该状态是层流状态，即
1
22
4
P2210（Pa）,
2
2
代入伯努利方程:
02104
0.5
u2
900
（0.943）
2
2900（0.943）2
Hs
200.08（pa）
9009.8
Hs200.08
0.943
液压泵的吸油高度Hs为2.15m.
以柱塞为研究对象有
4F
P=〒hd
而Q=A
1d2
4
4h3F
242
3
0.00140
ld2（3d6h-h2）d
0.32m/s
3242
3.1478.4100.070.02（30.0260.0010.001）
0.02
t=-011=0.3125s
0.32
3-1要提高齿轮泵的压力须解决哪些关键问题？
通常都采用哪些措施?
答：
要解决：
1、径向液压力不平衡2、轴向泄漏问题
为了减小径向不平衡力的影响，通常可米取:
1）缩小压油腔尺寸的办法，压油腔的包角通常<45°；
2）将压油腔扩大到吸油腔侧，使在工作过程中只有1~2个齿起到密封作用。
利用对称区域
的径向力平衡来减小径向力的大小；
3）还可合理选择齿宽B和齿顶圆直径De。
高压泵可fB,fDe；中、低压泵B可大些,这样可以减小径向尺寸，使结构紧凑。
4）液压平衡法：
在过渡区开设两个平衡油槽，分别和高低压腔相同。
这种结构可使作用在轴
承上的力但容积效率（nv）J
齿轮泵的泄漏途径主要有三条：
端面间隙泄漏（也称轴向泄漏，约占75~80%）,指压油腔和过渡区段齿间的压力油由齿间
根部经端面流入轴承腔内（其与吸油腔相通）。
径向间隙泄漏（约占15~20%）,指压油腔的压力油经径向间隙向吸油腔泄漏。
齿面啮合处（啮合点）的泄漏，在正常情况下，通常齿面泄漏很小，可不予考虑。
因此适当的控制轴向间隙的大小是提高齿轮泵容积效率的重要措施。
3-2叶片泵能否实现正反转？
请说出理由并进行分析。
答：
不能。
因为定量叶片泵前倾13°，是为了减小压力角，从而减轻磨损。
而变量叶片泵后
倾24°，有利于叶片紧贴定子内表面，有利于它的伸出，有效分割吸压油腔。
3-3简述齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的优缺点及应用场合。
齿轮泵一一优点：
体积小、重量轻、结构简单，生产、维护成本低，自吸性能好，对油污染不敏感；缺点：
流量脉动大，噪声大，排量不变，磨损不易修复，互换性差；场合：
对稳定性要求不高、定量等场合。
叶片泵——优点：
结构紧凑，工作压力较高，流量脉动小，工作平稳，噪声小，寿命较长；
缺点：
吸油特性不太好，对油液的污染也比较敏感，结构复杂，制造工艺要求比较高；场合:
稳定性要求高，压力不太大等场合。
柱塞泵——优点：
柱塞泵的工艺性能好（主要零件均为圆柱形），配合精度高，密封性能好，
工作压力较高，效率高；缺点：
制造成本高；场合：
高压、大流量、大功率的场合。
3-4解:
理论流量qt=qn=100x1450=145000ml/min=145l/min
__q
v=
qt
实际流量q=vqt=0.90x145=130.5l/min
Pi=T=26852w
3-5解:
在图上标出D点（2MPa,20L/min）,过D点作线段AB的平行线，交q轴于G点。
在
图上再标出丘点（4.5MPa,2.5L/min）,过E点作线段BC的平行线，交p轴于H点。
GD,EH相交于F点。
A（0,27.5）B（45，25）D（20,20）所以G（0，21.1）
B（45，25）C（63，0）E（45，2.5）所以H（48.5，0）
所以GF为y=-0.06x+21.1HF为y=-1.39x+67.42
所以卩点（34.8，19）
QL/min
A
3-6
解：
理论流量qtnVM145040mL/min58L/min
qMt
58
v
92.06%
qM
63
理论输出转矩
=40.13N.m
M
可得
也93.45%
T“t
V
M86.03%
3-7某液压马达的进油压力p=10Mpa，理论排量q0=200mL/r，总效率=0.75，机械效率
=0.9。
试计算:
（1）该马达所能输出的理论转矩
（2）若马达的转速n=500r/min，则进入马达的实际流量应是多少？
（3）当外负载为200N.m（n=500r/min）时，该马达的输入功率和输出功率各为多少?
解：
11
（1）理论转矩M0=pMq0=X10X106x200X10-3X10-3=318.5N.m
223.14
50020010
=120L/min
0.75
0.9
（3）输入功率PMi=pMqM=10X106X120X103/60=20kw
23.14500输出功率Pm。
=2nTM=2OO=10.5kw
60
第四章
4-1套筒缸在外伸时是大直径柱塞先运动，小直径柱塞后运动；内缩时正好相反。
因为前一级柱塞是后一级柱塞的缸套。
4-2当液压缸速度较高且驱动质量较大的部件时，其惯性很大。
活塞运动到液压缸终端停止
时，会产生很大的冲击和噪声，严重的可能使活塞和端盖发生撞击，使液压元件受损。
当活塞行程接近端盖时，利用对油液的节流作用，增大液压缸的回油阻力，使回油腔中
产生足够大的缓冲压力，使活塞减速，从而防止活塞撞击缸盖。
4-3液压系统在安装和停车后，会混入空气；油液中也常常溶入空气。
这些空气会引起运动部件的不稳定性运动和振动，同时会加速油液的氧化和部件的腐蚀。
4-4
4-8一单杆液压缸，快速伸出时采用差动连接，快速退回时高压油输入缸的有杆腔。
假设此缸往复快动时的速度都是0.1m/s，慢速移动时，活塞杆受压，其推力为25000N;已知输入
流量q=25X103cm3/min，背压p2=0.2MPa。
（1）试决定活塞和活塞杆的直径；
（2）如缸筒材料采用45钢，试计算缸筒的壁厚；
（3）
如缸的活塞杆铰接，缸筒固定，其安装长度l=1.5m，试校核活塞杆的纵向稳定性。
活塞直径D=J-4qd2=108.2mm
查缸径及活塞杆标准系列取D=150mm
（2）缸筒材料为45钢时，[d]=db/n==600/4=150MPa
=0.95,P0=0.2MPa
222
F1=[DP-（D-d）P。
]m
44
F22
—-（Dd）P0
m4
Pn=P=——=1.49MPa16MPa
D2
4
Py=1.5Pn=1.493.12=4.65MPa
（3）纵向稳定性校核
查表得
-285、2120
第五章
5-1稳态液动力是使阀芯关闭的力，其方向是使阀芯关闭的方向。
瞬态液动力的方向：
在油
液流出阀口时，瞬态液动力与阀芯运动方向相反；油液流入阀口时，瞬态液动力与阀芯运动方向相同。
5-2液压卡紧的原因除污物进入缝隙和阀芯与阀体间隙过小因热膨胀卡死外，主要原因是滑
阀阀芯与阀体间的几何形状误差所产生的径向不平衡力造成的。
危害：
是阀芯不能顺畅移动，影响滑阀工作甚至使其不能正常工作。
减小措施：
提高阀芯、阀孔的制造精度；要求阀芯的圆度和锥度允差为0.003-0.005mm,且
要求顺锥布置；控制表面粗糙度，阀芯w0.20卩m；阀孔w0.40m,配合间隙不宜过大。
5-3说明O形、M形、P形、和H形三位四通换向阀在中间位置时的特点。
答：
O形：
中位时，各油口互不相通，系统保持压力，油缸两腔的油液被封闭，处于锁紧状态，停位精度高。
油缸进/回油腔充满压力油，故启动时较平稳。
M形：
中位时，P、T口连通，A、B口封闭；泵卸荷，不可并联其他执行机构；油缸两腔的油液被封闭，处于锁紧状态，停位精度高。
缸启动较平稳，与O型相似。
P形：
中位时，P、A、B连通，T口封闭；可形成差动回路；泵不卸荷，可并联其他执行机构；缸启动平稳；换向最平稳，常用。
H形：
中位时各油口互通，泵卸荷，油缸活塞处于浮动状态，其他执行元件不能并联使用（即
不能用于并联多支路系统）；执行元件停止位置精度低；由于油缸油液回油箱，缸启动有冲
5-4分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用和差别溢流阀在系统可以起到保压、防止系统过载、背压、远程调压及卸荷的作用。
减压阀在系统中的作用有：
降压、稳压等。
顺序阀可用于实现多缸顺序动作、平衡回路、卸荷等。
溢流阀的溢流口是常闭状态；减压阀的减压口是常开状态；顺序阀阀口常闭，出口不接回油箱而接入下一回路。
5-5现有三个外观形状相似的溢流阀、减压阀和顺序阀，铭牌已脱落，如何根据其特点做出正确的判断？
答：
溢流阀的先导阀泄油方式是内泄，常态下阀口常闭。
工作时，进、出口相通，进油口压力为调整压力，一般并联于系统。
出油口一般直接接回油箱，用于定压溢流或安全保护。
减压阀的先导阀泄油方式是外泄，常态下阀口常开。
工作时，出油口压力稳定在调定值上，一般串联于系统。
顺序阀的先导阀泄油方式多数情况是外泄，压力很低时是内泄，阀口处于常闭状态。
工作时，进、出油口相通，进油口压力允许随负载的增加而进一步增加。
实现顺序动作时串联于系统，出油口与负载油路相连，不控制系统的压力，只利用系统的压力变化控制油路的通断。
作卸荷阀用时并联于系统。
可将三个阀分别接于油路中，通过测试进出口压力及与负载的关系来判断阀的类型。
具体内容可参照上述部分。
5-6先导式溢流阀的阻尼小孔起什么作用？
如果它被堵塞或加工成大的通孔，将会出现什么问题？
答：
先导式溢流阀中的阻尼孔的作用是使油液流过时，使主阀芯上下端形成压力差。
当作用于先导阀上压力达到调定压力后主阀上腔油液产生流动，阻尼孔使下腔油液来不及补充上去，主阀芯上下端形成压力差，作用在主阀芯上产生的液压力超过主阀弹簧力、摩擦力和主阀芯自重时，主阀打开，油液经主阀阀口流回油箱，实现溢流作用。
如果先导式溢流阀主阀芯上的阻尼孔堵塞，进口油液无法进入主阀上腔，亦无法作用于先导阀上，溢流阀变成一个以主阀软弹簧为阻力的直动式溢流阀，很小的压力即使主阀芯打开而成为一个低压卸荷阀，不能控制系统压力。
如果把阻尼孔加工成通孔，主阀芯上下腔压力相等，主阀始终关闭不能溢流，会导致系统压力失控而引发危险或破坏。
5-7为什么高压、大流量时溢流阀要采用先导型结构？
答：
由于在高压大流量下，直动式溢流阀的弹簧力变形量较大，人工操作旋转调整螺母很费力,压力稳定性差。
故直动式溢流阀适用于低压、小流量系统。
而先导式溢流阀则因其调压偏差小，主阀芯上的平衡弹簧刚度小，开启比大，定压精度高，调节省力。
因为调压弹簧刚度虽然很大，但导阀锥阀的有效承压面积很小，故弹簧力自然减小，调节省力、灵活而适用于高压大流量系统。
5-8单向阀与普通节流阀能否都可以作背压阀使用？
答：
都可以作背压阀。
若将单向阀软弹簧更换成合适的硬弹簧，安装在液压系统的回油路上，可做背压阀使用，其压力通常为：
0.3~0.5MPa
普通节流阀通过改变阀的节流口的面积来控制阀的流量，液体通过节流阀会产生压差，因此，亦有背压作用。
5-9若减压阀调整压力为5MPa，而减压阀前的一次压力为4MPa。
试问经减压后的二次压
力为多少？
为什么？
答：
4MPa。
因为一次压力小于二次压力，不能推动调压弹簧以改变阀口通流面积的大小，无法实现压力调整，故前后压力不改变，减压阀不起作用。
5-10将调速阀和溢流阀分别装在执行元件的回油路上，能否起到速度稳定的作用。
答：
可以。
调速阀是通过改变通流面积，改变回路的流速，可以稳定执行元件的速度；溢流阀在回油路会产生背压，改变速度，也能起到速度稳定的作用。
5-11电液比例阀与普通开关阀比较，有何特点？
1能实现自动控制、远程控制和程序控制；
2能连续地、按比例地控制执行元件的力、速度和方向，并能防止压力或速度变化及换向时的冲击现象；
3把电传动的快速灵活等优点与液压传动功率大等特点结合起来。
4简化了系统，减少了元件的使用量。
5制造简便，价格比普通液压阀高。
6使用条件、保养和维护与普通液压阀相同，抗污染性能好。
5-13利用两个插装阀单元组合起来作为主级，以适当的电磁换向阀作为先导级，构成相当
于二位三通电液换向阀。
解：
.位三通
5-14利用四个插装阀单元组合起来作为主级，以适当的电磁换向阀作为先导级，构成相当于二位四通、三位四通电液换向阀。
解:
解:
nr
yn
.位四通
三位四通
5-15如题5-15图所示，当节流阀完全关闭时，液压泵的出口压力各为多少?
（b）
so
答：
（a）30105Pa；（b）120105Pa；（c）30105Pa；（d）11O105Pa。
5-16如题5-16图（a）、（b）所示，回路参数相同，液压缸无杆腔面积A=50cm2，负载
Fl=1OOOON，各液压阀的调整压力如图所示，试分别确定两回路在活塞运动时和活塞运动到终点停止时A、B两点的压力。
1、当活塞运动时:
B点压力为2MPa，
图（a）负载压力小于减压阀的调定压力，出口压力由负载决定，所以
A点压力为2MPa
图（b）顺序阀调定压力为3MPa，故A点压力为3MPa,B点压力为2MPa。
2、当活塞运动到终点时，无杆腔的压力升高。
图（a）由于压力升高，减压阀工作，所以B点压力为3MPa，A点压力为5MPa
图（b）B点压力为5MPa，A点压力为5MPa
7-1图示回路，最多可实现几级调压？
各个溢流阀调定压力Py1,Py2,Py3什么关系?
解：
三个溢流阀，当Py1>Py2>Py3时，可实现三级调压。
A缸的
7-2如题7-2图所示，液压缸A和B并联，要求液压缸A先动作，速度可调，且当活塞运动到终点后，液压缸B才动作。
试问图示回路能否实现要求的顺序动作？
为什么?
在不增加元件数量（允许改变顺序阀的控制方式）的情况下应如何改进？
7-4如题7-4图所示，一个液压系统，当液压缸固定时，活塞杆带动负载实现“快速进给一—工作进给一一快速退回一一原位停止一一油泵卸荷”五个工作循环。
试列出各电磁铁的动
作顺序表。
（“+”表示电磁铁通电，“-”表示电磁铁断电）
、工作循环
电磁铁
快进
工进
快退
原位停止
油泵卸荷
1YA
+
-
-
-
-
2YA
-
-
+
-
-
3YA
+
-
+（-）
-
-
4YA
-
-
-
-
+
2
7-5如题7-5图所示的进口节流调速系统中，液压缸大、小腔面积各为Ai=100cm,A2=50
cm2，负载Fmax=25KN。
（1）若节流阀的压降在Fmax时为3MPa，问液压泵的工作压力Pp和溢流阀的调整压力各
为多少?
（2）若溢流阀按上述要求调好后，负载从Fmax=25KN降为15KN时，液压泵工作压力和
活塞的运动速度各有什么变化?
25103
4=2.5MPaPp=Pi+FT=2.5+3=5.5MPa
10010
（2）液压泵工作压力降低，Pp=P1+Pt=1.5+3=4.5MPa，压力取决于负载！
根据v丑CT（Pp—）m节流阀（AT）的面积一定时，随负载（F）的J,速度（v）
A1A1pA,
To
7-6如题7-6图所示，如变量泵的转速n=1000r/min,排量V=40mL/r,泵的容积效率v=0.9,
机械效率m=0.9，泵的工作压力Pp=6MPa，进油路和回油路压力损失PtP回1
MPa，液压缸大腔面积A1=100cm2，小腔面积A2=50cm2，液压缸的容积效率v=0.98,
机械效率m=0.95，试求:
（1）液压泵电机驱动功率;
（2）活塞推力；
（3）液压缸输出功率;
（4）
系统的效率。
7-7改正如题7-7图所示的进口节流调速回路中的错误，并简要分析出现错误的原因（压力继电器用来控制液压缸反向）。
w
7T
UJ
wl^lIbn
7-8分别用电磁换向阀、行程阀、顺序阀设计实现两缸顺序动作的回路，并分析比较其特点。
T
百
V
7L
O1■
用顺序阀实现的顺序动作回路
行程控制单一，改变动作顺序较困难
7-9如题7-9图所示，液压缸和固定，由活塞带动负载。
试问:
（1）图示回路属于什么液压回路？
说明回路的工作原理。
（2）各种液压阀类在液压回路中起什么作用？
（3）写出工作时各油路流动情况。
（1）此回路属于用调速阀的同步回路。
压力油同时进入两液压缸的无杆腔，活塞上升。
调速阀4、5采用单向阀桥式整流油路，改变调速阀开口大小以调节流量，使两缸活塞同步运动。
（2）溢流阀：
应作定压溢流阀用。
电磁换向阀、单向阀：
控制油液流动方向。
单向阀桥式整流油路能保证活塞上下运动均能通过调速阀4调速。
调速阀：
控制油液流量大小。
（3）换向阀中位时，泵卸荷。
换向阀1DT通电，进油：
油液从泵1换向阀左位单向阀6调速阀4单向阀9缸的无杆腔；油液从泵1换向阀左位单向阀10调速阀5单向阀13缸的无杆腔。
回油：
、缸的有杆腔换向阀左位油箱。
换向阀2DT通电，进油：
油液从泵1换向阀右位、缸的有杆腔。
回油：
缸
的无杆腔单向阀8调速阀4单向阀7换向阀右位油箱；缸的无杆腔单
向阀12调速阀5单向阀11换向阀右位油箱。
第八章
8-1列出如题8-1图所示的液压系统实现“快进一一工进一一挡铁停留一一快退一一停止”工作循环的电磁铁压力继电器动作顺序表，说明系统图中各元件的名称和作用，并分析该系
统由哪些基本回路组成。
动作
1DT
2DT
3DT
YJ
快进
+
-
-
-
工进
+
-
+
-
挡铁停留
-
-
+
+
快退
-
+
-
+
原位停止
-
-
-
-
各个元件名称和作用：
变量泵
（1）：
提供流量可变的油液
单向阀（2、5、7）:
单向导通
电液换向阀（3）:
控制油路方向
二位二通电磁阀（4）:
作为油路开关换向
调速阀（6）：
控制流量，改变缸动作速度
顺序阀（8）：
快进到工进的顺序控制
溢流阀（9）：
背压
基本回路：
换向回路、锁紧回路、卸荷回路、容积节流调速回路、速度换接回路、外控顺序阀控制的背压回路。
8-2、有一个液压系统，用液压缸A来夹紧工件，液压缸B带动刀架运动来进行切削加工,试拟定满足下列要求的液压系统原理图。
（1）工件先夹紧，刀架再进刀，刀架退回以后，工件才能松夹；
（2）刀架能实现“快进一一工进一一快退一一原位停止”的循环；
（3）工件夹紧力可以调节，而且不会因为各动作循环负载的不同而改变；
（4）在装夹和测量工件尺寸时，要求液压泵卸荷。
nj
3DTI^3HlZIX£^I4DT
8-3阅读如题8-3图所示的液压系统，并根据题8-3表所列的动作循环表中附注的说明填写
电气元件动作循环表，并写出各个动作循环的油路连通情况。
题8-3表电气兀件动作循环表
电磁铁动作
1DT
2DT
3DT
4DT
5DT
6DT
YJ
附注
定位夹紧
-
-
-
-
-
-
-
I、H两缸各自进行独立循环动作，互不约束。
4DT、6DT中任何一个通
电时，1DT便通电；4DT、
6DT均断电时，1DT才断电
快进
+
-
+
+
+
+
-
工作卸荷（低）
-
-
+
-
+
-
+
快退
+
-
-
-
-
+
+
松开拔销
-
+
升级会员 