小，則左噴嘴腔內(nèi)壓力升高，右噴嘴腔內(nèi)壓力降低，主滑閥芯在此壓差作用下右移。由于擋板下端的球頭是嵌放在滑閥的凹槽內(nèi)，在閥芯移動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)球頭上的擋板一起向右移動(dòng)，使右噴嘴與擋板的間隙逐漸減小，在新的位置平衡，間隙相等。同時(shí)滑閥芯在一定的開度下達(dá)到平衡，滑閥便不在移動(dòng)，并使其閥口一直保持在這一開度上。通過線圈的控制電流越大，擋板撓曲變形越大，導(dǎo)致滑閥兩端的壓差以及滑閥的位移量越大，伺服閥輸出的流量也就越大。 第十一章思考題與習(xí)題 1.氣壓傳動(dòng)有哪些基本組成部分？各部分的功用是什么？ 答：氣壓傳動(dòng)基本由四大部分組成：1）氣源裝置，它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的壓力能，是獲取壓縮空氣的裝置。主要為各種形式的空氣壓縮機(jī)。2）執(zhí)行元件，它把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載。包括氣缸和氣馬達(dá)等。3）控制元件，它是控制氣動(dòng)系統(tǒng)中的壓力、流量和方向的，從而保證執(zhí)行元件完成所要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。如各種壓力閥、流量閥和方向閥等。4）輔助元件，保持壓縮空氣清潔、干燥、消除噪聲以及提供潤(rùn)滑等作用，以保證氣動(dòng)系統(tǒng)正常工作。如過濾器、干燥器、消聲器和油霧器等。 2.氣壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：氣壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)相比具備了如下優(yōu)點(diǎn)：1)以空氣為工作介質(zhì)，來源易得，無污染，不需設(shè)回收管道；2)介質(zhì)清潔，管道不易堵塞，而且不存在介質(zhì)變質(zhì)、補(bǔ)充和更換問題，維護(hù)簡(jiǎn)單；3)空氣的粘度很小，因此流動(dòng)損失小，便于實(shí)現(xiàn)集中供氣，遠(yuǎn)距離輸送；4)氣動(dòng)動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏，借助溢流閥可實(shí)現(xiàn)過載自動(dòng)保護(hù)；5)成本低廉，工作環(huán)境適應(yīng)性好。安全可靠地應(yīng)用于易燃、易爆場(chǎng)合，以及嚴(yán)格要求清潔、無污染的場(chǎng)合，如食品、輕工等環(huán)境中。 氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)：1)氣動(dòng)工作壓力低，故氣動(dòng)系統(tǒng)的輸出力（或力矩）較?。?)空氣具有可壓縮性，因此不易實(shí)現(xiàn)精確的速度和定位要求，系統(tǒng)的穩(wěn)定性受負(fù)載變化的影響較大；3)氣動(dòng)系統(tǒng)的排氣噪聲大，高速排氣時(shí)需設(shè)置消聲器；4)空氣本身無潤(rùn)滑性能，需另加潤(rùn)滑裝置。 第十二章思考題與習(xí)題 1.氣源裝置作用是什么？各設(shè)備的作用是什么？ 答：氣源裝置的主體是空氣壓縮機(jī)?？諝鈮嚎s機(jī)是產(chǎn)生壓縮空氣的裝置，是氣動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源。 2.什么是氣動(dòng)三大件，各有什么作用，三者的安裝順序如何？ 答：氣動(dòng)三大件：氣動(dòng)輔助元件、氣動(dòng)控制元件、氣動(dòng)執(zhí)行元件。三者的安裝順序?yàn)椋簹鈩?dòng)輔助元件、氣動(dòng)控制元件、氣動(dòng)執(zhí)行元件。 3.油霧器是怎樣實(shí)現(xiàn)在氣動(dòng)系統(tǒng)不停氣的情況下加油的？ 答：在氣動(dòng)系統(tǒng)正常工作過程中，若需向貯油杯中添加潤(rùn)滑油時(shí)，可以不停止供氣而實(shí)現(xiàn)加油。此時(shí)只需擰松油塞，貯油杯的上腔立即和外界大氣溝通，油面壓力下降至大氣壓，鋼球在其上方的壓縮空氣的作用下向下壓緊在截止閥1的閥座上，封住加壓通道；同時(shí)由于吸油管中的油壓下降，單向閥也處于截止?fàn)顟B(tài)，防止壓縮空氣反向通過節(jié)流閥和吸油管倒灌入貯油杯，從而實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)系統(tǒng)在不停氣的情況下添加潤(rùn)滑油。 4.簡(jiǎn)述減壓閥、節(jié)流閥和或門型梭閥的工作原理。 答：減壓閥：圖14-7所示為QTY型直動(dòng)式減壓閥及圖形符號(hào)。閥處于工作狀態(tài)時(shí)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄１，向下壓縮彈簧２和３以及膜片５，迫使閥芯８下移，從而使閥口10被打開，壓縮空氣從左端輸入，經(jīng)閥口10減壓后從右端輸出。輸出氣體一部分經(jīng)阻尼管７進(jìn)入膜片氣室６，對(duì)膜片５產(chǎn)生向上的推力，當(dāng)作用在膜片５上的推力略大于等于彈簧力時(shí)，閥芯８便保持在某一平衡位置并保持一定的開度，減壓閥也得到了一個(gè)穩(wěn)定的輸出壓力值。減壓閥工作過程中，當(dāng)輸入壓力增大時(shí)，輸出壓力也隨之增大，膜片５所受到向上的推力也相應(yīng)增大，使膜片５上移，閥芯８在出口氣壓和復(fù)位彈簧９的作用下也隨之上移，閥口10開度減小，減壓作用增強(qiáng)，輸出壓力下降，輸出壓力又基本上重新維持到原值。反之，若輸入壓力減小，則閥的調(diào)節(jié)過程相反，平衡后仍能保持輸出壓力基本不變。 節(jié)流閥：圓柱斜切型節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及圖形符號(hào)如圖12-10所示。壓縮空氣自P口流入，從A口流出。旋轉(zhuǎn)閥芯螺桿即可調(diào)節(jié)閥芯開口面積，從而改變氣流流量。 或門型梭閥：相當(dāng)于兩個(gè)單向閥的組合。如圖12-12所示，當(dāng)壓縮空氣從P1口進(jìn)入時(shí)，閥芯２被推向右邊，將P2口關(guān)閉，氣流從A口流出；反之，當(dāng)壓縮空氣從P2口進(jìn)入時(shí)，則閥芯被推向左邊將P1口關(guān)閉，氣流從P2口流至A口。若P1口和P2口同時(shí)進(jìn)氣，則哪端壓力高，A口就與哪端相通，而另一端關(guān)閉。或門型梭閥的作用相當(dāng)于邏輯或，廣泛應(yīng)用于邏輯回路和程序控制回路中。 5.簡(jiǎn)述三種特殊功能氣缸的工作原理和功用。 答：薄膜式氣缸如圖12-17所示。主要由缸體、膜片、膜盤和活塞桿等主要零件組成，利用壓縮空氣通過膜片的變形推動(dòng)活塞桿作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。 氣液阻尼缸由氣缸和油缸組合而成，有串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種形式。它以壓縮空氣為能源，并且利用油液的不可壓縮性和控制油液排量來獲得活塞的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)以及調(diào)節(jié)活塞的運(yùn)動(dòng)速度。如圖12-18a所示，當(dāng)壓縮空氣自氣缸右端進(jìn)入時(shí)，氣缸活塞克服外負(fù)載向左移動(dòng)。由于兩活塞固定在一個(gè)活塞桿上，因此同時(shí)帶動(dòng)液壓缸活塞向左運(yùn)動(dòng)。此時(shí)液壓缸左腔排油，單向閥關(guān)閉，油液只能經(jīng)節(jié)流閥緩慢流入液壓缸右腔，對(duì)整個(gè)活塞的運(yùn)動(dòng)起阻尼作用。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度能調(diào)節(jié)活塞的運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)氣缸左端供氣時(shí)，液壓缸右腔排油，頂開單向閥，活塞能快速返回原來位置。 沖擊氣缸是一種較新型的氣動(dòng)執(zhí)行元件，與普通氣缸相比，在結(jié)構(gòu)上增加了一個(gè)具有一定容積的蓄能腔和噴嘴。其結(jié)構(gòu)原理為中蓋5和缸體8固定在一起，它和活塞7把氣缸容積分隔成三部分：蓄能腔3、活塞腔2和活塞桿腔1。壓縮空氣進(jìn)入蓄能腔中，通過噴嘴作用在活塞上。由于此時(shí)活塞上端氣壓作用面積為較小的噴嘴口4面積，而活塞下端受壓面積較大（一般設(shè)計(jì)成噴嘴口面積的9倍），活塞桿腔的壓力雖因排氣而下降，但此時(shí)活塞下端向上的作用力仍然大于活塞上端向下的作用力。蓄能腔進(jìn)一步充氣，壓力繼續(xù)增大，活塞桿腔的壓力繼續(xù)降低，活塞上下端的壓差逐漸達(dá)到能夠驅(qū)使活塞向下移動(dòng)，活塞一旦離開噴嘴，蓄能腔內(nèi)的高壓氣體突然通過噴嘴口作用在活塞上端的全面積上，使活塞在很大的壓力差作用下迅速加速，在很短的時(shí)間內(nèi)獲得很大的動(dòng)能，在沖程達(dá)到一定時(shí)，獲得最大沖擊速度和能量，利用這個(gè)能量對(duì)工件進(jìn)行沖擊做功，可以產(chǎn)生很大的沖擊力。沖擊氣缸廣泛應(yīng)用于鍛造、沖壓、下料及壓坯等方面。 第十三章思考題與習(xí)題 1.一次壓力控制回路和二次壓力控制回路有什么不同，各用于什么場(chǎng)合？ 答：一次壓力控制回路主要是用來控制儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力，使其不超過規(guī)定值。在空壓機(jī)的出口安裝溢流閥當(dāng)儲(chǔ)氣罐內(nèi)壓力達(dá)到調(diào)定值時(shí)，溢流閥即開啟排氣?；蛘咭部稍趦?chǔ)氣罐上安裝電接點(diǎn)壓力計(jì)，當(dāng)壓力達(dá)到調(diào)定值時(shí)，用其直接控制空氣壓縮機(jī)的停止或啟動(dòng)。 二次壓力控制回路主要用來控制氣動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)備進(jìn)口處的壓力。該回路通過安裝一個(gè)減壓閥來實(shí)現(xiàn)壓力控制，提供給氣動(dòng)設(shè)備穩(wěn)定的工作壓力。 2.節(jié)流供氣調(diào)速回路和節(jié)流排氣調(diào)速回路有何不同，試比較二者的優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：由于采用節(jié)流供氣時(shí)，節(jié)流閥的開度較小，造成進(jìn)氣流量小，不能滿足因活塞運(yùn)動(dòng)而使氣缸容積增大所需的進(jìn)氣量，所以易出現(xiàn)活塞運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)及失控現(xiàn)象。故節(jié)流供氣調(diào)速回路多用于垂直安裝的氣缸，而水平安裝的氣缸則一般采用節(jié)流排氣調(diào)速回路。在氣缸的進(jìn)、排氣口都裝上節(jié)流閥，則可實(shí)現(xiàn)進(jìn)、排氣的雙向調(diào)速，構(gòu)成雙向調(diào)速回路。 3.如圖13-20所示為一含有延時(shí)回路的時(shí)間控制單往復(fù)動(dòng)作回路，試分析其工作原理。 答：工作原理：按下閥1后，閥3換位，活塞桿伸出，行至將行程閥2壓下，系統(tǒng)經(jīng)節(jié)流閥緩慢向氣罐充氣，延遲一定時(shí)間后，達(dá)到設(shè)定壓力值，閥3才能復(fù)位，使活塞桿返回。 4.若將圖13-8所示的氣液聯(lián)動(dòng)速度控制回路中的氣液轉(zhuǎn)換器1和2去掉，即為單純的氣動(dòng)雙向調(diào)速回路，是比較二者優(yōu)缺點(diǎn)。 答：氣液轉(zhuǎn)換器將氣壓轉(zhuǎn)換成液壓，通過液壓驅(qū)動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)，從而能獲得平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)速度。將轉(zhuǎn)換器去掉，用氣壓驅(qū)動(dòng)缸，由于空氣具有可壓縮性，不容易實(shí)現(xiàn)精確的速度和定位要求，系統(tǒng)的穩(wěn)定性受負(fù)載變化的影響較大。 5.試設(shè)計(jì)一個(gè)可完成氣缸的快進(jìn)—工進(jìn)—快退工作循環(huán)的氣動(dòng)回路。 答：如圖13-21所示，當(dāng)活塞桿剛開始向左前進(jìn)時(shí)，液壓缸無桿腔的油液可經(jīng)a口快速流向有桿腔，實(shí)現(xiàn)活塞桿的快進(jìn)；當(dāng)活塞桿向左移動(dòng)到封住a口時(shí)，液壓缸無桿腔的油液只能經(jīng)b口通過節(jié)流閥慢速流向有桿腔，此時(shí)活塞桿為慢速工進(jìn)；當(dāng)活塞桿向右退回時(shí)，液壓缸有桿腔的油液可頂開單向閥快速流回?zé)o桿腔，實(shí)現(xiàn)活塞桿的快退。 6.圖13-18所示的氣液動(dòng)力滑臺(tái)氣動(dòng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)兩種工作循環(huán)，若要在二者間切換應(yīng)操縱哪個(gè)閥，應(yīng)分別使該閥處于哪個(gè)工作位置？調(diào)整擋鐵A、B和C的安裝位置對(duì)系統(tǒng)分別有什么影響？ 答：氣液動(dòng)力滑臺(tái)氣動(dòng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)兩種工作循環(huán)，若要在二者間切換應(yīng)操縱換向閥4。對(duì)于工作循環(huán)快進(jìn)—工進(jìn)—快退—停止工作循環(huán)，手控?fù)Q向閥4右位工作；對(duì)于快進(jìn)—工進(jìn)—慢退—快退—停止工作循環(huán)，換向閥4左位工作。擋鐵A的位置決定了活塞“?！钡奈恢茫瑩蹊FB的位置決定了何時(shí)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)，擋鐵C的位置決定了何時(shí)由工進(jìn)轉(zhuǎn)換為快退。 7.試分析圖13-19所示的氣動(dòng)夾緊系統(tǒng)中單向節(jié)流閥5和6的開口度大小對(duì)系統(tǒng)的影響。 答：調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥5和6的開口，可以分別控制閥3和閥4的換位延時(shí)時(shí)間，從而控制鉆削加工時(shí)間。 第十四章 思考題與習(xí)題 1. 管路安裝應(yīng)注意哪些問題？ 答：1）管道接口部分的幾何軸線必須與管接頭的幾何軸線重合。2）螺紋連接頭的擰緊力矩要適中。3）為防止漏氣，連接前螺紋處應(yīng)涂密封膠。4)軟管安裝時(shí)應(yīng)避免扭曲變形。5)軟管的彎曲半徑應(yīng)大于其外徑的9～10倍。6)硬管的彎曲半徑一般情況下應(yīng)不小于其外徑的2.5～3倍。7)管路走向要合理。8)安裝時(shí)應(yīng)注意保證系統(tǒng)中的任何一段管道均能自由拆裝。9)壓縮空氣管道要涂標(biāo)記顏色，一般涂灰色或藍(lán)色，精濾管道涂天藍(lán)色。 2. 氣動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)試主要可分為哪幾個(gè)階段進(jìn)行？ 答：1）調(diào)試前的準(zhǔn)備工作⑴機(jī)械部分動(dòng)作經(jīng)檢查完全正常后,方可進(jìn)行氣動(dòng)回路的調(diào)試。⑵在調(diào)試氣動(dòng)回路前，首先要仔細(xì)閱讀氣動(dòng)回路圖 2）空載試運(yùn)轉(zhuǎn)：空載試運(yùn)轉(zhuǎn)不得少于2h，注意觀察壓力、流量、溫度的變化。如果發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象．應(yīng)立即停車檢查，待排除故障后才能繼續(xù)試運(yùn)轉(zhuǎn)。3）負(fù)載試運(yùn)轉(zhuǎn)：負(fù)載試運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)分段加載，運(yùn)轉(zhuǎn)不得少于4h，要注意油位、摩擦部位的溫升等變化。在調(diào)試中應(yīng)作好記錄，以便總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找出問題。 3.氣動(dòng)系統(tǒng)的定期維護(hù)措施主要有哪些？ 答：為使氣動(dòng)系統(tǒng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行，應(yīng)采取下述定期維護(hù)措施：1)每天應(yīng)將過濾器中的水排放掉。檢查油霧器的油面高度及油霧器調(diào)節(jié)情況。2)每周應(yīng)檢查信號(hào)發(fā)生器上是否有鐵屑等雜質(zhì)沉積。查看調(diào)壓閥上的壓力表。檢查油霧器的工作是否正常。3)每三個(gè)月檢查管道連接處的密封，以免泄漏。更換連接到移動(dòng)部件上的管道。檢查閥口有無泄漏。用肥皂水清洗過濾器內(nèi)部，并用壓縮空氣從反方向?qū)⑵浯蹈伞?)每六個(gè)月檢查氣缸內(nèi)活塞桿的支承點(diǎn)是否磨損，必要時(shí)需更換。同時(shí)應(yīng)更換刮板和密封圈。 第11章思考題與習(xí)題 1.液壓系統(tǒng)正確使用的要求和注意事項(xiàng) 答：液壓系統(tǒng)使用時(shí)，一定要按操作規(guī)程進(jìn)行逐步確認(rèn)，一般液壓系統(tǒng)都有使用說明書，認(rèn)真閱讀、仔細(xì)操作。在啟動(dòng)液壓設(shè)備前，設(shè)備操作者應(yīng)熟悉液壓系統(tǒng)的工作原理，掌握系統(tǒng)動(dòng)作程序，熟悉各種元件的操作特點(diǎn)和要求，嚴(yán)防調(diào)節(jié)錯(cuò)誤造成事故，注意元件的調(diào)節(jié)手輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向與壓力，流量大小的變化關(guān)系，利用目視、聽覺及觸覺等比較簡(jiǎn)單的“五感”方法注意設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 2.液壓系統(tǒng)點(diǎn)檢的內(nèi)容和方法 答：1)所有液壓閥、液壓缸、管件是否有滲漏。2)液壓泵和液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否有異常噪聲，溫度是否過高。3)液壓缸運(yùn)動(dòng)全行程中是否正常平穩(wěn)。4)液壓系統(tǒng)中各測(cè)壓點(diǎn)壓力是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，壓力是否穩(wěn)定。5)液壓系統(tǒng)油液的溫度是否在允許范圍內(nèi)。6)液壓系統(tǒng)中各部位有無高頻振動(dòng)。7)油箱內(nèi)油位是否在油標(biāo)刻線范圍內(nèi)。8)電氣控制式撞塊（凸輪）控制的換向閥是否靈敏可靠。9)行程開關(guān)式限位擋塊的是否有變動(dòng)，固定螺釘是否松動(dòng)。10)液壓系統(tǒng)手動(dòng)式自動(dòng)循環(huán)時(shí)是否有異常現(xiàn)象。11)定期對(duì)油箱內(nèi)油液進(jìn)行取樣化驗(yàn)，檢查油液的污染狀況。12)定期檢查蓄能器工作性能。13)定期檢查和緊固重要部位的螺釘、螺帽、接頭和法蘭螺釘。14)點(diǎn)檢的方法用“看”，“聽”，“摸”，“聞”，“閱問”也就是利用五官來點(diǎn)檢。 3．液壓系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn) 答：1）按設(shè)計(jì)規(guī)定和工作要求，合理調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)工作壓力和工作速度。2）注意油質(zhì)的變化，定期取樣化驗(yàn)。3）系統(tǒng)工作溫度不應(yīng)超過60℃，一般在35～55℃范圍內(nèi)。4）保證電磁閥工作正常，保持電壓穩(wěn)定。5）不允許使用有缺陷的壓力表，不允許在無壓力表的情況下工作或調(diào)壓。6）電氣柜，電氣盒，操作臺(tái)和指令控制箱等應(yīng)有蓋子或門，不得敞開使用。7）液壓系統(tǒng)某部位產(chǎn)生異常時(shí)，要及時(shí)分析原因進(jìn)行處理，不要勉強(qiáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，以免造成大事故。8）定期檢查冷卻器和加熱器工作性能。9）經(jīng)常觀察蓄能器工作性能，若發(fā)現(xiàn)氣壓不足或油氣混合時(shí)，應(yīng)及時(shí)充氣或修理。10）經(jīng)常檢查管件、接頭、法蘭盤等的固定狀況，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)及時(shí)緊固。11）高壓軟管、密封件的使用期限，應(yīng)根據(jù)具體的液壓設(shè)備而定。12）主要液壓元件定期進(jìn)行性能測(cè)定，并實(shí)行定期更換維修制。13）各部潤(rùn)滑是否良好，油量是否充足。 4.液壓設(shè)備在使用初期的管理要點(diǎn) 答：1）注意管接頭、法蘭、活結(jié)、管夾子等因振動(dòng)而松動(dòng)。2）各部分密封件質(zhì)量差或由于裝配不當(dāng)而被損傷造成泄漏。3）管道式液壓元件油道內(nèi)的毛刺、型砂、切屑等污物在油流的沖擊下脫落，堵塞阻尼孔和泄油口造成壓力和速度不穩(wěn)定。4）由于負(fù)荷大或外界散熱條件差，使油液溫度過高，引起泄漏，導(dǎo)致壓力和速度的變化。 5.液壓設(shè)備在運(yùn)行中期的管理要點(diǎn)。 答：液壓設(shè)備運(yùn)行到中期，故障率最低，這個(gè)階段液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)最佳，但應(yīng)特別注意控制油液的污染。 6.液壓設(shè)備管理要點(diǎn)。 答：制定液壓設(shè)備維護(hù)規(guī)程手冊(cè)。制定操作保養(yǎng)規(guī)程手冊(cè)。制定點(diǎn)檢、定檢手冊(cè)。 第12章思考題與習(xí)題解答 1．液壓系統(tǒng)故障的特點(diǎn)。 答：液壓系統(tǒng)的故障大量在于突發(fā)性故障和磨損性故障，這些故障在液壓系統(tǒng)運(yùn)行的不同時(shí)期表現(xiàn)形式與規(guī)律也是不一樣的，因此診斷與排除這些故障不僅要有專業(yè)理論知識(shí)，還要有豐富的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、維護(hù)、保養(yǎng)方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 2.液壓系統(tǒng)在各不同運(yùn)行階段的常見故障現(xiàn)象 答：1）液壓設(shè)備調(diào)試階段的故障，液壓設(shè)備調(diào)試階段的故障率較高，其特征是設(shè)計(jì)、制造、安裝等質(zhì)量問題交織在一起。除機(jī)械電氣問題外，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生的故障有：外泄嚴(yán)重，主要發(fā)生在接頭和有關(guān)元件的端蓋處。執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定。液壓閥和閥芯卡死或運(yùn)動(dòng)不靈活，導(dǎo)致執(zhí)行元件動(dòng)作不靈活。壓力控制的阻尼小孔堵塞，造成壓力不穩(wěn)定。閥類元件漏裝彈簧、密封件造成控制失靈，甚至管道接錯(cuò)而使系統(tǒng)運(yùn)行錯(cuò)亂。液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完善，液壓元件選擇不當(dāng)，造成系統(tǒng)發(fā)熱，執(zhí)行元件同步精度差等故障現(xiàn)象。2）液壓設(shè)備運(yùn)行初期的故障，液壓設(shè)備經(jīng)過調(diào)試階段后，便進(jìn)行正常生產(chǎn)運(yùn)行階段，此階段故障特征是：管接頭因振動(dòng)而松脫。密封件質(zhì)量差或由于裝配不當(dāng)而損傷造成泄漏。管道式液壓元件油道內(nèi)的毛刺、型砂、切屑等污物在油流沖擊下脫落堵塞阻尼孔和漏油口造成壓力和速度不穩(wěn)定。由于負(fù)荷大或外界環(huán)境散熱條件差使油液溫度過高引起泄漏導(dǎo)致壓力和速度的變化。 3）液壓設(shè)備運(yùn)行中期的故障，液壓設(shè)備運(yùn)行到中期故障率最低，這個(gè)階段液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)最佳，但應(yīng)特別注意控制油液的污染。 4）液壓設(shè)備運(yùn)行后期的故障，液壓設(shè)備運(yùn)行到后期，液壓元件因工作頻率和負(fù)荷的差異，易損件先后開始正常性的超差磨損，此階段故障率較高，泄漏增加，效率降低。針對(duì)這一狀況，要對(duì)元件進(jìn)行全面檢查，對(duì)已失效的液壓元件應(yīng)進(jìn)行修理或更換。以防止液壓設(shè)備不能運(yùn)行而被迫停產(chǎn)。 3.液壓系統(tǒng)故障診斷與排除的步驟及方法 答：見圖12-1所示。 4.常見壓力故障的現(xiàn)象、原因及排除方法 答:1）壓力調(diào)不上去：溢流閥的調(diào)壓彈簧太軟、裝錯(cuò)或漏裝。先導(dǎo)式溢流閥的主閥阻尼孔堵塞，滑閥在下端油壓作用下克服上腔的液壓力和主閥彈簧力，使主閥上移調(diào)壓彈簧失去對(duì)主閥的控制作用，因此主閥在較低的壓力下打開溢流口溢流。系統(tǒng)中正常工作的壓力閥，有時(shí)突然出現(xiàn)故障往往就是這種原因。閥芯和閥座關(guān)閉不嚴(yán)，泄漏嚴(yán)重。閥芯被毛刺或其他污物卡死在開口位置。 2）壓力過高調(diào)不下來：a．閥芯被毛刺或污物卡死于關(guān)閉位 置，主閥不能開啟。b．安裝時(shí)，閥芯的進(jìn)出口接錯(cuò)，沒有壓力油去推動(dòng)閥芯移動(dòng)，因此閥芯打不開。c．先導(dǎo)閥前的阻尼孔堵塞，導(dǎo)致主閥不能開啟。 3）壓力振擺大：a．油液中混有空氣。b．閥芯與閥座接觸不良。c．阻尼孔直徑過大，阻尼作用弱。d．產(chǎn)生共振。e．閥芯在閥體內(nèi)移動(dòng)不靈活。 5.常見動(dòng)作故障現(xiàn)象、原因及排除方法 答：1）換向閥不換向的原因：電磁鐵吸力不足，不能推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)。直流電磁鐵剩磁大，使閥芯不復(fù)位。對(duì)中彈簧軸線歪斜，使閥芯在閥內(nèi)卡死。閥芯被拉毛，在閥體內(nèi)卡死。油液污染嚴(yán)重，堵塞滑動(dòng)間隙導(dǎo)致閥芯卡死。由于閥芯、閥體加工精度差，產(chǎn)生徑向卡緊力，使閥卡死。 2）單向閥泄漏嚴(yán)重或不起單向作用的原因：a．錐閥與閥座密封不嚴(yán)。b．錐閥式閥座被拉毛或在環(huán)形密封面上有污物。c．閥芯卡死，油液反向流動(dòng)時(shí)錐閥不能關(guān)閉。 6.液壓設(shè)備的振動(dòng)和噪聲故障的產(chǎn)生原因、特點(diǎn)及其應(yīng)采取的對(duì)策 答：1）振動(dòng)產(chǎn)生原因及采取的對(duì)策見圖12-2。2）噪聲產(chǎn)生原因及采取的對(duì)策見圖12-3。 圖12-2振動(dòng)產(chǎn)生原因及采取的對(duì)策 圖12-3噪聲產(chǎn)生原因及采取的對(duì)策 7.工作介質(zhì)溫升過高的原因及其排除方法 答：液壓系統(tǒng)溫升過快，一般都是某一元件內(nèi)泄漏所造成的，也就是高壓油泄漏并大部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，出現(xiàn)這種情況時(shí)，用手觸摸方法來排除，某一元件溫度大于油液溫度，這個(gè)元件就是產(chǎn)生熱量的地方，更換或修理該元件。 8.液壓系統(tǒng)泄漏故障分析 答：液壓系統(tǒng)泄漏故障分析見圖12-4。 9.預(yù)防和控制液壓系統(tǒng)污染的措施 答：液壓系統(tǒng)中的油液介質(zhì)清潔度對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)非常重要，尤其是精密液壓系統(tǒng)，所以在設(shè)備運(yùn)行前要進(jìn)行沖洗，在沖洗過程中要不斷敲擊管道，目的是把管道內(nèi)附著物振下來，待油液清潔度達(dá)到要求后設(shè)備才能運(yùn)轉(zhuǎn)，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，建議采用單獨(dú)的循環(huán)過濾裝置和在主回油處加過濾裝置，這樣能有效控制液壓系統(tǒng)污染。 10.液壓卡緊現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及消除液壓液壓卡緊的措施 答：1）卡緊原因：徑向力不平衡引起的液壓卡緊。油液中極性分子的吸附作用。油液中雜質(zhì)楔入配合間隙。滑閥移動(dòng)時(shí)附加阻力。干式電磁鐵的電磁推桿偏斜。閥芯、閥孔加工質(zhì)量較差。 2）消除卡緊的措施：a．在閥芯的臺(tái)階上開均壓槽。b．使閥芯環(huán)面略帶順錐度。c．使閥芯和閥體振動(dòng)（比例閥、伺服閥都有自振功能）。d．提高機(jī)械加工和裝配質(zhì)量。 11.引起密封故障的原因 答：1）密封過渡磨損，所以要定期更換密封。2）密封被擠出，這主要是密封溝槽設(shè)計(jì)不合理造成。3）系統(tǒng)中空氣引起密封損壞。4）系統(tǒng)油溫過高也易引起密封損壞。